LE TOURBILLON EN HORLOGERIE Histoires, mythes et réalités

Tourbillon par-ci, Tourbillon par là. Le Tourbillon, qu’est-ce que c’est ? Et surtout est-ce qu’il a un sens aujourd’hui ? Dans cette nouvelle vidéo, vous allez (presque) tout savoir.

Le Tourbillon est une invention d’Abraham-Louis Breguet. Tout provient d’une observation. Celle démontrant que l’absence de changement de position du balancier entraine des écarts de précision notables. La raison ? La gravité terrestre, et le centre de gravité déséquilibré du balancier toujours dans la même position à la verticale. En revenant à la fin du XVIIIe siècle, la solution serait-elle que le porteur change toutes les heures sa montre de poche de position pour compenser les erreurs ? Chiant.

Avant de rentrer dans le vif du sujet, parlons d’écart aux positions et de chronométrie.

Pendant des décennies, les objets rendant compte du temps n’étaient pas précis. De toute manière, les gens n’étaient pas à la minute. Les horlogers apportèrent des progrès au fil du temps, notamment la gestion de l’énergie du ressort (nous vous en parlions avec le système fusée-chaîne notamment), et la quête vers l’isochronisme de l’oscillateur qui devra prendre en compte les positions et les températures.

Il faut penser pense par exemple à l’horloger Robert Hooke au XVII^e siècle avec un pendule compensateur, puis l’horloger Harrison avec un dispositif à gril avec utilisation d’un métal double fer/laiton pour compenser la position du balancier selon la température.

Par la suite le spiral cylindrique d’Arnold, fréquent sur les chronomètres de marine à l’époque, présentera l’avantage de se développer de manière concentrique, et donc géométrique, puisqu’il travaille parfaitement dans l’axe de ses pivots, contrairement au spiral plat, dont les extrémités opposées ont tendance à exercer des efforts sur les pivots. Le frottement des pivots est diminué et l’isochronisme grandement amélioré.

En faisant une courte ellipse narrative, le tourbillon de Breguet aura cette volonté. Un système complexe mais néanmoins ingénieux. Une voie qui a fait partie des propositions de résolutions des écarts aux positions, l’autre voie choisie étant celle plus naturelle d’amélioration de toutes les pièces du mouvement, beaucoup plus simple, et qui l’emportera à la longue. L’idée originale de Breguet est alors de faire se mouvoir le balancier, son spiral et l’échappement au sein d’une cage (le tourbillon) rotative, au début avec une rotation d’une minute, afin de distribuer les points de friction et éliminer les erreurs dues à la position et aux forces s’appliquant sur le balancier. L’addition des erreurs une fois la cage installée permettant une moyenne plus acceptable.

Le mot Tourbillon est à comprendre dans un sens ancien : le mot désignait soit un système planétaire et sa rotation sur un axe unique, soit l’énergie qui faisait tourner les planètes autour du soleil. Et voici ce que le maître lui-même en disait :

Je suis parvenu au moyen de cette invention à annuler par compensation les anomalies dues aux positions différentes des centres de gravité du mouvement du régulateur, à distribuer les frottements sur toutes les parties de la circonférence des pivots de ce régulateur et des trous dans lesquels ces pivots se meuvent, à faire en sorte que la lubrification des parties frottantes soit toujours la même malgré la coagulation des huiles, enfin à réduire beaucoup d’autres causes d’erreur qui influent sur la précision du mouvement.

Abraham-Louis Breguet

On dit que le tourbillon a été inventé par Breguet en 1795, et ce grâce à une lettre (dont l’extrait ci-avant provient) qu’il envoie à son fils où il lui explique le fonctionnement de cette invention. En revanche, le brevet date de 1801 et la première montre « 1^er régulateur à tourbillon » à recevoir la faveur est la montre numéro 282 réalisée en 1800 et vendue en 1832. Ce qui est intéressant avec cette pièce est probablement que le mouvement a été achevé en 1800, mais que l’habillage de la montre et son cadran sont davantage dans le style Breguet autour de 1830.

En revanche, une autre montre doit attirer votre attention, la numéro 169, et elle date de 1809. Un cadeau de Breguet au fils de John Arnold, John Roger. On peut alors lire sur le mouvement « 1^er régulateur à tourbillon de Breguet Réuni à un des Premiers Ouvrages d’Arnold. Hommage de Breguet à la mémoire Révérée d’Arnold Offert à Son Fils an 1808 ».

D’autres montres verront le jour après cette dernière, et dans des versions différentes, techniquement parlant.

Nous avons eu la chance d’avoir entre les mains un Tourbillon vendu au Comte Polonais Potocki. Il s’agit du troisième tourbillon jamais créé par Abraham-Louis Breguet et du premier avec une rotation de la cage en quatre minutes. Plus connu comme la no°1176, vendue en 1809, ce chronomètre de poche affiche un indicateur de réserve de marche de 35 heures, le tour d’heures, les secondes courantes et les secondes à la demande, servant ainsi de chronographe. Avec un échappement naturel, dans l’idée de l’échappement à détente, donc impulsion radiale.

Après la mort de Breguet en 1823, aucun développement supplémentaire n’aura lieu à propos du Tourbillon.

Au cours du XIX^e siècle certains horlogers rivaliseront d’ingéniosité pour faire des montres comme le tourbillon, mais plus facilement ou « bon marché » comme celles de Jason Hopkins ou encore Lock, où le mouvement en entier tourne dans la montre. Plus tard, à la fin XIX^e, le carrousel (grâce à Bonniksen) va faire son apparition. Ce qui fait la différence entre un tourbillon et un carrousel est la nature du train de rouage qui le connecte au mouvement.

Est-ce que le tourbillon est une complication ?

Voilà un bien grand débat. Si on s’accorde pour dire qu’une complication doit apporter une information supplémentaire en plus des heures minutes secondes, alors le tourbillon sort de la définition de complication horlogère, en restant bien évidemment une complication mécanique.

Comment fonctionne le Tourbillon ?

Souvenez-vous de mes explications concernant le fonctionnement d’un mouvement horloger. Ici, dans l’exemple de la montre de poche, l’énergie provient du porteur, qui avec sa petite clé vient tendre le ressort d’un barillet qui vient distribuer de l’énergie de manière constante grâce au système fusée chaîne, énergie qui se déploie dans un train de rouage. Dans une montre classique, l’énergie arrive à l’échappement et le contrôle se fait par le régulateur, dans notre exemple le balancier. Ici, tout est similaire. L’énergie arrive sur un pignon sur lequel est fixé la cage de tourbillon. Solidaire de cette cage et à côté de son pignon se trouve une roue qui est en contact avec le pignon de la roue d’échappement, apportant toute l’énergie nécessaire à l’échappement, et ensuite à la régulation du balancier.

L’autre révolution du tourbillon sera sa miniaturisation. Et quand on pense au premier tourbillon à prendre place dans une montre bracelet, il faut parler d’Omega qui a développé une des premières montres tourbillon au milieu des années 1940.

Pour une montre plus récente, et tout juste présentée, nous avons pris l’exemple de la magnifique Tourbillon Marine de Breguet référence 5577. Tout l’esprit de la collection Marine, toutefois avec un système à tourbillon dans un boitier d’un diamètre de 42,5 mm, disponible en or rose 18 carats avec cadran couleur ardoise soleillé en or ou en platine 950 avec cadran bleu soleillé en or. On aime particulièrement la très belle disposition du cadran avec heures et minutes légèrement décentrées, et le tourbillon qui vient manger ce tour d’heures et minutes. Chiffres romains en applique.

Quel est le rôle du Tourbillon aujourd’hui ?

On s’est rendu compte que le tourbillon démontrait de la maitrise de l’horloger, mais qu’un mouvement chronomètre bien réglé par un régleur était plus précis. Le rôle imaginé et joué alors par le tourbillon de Breguet n’a plus vraiment de sens car c’est le porteur lui-même qui par ses mouvements variés au cours de la journée va apporter un équilibre des différentes positions et jouer le rôle de compensation.

L’avenir du tourbillon passera davantage par des ingénieurs et mathématiciens que des horlogers. Nous avons vu le développement de tourbillon à multiples axes, un spectacle de technicité et de mouvements. Pour qu’il soit performant aujourd’hui, il faudrait que le tourbillon puisse tourner sur davantage d’axes, et aussi faire varier sa vitesse avec des engrenages elliptiques. Autant vous dire que le chemin est encore long, mais prometteur !