Montres mécaniques à complications

En horlogerie, une montre est dite équipée d'une « complication » quand son calibre mécanique est capable de faire plus qu'afficher les heures, les minutes et éventuellement les secondes. Pour toutes ces fonctions supplémentaires, il faut des pièces et des engrenages supplémentaires, qui complexifient le mouvement. Il convient de distinguer entre grandes complications et petites complications. Les montres mécaniques équipées de plusieurs fonctions supplémentaires élaborées reçoivent le titre de « grandes complications », même s'il n'y a pas de consensus sur le nombre de fonctions qu'une montre doit intégrer pour porter ce titre.

Les complications majeures sont des fonctions supplémentaires relativement élaborées comme un chronographe, un tourbillon, une alarme, une sonnerie à répétition ou un calendrier perpétuel. Les petites complications des montres mécaniques comprennent l'affichage de la date et éventuellement du jour de la semaine dans un indicateur intégré au cadran, ainsi que l'affichage de la réserve de marche restante (c'est-à-dire la tension du ressort moteur) sur le cadran. La lunette rotative, indispensable aux montres de plongée, l'affichage des phases lunaires ou d'un second fuseau horaire, ou encore la fonction temps universel, sont là encore des fonctions plutôt simples et très utiles dans la vie de tous les jours.

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Certaines complications ont été développées pour répondre à des besoins qui n'existent plus. Néanmoins, elles restent des composants importants des calibres mécaniques qui équipent les montres de luxe, parce qu'un tourbillon, une répétition minute ou une rattrapante (une deuxième trotteuse qu'on peut arrêter, comme dans un chronographe) démontre le talent des horlogers et la fascinante complexité des mécaniques.

L'affichage de la date est une petite complication très répandue dans les montres mécaniques pour hommes et femmes, qui fait apparaître le jour du mois. Le premier brevet d'indicateur de date a été déposé en Suisse en 1915. Il existe plusieurs façons de présenter cette information : avec l'indicateur de date traditionnel, le jour est représenté par une grande aiguille centrale qui suit une échelle sur le pourtour extérieur du cadran, ou par une petite aiguille déportée sur un cadran annexe. La grande date emploie deux disques numérotés qui tournent en se superposant sur une distance d'environ 0,15 mm. Pour dissimuler la différence de hauteur, l'atelier de Glashütte A. Lange & Söhne place sur certains modèles un échelon entre les chiffres. L'atelier Glashütte Original, quant à lui, détient le brevet de la date panoramique, dans laquelle deux disques concentriques de tailles différentes sont juxtaposés sans se toucher. Sur le petit disque de gauche, les chiffres vont de 0 à 3 ; sur le grand de droite, de 0 à 9. L'affichage de date le plus courant reste toutefois le guichet de date, généralement situé à 3 h ou 6 h. Les chiffres 1 à 31 apparaissent sur le disque de date en dessous. L'horloger suisse Rolex a présenté le modèle Day Date en 1956, qui indique aussi, en toutes lettres et en plusieurs langues possibles, le jour de la semaine dans un guichet séparé à 12 h. NOMOS Glashütte a développé son propre guichet de date, lui aussi breveté : deux marqueurs colorés encadrent le jour actuel sur un anneau de date placé autour du mouvement.

La roue des minutes au centre du mouvement, connectée au disque de date par le biais d'une série d'engrenages, contrôle le changement de date. Quand la date change à minuit précisément, on parle en horlogerie de « changement instantané ». À minuit, le disque de date avance d'un jour en quelques millisecondes. Il existe aussi le « changement semi-instantané », qui fait avancer lentement le jour dans le guichet de date 30 minutes avant minuit et passe au jour suivant aux alentours de minuit.

La date d'une montre mécanique passe au jour suivant entre 21 h et 3 h. Pendant cette période, les pièces du mouvement engrènent les rouages du mécanisme de date. Pendant ce temps de blocage, il faut éviter d'utiliser la couronne pour ajuster la date à réglage rapide, car le mouvement risquerait d'être endommagé.

Depuis que les premiers horlogers ont élu domicile à Glashütte en 1845, de nouvelles normes ont été définies pour tout le secteur horloger dans cette petite ville au sud-est de l'Allemagne. Aujourd'hui, des technologies de fabrication ultraprécises et des logiciels de simulation permettent aux designers de réaliser d'importantes avancées en matière de développement des mouvements. Exemple de ces mouvements novateurs de nouvelle génération, le calibre automatique DUW 6101 de Deutsche Uhrenwerke NOMOS Glashütte intègre un mécanisme de date titulaire de deux brevets : un pour l'indicateur de date, composé de deux marqueurs colorés qui encerclent l'anneau de date (appelé indicateur « Update ») et un autre pour le mécanisme de date lui-même, qui change le jour à l'aide d'un disque programme.

• Disposition de l'anneau de date
  Dans le DUW 6101, la complication de date n'est pas fixée sur le mouvement comme pour les autres calibres, mais intégrée dedans : l'anneau de date est placé sur son pourtour. Pour un designer, cette solution ouvre de nouvelles possibilités, d'autant que l'indicateur de date rotatif affiche non seulement un jour, mais le mois tout entier.
• Date à changement rapide bidirectionnel
  La plupart des calibres corrigent la date dans une seule direction : vers l'avant. Si une montre-bracelet s'arrête le 2 juillet et doit être réglée au 1er août, il faut donc avancer la date de 30 jours à la fois. NOMOS Glashütte a développé une date à changement rapide bidirectionnel pour le calibre neomatik DUW 6101, qui permet aussi de remonter les jours. Une innovation très pratique ! Voici comment fonctionne la date à changement rapide bidirectionnel de NOMOS Glashütte : la couronne est connectée à la roue du correcteur à cinq bras à l'aide d'une chaîne d'engrenages. Quand elle est tirée dans la deuxième position, la roue du correcteur peut tourner vers la gauche ou la droite en même temps que la couronne, et l'anneau de date avance ou recule d'un chiffre.
• Temps de blocage réduit
  Par rapport aux mouvements conventionnels à complications de date, le calibre de date NOMOS DUW 6101 raccourcit le temps de blocage. La roue de date du calibre automatique ultraprécis est plus petite et pivote non pas une fois, mais quatre fois en 24 h, soit quatre fois plus vite. Ce n'est qu'à la quatrième rotation qu'une petite roue comportant trois bords arrondis (le disque programme) active un commutateur, qui enclenche à son tour le disque de date et le fait avancer d'un cran. La rotation accélérée de la roue de changement de date raccourcit sensiblement le temps de blocage. Le calibre neomatik n'a besoin que d'environ 30 minutes pour changer de date et le temps de blocage est de 90 minutes au lieu de six heures.
• Protection du mouvement pendant la période de blocage
  Et que se passe-t-il si, oubliant le temps de blocage, vous tentez de régler la date pendant que le mouvement et le changement de date sont enclenchés ? Il ne se passera rien si vous tournez la couronne, parce que le DUW 6101 est équipé d'un embrayage de transmission du couple pour protéger le mouvement dans ce cas précis. Si vous tournez la couronne, vous remarquerez uniquement que la force appliquée n'est pas transmise. Un ressort presse en permanence le volant de l'embrayage contre la roue du correcteur. À minuit, le commutateur s'enclenche et avec lui le disque de date. Quand la couronne est tournée, l'embrayage désactive une certaine portion de couple et les deux plans pivotent séparément pour éviter que le mécanisme de date ne soit endommagé.

La réserve de marche est l'énergie actuellement emmagasinée dans le ressort moteur d'une montre mécanique. L'indicateur de réserve de marche matérialise l'état actuel de cette réserve sur le cadran et indique quand il faut remonter la montre, ou dans le cas des montres automatiques, vous remettre en mouvement. Pour un designer, il y a de nombreuses façons d'indiquer la tension du ressort moteur : le temps de fonctionnement restant peut être exprimé en heures ; une aiguille peut indiquer le niveau d'énergie sur une jauge, de vide à plein ; sans oublier les représentations linéaires graduées, pour ne citer que quelques possibilités. Cette complication a gagné en popularité avec la démocratisation des montres automatiques au milieu du siècle dernier, à titre de fonction supplémentaire des montres-bracelets grand public. Elle constituait en effet la preuve visible que les calibres mus par un rotor se remontaient bien tout seuls au gré des mouvements. Aujourd'hui, nous sommes habitués depuis longtemps aux mécanismes autonomes et apprécions néanmoins le rappel de remontage que constituent les indicateurs de réserve de marche sur les montres à remontage manuel. Comme quand on refait le plein d'une voiture, il y a alors le plaisir de voir l'indicateur remonter jusqu'au maximum.

Pour afficher la réserve de marche dans le barillet sur le cadran d'une montre, l'indicateur doit être connecté au remontage du barillet, généralement par le biais d'un engrenage. Quand la tension du ressort moteur augmente (par le mouvement dans une montre automatique ou en remontant la couronne d'une montre manuelle), le mécanisme d'affichage s'en ressent. Selon le design, une aiguille se rapproche alors du maximum ou l'augmentation de tension est traduite en chiffres. Quand le ressort se détend, le mouvement du mécanisme indicateur de réserve de marche s'inverse en conséquence.

Dans la collection de haute horlogerie de NOMOS Glashütte, le modèle Lambda à remontage manuel propose un indicateur de réserve de marche. Le calibre DUW 1001 est équipé d'un double barillet, avec une réserve de marche d'au moins 84 h qui est exprimée sur le cadran par un affichage à aiguille de taille généreuse, à l'aide d'un engrenage différentiel traditionnel qui incorpore les deux barillets. Certains modèles de Metro, Tangente et Tetra à remontage manuel comportent aussi un indicateur de réserve de marche, qui utilise cette fois le mécanisme propriétaire breveté de NOMOS Glashütte. Comme souvent dans les technologies développées par NOMOS Glashütte, tout l'art est ici dans la simplification : sans train d'engrenages, la version NOMOS de cette complication dans les calibres DUW 4301 et DUW 4401 est directement intégrée au barillet avec trois pièces seulement. Le niveau d'énergie est ensuite exprimé sur le cadran dans un guichet rond avec un indicateur en forme de croissant dans la zone entre 12 h et 2 h. Avec 2,8 mm d'épaisseur, ces deux calibres ne mesurent que 0,2 mm de plus que l'Alpha, le calibre NOMOS classique à remontage manuel non équipé de cette complication.

L'indicateur des phases lunaires est une complication mineure des mouvements mécaniques qui indique clairement sur le cadran l'approche de la prochaine pleine Lune ou nouvelle Lune. Le cycle lunaire a été représenté dès le XVe siècle dans les horloges astronomiques. De fait, même si la Lune (mensis, en latin) a donné son nom au mot « mois », elle ne s'adaptait pas aux durées fixes des mois calendaires. Chaque cycle lunaire dure 29 jours, 12 heures, 44 minutes et 3 secondes, soit environ 29,5 jours. Pour connaître à tout moment la phase lunaire actuelle, même quand le ciel est couvert, un indicateur mécanique est donc utile. Et grâce aux possibilités décoratives que cette complication apporte au design horloger, elle a suscité un certain engouement dès l'apparition des montres-bracelets au XXe siècle, surtout les modèles pour femmes.

Le contrôle d'indicateur de phase lunaire le plus simple dans le mouvement utilise un disque représentant deux lunes, actionné par une roue dentée à 59 crans (deux fois 29,5) pour qu'une révolution complète corresponde à deux cycles lunaires. L'avantage de faire avancer un disque par jours entiers, c'est que le circuit peut être couplé au mécanisme de date. Sur une durée d'environ trois ans, les minutes restantes de la véritable phase lunaire totalisent une journée, qu'il convient alors de corriger manuellement. Bien sûr, certains designs visent une meilleure précision et doivent quant à eux être corrigés tous les siècles, voire tous les millénaires dans quelques cas. D'autres préfèrent les esthétiques sophistiquées qui montrent l'évolution de la Lune de jour comme de nuit ou sa position dans le ciel étoilé de l'hémisphère nord ou sud. Il y a quelque chose de très séduisant à pouvoir représenter les événements célestes à son poignet par des moyens mécaniques et artistiques.

La Terre est divisée en 24 fuseaux horaires espacés chacun d'une heure. D'ouest en est, le temps avance d'une heure tous les 15 degrés, même si certains pays se sont aussi attribué leur propre fuseau horaire. Cela étant, la grande majorité des pays suivent le système uniforme qui a établi en 1884 le maximum solaire au-dessus de Greenwich, Angleterre, comme premier méridien (GMT : Greenwich Mean Time) et s'est imposé peu à peu contre les innombrables heures locales alors en vigueur aux quatre coins du monde. Une harmonisation devenue plus que nécessaire avec l'essor de la voie ferrée. Pour pouvoir corréler les heures de voyage et les différentes heures locales, les chemins de fer américains avaient à l'origine instauré leur propre système horaire, qui forçait les gares desservies par plusieurs lignes à employer plusieurs horloges. En Allemagne, les heures locales ont été normalisées en 1893 et associées à l'heure d'Europe centrale (CET), avec +1 h de décalage par rapport au premier méridien. Auparavant, les horaires des chemins de fer pouvaient présenter jusqu'à 20 minutes de décalage rien que dans les régions sud-ouest du pays. Pour faire le tour du lac de Constance, qui couvre une zone de 536 kilomètres carrés, il fallait changer pas moins de cinq fois d'horaire.

Les montres dotées d'un indicateur de temps universel affichent les 24 fuseaux horaires terrestres sur leur cadran en utilisant au moins une ville de référence pour exemple. Il existe diverses possibilités d'affichage. Par exemple, un anneau des villes peut être placé sur le pourtour du cadran, activé par un bouton-poussoir ou par la couronne, et associé à l'heure en vigueur dans cette ville qui s'affiche alors sur un cadran annexe. Le disque de ville peut aussi figurer sur le cadran, en rapport avec l'heure locale, afin de présenter tous les fuseaux horaires à la fois. Il est aussi possible de régler le mécanisme de temps universel à l'aide d'une lunette rotative. Des fonctions supplémentaires peuvent indiquer s'il fait actuellement jour ou nuit à cet endroit, ou peut-être si l'heure d'été y est en vigueur. Et bien sûr, même si les villes correspondant aux différents fuseaux horaires diffèrent d'une montre mécanique à l'autre, cette sélection est aussi un bon moyen d'exprimer notre perception du monde ou de toucher certains groupes de personnes. Que ce soit pour le commerce international, le voyage ou pour accompagner spirituellement un proche à l'étranger, la fonction de temps universel est une complication utile et humaine qui sait aussi se faire ludique.

Le calibre NOMOS avec fonction de temps universel et son échappement propriétaire, le swing system de NOMOS, est le mouvement automatique DUW 5201. Il est doté d'un anneau de villes et contient un affichage 24 heures qui donne l'heure des endroits où vous ne vous trouvez pas, pour que vous sachiez immédiatement s'il y fait jour ou nuit. Deux modèles utilisent ce calibre de temps universel : la Tangomat GMT et la Zürich temps universel. Dans la Tangomat GMT, le mécanisme de temps universel apparaît sous forme de deuxième fuseau horaire flexible : l'affichage 24 heures est synchronisé avec l'heure du « pays natal », c'est-à-dire l'endroit où vous ne vous trouvez pas mais qui correspond à un fuseau que vous voulez suivre. Les aiguilles du grand cadran et la trotteuse, quant à elles, indiquent les heures, minutes et secondes du fuseau horaire dans lequel vous vous trouvez, avec une ville de référence désignée par l'abréviation de son aéroport dans un guichet. Quand vous changez de fuseau horaire, vous pouvez régler la montre d'une simple pression sur un bouton : l'affichage de la ville et l'aiguille des heures avancent alors d'une heure ensemble. La montre automatique Zürich temps universel de NOMOS propose quant à elle une vue globale sur le cadran. Ici aussi, le pays natal ou l'horaire de référence permanent est défini une fois, tandis que l'heure actuelle de l'endroit dans le monde où vous vous trouvez peut être modifiée à volonté d'une pression sur un bouton. La position des aiguilles dépend du nom de la ville qui figure à 12 h. Le disque des villes et les aiguilles des heures sont synchronisés : le porteur reste toujours à l'heure internationale avec cette élégante montre mécanique à mouvement automatique signée NOMOS.