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Comment fonctionne une horloge mécanique ?

Le fonctionnement d'une horloge mécanique

La maitrise du temps est un sujet qui a depuis toujours passionné les physiciens autant que les philosophes. Les premières inventions d’horloges hydrauliques remontent à l’époque de Charlemagne, mais ce n’est qu’au 17ème siècle que la théorie du pendule, qui est à l’origine de l’invention des horloges mécaniques, a été découverte par le physicien Christian Huygens, plus connu pour ses découvertes en astronomie.

 

Vous avez toujours voulu savoir comment fonctionne une horloge mécanique sans jamais oser le demander ? Alors rentrons dans le vif du sujet et observons de plus près un « garde-temps » !

Les organes du mouvement

L’énergie initiale est fournie par un remontoir (manuel) ou une masse oscillante (automatique, grâce aux mouvements du poignet), qui met en tension un ressort enfermé dans un barillet. Ce ressort stocke et retransmet l’énergie aux autres organes. En se détendant, il fait tourner le tambour de barillet, ce qui permet la rotation tous les rouages, qui contrôlent les aiguilles.

 

L’énergie est ensuite transmise à l’échappement, qui a pour rôle de distribuer l’énergie nécessaire aux oscillations du balancier-spirale. Celui-ci effectue des oscillations selon la fréquence de fonctionnement voulue et transmet les oscillations à l’échappement et aux rouages, via une ancre. C’est l’alternance de contact entre l’ancre et l’échappement qui produit le fameux « tic-tac ».

 

Le rôle du balancier-spirale est de réguler la tension du ressort du barillet. Il est muni d’un organe appelé « raquetterie » qui permet à l’horloger de régler la précision de l’horloge pour qu’elle soit toujours à l’heure.

Les pièces d’habillage

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Elles fournissent son design définitif à l’horloge :

 

  • Le boîtier contient le mécanisme ;
  • Le cadran, recouvert d’une plaque protectrice transparente, indique l’heure ;
  • Les 3 aiguilles indiquent le temps (heure, minute, seconde) sur le cadran de l’horloge.

La particularité des horloges à poids, à balancier ou à clé

Dans le cas d’une horloge à poids, ce sont des masses en fonte ou en plomb qui fournissent l’énergie initiale, en emmagasinant de l’énergie potentielle lors du remontage du poids puis en la restituant lors de la descente sous forme d’énergie cinétique : un couple moteur est alors créé, qui transmet sa force motrice aux rouages.

 

Dans le cas d’une horloge à balancier, le balancier-spirale décrit précédemment est un pendule, constitué d’une tige verticale, qui oscille autour d’un axe horizontal, et qui comporte un poids (habituellement un disque bombé en métal lourd) à sa base. L’oscillation du balancier est toujours régulée par un échappement à ancre et l’entretien de l’oscillation est assuré par la descente d’un contrepoids qu’il faut remonter régulièrement, au moyen d’une chaine ou d’une corde.

Sur d’autres modèles, on trouve plutôt un ressort qui en se détendant, permet l’entraînement. Ce ressort se remonte alors avec une clé.

 

 

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