LE BARILLET
Fabrication artisanale d’un tambour de barillet
Le barillet est un ensemble de plusieurs composants, généralement au nombre de quatre : Le tambour de barillet, le couvercle du tambour de barillet, l’arbre de barillet et le ressort de barillet.
Le rôle du barillet consiste à stocker l’énergie accumulée lors du remontage (manuel ou automatique) de la montre et de la restituer graduellement au mouvement.
Pour assembler le barillet, on place le ressort détendu à l’intérieur du tambour. Le ressort de barillet est une lame en acier enroulée en spirale pouvant développer une force considérable au regard de sa taille. On place ensuite l’arbre de barillet au centre du tambour. La spire intérieure du ressort de barillet se fixe à l’arbre par un système de crochet (sur l’arbre) et d’encoche (ressort de barillet). On referme ensuite l’ensemble avec le couvercle qui s’ajuste au tambour de barillet. Le rôle de l’arbre de barillet est double. Il permet lors du remontage d’enrouler le ressort autour de sa circonférence (et donc au centre du tambour) pour armer le ressort et donner à la montre sa pleine autonomie. Lors du remontage de la montre, le mécanisme de remontoir entraine le rochet qui est ajusté sur un carré usiné à l’une des extrémités de l’arbre. L’arbre de barillet sert également d’axe et de pivot au barillet qui peut ainsi tourner librement. Le ressort de barillet est donc tenu à l’arbre de barillet par un système de crochet et son autre extrémité est fixée (par un système d’encoche et de bride) à la paroi intérieure du tambour de barillet, permettant ainsi de mettre le ressort sous tension.
La force qu’exerce le ressort sur la paroi du tambour une fois armé tend à faire tourner l’ensemble du barillet autour de son axe lorsque le ressort cherche à se détendre en se déroulant. Une denture est fraisée sur le plus grand diamètre du tambour. Cette denture permet d’entrainer le pignon de centre et, dès lors, l’ensemble de la chaine cinématique du mouvement.
Une fois complètement armé (tendu), le ressort atteint sa tension maximale. Si l’on force alors sur le mécanisme de remontoir, on provoque inexorablement la casse du ressort de barillet. On trouve ainsi dès le 17ème siècle, des mécanismes de limitation d’armage (doigt, croix de malte etc.). Il s’agit d’un système qui permet de bloquer le mécanisme de remontoir juste avant que le ressort de barillet n’atteigne sa tension maximale.
Malheureusement un tel système n’est pas applicable aux montres équipées de système de remontoir automatique. Le mécanisme du système automatique est incapable de déceler la surtension du ressort de barillet ni de cesser de l’alimenter lorsque le ressort atteint sa tension maximale. Pour éviter la rupture du ressort de barillet en pareille situation, les ressorts de barillet des montres automatiques sont équipés d’une bride glissante. Cette bride située à l’extrémité extérieure du ressort de barillet se croche dans une encoche de la paroi intérieure du tambour de barillet. Lorsque le ressort dépasse légèrement sa tension maximale, le bride, par sa construction et la forme de l’encoche du tambour, sors de son encoche et coulisse le long de la paroi intérieure du tambour avant de se crocher dans l’encoche suivante (plusieurs encoches sont pratiquées sur la paroi intérieure du tambour). Une fois la montre complètement armée, les mouvements du porteur d’une montre automatique maintiennent le ressort en tension maximale. Le barillet distribue ainsi une énergie maximale et constante garante d’une meilleure qualité de réglage.
Afin de palier au risque de casse du ressort de barillet, de nombreuses montres à remontage manuel sont aujourd’hui équipées d’un ressort de type « automatique », autorisant un remontage sans fin et sans le moindre danger. Ce système recquiert une bride glissante. Celle-ci assure l’attache du ressort à la paroi intérieure du tambour. Dès que le ressort est en surtension, la bride « glisse » jusqu’à l’encoche suivante de la paroi du barillet, préservant ainsi le ressort de toute casse.
Si la fabrication du tambour, de son couvercle et de l’arbre de barillet ne présente pas de grande difficulté, la production des ressorts requiert des équipements et un savoir-faire très spécifiques. Leur production est systématiquement sous-traitée et seuls quelques fabricants se partagent ce marché.
La qualité d’un barillet dépend donc essentiellement de son ressort. Celui-ci devra avoir un rendement optimal (le moins de déperdition énergétique possible pour une réserve de marche accrue) et développer une force aussi constante que possible tout au long de son développement (précision de la marche). Des calculs pointus intégrant la nature de son alliage, ses dimensions et ses traitements thermiques permettent d’obtenir un barillet performant et adapté.
Afin d’augmenter la réserve de marche et/ou d’obtenir une force plus constante durant la totalité de la réserve de marche, on peut multiplier le nombre de barillets. A l’instar d’un circuit électrique, un montage en série des barillets permettra d’augmenter la réserve de marche alors que leur fonctionnement en parallèle distribuera une énergie plus constante tout au long de la durée de marche.
Par la robustesse et les dimensions confortables de son arbre, le barillet se prête facilement à une construction suspendue. On entend par construction suspendue, le fait de tenir le barillet par une seule extrémité de son axe à la platine. L’usage d’un pont de barillet n’est donc plus nécessaire et permet souvent de minimiser l’épaisseur du mouvement et d’en améliorer l’esthétique. L’évolution récente de micro-roulements à billes en céramique permet d’obtenir par ce type de construction d’atteindre des rendements tout à fait satisfaisants.
Le barillet existe depuis les premières montres et constitue depuis toujours la source essentielle d’énergie des montres mécaniques. Avant l’invention du mécanisme de remontoir, le remontage s’effectuait avec une clé que l’on positionnait directement sur l’arbre de barillet et qui permettait de l’entrainer par un carré. Au 18ème et au 19ème siècle, on trouve fréquemment des barillets suspendus, dépourvus de leur habituel pont.
De dimensions généreuses le tambour de barillet devient alors un support d’expression privilégié des décorateurs (graveurs, émailleurs, sertisseurs etc.). Au fil du temps, les barillets et particulièrement les ressorts de barillet ne cesseront de s’améliorer. Leur alliage gagnera en performances (élasticité, constance du développement, limitation des frictions etc.) leur calcul (bons dimensionnements pour des critères établis) s’améliorera comme leurs méthodes et outils de production.
Les ressorts de barillet ont de tout temps été produits par des artisans puis des compagnies spécialisés. Ils ne sont produits aujourd’hui que selon des procédés industriels. L’artisan d’aujourd’hui ira donc se fournir du ressort de barillet auprès d’un fabricant spécialisé. Il pourra cependant facilement usiner les trois autres composants du barillet (l’arbre en acier, le tambour et son couvercle généralement en laiton) sur un simple tour avec lequel il pourra également procéder au taillage de la denture du tambour ainsi qu’à la décoration des trois composants.
Quelle que soit la méthode de fabrication des mouvements et des montres auxquels ils se destinent, les ressorts de barillet ont de tout temps été produits par des artisans puis des compagnies spécialisés. Ils ne sont produits aujourd’hui que selon des procédés industriels. Le ressort de barillet est fabriqué à partir de bandes de matière (alliage d’acier). Ces bandes d’acier vont d’abord subir de nombreuses opérations de laminage et de traitements thermiques (recuits). Ces opérations permettront au ressort d’atteindre ces dimensions finales (longueur, hauteur, épaisseur) et de lui conférer ses propriétés mécaniques (élasticité, souplesse, dureté). L’encoche pour l’arbre de barillet est découpée par étampage et la bride rivetée à l’autre extrémité de la lame. L’étape suivante consiste à donner au ressort sa forme définitive. Il sera alors enroulé autour d’un axe (estrapadé) et subira de nouveaux traitements thermiques afin de figer cette forme.
Les autres composants du barillet seront facilement réalisés à l’aide d’une décolleteuse sur laquelle on pourra également tailler la denture du tambour. Pour un meilleur rendement, on préférera cependant procéder au taillage sur une machine dédiée (machine à tailler les engrenages) qui procédera à un taillage par génération beaucoup plus précis. Une fois les composants terminés et décorés le barillet peut être assemblé. Une opération effectuée à l’échelon industriel (T-0).