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Vidéo : Cinématique de l’organe de comptage et de transmission (rouage de finissage)
1. Rôle
L’organe de comptage et de transmission d’une montre mécanique est le rouage de finissage.
Son rôle est d’acheminer l’énergie reçue directement de l’organe moteur (barillet) jusqu’à l’organe régulateur (balancier-spiral) via l’échappement (distribution). Grâce à la fréquence choisie de l’organe régulateur et au calcul des rapports d’engrenage, chaque mobile (rouage) tourne à une vitesse différente, définie et précise. Cette qualité permet de répartir et d’afficher les différentes informations du cadran (heures, minutes, secondes, etc.) et d’entraîner chacune d’elles à sa propre vitesse (comptage).
2. Description et composants
L’organe de comptage et de transmission est composé de différents mobiles.
Chaque mobile se compose d’un pignon en acier, dont les dents sont appelées « ailes », et d’une roue (généralement en laiton) également dentée sur sa circonférence. Le pignon représente l’axe du mobile et la planche de la roue y est rivée de manière solidaire.
Lorsque le pignon effectue un tour complet, la roue du même mobile effectue également un tour complet.
Selon la construction du mouvement, le nombre de mobiles du rouage de finissage peut varier (généralement compris entre 4 et 6).
Le mobile de centre (parfois appelé mobile de grande moyenne), entraîné directement par le barillet et portant généralement l’aiguille des minutes (1 t/h).
Le mobile de moyenne (parfois appelé mobile de petite moyenne) est un mobile intermédiaire permettant d’obtenir les bons rapports d’engrenages sur l’ensemble de la chaîne cinématique.
Le mobile de secondes qui est placé généralement à l’autre extrémité du rouage de finissage, porte (parfois) l’aiguille des secondes et tourne donc 60 fois plus rapidement que le mobile de centre pour effectuer une rotation complète en une minute exactement.
Le pignon d’échappement. Bien qu’avec la roue d’échappement il constitue le mobile d’échappement, seul le pignon fait encore partie de l’organe de comptage et de transmission. La roue d’échappement appartient, quant à elle, à l’organe de distribution (l’échappement).
3. Fonctionnement
Rouage multiplicatif
Le rouage de finissage est un rouage multiplicatif, ce qui signifie que, dans la chaîne cinématique, chaque mobile tourne plus rapidement que celui qui le précède selon le principe roue menante-pignon mené ; chaque roue entraînant le pignon du mobile suivant.
Rapports d’engrenage
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Pour comprendre, prenons l’exemple d’une roue de 100 dents engrenant un pignon comportant 10 ailes.
Lorsque 10 dents de la roue auront engrené avec les 10 ailes du pignon, la roue aura effectué un dixième de tour, tandis que le pignon aura effectué un tour complet. Dès lors, on parle d’un rapport d’engrenage de 10 (cf. onglet calculs de l’organe de comptage et de transmission)
Vitesse de rotation des mobiles
En tenant compte de la fréquence de l’organe régulateur, on peut facilement déterminer la vitesse de rotation de chaque mobile du rouage de finissage en calculant les rapports d’engrenage appropriés (cf. onglet calculs du rouage de finissage). Ainsi, le mobile de centre, généralement placé au centre de la platine, entraîne généralement directement l’aiguille des minutes. On calcule donc le rouage pour que la roue de centre fasse un tour en 60 minutes. De même, le mobile de secondes porte fréquemment l’aiguille de seconde. Dans ce cas, le rouage est donc calculé pour que la roue de seconde fasse un tour en 60 secondes et le rapport d’engrenages entre le mobile de centre et le mobile de secondes est donc de 60 (le mobile des secondes tourne 60 fois plus vite que le mobile de centre).
Pointages (position) des mobiles
Dès lors qu’ils engrènent correctement entre eux, le positionnement des mobiles sur la platine n’est soumis à aucune règle particulière. Bien que l’on sache qu’un positionnement de l’axe des différents mobiles sur une ligne droite garantit une répartition des forces idéale et un rendement optimal, cette construction est rare en raison des contraintes d’encombrement qu’elle impose.
Le mobile de centre est généralement placé au centre de la platine afin de porter l’aiguille des minutes. Le mobile de secondes qui peut porter une aiguille de secondes pourra être positionné de telle sorte qu’il affiche, au choix, les secondes à 6 h ou à 9 h par exemple. La gestion des pointages du rouage de finissage permet donc de gérer, notamment, la distribution de l’affichage à la surface du cadran.
Rendement
Le rouage de finissage est soumis aux frottements des engrenages et des pivots dans leurs paliers (pierres). On considère d’une manière générale que le rouage de finissage (organe de comptage et de transmission) dissipe 30% de l’énergie nominale du barillet. L’échappement (organe de distribution) absorbe également 30 % de l’énergie, de sorte que seuls 30 % de l’énergie nominale du barillet parviennent à l’organe régulateur.
Il est donc fondamental de minimiser autant que possible les frottements du rouage de finissage. Le choix et la combinaison des matériaux (roue en laiton, pignon en acier, pierres en corindon), la finition des composants (polissage des dentures, roulage des pivots), le profil des dentures, favorisant des frottements de roulement plutôt que des frottements de glissement, et, bien sûr, une parfaite lubrification permettent de réduire les frottements du rouage de finissage à leur minimum.
4. Calculs de l’organe de comptage et de transmission
