Roues et pignons

Préambule :

A) Roue
B) Pignon
C) Dent de la roue
D) Aile(dent) du pignon
E) Bras de la roue
F) Face de la roue ou serge
G) Anglage des bras (hachuré)
H) Moulure
I) Piqûre du pignon
J) Face du pignon
K) Pivot

La roue (A) :

Définition: La roue est un organe circulaire tournant autour d’un axe et dont la fonction est de transmettre la force. La roue est rivée sur le pignon formant ainsi le mobile.
Les bras de la roue (E) : Ils sont facultatifs, ils sont au nombre de 5 et servent à alléger la roue pour diminuer l’inertie et améliorer ainsi le rendement de la montre (ex. pour le mouvement de base). A l’inverse, pour un rouage de sonnerie où l’on a besoin de plus d’inertie les roues ne seront pas évidées.
Note : pour alléger une roue on peut également découper des motifs dans la matière.(ex : roue de pendule).
L’anglage des bras (G): Uniquement dans le haut de gamme, les bras sont anglés, directement lors de l’étampage ou manuellement à la lime pour une méthode plus traditionnelle.
La face (F) visible des roues est cerclée dans le haut de gamme et moyen de gamme. Elle sera sablée dans le bas de gamme.
La moulure (H): Uniquement dans le haut de gamme car purement esthétique, elle sera réalisée au diamant sur le noyau de la roue afin de refléter les ailes du pignon.
Les dents de la roue ( C ) : Les premières roues étaient en fer et découpées à la lime.
Aujourd’hui, en laiton elles sont formées par taillage.

Le pignon (B) :

Définition : c’est un organe denté en acier trempé et poli revenu bleu. Le pignon divise, déplace, renvoie, redivise, redéplace,…
Le pignon, indispensable au bon fonctionnement de la montre est composé de différentes parties :
- Les ailes (D) du pignon pourront être polies avec un disque de bois doux à grains fins pour la méthode traditionnelle ou plus communément au tonneau pour les plus grandes séries. Le polissage des ailes des pignons diminue considérablement les frottement et améliore ainsi la transmission de force.
- Les faces (J) des ailes des pignons sont bloquées polies pour des raisons esthétiques évidentes. Cette opération apporte un état de brillance qui se reflète sur la roue et apporte un effet lumineux qui embellit le mobile et la pièce dans sa globalité. .
- La piqûre (I) : Pour former la portée de pivot mais également pour empêcher l’huile d’atteindre la face du pignon (particulièrement lorsqu’il est proche du trou de pierre) on effectue au burin une petite entaille de profil triangulaire. Ce sillon circulaire permet également de conserver la face plate pendant le polissage. Les anciens horlogers vouaient un soin particulier à l’exécution de belles piqûres très fines et profondes
Conclusion : Tous les mouvements comportent dans leur mécanisme des engrenages en nombre plus ou moins important afin d’assurer une transmission de la force et du mouvement . Ces merveilleux engrenages indispensables au bon fonctionnement des montres, méritent que l’on s’attarde un peu sur le soin apporté à leur finition car si certains veulent que cela fonctionne, d’autres exigent qu’en plus cela soit beau.

Finitions des roues :

La méthode :

La gamme opératoire de la fabrication des roues est la suivante
1) découpe des rondelles
2) décorations et finitions
3) mise en couleur
4) taillage des dents
5) assemblage avec le pignon.
Seuls les points relatifs aux finitions et à la décoration (2, 3) seront développés ici.

2. Décorations et finitions :

- L’Anglage des bras : (photo 2) peut être effectué directement lors de la découpe par étampe. Le résultat est satisfaisant, toutefois, dans le haut de gamme l’anglage des bras pourra être repris à la lime.
On pourra ensuite leur donner encore plus d’éclat en les terminant avec un polissage au brunissoir à la manière traditionnelle (voir article : anglage haut de gamme, la méthode).
- La moulure : Dans un but purement décoratif, une moulure sera exécutée au diamant sur le moyeu de la roue.
- Le cerclage : (photo 1) On cercle généralement les roues sur leur face visible dans le mouvement de la montre. Le cerclage est une opération qui consiste à adoucir la face de la roue avec un bâton de pierre d’ardoise ou avec un cabron. La roue tourne et le bâton de pierre d’ardoise est appuyé sur la face. Ce genre de finition donne des traits circulaires fins et apporte de la brillance.
Note : Lorsque le passage de la fraise a laissé des bavures sur le coté de départ des dents, on pourra les supprimer avec une pierre d’ardoise plate. On pourra également retoucher la serge intérieure avec une lime feuille de sauge adaptée à la courbe.
-Le soleillage : ( photo 3) : Généralement destiné aux roues en acier, ce type de décoration obtenu grâce à une meule cloche donne des traits rayonnants.

3. Mise en couleur ou galvanoplastie : (photo 4).

Il s’agit d’ un procédé qui permet de déposer par électrolyse sur le métal une couche de faible épaisseur d’un autre métal (nickel, or , rhodium).
Ce revêtement a en premier lieu un but esthétique mais assure également une protection contre l’oxydation. Le dorage par exemple protège et améliore l’apparence des pièces en laiton qui ont tendance à se ternir rapidement. Il existe différentes nuances de couleurs qui vont de la teinte la plus jaune (1N) jusqu’à la plus rouge (5N).
La surface doit être préalablement préparée par un polissage minutieux car le dorage couvrira la surface sans en modifier la texture et sans cacher les éventuels défauts.
Note : le taillage des dents (taillage dent par dent ou par génération) est la dernière opération effectuée afin d’éviter les dépôts de dorage sur le profil de la denture

Conclusion : On peut dire que l’étampage et le taillage par génération sont actuellement les méthodes d’usinage des roues quasi systématiques car elles donnent des résultats qualitatifs très satisfaisants qui ne nécessitent pas forcément de reprise au niveau finitions. Toutefois, dans le haut de gamme, la main experte de l’artisan pourra encore et toujours peaufiner les finitions , ne serait-ce que pour le geste.

Finitions des pignons :

La méthode :

La gamme opératoire de la fabrication des pignons est la suivante :
1) Le décolletage : a) machine industrielle ou b) au tour
2. Le taillage : a) par génération ou b) dent par dent
3. Le traitement thermique
4. Le roulage des pivots a) à l’archet ou b) à la meule
5. Finitions et décorations :
a) Polissage des ailes: 2 méthodes
b) Polissage des faces des ailes des pignons : 2 méthodes
c) Polissage des tigerons : 2 méthodes
d) Polissage des piqûres: 2 méthodes.
Seuls les points relatifs à la décoration (4 et 5) seront développés ici.

4. Le roulage : ou brunissage est exécuté sur les pivots. Il s’agit en fait d’une opération de polissage qui s’exécute à l’aide d’un brunissoir. Cette opérations permet d’atteindre les dimensions définitives tout en améliorant considérablement l’état de surfaces tant au niveau fonctionnel qu’esthétique.
- La méthode traditionnelle : pour les opérations artisanales délicates, le roulage sera effectué à l’archet avec un brunissoir. Le pivot repose sur une encoche de la broche du tour a pivoter. Le brunissoir appuie sur le pivot pendant que celui-ci tourne (photo 5).
- La méthode industrielle : pour les grandes séries le tour à polir ou meule carbure facilitera grandement le travail. Dans ce casle disque de brunissage est abaissé pendant qu’il est en rotation jusqu’à l’obtention du diamètre de pivot désiré. (photo tour à rouler). Un pivot bien poli ne présentera pas de marques ou de rayures sur sa surface.

5. Finitions et décorations :

a) Le polissage des ailes des pignons : 2 méthodes
- La Méthode traditionnelle : les ailes du pignons sont polies avec un disque de bois doux à grains fins. Le disque en bois (poirier en général) est ajusté à une broche avec une poulie qui assure l’entraînement. Le pignon tourne entre centres sous le disque à moins de 90 ° de son axe. Durant le polissage, le pignon est déplacé dans un mouvement de va et vient sur son axe afin de polir la longueur totale des ailes.
Le disque est chargé avec un mélange à polir très fin qui enlève les marques de fabrication. Cette opération de polissage des pignons est rapide à condition d’être correctement préparée.
Note : il est impératif de prêter attention à ne pas réduire outre mesure le diamètre du pignon.
- Méthode industrielle (photo 7) : Les ailes des pignons peuvent être également polies au tonneau (on dit également brassage). Dans ce cas de figure, les pièces à polir sont introduites dans un petit tonneau qui contient des porteurs (paillons) et diverses matières abrasives ; le tonneau, monté sur un axe, tourne, polissant ainsi simultanément toutes les surfaces de la pièce par frottement.
b) Polissage des faces des ailes du pignon : 2 méthodes
- Méthode traditionnelle : Les faces des ailes des pignons sont polies avec de la diamantine sur des tampons en bronze ou en zinc après un adoucissage. Le polissage peut être effectué de manière mieux adaptée avec un archet, en utilisant la roue comme entraîneur. Il est essentiel que la face du pignon ne perde pas son contact plat avec le tampon (photo 6 et 8).
- Méthode industrielle : Au tonneau (voir ci-dessus).
c) Polissage des tigerons : 2 méthodes
Méthode traditionnelle : Le pignon est fixé sur un tour et l’artisan vient polir la surface du tigeron grâce à un abrasif fixé sur une cheville (photo 8).
- Méthode industrielle : au tonneau (voir ci-dessus).
d) Polissage des piqûres : 2 méthodes
- Méthode traditionnelle: Particulièrement soigné dans le haut de gamme, le polissage des piqûres empêche l’huile d’atteindre la face du pignon. On obtient cet état de surface grâce à un polissoir ou (flasque) chargé de diamantine et adapté à la forme particulière de la piqûre.
- Méthodes industrielle : au tonneau (voir ci-dessus).

Conclusion : La plupart des défauts de finition proviennent d’une mauvaise préparation. Il est donc essentiel que le pignon soit proprement usiné si l’on veut obtenir une face douce et plate sans raies. Le polissage pourra même, dans certains cas, s’effectuer sur toutes les parties du pignon. Cette opération apportera un état de brillance qui embellira le mobile dans sa globalité (photo 8).