Dernière révision : 2022-08-09 @ 06:07
4.02 – Modes de propulsion
Si aujourd’hui la plupart des horloges fonctionnent à batterie, et possèdent un quartz pour réguler le temps, c’est dans l’histoire de l’horlogerie un phénomène récent (c. 1970). Dans ce qui suit, nous donnerons d’abord un bref aperçu des modes de propulsion suivants : 1. Anciens ; 2. Mécaniques ; 3. Électriques ; 4. Hydrogène ; 5. Atome.
4.02.1 – Modes de propulsion anciens
Les éléments de la nature (soleil, eau, feu, terre, etc.) fourniront aux anciens les modes de propulsion nécessaires pour tenir le temps. Dans ce qui suit, on verra neuf modes de propulsion anciens :
- 4.02.1.1 - Horloge solaire
- 4.02.1.2 - Horloge à eau ou clepsydre
- 4.02.1.3 - Sablier
- 4.02.1.4 - Horloges à feu
- 4.02.1.5 - Horloge à gravité
- 4.02.1.6 - Horloge à vapeur
- 4.02.1.7 - Pression barométrique
- 4.02.1.8 - Horloge à hydrogène
- 4.02.1.9 - Horloge actionnée à l'éther
4.02.2 – Modes de propulsion mécaniques
Les horloges à poids et les horloges à ressorts sont les deux grands types d’horloges à propulsion mécanique :
4.02.3 – Modes de propulsion électriques
Les horloges branchées sur le courant alternatif et les horloges à batteries sont les deux grands types d’horloges à propulsion électrique :
4.02.4 – Mode de propulsion thermo-pneumatique
4.02.5 – Mode de propulsion atomique (Caesium)
Sous-section suivante : 4.03 – Durée de fonctionnement
Le Clepsydre (horloge à eau en grec), nom d’une source à Messène en Grèce, n’est pas à proprement parler une horloge, mais plutôt une sorte de chronographe. On remplissait d’eau un vase pour indiquer le temps que devait durer un événement, par exemple le discours d’un orateur de place publique à Athènes. Le vase se vidait par un petit orifice au bas du vase. Lorsque le vase était complétement vide, le temps de parole était terminé. Le plus ancien clepsydre date de 1400 av. J.-C. en Égypte. Pour plus de détails, cliquez sur :
Sur le même principe que l’horloge à l’huile, l’horloge chandelle donnait une appréciation du temps, selon la longueur qui lui restait à brûler, telle qu’indiquée par des marques inscrites sur le chandelier qui la portait. Pour plus de détails, cliquez sur : 
D’origine chinoise, Dynastie des Song (960-1279), l’horloge à encens utilisait de la poudre ou des bâtons d’encens (ci-contre une reproduction) spécialement calibrés pour mesurer le temps. Elle pouvait même posséder une cloche ou un gong. Pour plus de détails, cliquez sur:
Une horloge qui fonctionne par son propre poids est dite « Horloge à gravité ». Ce type est apparu au 17e siècle. On trouve des horloges à gravité qui semblent glisser sur un plan incliné, car le mouvement est installé dans un cylindre rond à l’intérieur duquel un poids tente de la maintenir de niveau, mais elle descend d’elle-même.Un autre type d’horloges à gravité descend sur un plan vertical attaché à un mur. On place manuellement celle-ci dans le haut, et elle glisse d’elle-même vers le bas. On l’appelle aussi celle-ci « Horloge à crémaillère (Rack Clock) ». 
Pasquale Andervalt a dessiné en Italie vers les années 1835, une horloge à hydrogène. Une réplique est exposée au Clockmaker’s Company Museum à Londres, en Angleterre. Elle comprend deux parties : (1) posé sur une base ronde en laiton, un cylindre rouge en verre rempli d’une solution d’acide sulfurique, sur lequel le mouvement et son cadran de type squelette sont montés, et (2) un serpentin en laiton qui contient des boules de zinc. Le mouvement est à échappement à chevilles et possède un pendule orné doré qui bat devant le cylindre et deux poids, un petit et un gros. Ce dernier sert à remonter l’horloge et le plus petit à maintenir l’horloge en mouvement. Lorsque le gros poids est à son niveau le plus bas, il permet de libérer les boules de zinc qui tombent dans le réservoir, générant ainsi du gaz dont la pression permet de remonter le mouvement. Lorsque le processus est terminé, la pression est relâchée, et un nouveau remontage commence. Le tout se fait très lentement. Pour en savoir plus, cliquez sur 
Une horloge à poids tire son pouvoir de poids, généralement en fonte ou en acier, qui peuvent être de différentes formes, enveloppés ou non dans des silos en laiton ou en métal quelconque, suspendus à des cordes ou à des chaînes, et qui descendent lentement au fur et à mesure que le temps s’écoule. Ci-contre, les poids en fonte brute d’une horloge Comtoise. Le poids de gauche propulse le temps et l’autre propulse la sonnerie. Dans les Comtoises, une manivelle permet de remonter les poids après une semaine. Chacune des cordes est alors enroulée sur un moyeu. 
Notez que les ressorts à l’air libre sont dits « à bout en boucle » (Loop-end) pour indiquer leur mode d’attache sur les arbres autour duquel le ressort est enroulé entre les platines du mouvement. 
Dans ce cas-ci, les ressorts sont emmagasinés dans un barillet. Illustré, un mouvement Seth Thomas des années 1910, très robuste, qui servait dans des applications horlogères surtout commerciales. Notez les deux gros barillets qui contiennent les ressorts. Dans ce cas-ci, le deuxième ressort ne sert pas au train de sonnerie, mais plutôt de ressort de secours si le premier vient à manquer ou pour doubler la durée de fonctionnement de l’horloge. Ce mouvement était installé dans une minuterie qui servait à contrôler l’ouverture d’une voûte dans une banque.
On doit les horloges dites « Wagon spring » à Joseph Ives (1782-1862) qui les a conçues dans les années 1820. C’était un arrangement de lames de fer attachées au centre par un boulon, la flexibilité des extrémités agissant comme ressort, comme sur les voitures tirées par des chevaux. Leur utilisation a débuté en 1825, mais ça n’a pas fait long feu avec l’arrivée du ressort hélicoïdal moins coûteux et plus simple à fabriquer, d’autant plus que Ives contrôlait minutieusement la quantité à fabriquer par les autres horlogers que lui. Cela n’a certes pas favorisé sa diffusion.
Généralement le diamètre du moyeu sur lequel les cordes sont enroulées dans une horloge à poids habituelle, est le même sur toute la surface de celui-ci. Mais il existe une autre sorte de moyeu rainuré dont le diamètre varie du plus grand au plus petit, on l’appelle en anglais « Fusee », en français « Fusée ». Ce système permet d’équilibrer la force du déroulement de la corde. Cette invention est attribuée à Jacob Zech de Prague en 1525. Leonardo da Vinci en avait fait des dessins auparavant. La fusée s’applique aussi dans les mouvements à ressort comme celui représenté qui provient d’une horloge anglaise Gadsby de London, Angleterre de ma collection. Le très large ressort est enfermé dans un barillet. Un fil d’acier relie le barillet et la fusée. Lorsque l’horloge est remontée, le fil s’enroule autour de la fusée, puis mise en marche, il se déroule à partir de la partie la plus étroite de la fusée, et s’enroule autour du barillet jusqu’à épuisement du ressort. On retrouve aussi la fusée dans des montres. Le but de la fusée est d’obtenir une précision plus grande que le ressort traditionnel.
Les premières expériences d’horloges électriques ont eu lieu dans les années 1840. La première horloge électrique a été conçue par un horloger anglais d’Edinburgh, Alexander Bain. Les premières horloges électriques commercialisées sont apparues sur le marché en 1906, les Eureka comme celle illustrée qui date de 1910, de la collection des Musées Victoria, de Melbourne, Australie.
L’horloge à propulsion photo-électrique a été inventée dans les années 1950 par le fameux horloger suisse Patek Philippe de Genève. Le principe est le suivant : l’horloge est à échappement à levier propulsé par un ressort relié par différents engrenages à un petit moteur propulsé par une cellule photo-électrique, donc par la lumière. Pour plus de détails, cliquez sur: 
L’horloge à projection contient un dispositif qui permet de projeter l’heure sur une surface éloignée, comme le plafond ou le mur d’une chambre, par exemple. Elle peut comprendre une alarme également. Cet affichage peut être aussi bien analogique que numérique, en noir et blanc ou en couleur. C’est aussi un bon moyen pour afficher en même temps que l’heure une publicité. Ci-contre un exemple contemporain en vente sur Amazon. Ce type d’horloge se branche sur le courant alternatif. Certaines possèdent une batterie de secours en cas de panne de courant.
Un diapason calibré compte les oscillations à une fréquence spécifique pour tenir le temps. On trouve ce mécanisme dans des horloges à batterie avant l’arrivée massive des horloges au quartz sur le marché dans les années 1980. Bulova a lancé en 1960 montres et horloges électroniques à diapason sous le nom Accutron (illustrée). 
L’horloge radio-contrôlée est périodiquement synchronisée avec l’horloge atomique UTC via les ondes radio produites par des stations à travers la planète. Ne pas confondre avec une horloge-radio. Ici, une horloge thermomètre-baromètre radio-contrôlée de marque La Crosse des années 2010, que j’utilise tous les jours. Non seulement l’heure mais également la prévision météo (notez le soleil qui sort des nuages au milieu de l’affichage) sont radio-contrôlées.
C’est à Warren Morrison, un Canadien, et à l’Américain J. W. Horton, des Bell Telephone Laboratories du New Jersey que l’on doit la première horloge au quartz en 1927. Le quartz oscille à une fréquence précise lorsqu’il est stimulé par un courant électrique, dans ce cas-ci en provenance d’une batterie. L’avantage du quartz est sa précision, une seconde de retard en six ans. Les premières horloges et montres au quartz sont apparues sur le marché au début des années 1970. On remarquera ci-dessous, une Danburry au quartz, fabriqué à Taïwan (1970), alimentée par une petite pile plate. Le mouvement est semblable à celui que l’on trouve dans les montres au quartz, mais en plus gros.
En 1940, la compagnie allemande Jauch und Smid met en marché une horloge, la Puja dont le boîtier de table ressemble à tous les autres de l’époque, mais à l’intérieur se trouve un mouvement qui possède un dispositif de remontage perpétuel thermo-pneumatique. Je me permets ici de traduire le paragraphe 
Les premières expériences avec l’atome ont été réalisées en 1949 au National Institute of Standards and Technology des États-Unis, à partir d’une molécule d’ammoniaque. Bien que la précision était plus grande que celle du quartz, l’arrivée de l’horloge au caesium a fait cesser les expériences avec l’ammoniaque. L’horloge atomique au caesium a été inventée en 1955 par deux Anglais, le Dr L. Essen et J.V.L. Parry du National Physical Laboratory de Teddington en Angleterre. Elle avait une précision de 1 seconde en trente ans, soit 1 partie sur 1 milliard. Les modèles subséquents ont une précision de 1 sur mille milliards, et même plus, si bien que c’est ce qui est utilisé pour définir la seconde depuis 1967. Pour voir une image et plus de détails, cliquez
