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Avant l’apparition du quartz en horlogerie, les horlogers n’avaient jamais réussi à marquer précisément l’unité de temps qu’est la seconde. Ce problème a occupé durant des années les réflexions de Xavier J. Theurillat. Dans ses recherches sur le battement de la seconde dans les montres mécaniques, il a exploré plusieurs approches qui peuvent être classées en deux catégories principales : l’approche optique et l’approche mécanique.
Le Top Seconde est une solution optique qui a le grand avantage d’être réalisée relativement facilement, étant donné que les modifications à faire sur le mouvement sont simples. Comme le montrent les deux animations suivantes, un volant est monté sur la roue d’échappement qui fait un pas pour chaque oscillation du balancier. Si le balancier fait 21600 oscillations par heure, il faut donc 6 pas pour faire une seconde. L’ouverture circulaire dans le cadran, entre le centre et la marque des six heures, permet de visualiser le battement de la seconde par le passage du volant de couleur rouge. Cette invention a pu intéresser les Japonais, avec le rond rouge qui apparaît toutes les secondes sur un fond blanc : le drapeau japonais!
Mouvement sans cadran avec le volant qui tourne
Montre avec l’ouverture dans le cadran donnant le battement de la seconde
A côté du brevet No 497 728 représentant le Top Seconde ci-dessus, d'autres brevets utilisent un volant sous le cadran.
- Le brevet No 360 345 montre aussi le battement optique alterné de la seconde, avec six guichets dans le cadran.
- Les brevets Nos 554 012 et 554 012 bis sont présentés sous : Le battement optique de la seconde à l'aiguille centrale.