CHAPITRE III

Préparation des terres propres à fabriquer les tuyaux

Les moyens employés jusqu'à ce jour dans Part du potier, pour la préparation des pâtes, ont toujours augmenté d'une manière notable le prix de la fabrication. En général, voici comment on opère :

On broie les matières sous des meules, et on les délaye dans l'eau à l'état de bouillie très-claire. On les jette ensuite sur des tamis métalliques, qui ne permettent le passage qu'aux parties les plus tines, et on les amène dans des bassins peu profonds, d'où on laisse écouler l'eau quand la terre s'est précipitée. On recueille le dépôt, et on le fait sécher sous des hangars, pour le mélanger plus tard, quand il est bien raffermi, avec les divers matériaux qui entrent dans les différentes pâtes , tous bien préparés par des procédés analogues qui se résument en ces quatre mots: broyage, lavage, tamisage et décantage.

Ces procédés de préparation doivent être repoussés d'une fabrication destinée à donner des objets à très-bon

marché, et ne pouvant, par conséquent, supporter que très- peu de main-d'œuvre.

Lorsque les terres ont été extraites, on doit seulement les laisser au contact de l'air assez longtemps pour qu'elles s'émiettent facilement. La gelée les divise très-bien, et elles peuvent être alors passées à travers des claies, après avoir été piochées. Si on ne peut attendre longtemps , il faut battre les argiles sur une aire avec des battes. On pourrait aussi employer un procédé pratiqué à la manufacture de faïence de M. Villeroy, à Vaudrevange. Ce procédé consiste à placer les mottes d'argile à diviser sur une aire dure légèrement concave (fig. 36), où deux rouleaux de

Fig. 36. — Rouleaux pour malaxer les terres (élévation).

pierre A sont poussés et ramenés chacun par un ouvrier (fig. 37), à l'aide d'un long manche.

Fig. 37. — Rouleaux pour malaxer les terres (plan).

Chez M. de Rougé. au Charmel (Aisne), les terres sont

broyées entre deux cylindres ; c'est une méthode que conseille aussi l'Anglais Clayton, comme on le verra plus loin.

Le procédé le plus usité en Angleterre consiste à faire délayer l'argile dans un bassin creusé en terre, comme s'il s'agissait d'éteindre de la chaux, à remuer la boue obtenue pour la bien mélanger, et à la faire passer ensuite, au travers d'une grille dans un bassin inférieur, où elle arrive purgée de corps étrangers. 11 n'y a plus qu'à laisser évaporer la masse dans ce second bassin ; quand la terre est arrivée à l'état de pâte assez ferme, elle est propre à être employée.

La terre exige tout au plus alors une trituration à la main, ou plus économiquement un passage dans un tonneau sans fond, au centre duquel est placé un arbre vertical armé de lames transversales et mû par un cheval attelé à un bras de levier, comme nous le décrirons plus loin.

Les terres divisées (argiles, marnes argileuses ou limoneuses, terres franches, rougettes, etc.) peuvent être mises aussi tout simplement à détremper dans des bassins, où on leur ajoute le cinquième ou le quart de leur volume d'eau.

Lorsque ce détrempage est arrivé à un point convenable, ce qui se reconnaît à ce que l'on peut former des mottes sans qu'elles présentent de difficulté pour être séparées , on peut procéder au mélange de la terre franche avec l'argile ou avec le sable dans les proportions voulues, selon les principes que nous avons donnés plus haut.

Ces divers matériaux sont placés par couches alternatives dans des cuves ou bassins quelconques, où on les laisse séjourner. Dans la tuilerie de M. de Rothschild, à Ferrières, telle qu'elle existait en 1852, il y avait quatre bassins, ayant chacun 5 mètres cubes de capacité. Le mélange des trois matériaux indiqués plus haut y séjournait douze heures. On y apportait les terres et lé sable dans de

petits tombereaux mobiles sur un petit chemin de fer, dans la proportion suivante : 3 tombereaux d'argile verte, 6 de terre franche et 1 de sable, le tout formant i mètre cube, de telle sorte qu'on faisait cinq fois ce chargement pour remplir un bassin.

Des bassins, la terre sort pour être intimement mélangée, malaxée et corroyée. A Ferrières, la machine à corroyer se composait d'une sorte de laminoir, entre les cylindres duquel la terre, tirée des bassins par un ouvrier travaillant à la pelle , était conduite sur une sorte de laminoir à cylindres par une toile sans fin. Au sortir des cylindres, la terre, qui constituait dès lors une pâte, était refoulée dans une machine de Hatcher ou dans une machine d'Ainslie, fonctionnant seulement comme épurateurs. Les filières à tuyaux étaient, dans ce but, remplacées par des grilles, ou mieux par des plaques percées de trous. L'écartement des barreaux des grilles, ou le diamètre des trous des plaques, étaient plus petits que l'épaisseur que devaient avoir les parois des tuyaux de drainage. Il en résultait que les cailloux, les petites pierres ou autres corps étrangers, ne pouvaient pas passer, et que la pâte en était purifiée. L'ensemble de ce système était mis en mouvement par un manège auquel huit chevaux étaient attelés lors de notre visite à Ferrières.

Ce moyen de corroyage n'est pas susceptible d'être employé pour une fabrication qui serait moins considérable que celle de M. de Rothschild. On peut imaginer quelque chose de plus simple et de tout aussi satisfaisant. La tine à malaxer, aujourd'hui bien connue, ou le tonneau broyeur à mortier, sont des appareils qui exécutent un bon travail plus économiquement que le marchage avec les pieds, usité dans beaucoup de fabriques de poteries, ou que le battage à l'aide de battes en bois à long manche, qui est

employé par M. Vincent, à Lagny. Nous allons décrire ces appareils :

Dans la fabrique fondée par M. Vitard, à Beauvais (Oise), on se contente de jeter la terre extraite antérieure-

Fig. 58. — Tine à malaxer (élévation).

ment à l'hiver précédent dans une fosse pavée, où elle est retournée à la pelle avec addition d'un peu d'eau et de 2 pour 100 de sable; on la relève ensuite sur les bords de cette fosse, et de là on la transporte dans un lieu clos, où

elle est pilonée jusqu'à ce qu'on la trouve assez homogène et assez liante pour être employée. Dans la fabrique de M. Lauret, à la Chapelle-Gauthier (Seine-et-Marne), la terre, extraite avant l'hiver, est mise en tas devant la fabrique, où elle passe les mois les plus froids. La terre boni-

Fig. 39. — Tine à malaxer (coupe).

fiée par la gelée est ensuite directement portée dans Fépurateur au moment de la fabrication.

On comprend l'effet de la gelée sur les argiles. L'eau qu'elles contiennent toujours prend, en se congelant, un plus grand volume que celui qu'elle occupe à l'état liquide:

il arme alors que les pores des argiles ne présentent plus un volume suffisant pour loger la glace, et que nécessairement les terres s'émiettent par la rupture de l'adhérence des diverses molécules.

Nous donnerons, d'après le Traite des Arts céramiques de Brongniart. la description de la tine à malaxer employée à la manufacture de porcelaine de Sèvres ; elle pourrait très-bien être appliquée à corroyer les terres destinées à la fabrication des tuyaux de drainage.

La figure 38 représente l'élévation verticale de la tine ; a est un arbre vertical en fer, portant les couteaux qui doivent malaxer la pâte : S est la petite porte par laquelle s'échappe la pâte au fur et à mesure de son broyage; G représente la rigole en bois par laquelle la pâte s'écoule : P est la porte que Ton ouvre pour nettoyer l'intérieur de la tine ou faire quelques réparations.

La figure 39 donne une coupe verticale de la tine passant par l'axe : on voit en c les couteaux effilés en carrelet destinés à diviser la pâte, et en p un couteau inférieur destiné à racler le fond de latine et à empêcher la pâte d'y séjourner.

Les deux dessins des figures 40 et il sont destinés à mon-

Fig. 40. — Couteau ràcleur plan .

Fig. 41. — Couteau ràcleur élévation .

trer le détail de l'agencement du couteau râcleur inférieur/)

sur l'arbre carré a, au moyen de l'étreinte f, d'une vis, et de deux écrous.

Les figures 42, 43 et 44 donnent les détails de l'agence-

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Fig. 42. — Elévation de l'agencement des couteaux sur l'axe de rotation.

Fig. 43. — Plan de l'agencement des couteaux sur l'axe de la Une.

ment des couteaux en carrelet supérieurs c sur l'axe a, au moyen de l'étreinte/".

L'échelle de l'appareil est placée sur le côté de la figure 39; les dessins des détails (fig. 40, 41, 42, 43 et 44) sont au dixième de la grandeur naturelle.

Les couteaux c sont agencés de telle sorte qu'un couteau ayant la pointe en haut se meut toujours entre deux couteaux ayant la pointe en bas ; en outre, les couteaux/? font le vide derrière eux en se mouvant sur le fond de la tine : il en résulte que le système agit à peu près comme

Fig. 44. — Vue de l'agencement des couteaux sur l'axe de la tine

a malaxer.

une vis pour pousser la pâte de haut en bas, et la faire sortir par la porte S (fig, 38).

Si on armait cette porte S d'une grille ou d'une plaque perforée de petits trous, la tine pourrait en même temps servir d'épurateur.

Une tine semblable à celle que nous venons de décrire est construite, pour les fabricants de tuyaux de drainage, par M. Rouillier, constructeur de machines agricoles, à Chelles[Seine-el-Marne). Elle est de forme cylindrique, en fonte et en fer (fig. 45). Sa hauteur est de lm.10 sur 0m.65 de diamètre intérieur. Mû par un cheval, ce malaxeur prépare i3 à 14 mètres cubes de terre en douze heures. Son poids est d'environ 600 kilogrammes, et son prix de 600 fr.

Au lieu de la tine à malaxer, on pourrait employer avec succès, pour la préparation et le mélange des terres destinées à la fabrication des tuyaux de drainage, des tonneaux semblables à ceux dont on se sert pour la confection du mortier. La ligure -46 représente un tonneau à bras employé à la construction du pont de Lorient; de s râteaux sont fixés sur un arbre vertical, et s'engrènent en quelque sorte dans les dents de râteaux fixes qui sont attachés aux parois du tonneau.

Ces râteaux cou»

peraient et recouperaient la pâte en la comprimant de haut en bas, de manière à la faire sortir à travers des grilles posées sur le fond; cette compression serait aussi efficace pour la bonne confection de la pâte qu'elle est convenable pour l'obtention d'un bon mortier.

Fig. 4:>. - Machine de M. Rouillier.

Les dispositions à adopter dans des appareils de ce genre pourraient varier beaucoup; elles pourraient être

Fig. 46. — Tonneau malaxeur.

semblables, par exemple, à celles du tonneau broyeur à mortier de M. Roger, représenté en élévation (fig. 47), en

Fig. 47. — Tonneau broyeur (élévation).

Fig. 48. — Tonneau broyeur (coupe).

coupe fig. 48). Ce tonneau se compose d'une forte enveloppe en douves de chêne , cerclées en fer. Un arbre ver-

tical, également en fer, porte à sa partie supérieure un arbre horizontal (fig. 48) auquel des chevaux sont attelés. De distance en distance, sur la hauteur, se trouve agencée une série de râteaux dont l'un est représenté par la figure 49. L'arbre est armé, à sa partie inférieure, d'une pièce de fonte (fig. 50) qui broie les matières sur le fond du ton-

IFig. 49. — Râteau du tonneau broyeur.

Fig. 50. — Broyeur inférieur du tonneau broyeur.

neau. Ce fond (fig. 51^ est percé d'ouvertures à travers lesquelles s'écoulerait la pâte, qui pourrait aussi sortir par la

^^te.

r^^^rn^ 1

Fig. 51. — Fond du tonneau broyeur.

porte latérale pratiquée au bas du tonneau (fig. 47), Une vis, sur laquelle tourne l'arbre en fer, permet de l'élever ou de l'abaisser plus ou moins, et, par suite, de faire varier l'énergie de la pression exercée par le disque en fonte sur le fond du tonneau. A la partie supérieure se trouve un évasement destiné à faciliter l'introduction des matières. La pâte, par ces appareils, serait à la fois suffisamment mélangée, comprimée et corroyée. Du reste, le passage entre deux cylindres broyeurs peut être avantageusement

PRÉPARATION DF.S TERRES PRQPRES A FABltlQ. LES TUYAUX. 133

employé, si la machine à fabriquer les tuyaux ne se charge pas d'effectuer une très-forte compression.

La terre, au sortir du corroyage et des épuratcurs, est mise en mottes, que l'ouvrier malaxe encore au moment de les placer dans des machines que nous décrirons plus loin. Les machines à faire les tuyaux sont, du reste, munies d'une plaque percée de trous que Ton substitue aux filières, afin de pouvoir convenablement nettoyer les pâtes avant de leur donner la forme de tuyaux. C'est une opération que recommandent tous les bons draineurs.

Le broyage de la terre à l'aide de battes ou de machines doit, dans beaucoup de cas, précéder le malaxage dans les tines. Ce corroyage a surtout pour but d'écraser et de pulvériser les parcelles de carbonate de chaux et les fragments concrètes argileux ou siliceux , qui ont besoin d'être divisés pour se bien mélanger dans le malaxage avec le reste des matériaux. M. Clayton, constructeur anglais d'appareils pour le drainage qui ont beaucoup de réputation , a pourvu à cette nécessité en imaginant de faire passer l'argile entre deux cylindres broyeurs, avant de la mettre dans un tonneau malaxeur. Les deux appareils sont rendus solidaires par un engrenage, et le tout est mû par un manège à cheval (fig. 32). Le système est établi par M. Clayton pour 875 à 1,425 fr. Le tonneau malaxeur est muni de couteaux qui décrivent une sorte d'hélice ou de spirale dans la rotation de l'arbre ; pour cette raison, M. Clayton l'appelle tonneau d'Archimède.

Les cylindres broyeurs sont en fonte, et ont 0m.5 de diamètre ; ils sont établis horizontalement l'un à côté de l'autre, et ils ne laissent entre eux qu'un intervalle d'environ 0m.03. Au-dessus de ces deux cylindres sont assujettis deux couteaux en fer dont le tranchant affleure leur sur-

face, de manière à en détacher la terre qui y adhère. Une trémie en bois surmonte l'appareil, et reçoit la terre qu'on

y apporte. Celle-ci, sortant des cylindres en minces feuillets, est jetée dans le pétrin, qui la corroie, la malaxe de

manière à ce qu'elle devienne bien homogène, bien dense. Ce pétrin est un tonneau de lm. 30 de hauteur et deOm.75do diamètre. Il est élevé de 0m.30 au-dessus du sol. Au centre du tonneau est un arbre enfer carré de 0m.08 de côté, mobile sur un pivot inférieur à Faide du manège. Des couteaux y sont fixés en étages, de manière à former une sorte de surface hélicoïdale dont l'angle avec Faxe vertical est de 20 degrés vers le bas du tonneau.

Les broyeurs, les tines à malaxer et les machines à fabriquer les tuyaux sont conduits avec avantage par des manèges à chevaux ou à bœufs. Nous ne parlerons qu'accessoirement de ces appareils, et seulement pour indiquer les idées mises à exécution en Angleterre, et dont pourront tirer parti les constructeurs français, dont les manèges laissent en général beaucoup à désirer.

Nous citerons d'abord le manège de MM. Barrett , Exall et Andrews, de Reading, que la figure 53 fait facilement

Fig. 53. — Manège de Barrett, Exall et Andrews.

comprendre. On voit que les bras de levier auxquels les chevaux sont attachés impriment le mouvement à un couvercle placé sur un cylindre vertical , et qui fait mouvoir trois petites roues dentées horizontales, également distan-

tes du centre commun du cylindre et d'un axe intérieur muni d'un pignon. Ces trois petites roues reçoivent leur rotation des dents dont est armée la circonférence intérieure du couvercle. Le pignon central étant mis en mouvement, l'arbre vertical tourne et entraîne la grande roue horizontale inférieure , dont les dents, placées en dessous, font mouvoir le pignon de l'arbre de couche. Cet arbre donne le mouvement à tous les appareils qu'on veut faire marcher, et cela avec telle vitesse que l'on puisse désirer, en calculant convenablement les nombres des dents des trois petites roues supérieures, du pignon de l'arbre vertical , de la roue inférieure et du pignon de l'arbre de couche. Le cylindre enveloppant a pour but de protéger tous les engrenages contre les injures du temps ; il est assujetti sur quatre traverses gisant sur le sol, ou cachées dans une cavité.

• Fig. ô4. — .Manège a quatre chevaux de Burrett et compagnie.

Les trois roues supérieures qui donnent le mouvement à la roue motrice supérieure peuvent très-facilement être abaissées par une pression exercée sur le plan qui supporte leurs coussinets. Il en résulte qu'alors les chevaux

n'exercent plus aucun effort de traction, que le mouvement de la machine s'amortit lentement, et qu'on peut les faire marcher en sens contraire, le système d'attache étant établi (fig. 5-4) de telle sorte que la rotation du manège s'effectue à volonté à droite ou à gauche. L'attelage est conduit par un jeune garçon assis dans un siège placé sur le cylindre. Des dispositions analogues, à part toutefois le déclic qui permet d'empêcher l'effort de traction des chevaux d'agir sur le manège même , se retrouvent dans le manège de Grosskill (fig. 55), ou bien encore dans celui de Garrett

Fig. 55. — Manège de Crosskill.

(fig. 56). Ce dernier manège, extrêmement simple, a sur celui de Groskill l'avantage d'être muni en plus d'une roue

Fig. 56. — Manège de Garrell.

dentée et d'un pignon qui permettent d'augmenter de beaucoup la vitesse de rotation de l'arbre de couche. Ces

manèges coûtent de 300 à 900 fr., selon qu'ils doivent fonctionner avec 2, 4 ou 6 chevaux.