PROCÉDÉ DES MEULES

108. Sur un massif en maçonnerie (PI. 2, fig. 1), d’une hauteur de 8 à 10 décimètres, repose une pierre circulaire N (la table), garnie d'une bordure, en planchettes légèrement inclinées vers la surface supérieure , qui servent à retenir les matières sur la table. Le milieu de la table, un peu concave à sa surface supérieure , est percé par un arbre vertical, mobile autour de son axe , dont l’extrémité inférieure a un pivot qui tourne dans une crapaudine , et dont l’extrémité supérieure est maintenue par un collet fixé sur une pièce de la charpente. L’arbre vertical est traversé à angle droit , par un essieu en fer qui sert d’axe à deux meules verticales et qui les entraîne dans le mouvement de rotation de l’arbre vertical. Les fusées de l’essieu se meuvent dans des boites de cuivre qui sont enchâssées au centre de chaque meule. Des charrues , pièces en bois dont les manches verticaux sont fixés à une règle horizontale que porte l’arbre , glissent derrière les meules el servent à remuer la matière el à la ramener de nouveau sur le chemin que la meule parcourt. Un homme muni d’un rateau remue également la matière sans interruption et empêche qu’elle ne se dérobe à l’action des meules.

109. Les moteurs ordinaires du moulin sont les chevaux ou l’eau.

Dans le premier cas , le cheval est ou immédiatement attelé A l’essieu prolongé , et alors la partie du sol sur lequel le cheval marche doit être rehaussée ; ou la flèche d’attelage part de

À CANON. U

l’arbre vertical dans une direction oblique vers le sol comme cela a lien dans le manège suédois : et dans la poudrière de Welteren , en Belgique , ce sont quatre liens qui partent : deux des extrémités d’une pièce horizontale fixée sur le haut de l’arbre vertical , et les deux autres des extrémités de l’essieu , et qui sonl assemblés tous quatre au point où l’on veut atteler le cheval.

Cette disposition offre l’avantage réel de donner deux points d’appui à l’axe de rotation des meules , car il est évident que le système de liens soutienl les extrémités des fusées qui , dans ce cas , se trouvent à une distance assez grande des meules. Enfin on peut prendre une disposition quelconque parmi les manèges connus.

110. La circonférence que le cheval parcourt ne peut avoir un rayon moindre que quatre mètres ; mais if est plus avantageux de lui en donner cinq ou même six ; cette dernière distance est celle qu’on a adoptée presque partout comme la plus convenable j à la poudrière do Wetleren , elle n'est que de A™. Si le cheval est attelé à un bras de levier trop court , la direction de la traction fait un angle aigu avec le bras de levier et il y a décomposition de cette force en deux autres , l’une perpendiculaire au levier , l’autre dans la direction de ce dernier , qui est perdue pour le travail utile. Le cheval serait d’ailleurs continuellement gêné dans ses mouvements , en lui faisant parcourir des circonférences d’une trop forte courbure , ou ce qui

, revient au môme , d’un rayon trop petit.

Lorsque le moteur est i’eau , l’arbre de la roue porte un hérisson qui , par l’intcrmêdiairo d'autres roues , communique le mouvement à l’arbre vertical. Dans le mécanisme représenlè 1 > pi- 2 , l’arbre de la roue hydraulique porte un hérisson EE qui , par l’intermédiaire de la lanterne FF , communique le mouvement à l’hérisson GG , qui le transmet enGn à la lanterno HII , fixée sur l’arbre vertical , et par conséquent à ce dernier lui-méme.

1 1 1 . La distance des meules à l’axe de rotation doit être petite afin que la courbure de la circonférence qu’elles décrivent soit

POUDRE

forte ; alors les meoles qui tendeot constamment à continuer leur mouvement dans la direction de la tangente sont sans cesse ramenées dans la direction de la courbe , et il en naît une action broyante très prononcée, dont l'effet est très utile dans la trituration et le mélange des matières. Les deux meules se meuvent le plus souvent à des distances inégales de l’axe de rotation; de cette manière les matières déplacées vers l’axe par la meule extérieure subissent l’action de la meule intérieure , et les matières que celle-ci a éloignées de l’axe viennent se placer d’elles-mdmes sur le chemin que parcourt l’autre meule. A la poudrière de Wetteren les points milieux des meules se trouvent l’un à 67 l’autre à 93 centimètres de l’axe de rotation.

112. La cage du moulin à meules est souvent en charpente et d’une construction légère. En France le côté opposé au coursier est en maçonnerie, les autres sont en charpente ; les côtés et le toit sont munis de soupapes qui s’ouvrent par la pression des gaz lors d’une explosion , et la rendent moins désastreuse. Les portes s’ouvrent du dedans au dehors. En Angleterre le toit est souvent en planches et le sol à l’intérieur du moulin consiste en une couche d’argile battu.

113. Bans quelques moulins de Cambridge , on se sert d’un mécanisme ingénieux pour inonder la matière tout d’un coup lors d’uue explosion : deux tables avec leurs meules sont renfermées dans deux batiments contigus séparés par le courant d’eau qui fait mouvoir la roue hydraulique. Au dessus de la table se trouve un vaisseau plein d’eau dont le fond est bouché par un tampon suspendu à un levier ; les extrémités voisines des deux leviers traversent les côtés des deux cages , où elles trouvent leurs points d’appui , et sont réunies à charnière au dessus du courant d’eau ; les extrémités opposées de ces leviers sont reçues dans des entailles pratiquées dans la charpente à l’intérieur, de telle sorte qu’elles puissent y avoir un léger mouvement ascensionnel qui suffit pour soulever le tampon , et pour laisser échapper l’eau sur la table. Elles portent des enlonnoires en fer blanc qui se trouvent placés au dessus de la table , et contre la paroi intérieure desquels les gaz agissent pour soulever les tam

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pons. Il est évident que le mouvement ascensionnel de l’nn des leviers est communiqué à l’autre et que les deux tables sont inondées à la fois.

1 14. En Allemagne et en Belgique on triture séparément le nitre et le soufre , quant au charbon , on l’ajoute en bâtons aux deux autres matières déjà mises sur la table ; en Angleterre , ou broie , dans quelques moulins , le soufre sous une meule , le charbon et le nitre sous une autre ; dans d’autres élablissemens et je crois dans ceux du gouvernement , les matières ne sont que grossièrement divisées avant d’être soumises ensemble à l’action de la meule. On en agit de même à la poudrière d’Esqucrdes en France. Les avis sur l'utilité do ces divers procédés sont partagés , la trituration séparée de chaque matière rend la division plus grande , mais il se pourrait que la trituration et le mélange effectués à la fois rendissent ce dernier plus exact ; en effet en triturant plusieurs corps à la fois, leurs fragmens se mêlent à chaque division et d’autant plus peut-être que cette division est moins avancée. Des essais faits en Hollande , pour lesquels ou avait d’abord trituré les matières séparément et ensuite on les avait mêlées ensemble dans des tonnes avant de les porter sur la table , ont donné une poudre d’une qualité supérieure , et cela s’explique facilement lorsqu’on considère que comme moyeu de mélange les gobilles et les tonnes sont incontestablement supérieurs à la meule.

Les matières étant mises sur la table , on les broie à seé pendant la première demie heure afin de faciliter leur mélange ; dans beaucoup de moulins on les humecte légèrement dès le principe afin d’éviter un danger réel ; on les arrose ensuite avec environ 2 0 ;„ d’eau et on continue la trituration jusqu’à ce qu’il apparaisse du poussier à la surface de la matière ce qui indique que l'arrosage doit être répété ; on a soin de répartir l’eau sur toute la masse soit avec un arrosoir à main soit en fixant derrière la meule un tube d’arrosage horizontal criblé de trous qu’on peut fermer à l’aide d'un robinet. Il est important de veiller à ce que la masse ne devienne ni trop sèche ni trop humide : trop sèche elle s’agglomère et adhère fortement à la meule et

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il peut arriver aiors que des parties de la meule et de la table se frottent sans interposition de matière et occasionnent des explosions; trop humide le mélange se fait mal, la matière glisse sur la table au devant de la meule et se dérobe à son action. Lorsque la trituration et le mélange des matières sont convenablement effectués, ce que l’ouvrier reconnaît à la consistance onctueuse de la masse , il ralentit le mouvement des meules si celui-ci est trop rapide comme cela arrive lorsque le moteur est l'eau : la meule comprimant alors pendant un temps plus long les portions de la masse qui sont successivement soumises à ton action, la matière est comprimée plus fortement, et prend la consistance nécessaire pour être grénèe.

Pour obtenir un mélange intime , il est extrêmement important de bien saisir le momont opportun de l’arrosage et de le faire avec une quantité d’eau convenable ; la quantité totale d’eau est de 7 p. '> environ , mais elle est essentiellement variable suivant le temps : par un temps humide on peut la diminuer , surtout lorsque les meules sont en pierre car celles-ci absorbent alors l’bumiditô de l'atmosphère et ia cèdent à la masse.

lift. La quantité d'eau que ia galette doit conserver pour avoir la consistance nécessaire au grènage , est en raison inverse de la durée de l’action des meules; il est extrêmement avantageux de n’en conserver que la moindre quantité possible , en effet celle eau , lors du séchage de la poudre , augmente de volume , et en s’évaporant se fraye un passage à travers les particules du grain et de son enveloppe, ce qui rend le grain poreux , friable et la poudre esl alors difficile è conserver ; si enfin la poudre a élé lissée , il arrive infailliblement que le grain perd son lustre d autant plus qu’il contenait plus d’eau renfermée dans son intérieur.

Pour que La galette acquière une densité convenable il est essentiel de ne pas soumettre à la fois une trop forte quantité de matière à l’action de la meule , cette quantité varie peu de 20 kgs. elle ne doit pas dépasser ïJO kgs. même pour les meules les plus lourdes. A la poudrière de Welleren elle est de 23.

J 16. Le travail utile est celui qui sert à écraser la matière

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amassée devant la meule et sur laquelle celle-ci doit être soulevée sans cesse. La force qui porte la meule en avant se décompose en chaque instant en deux autres : l’une dirigée normalement vers l’obstacle ( l'arête qui sépare la couche comprimée de celle qui doit l’être) constamment renouvelé , et autour duquel la meule pivote sans cesse ; l’autre , verticale , qui soulève la meule et qui devrait la soulever à la hauteur de l’obstacle si celuici ne cédait pas à la compression ; le travail de cette dernière composante serait perdu pour l’effet utile , s’il n’était restitué aussitôt après et intégralement par le travail du poids de la meule.

La composante de la force motrice de la meule , normale 4 l’obstacle et le poids de la meule affaissent chacun la matière d’une quantité donnée et l’étendue de ces compressions multipliée par la force comprimante constitue le travail utile.

1 1 7. La différence entre le travail du moteur et le travail transmis est celui des résistances nuisibles qui sont ici les frottements des tourillons , dus pivots , des fusées contre les boites des meules et enfln des engrenages. Le calcul des pertes de travail, que ces résistances nuisibles occasionnent n’offre aucune difficulté , et on parvient aisément à connaître le travail utile lorsqu’on connaît le travail du moteur et les dimensions du mécanisme.

Dans la poudrière de Wetleren , j’ai calculé le travail utile et l’ai trouvé d’environ 36,000 kilogrammèlres par kilogramme de galettejnole 4 ).

118. On peut se demander si l’ouvrage fait dépend uniquement du travail utile du moteur , quelque le poids de la meule , ou si l’ouvrage est modifié par le poids de celte dernière. — La meule ne joue ici évidemment d'autre rôle que celui d’un outil dont la fonction est de transmettre la force motrice au point de la résistance utile ; si le poids de cette meule travaille à son tour , ce n’est qu’une restitution dont la valeur ne dépasse pas le travail qui a été absorbé dans l’élévation de la meule. Dès lors il semblerait que l'ouvrage fait doit être indépendant du poids de la meule, du moins jusqu’à une certaine limite, et en effet

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uous voyons les plus grandes différences dans le poids de la ineule : ainsi , par exemple , la meule employée en Russie pèse 14,000 kgs. , tandis que celle en usage en Saxe ne pèse que ISO et l'on parvient cependant avec chacune de ces meules à fabriquer de la bonne poudre à canon. — Je pense toute foisqu’ici de môme que pour les meules horizontales qui servent à moudre le grain , l’effet utile croit jusqu’à une certaine limile avec le poids de la meule , et je fonde celle opinion sur ce qu’il doit exister une durée de temps nécessaire à un agent mécanique pour exécuter le maximum de travail , et qu’une meule très légère qui exécuterait son mouvement avec une grande rapidité n’aurait pas le temps nécessaire pour comprimer convenablement la masse.

Il doit donc exister une relation entre le poids de la meule et sa vitesse , relation indispensable pour qu’un effet dynami • que donné , tout le reste étant égal , effectue le maximum d'ouvrage.

Ce serait un problème extrêmement intéressant de déterminer l’effet utile nécessaire pour fabriquer sous la meule un kilog. de poudre d’une densité donnée , le poids indispensable pour obtenir cette densité et la relation la plus avantageuse entre le poids de la meule et sa vitesse , enfin la durée de temps la plus favorable à l’opération. Les résultats qu’on obtiendrait varieraient nécessairement avec la quantité de matières qu’on soumet à la fois à l’action des meules , et il doit exister pour une meule d’un poids et d’une vitesse donnés , une charge qui est la plus avantageuse.

Le problème ne peut être résolu qu’à la suite de nombreuses expériences ; mais il semble probable qu’une meule lourde et une charge peu considérable doivent être préférées.

119. Les dimensions, la forme et la matière des meules, leur poids , leur vitesse , la quotité de la charge de la table et enfin la durée de l’opération varient d’un pays à l’autre , et ne sont nullement déterminés d’une manière rationnelle. Leur diamètre varie ordinairement de l m , 2 à 2 , 6 ; en Saxe il n’est que de 0 m , 8.