MANUEL DU MÉCANICIEN FONT AIMER

Pour prévoir à ces pertes , on a cherché depuis bien long-temps à obtenir l’ascension de l’eau par des mécanismes où le mouvement circulaire le plus favorable d’ailleurs, quant à l’application de la force motrice, fut adapté immédiatement à la poussée du liquide, de telle -sorte que les momens d’intermittence ou d’alternative communs aux pompes ordinaires fussent entièrement détruits.

On trouve dans un ancien ouvrage intitulé Description du Cabinet de M. de Servières , le dessin d’une pompe circulaire que nous avons reproduit sous la fg. 47. A, B sont deux pignons dentés qui engrènent l’un avec l’autre , et qui sont destinés à circuler dans une boîte convenablement façonnée pour que les extrémités des dents frottent contre les parois de cette boîte après qu’elles ont quitté l’engrenage. Cette boîte est fermée par deux fonds contre la surface plane intérieure , desquels les deux faces de chaque pignon doivent aussi frotter. Les axes traversent ces fonds, et on conçoit qu’il suffit d’appliquer un mouvement circulaire quelconque à l’un des deux pignons pour que l’autre s’anime d’un mouvement contraire.

Ainsi, en supposant que la puissance soit appliquée au pignon A , et dans un sens convenable , c’est-à-dire suivant la direction indiquée par la flèche F , le second pignon sera sollicité à se moüvoir suivant la direction de l’autre flèche.

Supposons en outre que la boîte soit déjà pleine d’eau, alors chaque aile du pignon emportera avec elle une portion de l’eau contenue dans l’espace C , et les intervalles DDD et D'D'D' se maintiendront pleins

<l’«au. L’espace supérieur E tendra donc à se remplir davantage, tandis que C, au contraire, tendra à se vider. Dans le premier cas l’eau sera refoulée par le tube supérieur; dans le second, elle sera aspirée par le tube inférieur. Ce dernier tube porte en outre un clapet qui maintient le plein de la machine lorsqu’elle n’est pas en action.

On conçoit quelle difficulté de construction il faut vaincre pour fabriquer un mécanisme semblable , dont les frottemens soient constans , et tels qu’il les faut pour obtenir l’aspiration de l’eau par le tube inférieur, et son refoulement par le tube supérieur. Aussi cette machine ne remplissait bien ses fonctions que quand la boîte entière se trouvait plongée dans l’eau, et cette circonstance en limitait l’emploi à quelques cas particuliers et peu fréquens.

Un mécanicien anglais, Bramah ,, modifia le mécanisme dont nous venons de parler, de la manière suivante, 1^7 Ms. A et B sont d‘eux noyaux ou cylindres

garnis sur leur contour de quatre ailes,* et ensuite de quatre noyures destinées à recevoir les ailes correspondantes de chaque noyau. Ces deux cylindres sont tangens l’un à l’antre, et les extrémités des ailes, qui peuvent supporter des garnitures de cuir, frottent alternativement contre les parois intérieures de la boîte ; comme dans le mécanisme précédent les joues des deux noyaux doivent toucher les fonds de fermeture , mais le mouvement et la puissance se communiquent de l’un à l’autre noyau par un engrenage extérieur qui se compose seulement de deux roues dentées , égales en diamètre, d’un même nombre de dents, et fixées sur

chacnn des axes des deux noyanx. Il résulte de ce mécaulsme extérieur, qu’il suffit d’agir sur un des axes, pour que l’antre se trouve entraîné dans un sens contraire, et comme les roues dentées extérieures ont un même nombre de dents, les ailes des noyaux et les noyures se retrouveront constamment les unes , relativement aux autres^ dans la même position.

Les fonctions de cette machine sont semblables à celles de la première, c’est-à-dire que l’espace C, tendant à se vider, l’eau se reproduira par le tube inférieur, tandis que l’espace E recevant continuellement l’eau contenue dans les intervalles DD D , D'D'D', ce liquide sera sollicité à se refouler par le tube supérieur.

La pompe dessinée dans la fig. 48 , n’est pas entièrement circulaire ; "V est une vanne fixée à l’axe X , et qui est destinée à se mouvoir avec lui jusqu’à la rencontre des deux cloisons, dont P et P' sont les soupapes. Ces deux cloisons comprennent entre elles un espace qui communique directement avec le tube d’aspiration A, et ensuite les soupapes S , S' sont adaptées aux deux portions des tubes R R' qui se réunissent ensuite en un seul R, qui est le tube de refoulement.

Supposons la boîte qui contient les vannes et les deux cloisons pleine d’eau , supposons aussi que Taxe soit animé d’un mouvement dirigé suivant la flèche , alors l’eau sera refoulée par S en R ; la soupape P sera fermée , tandis que de l’autre côté de la vanne l’eau se reproduira par P', c’est-à-dire par A. Lorsque la vanne sera rendue contre P, elle agira dans un sens contraire , et les soupapes fermées d’abord, s’ouvriront ensuite,

tandis que les antres se fermeront : l’eau continuera à monter , et les seules intermittences qu’il y aura seront dues au temps nécessaire pour changer la direction du mouvement.

Cette machine et celles que nous décrirons plus bas, ne doivent pas être placées en dessus des limites d’aspiration , c’est-à-dire en dessus de Sa pieds, à partir du niveau de l’eau; il devient meme nécessaire de les baisser bien en dessous de cette hauteur , vu que les ajustemens des soupapes et de la vanne ne sauraient être aussi parfaits, et par conséquent fournir des fonctions aussi rigoureuses que celles des pistons et des soupapes des pompes à tubes rectilignes.

Maïs en cherchant à inventer une machine à mouvement de rotation immédiat, on avait principalement en vue de détruire les momens d’alternative , et d’obtenir un jet d’eau continu ou constant ; alors on essaya le mécanisme de la flg. 49 ; il se compose d’une boîte cylindrique en métal, dans laquelle se meut circulaîrement un noyau en forme de trèfle , qui est traversé par un axe ; cet axe passe par le milieu de chaque fond de fermeture , se projette ensuite au - dehors , et c’est à son carré qu’on applique ensuite la puissance nîotrice.

Ce noyau doit circuler avec frottement dans la boîte. Enfin deux tubes , A et R , l’nn d’aspiration , l’autre de refoulement, sont adaptés à la boîte dans une position semblable a celle qu’indique la figure; ils communiquent avec sa capacité intérieure.

On conçoit bien que quand même on munirait de soupapes les deux tnbes dont noos venons de parler,

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on aurait beau tourner Taxe avec rapidité, et par conséquent le noyau , aucune puissance ne solliciterait l’eau à monter dans l’intérieur des tubes; mais si on interpose une cloison C, de manière à séparer la communication des deux tubes , et de telle façon , qu’en glissant sur le plan incliné que chaque aile du noyau présente , elle puisse s’élever et s’abaisser à propos pour les laisser passer, il arrivera que l’eau rencontrant un obstacle ( la cloison C ) dans sa course , sera poussée par en haut, et obligée de se reproduire par le bas ; car pour l’eau, comme nous l’avons dit tout à l’heure, et en supposant la machine parfaite , le vide ne saurait s’établir dans la capacité de la boîte, si cette dernière est située en dessous de 82 pieds.

Pour obtenir quelques résultats passables , cette espèce de pompe demande des conditions de fabrication qui ne s’accordent point avec un l^g usage ; il faut que la cloison interposée soit tellement ajustée , que l’eau poussée contre elle ne puisse passer outre; il résulte de là un frottement qui s’augmente encore du poids nécessaire de cette cloison on du frottement d’un ressort équivalent.

Ensuite les frottemens nécessaires des faces , du noyau et des ailes, contre chacune des parois intérieures de la boîte, dépensent une grande portion de la force motrice; ils sont d’ailleurs trop considérables pour rester constans , et rendent raison du peu d’application qu’a reçu cette machine.

La plupart des pompes à mouvement de rotation continu , dans les pièces qui composent leur mécanisme, ne sauraient supporter des garnitures en cuir. Leur fa-

bricatîon en métal devient favorable , aux dilatations près, lorsque ces machines sont adaptées à des eaux chaudes, mais les progrès de Tusure produite par des frottemens de métaux contre métaux , sont tels , qu’elles ne résistent pas à un long usage, surtout lorsqu’elles sont dans le cas d’aspirer des eaux mêlées de sahle , et cela dans les grandes limites d’aspiration, c’est-à-dire aux environs de 32 pieds. Ensuite, ces machines étant ordinairement fabriquées en cuivre jaune ou laiton, cette matière, lorsqu’elle est un peu chauffée, est douée de la singulière propriété de ne fournir qu’un frottement très dur et raboteux , dont le moindre inconvénient est de dépenser une grande somme de puissance.

Cependant , comme il importe aux industriels et aux habitans de^ campagnes , de connaître les moyens les plus favorables à élever les eaux; aux navigateurs, les procédés les plus capables de soustraire l’éau que mille accidens inprévus peuvent accumuler spontanément dans la cale des navires ; que d’ailleurs , malgré les défauts dont nous venons de parler, la suite peut faire découvrir des moyens de correction qui utilisent l’usage des pompes circulaires, on nous saura peut-être gré d’attirer l’attention sur ce nouveau genre de machines.

représente une partie du mécanisme d’une pompe circulaire dont on a détaché les deux fonds de fermeture. La boîte principale DNE est circulaire, mais on a fixé dans sa capacité intérieure , d’abord une lame courbe en métal DFH IGE, qui est aussi épaisse que la boîte , et dont une des tranches se trouve adaptée d’une manière solide à un des fonds fixes de la boîte,

tandis que l’autre tranche s’appuie contre l’autre fond quand la boîte est fermée.

Cette courbe, qui s’avance d’une certaine quantité vers l’axe X , c’est-à-dire vers le centre de la boîte , s’appuie aussi sur un prolongement de métal établi en C, et qui sert de, cloison; elle est percée de plusieurs ouvertures en F , H , I , G , destinées à conduire l’eau dans les tubes correspondans A et B.

Cette courbe et la paroi supérieure et circulaire de la boîte principale forment entr’ elles une espèce d’ellipse irrégulière, dont l’axe n’occupe plus le centre.

Une autre courbe KLM Z, est adaptée au fond fixe, et est parallèle avec l’ellipse dont nous venons de parler. On l’appelle courbte directrice.

Les pièces dont nous venons de donner la description sont tontes immuables avec le corps principal delà boîte.

La fig. 5 1 «représente une autre pièce qui entre dans le mécanisme de cette pompe. C’est une espèce de couvercle, fendu en quatre endroits, et qui a la forme de ceux qui servent ordinairement à fermer les tabatières ; circulaire comme elles, il est aussi muni d’un fond et d’un rebord, ou d’une paroi qui s’étend plus ou moins; il est fixé à l’axe de rotation et tourne avec lui.

Supposons maintenant cette pièce renversée sur le système représenté ^g. 5o, de manière à ce que l’axe passe en X , que dans les échancrures on place des palettes mobiles, et dont les dimensions soient telles, qu’elles puissent circuler avec un frottement doux entre les deux courbes parallèles et entre les deux fonds de fermeture; alors, si on tourne l’axe, les palettes seront sollicitées à parcourir l’intervalle qui sépare le»

deux courbes, tantôt en s’éloignant du centre X , tantôt en s’en rapprochant d’une certaine quantité.

La fg, 52 , dégagée de la courbe D H lE et des tubes A et B ; représente une section du système par un plan suivant D E ,fg. 53. R V se rapporte à la fg. 5i j KM à la courbe directrice, KLMZ, fg. 5o.

Or, le noyau RY,^^. 53 , se trouve en contact avec la cloison G ; donc en tournant l’axe, c’est-à-dire ce même noyau , chaque palette passera à son tour au point de contact.

Maintenant supposons la boîte fermée et pleine d’eau, que le tube A plonge dans un réservoir, et qu’on fasæ ' mouvoir l’axe delà machine, suivant RT Y, 53, alors l’eau contenue en O sera poussée , dans le même sens, par la palette Y ; celle qui est contenue en Q, par la palette R ; et ces masses d’eau ne pouvant dépasser le point de contact, suivront la direction de la flèche pour se refouler par B. Ensuite le vide ne pouvant subsister dans l’intérieur delà boîte, si elle est placée en dessous de 32 pieds , cette même eau sera obligée de se reproduire par A ; il en résultera ainsi une aspiration et un refoulement continu qui ne sera affecté d’aucune de ces alternatives communes aux pompes ordinaires.

On peut ensuite ajouter immédiatement à l’axe de la pompe un volant, qui, on le sait bien, n’augmente pas la puissance motrice , mais qui , s’il tend à la diminuer insensiblement , jouit aussi de l’avantage d’en régulariser l’effet.

Malgré l’application d’un point d’appui à ressort destiné à prévoir Tusure du point de contact en C ; malgré celui qui a été adapté à lu courbe KLM,y%^. 5o, ces

machines, relativement à Tusure de métal contre métal, présentent quelques inconvéniens qui en retardent l’adoption.

Si les palettes seules s’usaient , une -dépense minime suffirait à leur remplacement, mais cet accident est moins à Craindre que celui qui est la conséquence de l’usure des deux courbes dont le parallélisme est nécessaire ; de cette usure inégale il résulte que des palettes neuves ne sauraient convenir dans tontes les positions , car frottant avec difficulté dans quelques cas , elles pourraient être aussi trop libres dans d’autres.

La plupart des défauts que nous venons de signaler cessent presque entièrement lorsque ces machines sont placées à une distance médiocre de l’eau qu’on veut puiser ; mais la quantité d’eau qu’elles peuvent fournir relativement à la force employée, est bien supérieure à celle de toutes les machines connues.

Ensuite depuis que nous avons examiné ces pompes , elles ont supporté, de la part du mécanicien qui les fabrique (i), des modifications qui sans doute ne peuvent être qu’avantageuses. Celle que nous avons apportée à l’une d’elles nous paraît obvier à la plupart des inconvéniens précités ; elle consiste à fabriquer chaque palette ’en deux pièces à coulisse, 54, capables de s’étendre ou de se raccourcir, quelles que soient les ondulations des courbes, et cela par l’interposition d’un ressort placé en A. Nous avons de plus disposé la palette intérieure, de manière à recevoir une garniture de cuir

(i) MM. Stoltz et Compagnie, rue Coquenard, ï8 , à Paris : ces fabrlcaus ont pris un brevet d’invention.

POMPIER , PLOMBIER. 8l

telle que BC, qui se compose de plusieurs feuilles de cette même matière , superposées et réunies ensuite dans un encadrement en laiton.

"Voici les soins et précautions que recommandent les fabrîcans des pompes de Dietz, qui sont celles dont nous venons de parler.

<c Si l’eau à puiser est sujette à charrier du gravier, ou contient en grande abondance des sels calcaires ou de la vase, quoique le mécanisme de la pompe n’en puisse être altéré (i), pour prévenir l’engorgement du tuyau d’aspiration , ce qui pourrait nuire au jeu du clapet, on peut circonvenir la partie du tuyau percée circulairement de petits trous , d’un récipient en toile métallique ou en osier U 55.

« Dans la disposition indiquée parla fig.y le mouvement de la manivelle doit être imprimé de gauche à droite, car, bien qu’elle puisse être manœùvrée indifféremment dans les deux sens, quand elle est privée de ses agrès , on conçoit que l’aspirateur étant muni d’une soupape , le mbuvement contraire qui tendrait à ramener et à refouler l’eau dans le tuyau plein qui ne peut se vider, finirait , après avoir vaincu une certaine résistance , par en opérer la rupture.

« Quoique ces pompes puissent très bien se conserver à l’air, et exposées à la pluie , un amateur soigneux devra faire graisser de temps en temps les parties de la machine qui sont en fer, afin de les préserver de la

(i) Nous ne sommes pas tout-à-faît d’accord avec les fabricans sur ce point-là.

rouille (i) , et même il couvrira tout Tappareil d’une boîte en bois peint, ou enfer-blanc, de manière à ne laisser en dehors que le volant , la manivelle et même l’engrenage si on en adapte un. Pendant la gelée , il faudra également la garnir de fumier ou autrement, et avoir soin de retirer la vis indiquée par T, tourner quelques tours la manivelle pour vider la pompe; en prenant ces précautions, la pompe ne gèlera pas. Il faut avoir soin de graisser cette pompe tous les quinze jours , plus ou moins , selon le service qu’elle fera , en y introduisant de l’huile seulement par le trou de la vis indiquée aux environs de l’axe par ce signe

« Si toutefois, par un long travail, en la graissant seulement avec de l’huile , la pompe ne fournissait pas l’eau qu’elle doit, ou qu’elle manquât d’aspiration, il s’agirait de renverser le corps de pompe sur son plat, et faire fondre une ou plusieurs chandelles, selon la dimension de la pompe , d’introduire ce suif bien chaud par le

(i) Les effets de la rouille ou de l’oXide dont il est question , sont le résultat de la décomposition de l’eau , qui ect produite par l’électricité contraire qu’acquièrent deux métaux d’espèce différente lorsqu’ils se touchent; cet effet , augmenté par le contact de l’eau, se rapproche de celui d’une pièce de la pile voltaïque, et peut se prévoir facilement en fabriquant l’axe de même métal que celui de la boîte , en cuivre par exemple. Mais alors il convient de lui affecter un plus fort calibre, et de bien l’écrouir afin de le rendre capable de résister à la force appliquée : la résistance du fer est à celle du cuivre comme 3 est à 2^7, à peu près.

trou de la vis ci-dessus indiquée , ayant sain , en le versant , de faire tourner Taxe de la pompe : en suivant ce moyen , on pourra la conserver très long-temps.

« Il arrive qu’on attribue quelquefois à la pompe un désordre apparent, dans ses fonctions , qui lui est étranger. La cause en est presque toujours dans l’état défectueux des raccordemens ou du clapet. Les raccordemens, faute de jonction hermétique, ne s’opposant pas toujours complètement à l’introduction de l’air extérieur , et le clapet étant sujet au double inconvénient , ou de laisser échapper l^eau lorsqu’il est tenu entr’ouvert par la présence de quelque corps étranger, ou de ne pas obék au mouvement d’aspiration, lorsque le clapet se trouve engorgé parla vase. Ce sont ces parties seules qu’il s’agit alors de visiter et de rajuster convenablement : le corps de la pompe n’étant , par lui-même, sujet à aucune altération, pourvu qu’il soit préservé des atteintes de la gelée.

« Toutefois, il se rencontre dans le commerce des plombs de mauvaise qualité, sujets à s’exfolier en lames minces , lesquelles se détachant de la paroi interne des tuyaux, et étant aspirées jusque dans le corps de la pompe, s’introduisent entre les pièces mécaniques et arrêtent le mouvement. Il n’y a d’autre moyen alors pour en retirer ces feuilles de plomb que d’ouvrir la boîte , en desserrant les vis -j" f , et d’enlever chacune des pièces, c’est-à-dire les quatre palettes qui jouent dans le noyau intérieur, puis le noyau lui-même; ce qui peut être exécuté par un ouvrier tant soit peu intelligent. Il remettra soigneusement les pièces à leurs places, et fermera la boîte après avoir intercalé entre les deux bords de cette dernière et leur couvercle, une feuille de

papier bien pareille à celle que l’on aura retirée , enduite , en dessus et en dessous , de blanc de céruse k l’huile.

« Pour obvier au même inconvénient, il faut avoir soin de supprimer les bavures qui se forment autour des petits trous que l’on perce à l’extrémité du tube d’aspiration.

« Si , par suite d’un long usage , l’eau venait à filtrer par la partie qui est traversée par l’arbre ou essieu, il serait facile d’y remédier en rajustant on changeant la rondelle de cuir qui se trouve renfermée dans la petite boîte à cuir placée à cet endroit.

« Si la pompe se trouvait usée an bout de deux , huit ou dix ans , suivant le service qu’elle pourrait faire , elle serait mise à neuf dans l’établissement ; les n®® 1,2, 3, 4, pour 10 ou 12 francs; les n®® 5, 6, 9, 12, pour i5 ou 18 francs. >>

Tarif et quantité numérique d'eau que les pompes de Dietz peuvent fournir.