VI. — It

La mine de Huelgoat, partie de la concession de Poullaouen, renferme des sources excessivement abondantes, Leur eau est vitriolique ; le gîte du minerai se trouve disposé de manière à rendre les opérations d’épuisement très-compliquées. Heureusement le pays est sillonné en tous sens par des vallons où coulent des ruisseaux qui, à l’aide de canaux de dérivation, ont pu être conduits jusqu’au coteau dans lequel s’enfonce le filon métallique. 11 a donc été possible de créer sur ce point de grandes chutes d’eau et même d’en augmenter beaucoup la hauteur utile, par le percement de longues galeries d’écoulement, partant du centre des travaux et débouchant dans la vallée voisine. Comme de raison, la force motrice qu’on s’est procurée ainsi, varie avec les saisons. Sa valeur moyenne est, par minute, de 23 mètres cubes d’eau tombant de 66 mètres, ce qui équivaut à environ 1,520 mètres tombant d’un mètre.

Cette puissance motrice, dans l’ancien système d’épuisement de Huelgoat, mettait en jeu des roues hydrauli-

1. Rapport sur un Mémoire de M. Juncker, ingénieur au Corps royal des Mines, concernant les machines à colonne d'eau de la mine de Huelgoat, concession de Poullaouen (Finistère), fait à l’Académie des Sciences au nom d’une commission composée de MM. Navier, Poncelet, Arago, rapporteur, le 21 septembre 4835.

ques échelonnées les unes au-dessus des autres sur le flanc de la montagne où la mine est située; les roues, à leur tour, transmettaient le mouvement à trois machines

à tirants. Ces machines, malgré leur belle exécution, ne

donnaient que les vingt centièmes de la force motrice, et leur entretien annuel ne coûtait pas moins de 40,000 fr. Ajoutons qu'en 1816, après une dépense de plus de 120,000 francs, les trois machines réunies ne suffisaient plus à l'épuisement des sources. Les eaux envahissaient graduellement les travaux, et l’on pouvait calculer l’époque où ce bel établissement serait inévitablement abandonné,

M. Juncker, auteur du Mémoire dont nous rendons compte à l’Académie, fortifié de l'approbation de M. Baillet, inspecteur général des mines, n’hésita pas à proposer à la compagnie de Poullaouën de renoncer entièrement aux impuissants moyens mécaniques dont elle faisait usage, et de les remplacer par des machines à colonne d’eau. Après quelques hésitations des actionnaires, la proposition fut agréée, et M. Juncker se rendit en Bavière pour y voir fonctionner des machines de cette espèce, construites sous la direction de M. Reïchenbach, et qui, malgré le peu que l’on savait alors de leur importance, semblaient cependant mériter l'examen scrupuleux d’un homme de l’art, }

M. Reichenbach, que l’Académie a compté parmi ses

‘correspondants, est principalement connu en France par

les beaux instruments d'astronomie et d’optique sortis du célèbre atelier de Benedict Bauern; les grandes et ingénieuses machines dont la Bavière et l'Autriche lui sont

redevables, ne témoignent pas moins de la haute portée de ses conceptions industrielles, et de la fécondité de son esprit inventif. M. Juncker, après avoir payé un juste et touchant tribut de reconnaissance à la mémoire de cet excellent homme, décrit succinctement les magnifiques établissements de Salzbourg. |

La Bavière, en 1825, produisait annuellement 75,000 quintaux de sel. Une partie provenait de sources : elle était extraite par voie d’évaporation à l’aide des moyens connus; l’autre, tirée d’abord d’une mine située dans la vallée de Berchtesgaden, était transportée à Reichenhall, où elle subissait une purification par dissolution. Mais le transport de ce sel gemme, quoique plus avantageux que ne l’aurait été celui du combustible dans la vallée étroite et peu boisée de Berchtesgaden, était cependant fort coûteux. D’après les idées de Reichenbach, ce système fut entièrement abandonné : c’est à l’état liquide, dans des tuyaux de conduite, et après avoir été convenablement élevé à l’aide de deux puissantes machines à colonne d’eau, que le sel est maintenant expédié par delà les montagnes abruptes, dernières ramifications des Alpes tyroliennes, qui séparent Berchtesgaden de Reichenhall. Ainsi, le. bois ne va plus aujourd’hui chercher le sel; c’est, au contraire, le sel qui marche de lui-même à la rencontre du bois.

Nous regrettons que les bornes de ce rapport me nous permettent pas de faire connaître en détail cette gigantesque entreprise. Nous dirons, toutefois, pour en donner une idée, que, dans son trajet, l’eau salée est soulevée à quatorze reprises différentes au moyen d’un pareil nombre

de pompes foulantes mues par neuf machines à colonne d’eau et par cinq roues à augets; que l’une de ces premières machines, celle de la localité nommée Illsang, marche sous l’action d’une chute d’eau de plus de 100 mètres, et refoule l’eau salée, d’un seul jet, à une hauteur verticale de 356 mètres ; que la conduite parcourue par la dissolution saline, entre la source et le point où l’évaporation s'opère, offre un développement de tuyaux d'une longueur de 109,000 mètres ou de 27 lieues de poste ; enfin que le résultat utile, comparé à la dépense de force, atteint, sur divers points, la fraction 72 centièmes ! Quand il rapproche ce nombre du résultat qu’obtenaient, avec les anciennes machines à colonne d’eau, les ingénieurs Hoëll et Winterschmidt, le mécanicien étonné se demande naturellement quelles ont été, parmi les diverses innovations dues à Reichenbach, celles qui ont le plus contribué à une pareille amélioration. Suivant M. Juncker, il faudrait les ranger dans l’ordre suivant :

L'adoption d’un régulateur à piston tellement construit, que les colonnes d’eau se meuvent s’arrêtent sans chocs appréciables ;

L'idée d'emprunter à la colonne d’eau motrice, la force nécessaire pour faire agir ce régulateur avec une précision presque mathématique ;

L'emploi d'orifices d'admission et d’émission fort grands, de telle sorte que la veine fluide n’éprouve plus ni contractions ni vitesses excessives ;

La disposition qui permet de faire agir directement la puissance sur la résistance, sans aucun intermédiaire de balanciers, leviers coudés, etc.

La substitution, quelle que soit la hauteur de la colonne de refoulement, d’une pompe unique à la multitude de pompes placées à divers étages dont on se servait jadis. a |

L'examen minutieux de tant d’ingénieuses conceptions devait, de plus en plus, confirmer M. Juncker dans sa première pensée que les machines à colonne d’eau pourraient seules sauver les mines d’Huelgoat de la submersion complète dont elles étaient menacées ; aussi, se décida-t-il à prendre irrévocablement pour guide les travaux de Reichenbach. On aurait grand tort, toutefois, d'imaginer que le rôle de copiste, que s’attribue si modestement M. Juncker, fût exempt d'immenses difficultés ; il fallait, en effet, que la machine projetée eût, une puissance prodigieuse, une puissance double au. moins de celle que possède la machine déjà citée d'Illsang. En Bavière, tout se trouve établi, maintenu, .étayé au grand jour, dans un espace indéfini, sur un terrain solide ; à Huelgoat, au contraire, la machine, la pompe, les tuyaux, devaient être placés ou plutôt suspendus dans un puits resserré, et le long duquel se rencontraient fréquemment des couches ébouleuses. Dans les établissements bavarois, l'appareil moteur est immédiatement au-dessus de la pompe foulante des eaux salées. En Bretagne, ces deux parties de l’appareil ne pouvant être que fort éloignées verticalement, il fallait pourvoir à l'équilibration de tiges très-longues, très-rigides et, dès lors, très-pesantes, destinées à les réunir. ‘Ces dissemblances sur lesquelles nous n’insisterons pas davantage, suffiront à tous ceux qui se sont occupés de

mécanique appliquée, pour qu’ils entrevoient combien de graves difficultés l'ingénieur de Huelgoat devait s'attendre à rencontrer sur sa route.

Afin de ne pas abuser des moments de l’Académie, nous allons maintenant parcourir avec rapidité, les questions traitées dans les divers chapitres du Mémoire qu’elle a soumis à notre examen. Puisque le secours des figures nous manque, on nous permettra toutefois de dire, avant d'entrer en matière, et cela avec l’espérance d’être compris de ceux même qui n’ont jamais vu une machine à colonne d’eau, que la forme et les mouvements d’une semblable machine ressemblent complétement à ceux de la machine à vapeur ordinaire : ici c’est le ressort de la vapeur d’eau qui détermine les oscillations du piston, là ces mêmes oscillations sont engendrées par l’action, tantôt possible et tantôt supprimée, d’une longue colonne liquide dont la pression, évaluée en atmosphères, s’obtient en divisant sa hauteur verticale par 10". /4 (32 pieds).

Avant de faire exécuter ses appareils, M. Juncker avait à discuter les avantages respectifs des machines à colonne d’eau à simple et à double effet : il trouva qu’à Huelgoat , les premières devaient obtenir la préférence. Le jaugeage des eaux d'infiltration lui apprit qu’il aurait chaque jour à extraire d’une profondeur de 230 mètres, plus de 5,000 mètres cubes d’eau. La force motrice dont il pouvait disposer dans le même temps, résultait de plus de 30,000 mètres cubes de liquide tombant de 61 mètres de hauteur; mais la masse des eaux d’infiltration est susceptible d'augmentation; à Huelgoat on a même toute raison de craindre une prochaine irruption

de liquide; d’ailleurs, une machine, quelle qu’en soit la construction, doit se déranger tôt ou tard; il fallait donc songer à avoir deux machines, mais non solidaires.

Partant de ces données générales, M. Juncker calcule le diamètre des pistons principaux, après avoir déterminé les limites pratiques de vitesse qu’on ne saurait dépasser dans ce genre de machines sans des inconvénients graves. Ces diamètres, il les fixe à plus d’un mètre. Désormais c’est de la machine construite, de la machine en place, que M. Juncker nous entretiendra.

Le premier objet dont il donne la description, est le régulateur hydraulique qui se trouve placé à côté du corps de pompe principal. Ce merveilleux appareil anéantit peu à peu, mais vers la fin de la course seulement, toute la vitesse dont le piston moteur est animé; il dispose ensuite ce dernier à reprendre sa marche par degrés insensibles. Ce sont les plus subtiles prescriptions de la mécanique rationnelle mises en pratique. Aussi à Huelgoat, disent, avec l’auteur, tous ceux qui ont visité l'établissement, il est impossible d’apercevoir sur aucun point, la moindre manifestation matérielle de force vive, de chocs, de contre-coups ou de vibrations. Les mouvements s’y effectuent avec un moelleux et un silence qu’aucune autre machine ne présente au même degré.

Des parties organiques, M. Juncker passe à plusieurs dispositions qui, pour être secondaires, n’en méritaient pas moins une mention spéciale et détaillée ; mais vos commissaires ne sauraient s’y arrêter sans dépasser les limites du rapport dont vous les avez chargés. Ils ne peuvent cependant se dispenser de dire quelques mols

d’une partie fort essentielle de la machine d'Huelgoat que M. Juncker appelle le balancier hydraulique.

La puissance des machines jumelles proprement dites placées près de l'entrée de la galerie d'écoulement, se transmet aux pompes établies au fond de la mine, par deux systèmes de tirants verticaux. Des considérations étrangères aux principes de l’art, ont forcé l'ingénieur à construire l’un de ces attirails en bois. L'autre est en fer et ne pèse pas moins de 16,000 kilogrammes. A chaque mouvement descendant de la machine, cette masse de 16,000 kilogrammes descend elle-même verticalement d’une longueur égale à l'amplitude de l’excursion du piston. Si l’on n’y avait pourvu à l’aide d’une équilibration convenable, pendant l’oscillation opposée de ce même piston, on aurait donc eu, et cela en pure perte, à soulever la chaîne. Son énorme poids se serait ainsi ajouté à celui de la quantité d’eau que le refoulement amène sans cesse dans le tuyau de la pompe d’épuisement.

Après avoir posé le problème, M. Juncker se livre, dans son Mémoire, à un examen minutieux des avantages et des inconvénients des divers modes d’équilibration adoptés par les mécaniciens. Il nous suffira de dire que celui dont M. Juncker a fait usage, est inhérent à la machine; qu’il agit sans aucun intermédiaire de corps solides, et avec une continuité inaltérable, tantôt pour seconder la puissance, tantôt pour mettre un frein à la libre descente du piston et des chaînes ; qu’il offre une sécurité absolue ; nous ajouterons, enfin, qu’il se fonde sur le principe même des machines à colonne

d’eau et sur l’idée bien simple de placer tout l'appareil en contre- bas de la galerie d'écoulement. De cette manière, la colonne de chute étant allongée, la force motrice se trouve avoir reçu l'accroissement nécessaire pour soulever l’attirail,

Les pompes foulantes sont une invention si ancienne À si répandue, tant d’habiles mécaniciens ont eu intérêt à les perfectionner, que nous ne pouvions guère espérer de rencontrer quelque chose de neuf dans le chapitre où M. Juncker a décrit celles de ces pompes qui, dans la machine d'Huelgoat, ramènent à la surface les eaux d'infiltration de la mine. Eh bien, nous avons été agréablement détrompés, car l’auteur a trouvé le secret d’introduire diverses améliorations dans cette partie de son appareil. Aussi chacun y remarque-t-il maintenant le même moelleux, la même absence d’ébranlement et de bruit que dans la machine motrice ; aussi, le produit théorique de la pompe, calculé et d’après l’amplitude des oscillations du piston et d’après son diamètre, ne surpasse-t-il que d’un trentième le produit effectif, tandis que dans certaines machines analogues, construites sur de bons systèmes et bien exécutées en apparence, le mécompte s’est élevé fréquemment à un quart, |

Le système adopté par M. Juncker imposait la nécessité de suspendre l'appareil moteur lui-même dans le vide d’un puits de 230 mètres de profondeur. De là, des difficultés d'établissement que cet ingénieur a surmontées par dés moyens auxquels les constructeurs les plus expérimentés ne refuseront certainement pas la plus entière approbation. Le pont en fer jeté sur le puits, et

qui supporte toute la machine, offre une si parfaite solidité, que la main n’y peut découvrir le moindre frémissement, même à l'instant où les pistons commencent à recevoir l'impulsion de l’eau motrice.

… Un ingénieur prévoyant ne pouvait manquer de porter son attention sur la possibilité de quelque rupture dans un mécanisme composé de tant de lourdes pièces, et sui les accidents qui en seraient la conséquence inévitable. Qu'on se figure, par exemple, le piston principal de la machine, détaché de la résistance à la suite de la rupture du tirant supérieur ! Soumis alors à tout l’effort du moteur, il monterait dans le corps de pompe avec une vitesse accélérée, et, parvenu au terme de sa course, il ne saurait manquer de produire d'énormes dégâts. D'un autre côté, l’attirail abandonné à lui-même tomberait de tout son poids. En se rappelant que ce poids, pour lattirail en fer, est de 4,600 kilogrammes, tout le monde comprendra quels ravages s’opéreraient le long des parois du puits, dans les tuyaux ascendants et au fond de la mine. D’ingénieuses dispositions ont été adoptées par M. Juncker pour parer entièrement à la double catastrophe que nous venons de faire entrevoir. Plusieurs usines concoururent dans le temps à la construction de la machine d'Huelgoat. M. Wilson, de Charenton, fit exécuter, sur les dessins de M. Juncker, la machine proprement dite. M. Emile Martin, de Fourchambault, fabriqua le long système de tirants dont nous avons si souvent parlé; d’autres fournirent les tuyaux. Ces tuyaux essayés à la presse hydraulique sous une pression supérieure , il est vrai, à celle qu’ils devaient

supporter, se trouvèrent tellement poreux, que l’eau jaillissait de leur surface dans toutes sortes de directions, en filets plus ou moins capillaires. Pour remédier à cet inconvénient, M. Juncker s’avisa d’un moyen qui déjà, nous le croyons du moins, avait été employé par d’autres ingénieurs. Les tuyaux défectueux furent remplis d’huile de lin siccative, , Puis soumis à l’action de la presse hydraulique alimentée elle-même avec de l’huile de lin ordinaire, Aucun suintement gras ne se fit remarquer extérieurement, et, toutefois, l'opération avait obstrué les pores, puisque ces mêmes tuyaux essayés quelque temps après avec l’eau se montrèrent imperméables, et que depuis qu’ils sont en place, pas une goutte de liquide ne s’est échappée sous des | ts de 45 ù 20 atmosphères. :

A la suite de PAS dont nous venons de rendre compte, la fonte grise des tuyaux se trouva couverte, à l'intérieur, d’un enduit ou vernis fortement adhérent, qui la défend contre l’oxidation et même contre l’action des eaux acides de la mine d'Huelgoat. Ne serait-ce pas là, dit M. Juncker, un moyen simple d'empêcher la précipitation si fâcheuse de tubercules ferrugmeux qui s’opère dans les tuyaux de conduite des fontaines de Grenoble?

Disons, en terminant, que tant d’études, tant d’ingénieuses combinaisons , tant de travaux, tant d’expériences n’ont pas été en pure perte. La machine d’'Huelgoat a réalisé toutes les prévisions de la science. Depuis trois années et demie, elle fonctionne, nuit et jour, à l'entière satisfaction des propriétaires. La régularité, la douceur, le moelleux de ses mouvements, l’absence com-

plète de bruit, ont été un juste sujet d’admiration pour les ingénieurs de divers pays qui l’ont examinée, Il est vraiment regrettable qu’une machine si belle, si puissante, si habilement exécutée, et qui fait tant d’honneur à notre industrie, soit reléguée à l’une des extrémités de la France, dans un canton rarement visité. Elle n’aurait pas manqué, sans cela, d’exciter le zèle des propriétaires de mines, et les machines à colonne d’eau remplaceraient déjà, sur beaucoup de points, des moyens d’épuisement qui sont à la fois un objet de pitié pour le mécanicien qui les étudie, et une cause de ruine pour le capitaliste qui les emploie. Puisse la publicité que reçoit aujourd'hui le succès de M. Juncker, hâter un résultat que nous appelons de tous nos vœux, et qui contribuera certainement beaucoup au développement de la richesse nationale.

Le Mémoire, disons mieux, ouvrage dont nous venons de rendre compte à l’Académie, est accompagné de planches magnifiques à grand point, où les ingénieurs trouveront tout ce qu’il leur importe de savoir sur la forme et l'ajustement des diverses parties de la machine d’Huelgoat. Nous devons ajouter qu’il est rédigé avec méthode, avec clarté, avec précision, et, ce qui ne gâte jamais rien, avec une rare élégance. L'auteur, à chaque page, rend justice pleine et entière à tous ceux qui, par leurs conseils directs ou par leurs travaux antérieurs, lui ont été utiles. On voit que sa modestie est de bon aloi, que sa reconnaissance est sincère : il ne se borne pas comme tant d’autres, à faire strictement ce qu’il faut pour échapper aux réclamations. Ce bel ouvrage sera désormais le

manuel obligé de tous ceux qui voudront exécuter de puissantes machines à colonne d’eau ; mais, on nous permettra de le dire, il doit avoir un autre genre d'utilité : après avoir lu, chacun pourra par un nouveau nom propre , détromper ceux qui, bien à tort, se persuadent qu'aujourd'hui Paris absorbe tous les hommes d'élite. Le travail de l'ingénieur d'Huelgoat, quelque peu disposé qu’on soit à une pareille concession, prouvera combien les connaissances théoriques puisées dans nos écoles, éclairent utilement le praticien; combien de tâtonnements, de mécomptes, de dispendieuses bévues elles lui épargnent ; enfin l’habileté consommée dont M. Juncker a fait preuve dans la conception et le placement de sa superbe machine, apprendra aux capitalistes, si d’autres exemples éclatants ne les ont déjà détrompés, que des ingénieurs français ne manqueront pas à leurs projets, quelque gigantesques qu’ils puissent être. |

Vos commissaires se seraient empressés de solliciter l'insertion du Mémoire de M. Juncker dans le Recueil des savants étrangers, S'ils n'avaient appris que l’adiministration des Ponts et Chaussées et des Mines doit le publier très-prochainement. Nous nous bornerons donc à proposer à l’Académie de vouloir bien accorder son approbation à ce beau travail, mais en regrettant que les usages n’autorisent pas la demande d’un témoignage de satisfacton plus éclatant !