TURBINE EN DESSOUS DE MM. LAURENT ET DECKHERR

HEPBÉSBNTKE FIG. 3, 4 ET 5, Pt. 23.

Ces constructeurs ayant reconnu que, malgré Jes perfectionnements apportés dans la construction des turbines, il y avait encore quelque chose à faire, ont aussi cherché des moyens nouveaux, qui pussent donner à ces roues l'effet qu'on doit en attendre , et les avantages qu'elles doivent procurer dans les diverses applications que I on est constamment appelé à en faire.

Ainsi, ils se sont d'abord préoccupés de la meilleure disposition à donner au pivot, pour qu'il pût rester graissé pendant le travail, sans être susceptible de gripper, de s'user, quels que soient d'ailleurs le diamètre et le poids de la turbine, quelle que soit la charge qu'il eût ù supporter: ils ont voulu aussi éviter qu'il soit baigné dans leau, quoique la turbine pût être noyée entièrement, et que par conséquent le niveau se trouvât sensiblement audessus du pivot. Cette disposition de pivot , qui a le mérite de s'appliquer non-seulement à tous les systèmes de roues horizontales . mais encore à tous les arbres verticaux susceptibles d'être noyés en partie, a fait le sujet d'un brevet spécial délivré, en 18V», à M. Laurent.

Ils ont également cherché à résoudre une question importante dans ce genre de moteur, pour l'établir de telle sorte qu'il puisse donner constamment le maximum d'effet utile proportionnellement à la dépense et à la chute disponible , dans les plus petites , comme dans les plus grandes variations d'eau.

Ainsi , par leur système , ces constructeurs mettent la capacité de la turbine constamment en rapport avec le volume d'eau à dépenser ; c'est-àdire, que lorsque la quantité d'eau disponible diminue, on réduit aussi proportionnellement la hauteur et par suite la capacité de la roue; si au contraire la quantité d'eau augmente, on augmente en même temps la haueur et la capacité de la roue.

PUBLICATION INDtSTHIplXK. 303

Pour que cet effet ait lieu, ils ont disposé leur vannage de telle sorte qu'il puisse monter et descendre dans la turbine même, et tourne constamment avec elle; il en résulte que les aubes de la turbine peuvent toujours être réglées à une hauteur convenable, pour présenter une capacité exactement correspondante au volume d'eau à dépenser , disposition d'autant plus intéressante, d'autant plus curieuse, qu'elle est entièrement nouvelle et n'a aucun rapport avec tout ce qui a été fait jusqu'ici sur le même sujet.

La fig. 3 est une section verticale faite par l'axe de la turbine , de sa vanne et de ses directrices , avec une élévation latérale du mouvement de la vanne.

La fig. 4 est une coupe horizontale faite vers le milieu de la hauteur du corps de la turbine, de sa vanne, et des directrices.

On voit par ces ligures que la turbine proprement dite consiste en un fond circulaire en fonte A, sur lesquels sont fixées, ou au besoin fondues avec lui, des aubes cintrées B, dont la hauteur correspond à la plus grande quantité d'eau à dépenser par la roue, dans la localité où on suppose devoir l'établir.

Cette dépense est réglée au moyeu de la vanne circulaire mobile C, qui permet de diminuer la hauteur de la turbine et par suite sa capacité, jusqu'à ce que celle-ci ne corresponde plus qu'au plus petit volume d'eau.

Pour diriger l'eau sur les aubes de cette turbine , les constructeurs ont disposé à son intérieur une couronne en fonte D, garnie d'une suite de vénielles ou d'aubes courbes fixes a, appelées directrices, qui conduisent l'eau vers les aubes mobiles B de la roue ; et, alin d'éviter autant que possible les effets de ta contraction, ils ont ajouté une cloche ou champignon en fonte E, qui fait corps avec la couronne D et reçoit toutes les vcntclles. Ce champignon porte une tige verticale b, guidée à sa partie inférieure par un support c et doit monter et descendre avec la vanne a alternativement.

Quatre parties pleines d sont ménagées sur la couronne de la turbine pour serv ir à larelier au moyen de boulons aux bras ou croisillons en fonte F, dont le moyeu est alésé et fixé sur l'arbre vertical G.

Il est aisé de voir, par le dessin, que cette turbine n'a pas de second fond ou de plancher supérieur, fermant les aubes par le haut, comme dans les autres systèmes à palettes courbes ; c'est la vanne mobile elle-même qui, formée d'abord d'une partie cylindrique C, porte, sur toute sa circonférence, une suite d'obturateurs e, ayant exactement chacun 1 1 forme des espaces libres qui existent entre les aubes B. 11 est bon d'observer que cette vanne est divisée en quatre parties égales, à cause des quatre augets pleins d, qui réunissent la base de lu turbine à son embrassure. A la partie inférieure de ces obturateurs sont rapportés des cuirs plats que l'on serre contre le bois au moyen de plaques de tôle fixées par des vis.

Le corps cylindrique C de la vanne est tourné et alésé avec soin pour pénétrer dans la roue, les obturateurs*; y sont fixés par l'intermédiaire de la joue en fonte / boulonnée au rebord supérieur de la vanne qui, à l aide de

quatre bras g, se relie au manchon ou à la douille en fonte A. Une nervure rapportée sur l'arbre vertical G pénètre à frottement dans la rainure verticale pratiquée à l'intérieur de la douille , afin de l'entraîner dans le mouvement de rotation de l'axe et de la turbine, et par suite toute la vanne elle-même, en lui permettant de monter ou descendre , quand on le juge nécessaire.

Pour effectuer le glissement de ce manchon sur l'arbre, il est suspendu par le haut à un collier en fonte H, qui embrasse la gorge circulaire de la douille, et qui est composé de deux parties réunies par des boulons et solidaires avec deux bras ou croisillons courbes I, prolongés de la quantité nécessaire pour recevoir à leurs extrémités des écrous filetés i. Ceux-ci sont traversés par les vis de rappel J, qui retenues dans des collets, ne peuvent que tourner sur elles-mêmes, de sorte qu'en les faisant mouvoir soit à droite, soit à gauche, elles font monter ou descendre le collier en fonte H, et avec lui la douille mobile, et tout le vannage qui y est suspendu.

Cette disposition permet donc de régler la vanne cylindrique avec autant de précision que dans les autres systèmes de turbines , et en même temps de se mouvoir avec la roue elle-même. Le champignon qui porte les courbes directrices, est aussi susceptible de monter et de descendre avec la vanne, sans toutefois tourner comme elles. A cet effet, la tige verticale b est embrassée par une verge en fer * , qui se relie au moyen des deux tringles montantes / au bras en fonte iw, lequel est supposé faire corps avec le collier H ; par conséquent lorsque celui-ci monte ou descend, la cloche E est forcée de suivre le même mouvement.

Les supports de fonte K, contre lesquels sont boulonnés les collets des vis de rappel J, s'élèvent au-dessus du sol de l'usine, pour retenir également ces vis par le haut . La tête de l'une des vis porte un volant a manivelle », qui permet de la faire tourner librement dans un sens ou dans l'autre ; ce mouvement est transmis à la seconde, au moyen d'une chaîne sans fin o, et de deux roues dentées p, rapportées sur les vis mêmes.

Dans ce système de turbine, on fait arriver l'eau en dessous, par un canal inférieur, et un puits ménagé au centre de la maçonnerie L, qui peut être faite en pierres de taille, ou en briques, et qui est couronnée par un cercle en fonte M, disposé pour former le fond des aubes directrices. Ce fond inférieur est traversé par plusieurs boulons qui le retiennent solidement sur l«' massif qui doit porter le pivot de la turbine. Une seconde base , ou le fond supérieur N, est boulonné à un plateau circulaire en fonte 0 ; plusieurs ouvertures fermées par des couvercles y sont pratiquées pour permettre de visiter au besoin l'intérieur. Ce plateau est lui-môme percé au centre pour le passage de la tige à vis q, qui sert a soulager le pivot de l'arbre vertical, à l'aide d'un fort écrou fileté r.

Il est aisé de voir sur la coupe verticale, fig. 5', la construction particulière de ce pivot, appelé par les auteurs pivot à graisse atmosphérique. Il consiste a envelopper toute la poëlette en fonte P, qui contient la cuvette

d'une espèce de cloche Q, laquelle est ici supposée fondue avec le moyeu môme qui porte les bras ou croisillons F de la turbine. La cuvette est pleine d'huile et renferme la crapaudine t et le grain d'acier u, qui porte le pivot t; de l'arbre ; on peut en outre la rentrer au mojen des vis de pression et à contre-éiTous x. La poëlette est tenue au-dessus de la plaque d'assise O, par desjietites colonnes y, que traversent des boulons à écrou. La vis à soulager y, qui est placée auniessous de la crapaudine, traverse, comme nous l'avons dit, l'écrou fileté r, percé de plusieurs trous à sa circonférence pour permettre de le faire tourner à l aide d'une clef. Cet écrou se trouvant entre la plaque d'assise et le fond de la poëlette, force nécessairement la vis à monter ou à descendre, lorsqu'on le tourne à droite ou à gauche ; dans ce mouvement la v is ne peut tourner, parce qu'elle est retenue par une clavette ou nervure par la poëlette même dans laquelle elle peut seulement glisser verticalement. Il résulte de cette disposition , que la pression de l'eau qui peut venir autour de la crapaudine à mesure que le ni\ eau inférieur de l'eau s'élève , force l'air à séjourner dans la partie supérieure de la cloche Q, et par suite il réagit sur l'eau, et empêche celle-ci d'arriver jusque dans la cuvette et par conséquent jusque sur la pointe v et son grain d'acier.

D'après la description qui précède, on peut sans peine comprendre le jeu de cet appareil ; l'eau du bief arrive par le canal souterrain R, dans l'intérieur de la roue à directrices I), d'où elle s'échappe, convenablement dirigée par celles-ci, pour exercer son action sur les aubes de la roue mobile A, ou de la turbine. Celle-ci transmet son mouvement par ses bras F a l'arbre vertical G, et par suite à l'engrenage qu'il porte à son sommet.

Comme nous l'avons dit, la dépense d'eau se règle au moyen de la vanne circulaire, garnie de ses obturateurs qui remplissent tout l'espace libre entre chaque aube de la turbine, et tournent constamment avec elle, quelle que soit d'ailleurs leur position par rapport au fond de la roue mobile.

MM. Laurent et Deckherr disent qu'avec ce système de vannage mobile, la turbine, quel que soit le volume d'eau disponible, fonctionne toujours dans son état normal, à pleins tuyaux , c'est-à-dire dans les conditions les plus avantageuses, et constamment les mêmes.

Ce vannage possède encore une propriété fort remarquable et très-utile ; c'est celle de se manœuvrer avec la plus grande facilité, la poussée de l'eau dans la turbine mobile contre la partie inférieure des obturateurs, étant au inoins suflisante pour équilibrer la résistance due au frottement de la vanne contre les aubes de cette turbine, et même le poids total de ce vannage et de la transmission. Il résulte de cette propriété que pendant le travail de la turbine , le frottement du collier sur le manchon est presque nul , et même très-peu important pendant la manœuvre de la vanne.

Lorsqu'il est nécessaire de visiter le pivot , il suffit de retirer la clavette s , fig. 3; et au moyen de quatre boulons, on fixe le mo}eu et les bras de la turbine avec les croisillons du cercle de la vanne ; puis on enlève la turbine en manœuvrant la transmission de mouvement qui monte la turbine

même, au lieu de monter sa vanne; la cloche est alors assez élevée pour permettre la visite du pivot et le changement de l'huile.