Àndenties pomper foulantes

Depuis l'introduction des pistons plongeurs , les anciennes pompes foulantes sont tombées en désuétude et ont été supprimées dans la majeure partie des mines de houille. Cependant, comme un assez grand nombre de ces appa-

i58 CUAPITM VI. -— III*. KCTION.

reils 9ont encore en aotivilé dans les bastftns bouilttn belges et allemands , il imporie que le mineur les ému* naisse pour procéder à leur réparation , si de semUaUes appareils viennent en sa possession*

Les pompes représentées dans les figures 1 et 3 de b planche LXVII ont été anciennement établies dan» le puits d*exhaure de la mine de Guley ( district de la Wobrm )* Le piston , destiné à circuler dans le corps de pompe aléaé, n*est autre que celui des pompes élévatoires analogues ( fig. 16 , pi. LXVI ) ; mais le noyau en est plein et les soupapes y devenues inutiles , ont été supprimées. Les garnitures en cuir ou en chanvre sont aussi entièremeni identiques. La soupape d'aspiration v est située verUealement au-dessous du piston ; celle d'ascension ou de refoulée «' se trouve au fond d'une chapelle latérale , surmontée par la colonne ascendante 55. Le piston aspire Teau pendant aa levée et la refoule dans son excursion descendante , la forçant ainsi à traverser la soupape supérieure et à s'éleva dans le tuyau montant. A Guley , les bAchea et les éleversoirs ordinaires sont remplacés par un tuyau oou4é F, qui établit la communication entre la cavité située w^ dessous de h soupape aspiratrice et l'extrémité supérieure de la colonne ascendante X , immédiîitement inférieure. La dernière est prolongée au-dessus du tuyau coudé ¥ tu moyen d'un gobelel Z d'environ un mètre de hauteur « qui empêche les eaux , lorsqu'elles affluent avec trop d'abondance , de se répandre dans le puits. Cette disposition occupe moins de place que les bâches et les déversoirs.

La résistance au mouvement descendant Au piston , abstraction faite des frottements , est égale au pôida d'une colonne d'eau, ayant pour base la section du oorpa de pompe et pour hauteur la distance verticale comprise entre le plan idrérieur du piston et lorifiee d'é^oulentenl dts

MMPE8 FOULANTES. 45^

tnyaoi Moensionnels. Ici , le poids des attirails ne s'ajoate pas è eelui de la colonne liquide pour former la résistance « «iOtBrae dans les anciennes pompes élévatoires ; mais , au contraire , ces deux efforts , dirigés en sens opposé lors des oscillations ascendantes , tendent à se détruire mutuellement , ou plutôt , le poids des seconds vient en aidé aa mouvement ascensionnel de la première.

Les Allemands emploient une assez grande variété de pistons pleins, dont voici les deux plus remarquables.

Le premier (fig. 18, pi. LXVI) se compose de trois pièces en laiton a^a^a^ et a** , dont les deux surfaces con* caves de l'une correspondent aux surfaces convexes de^ deux autres et comprennent entre elles deux rondelles de cuir 6,6* fortement imbibés d'huile ou de suif. Ces cuirs ^ emboutis en segments sphériques , s'appliquent contre les parois du eorps de pompe et préviennent les infiltrations ^ soit pendant la levée, soit pendant la descente. Quatre boulons fortement serrés réunissent ces divers organes , que traverse d'ailleurs la partie filetée de la tige.

Une autre construction , fort avantageuse , est la suivante. Le eorps du piston ( fig. 17 ) est formé de deux disques mé>talliqoes c ,c' ; chacun d'eux , recouvert d'un etiapeau en euir d,cr, embouti i angle droit, est placé de telle façon que les rebords des deux garnitures prennent une direction opposée. Une rondelle en cuir très-fort e« est interposée entre les deux chapeaux; enfin, la tige qui traverse les eoirs et le métal comprime ces divers objets entre un talon et un écrou serré contre la surface inférieure du noyau.

691. Pompes à pistons plongeurs. {Plunger pump^ plunging lifts.)

C'est dans les mines de cuivre et d'étain du Comwall , ou l'ëputsemcnt des eaux a été l'objet d'une étude toute

i60 CHAPITRE VI. — 111*. SECTION.

particulière , que ces appareils ont été primitivement in« troduits. Les avantages qu'on leur a reconnus sur les anciennes pompes foulantes ont été tels qu'ils se sont promplement répandus dans les divers bassins du continent.

Les figures 3 et 4 de la planche LXVII représentent les pompes de celle espèce construites dans les ateliers de Seraing, où elles ont subi quelques légères modifia cations. Dans un corps de pompe en fonte non alésé (r, fonctionne un piston ou manchon cylindrique a a en fonte ou en bronze, évidé à son intérieur et soigneusement tourné. Sa hauteur excède de quelques centimètres celle de la levée du piston^ plus l'épaisseur du presse-étoupes ; sa section étant plus petite que celle du corps de pompe, il ne peut topcher les parois de ce dernier.

La botte à éloupes 6, à travers laquelle se meut le cylindre» est installée dans un évasement dé la partie supérieure du corps de pompe. Au fond de cet évasement a été ménagé à la fonte un bourrelet saillant, qui se rapproche du piston sans cependant le toucher; entre ce bourrelet et le chapeau c est placée une tresse de chanvre fortement imbibée de suif ou d'huile; celle-ci est comprimée par l'action d'une clef sur les écrous des boulons « ,e qui traversent simultanément les brides de la boite et le chapeau. Le conducteur de l'appareil est chargé de lubréfier la garniture, en versant de l'huile dans la cavité ménagée à la surface supérieure du couvercle ; il doit aussi veiller à ce que les écrous des boulons soient tou* jours suffisamment serrés. La communication entre les tuyaux aspirateurs et la colonne ascendante est établie par une double chapelle H H\ contenant : l'une, la soupape d'aspiration /*, et l'autre, la soupape de refoulée ou 4'ascension /*.

L'action produite par les excursions alternatives de l'appa*

fOMPkS FOULANTKâ* 461

reil est des plus simples : pendant la levée, Teau est aspirée par le vide que tend & produire le piston; puis, pendant la descente, déplacée par ce dernier, elle est forcée d*affluer dans la colonne ascensionnelle. L'effet produit par chaque oscillation double consiste dans l'élévation d'un cylindre liquide de même base que la section du piston et d'une hauteur égale h sa course.

Dans les pompes du Cornwall, le tuyau ascendant JJ étant prolongé jusqu'en dd\ la chapelle inférieure et fe tuyau latéral offrent dans leur ensemble la forme de la lettre capitale H, dont ils portent le nom {H pièce). La suppression de ce prolongement par les constructeurs des ateliers de Seraing n'a eu d'autre motif que de simplifier celte partie de l'appareil.

L'équarissage de la tige en bois K est en raison du poids de la colonne d'eau à refouler. En Belgique (fig. 4 ^^), cette pièce est liée au piston de la manière suivante. Après avoir choisi pour tige un bois sain et très-sec , dont l'une des deux extrémités est entaillée cyiindriqueroent , deux rainures sont creusées suivant les lignes génératrices du cylindre et sur deux parties diamétralement opposées; puis, dans ces rainures , sont engagées les deux branches ff d'un enfourchement en fer, terminé & sa partie inférieure par un bout de tige filetée g; des boulonjs hh\ dont les tètes et les écrous sont entièrement noyés dans les échancrures, relient les deux objets. Alors la tige, armée de sa fourche, est introduite à frottement dur dans l'inlérieur du piston creux ; l'écrou , placé sur la vis , est serré , et lorsque l'humidité a fait gonfler le bois , la tige et le man- *chon sont irrévocablement solidaires.

En d'autres localités, les deux extrémités du plongeur (flg. 8, pi. LXVII) sont fermées par des rondelles métalliques t,i*, percées à leur centre d'un trou circulaire*

469 GHAPITM VI. — lli^ fICTIOl.

Une lige cylindrique en fer k le traverse euivant fon ne et ae rattache à la tige en bois à Taide d'un enfourufat- Bient ou de tout autre procédé; elle s'appuie par une embase plaie sur la rondelle supérieure et reçoit à aoo extrémité inférieure un écrou serré contre l'autre rondelie.

Les soupapes les plus ordinaires sont celles des figuras ^,JyJ\J^\J^^\ c'est-à-dire de simples clapets en eiiir et en tôle.

M. Juncker, dans la construction des pompei de Hueir goat, leur a substitué des soupapes métalliques qu'il a appelées soupapes-pistons et exécutées d'après les indiealions de M. Frimot (1). Leur siège offre une ouverture cylindrique, alésée et rodée, qui s'évase légèrement yen le bord supérieur. La soupape elle-même est formée d^un disque tourné et muni, à sa surface supérieure , d'une garniture en cuir embouti; celle-ci est fixée au moyen de boulons dont les écrous portent sur des anneaux plats. Lorsque l'appareil se ferme, la partie métallique se loge entièrement dans l'orifice cylindrique; la pression de l'eau agit sur les rebords du cuir, qu'elle renverse en arrière et s'interdit ainsi à elle-même tout passage i travers le joint. Deux étriers , placés Tun au-dessus , l'autre audessous du siège , portent des œillets dans lesquels coule la tige, dont le jeu est limité par des renflements ménagés sur deux points de sa longueur. M. Juncker regarde lO^s soupapes comme les plus avantageuses de toutes eelles qu'il a eu l'occasion de mettre en usage.

692. Modifications apportées dans ces derniers temps aux pompes d pistons plongeurs.

Les pompes à pistons plongeurs ont une incopt^table fupériorité sur les anciennes pompes foulantes. Les pif-

(1) Traité (TExploUation de M. Comas, tone HI, page 571k

POMPES POULiNTlS. 46S

tons d^uoe plus grftiMle solidité n'eiigenl aucuno réparatioD. IbsoiM préservés des etteintes de roxidation et de Faetion eerrosÎTe de eertaines eaux, par Thuile ou la oouehe de matière graisseuse dont ils se couvrent en traversant in<» eessamment la garniture en chanvre de la boite à bourrage, toujours maintenue dans un état satisfaisant de lubréfaction, La surface intérieure du corps de pompe , restant dans Pétat 0^ elle se trouTe au sortir de la fonderie , est moins iHaquabie par les eaux acidulées. Le mineur reconnaît immédiatement les fuites d'eau et y porte un prompt re^ mède, en serrant les écrous des boulons qui réunissent le eooverele et les brides de la botte. Enfin , comme aucune tige n'encombre le tuyau ascensionnel , on évite ainsi les résistances provenant de l'étranglement de la veine fluide et de la vitesse que Teau doit acquérir dans son ascension.

Cependant ces pompes ont été l'objet de quelques critiques de détail. Les reproches qui leur ont été adressés sont relatifs aux difficultés du coulage de certaines de leurs parties assez compliquées ; à celles de leur instat latien dans les puits , où ils réclament deux sommiers plaeés k des niveaux différents, à moins que l'exploitant ne consente k faire reposer le corps de pompe seul sur «ne pièce d'assise , en abandonnant à elle-même la colonne asœndanle , ce qui est peu prudent. Un autre inconvénient, moins grave que ne le pensent quelques constmo* leurs, mais qui n'en est pas moins réel, consiste dans )'aeeumulation de l'air aspiré accidentellement par la pompe. Cette circonstance peut se présenter lorsque le niveau de l'eau baisse assez dans la bâche pour laisser à découvert quelques narines du tuyau aspirateur ; cet air , venant •ê loger dans l'espace compris entre le piston et la partie supérieure du cylindre, forme en ce lieu un matelas ten-

464 CHAPITRE VI. — m*. SICTION.

dant à troubler la régularité du volume d*eau extrait el influe quelquefois sur Teffel utile produit. Uq robioet, placé immédiatement au-dessous de la boite à étoupes , peut, il est vrai) déterminer la sortie de Tair comprimé; mais cette manœuvre qu'il s*agit de répéter chaque fois que les pompes recommencent à fonctionner, est très-génante et donne lieu à de nombreuses négligences.

Pour obvier à ces divers inconvénients , les ingénieurs belges ont introduit des modifications , dont un eoup-d'cBÎl jeté sur les figures 5, 6 et 7 de la planche LXVIU (1 ), suffira pour faire apprécier toute l'importance.

D*après ces nouvelles dispositions, les diverses pièces, se réduisant & de simples tuyaux sans coudes ni retours , se coulent avec la plus grande facilité. L'appareil , muni d'une double base E E\ s'assied solidement sur une seule pièce d'assise , sans qu'on doive avoir recours à deux sommiers placés à différentes hauteurs. La bâche /, retirée de dessous le tuyau d'aspiration et reléguée dans une niche latérale , peut être changée et réparée sans donner lieu au démontage d'aucune pièce. Le niveau de l'eau dans la bâche et dans le corps de pompe, étant le même, l'aspiration est presque nulle et l'air ne pénètre dans la pompe que quand le réservoir est presque vide. Mais cette ctraonstance ne peut se présenter qu'au moment de la mise en activité des pompes , après un chômage plus ou moins prolongé ^ ou quand le jeu immédiatement iuférieur cesse de débiter de l'eau; alors , la disposition de la tubulure H est telle que l'air,

(t) Ce sont les dessins des pompes établies par Paateur de cet ouvrage dans le puits d*axhaure de la mine de Houssu ( Centre du Hainaul).