Échelles mobiles du Hartz (i

H n'existe pas de localité en Europe où les inconvénients inhérents aux échelles ordinaires soient plus sensibles que dans certaines mines métalliques du Hartz. Les ouvriers jeunes et vigoureux peuvent seuls y travailler, car seuls ils sont capables de braver les fatigues d'une ascension de ttOO et même de 730 mètres après avoir déjà parcouru ce trajet en descendant et avoir accompli leur travail journalier.

En 1831 , M. Albert, directeur-général des mines de ce district , excitait ses officiers à rechercher les moyens de ))orter remède à un état de choses si fâcheux , lorsque , deux ans après (en 1833), M. Dôrell, de Zellerfeld^ prit la résolution d'employer une partie de la force motrice d'une roue hydraulique , devenue disponible , pour essayer une machine de son invention.

C'est au premier appareil de ce genre , construit dans le puits dit Spiegelthalerhoffnuhg , que se rapportent les figures 1 et 2 de la planche LVI. Il consiste en deux tiges

(i) Les Ailemands les désignent par les noms de Fahrkunsi ou de fb^uniMc^tite, expressions qui peuvent se traduire par appanUs 4e tranêtaiiim.

ÉCHELLES NODILES. 309

AÀjBB formées elles-mêmes de solives jumelles en boîi de pin de 7.70 mètres de longueur et d'un équarrissage de 0.10 sur 0.14 mètre. Gelles-ei, dentelées sur Tune de leurs faees, sont assemblées de manière que les dépressions correspondent aux saillies et que les extrémités de chacune d'elles tombent vers le milieu de la solive accouplée. Dans les points où deux de ces jumelles se touchent bout à bout, des bandes de fer sont encastrées dans le bois et fixées par des boulons. Il résulte de ces ajustements deux tirants à surfaces planes de 0.17 mètre sur 0.14 et d'environ 18S de longueur. Ces deux pièces^ séparées par un intervalle de 0.6S mètre, sont suspendues verticalement el parallèlement à deux varlels , qui leur communiquent un mouvement inverse de va-et-vient vertical , c'est-à-dire que l'une descend d'une certaine hauteur pendant que l'autre remonte d'autant, et vice-versà. Leur course , qui , dans cette circonstance , est de 1.15 mètre, a été portée , dans d'autres machines construites ultérieurement , & 1 .50 et même 1.60 mètre.

A des intervalles déterminés par la double amplitude du mouvement alternatif et sur toute la hauteur des tiges sont fixés des marchepieds e,c (fig. 3 et 4) composés de deux branches en fer recourbé liées par des boulons et recouvertes d'un bout de planche. Des poignées ou ma« nettes t,t, également en fer, sont boulonnées à 1.65 mètre au-dessus des marchepieds, c'est-à-dire à une hauteur telle qu*un homme de moyenne stature, ayant le pied sur ce dernier, puisse atteindre les poignées sans effort. Les oscillattons sont prévenues et les tirants maintenus dans leur position verticale par l'installation , à des distances convenables , de rouleaux de friction en pin <,# (fig. 1 et 9), dont les extrémités , munies d'un rebord en fonte , frottent contre des bandes de fer tn. Le puits est divisé,

910 CHAPITBB V. — * IX\ UCTION.

iur toute sa hauteur, en étages de iO à <K mètres, par 4e9 planchers de repos séparés entre eux par des intervalles 4els qu'ils correspondent simultanément aux divers chambres 4-aecroohage et aux distances déterminées par Tamplitude -de la double course des tirants. Les poignées et les marche** pieds compris entre deux paliers forment des séries dispo» aées alternativement sur les faces opposées des tiges, ee qui contribue à diminuer la gravité des accidents résultant de la chute d*un ouvrier dans le puits. Les rouleaux de friction sont naturellement placés du o6té opposé aux marchepieds. Enfln , de distance en distance , le coostrueleur a établi cinq systèmes de talons ou patins de retenue analogues à ceux des machines d'épuisement ; en cas de rupture, ils empêchent les tiges de descendre d'une hauteur qui excède la longueur de la course.

Le nombre des ouvriers qui peuvent recourir simulta* nément à ce mode de transport est limité à vingt , afin d'éviter de trop charger les tiges. A un signal donné, la machine se met en mouvement et l'ascension commence. Le mineur place son pied gauche , par exemple , sur l'une des marches , en même temps que de la main eorrespen* •dante il saisit la poignée située aii^^dessus. Après avoir été soulevé de toute la hauteur d^ne levée, il profite du temps d'arrêt causé par IHin dM points morts du moteur pour porter la main et le pied droit sur la poignée et la .marche de l'autre tige situées au même niveau que les pré* cédentes. Élevé de nouveau , il revient de la même manière sur la tige qu'il vient d'abandonner , et , après avoir opéré huit fois ce mouvement en cadence, il atteint le palier •supérieur. Là , s'apercevant, par le défaut de poignée, qu'il ne peut continuer sa route , il se porte en arrière sur le plancher , fait le tour des tiges et recommence son aseension sur le eêié opposé.

tCHBLLBS MOBILSS. Sll

La BMirité de Touvrier non encore familiarisé aveo cet exfireiee exige llnterposition d*écbelles ordinaires qui , ^11 ae trompe , lui offrent un objet auquel il puiasi^ se jMenir. Il les emploie également pour atteindre le pplier supérieur en caa d'interruption dans le mouwement du woteur*

Is nombre des excursions par minute ne pouvant dépasser 6 à 8, la hauteur de la course étant de I.IK mètr^ , la vitesse maximum d'ascension est de 18.é0« Dans l99 appareils exécutés postérieurement « une course de i.60 donne lieu i une vitesse de 35. 6Q métrés par minuliii. L'ouvrier qui coipmet une erreur pendant que le moimr , pafil r^glé, marche avec trop de vivacité, doit rester sur le marf^hepifsd qu'il occupe^ il le laisse monter et d^r cendre plusieurs fois , afin de saisir Tinstant favorable pour W porter ^lir l'autre tige. Pans tous les c^s, le min^M', ^prés un oi) dem essais , pcqif iert ^9^^ d'eypérifmc^ pour pe epurir aucune phanc^ de danger.

Les échelles mobiles en bois ne sont pas les seules d^nt les Allemands aient fait usage : ils ont eu l'idée d'inienmI^ 49B9 les tiges de sapin une pu deux cordes en fil de f^, endqjtes d$ goudrnn et fortement serréi^Sj a^n de donner aux tirants ui^e ténaeité qui perjOdetle d'en diminuer r^Harris^^ge. Mais, dan; cette construction n^i^tte, le M» W ^fl^ 4m'^ donner de la rigidité au système, (es cflfdes ^ E^su prè; seules résistent aux efforts , et , comn»e elles spQt çapbées aux yeux de l'investigateur , il est imppssible 4f^ fecpnnaitre leur état de conservatipi) , ce qui exppse .|'#ppafeil à des ruptures imprévues. Ce motif, joint à l'jipportancp de diminuer le poids des tirants , a engagé 1^ constructeurs à substituer à ces derniers des espèces j*^b^Iles ei) fil de fer, raidies à leur partie supérieure p^r jj^fir propre poids, et dont le$ oscillations (je la p^rMf

Sli CHAPITRE V. — IXV SECTION.

inférieure sonl prévenues par Fadjonction de planches appliquées aux cinquante derniers mètres de Taltirail.

Les échelles mobiles représentées par les figures 35, 34, 35 et 36 de la planche LV ont été installées dans le puits Safn$on d*Andreasberg , dont Taxe , d'abord incliné de 75 à 85 degrés , devient vertical à 443 mètres audessous du sol , et se prolonge ainsi jusqu'ù la profondeur de 730.50 mètres.

Les échelles ou tirants CC sont composés de deux câbles en fil de fer, parallèles, distants de 0.30 mètre, dont le nombre de fils décroit è mesure que la profondeur augmente; ainsi, à rorifice , les fils, au nombre de 56, se réduisent à 13 au fond du puits. La hauteur des excursions étant de 1.60 mètre, les marchepieds a, a sont distants entre eux de 5.30 mètres. Les supports de ces derniers, de même que les poignées 6,6, sont liés par des fils de fer aux cables de chaque échelle. Celles-ci sont guidées par des rouleaux de friction d en sapin , établis à des distances dépendantes de Tindinaison des puits ; contre ces rouleaux viennent glisser des pièces de bois ee attachées aux cordes par des crochets. Sur ces pièces soiit appliquées des planches que Ton change dès qu'elles sont usées par le frottement des rouleaux.

Les deux tirants, sont reliés Tun à Tautre par de fortes chaînes r^r aUachées à des blocs de bois «,t assujettis eux-mêmes à chaque couple de câbles par six boulons ; ces chaînes passent sur deux poulies à gorge. 1, i assem* blées sur le même axe. Cet ajustement , disposé de distance en distance sur la hauteur du puits, a pour objet non* seulement Féquilibre des deux parties des attirails à diverses hauteurs, mais encore l'arrêt subit de la chute de l'un d'eux en cas de rupture; car les blocs de bois, venant heurter contre d^ sommiers horizontaux disposés à cet

iSCHELLES MOBILES. 313

effet, réduisent & la longueur de la eourse la hauteur maximum d*où ils peuvent tomber.

Enfin , les éehelles mobiles sont aocompagnées d'échelles ordinaires installées entre les deux tirants et séparées entre elles par des paliers de repos ; elles sont destinées à la descente des ouvriers et servent , en outre , à franchir les espaces où Tinstallàtion des poulies de contrepoids interrompt la continuité de rasccnsion*

Le règlement du Hartz , qui interdit Tusage des échelles mobiles pour la descente , est fondé sur ce que le poids des hommes n'étant pas contre-balancé, le système tend à se mouvoir trop rapidement , et qu'il est fort difficile de manœuvrer les freins du moteur avec assez de promptitude et d'à-propos pour éviter les accidents. Le nombre des mineurs qui remontent est également limité i vingt , afin que la force de la machine soit suffisante. Leur ascension et leur descente simultanée établiraient l'équilibre; mais la confusion et le danger qui résulteraient de la rencontre de deux ouvriers , l'un montant et l'autre descendant sur la même échelle , ne permettent pas d'y songer ( 1 )•

Ces appareils ont été l'objet de quelques reprochés : l'espace étroit qu'offrent les marches aux pieds des mineurs ; la souplesse et l'agilité réclamées pour le passage d'une tige sur la tige parallèle ; la fatigue , encore assez grande, qu'éprouvent les bras appelés à supporter une partie du poids du corps, dont le centre de gravité tombe, pendant une partie de la course, en dehors de la verctcale passant par les points d'appui. Enfin , des craintes ont été exprimées sur ce qu'un faux pas, un vertige ou

(1) Le lecteur peut consulter à ce sujet les Archives de Kareien^ tome X ; le Mémoire que M. Deltacx db Femffe a fait insérer dans les Jnnales des Travaux publics de Belgique et le tome III du TraiU d^ Exploitation de M. Govbes.

SI 4 GHÂPITRft V. — U% 89GT10N.

h pAskioil dangepeuse d'un ouvrier «iicideR^l^qiêpl Bfîv^ de lumière ne fussent suivis d'ua aiseiden^ %t grave* Cependant, jusqu*en 1843, il n*ea était aurv^u aiigiin, 4UMque dix appareiU de ee genre fon^ioaDiissQ^ k OHO époque dans lea seules mines des ^nviron^ fie Çl^u^tM^

D*UQ autre edté , les services rendus par iei ^MJi^ m^ biles sont immenses s les ouvriers, anr lesqueli rem|ilai 4v échelles fixes avait une influeaee si fàalieii^Q, ffançhiMei^ aetuallement des hauteurs considérable^) ^nf ^ro g^nés d«ns leur respiration , sani éprouver désQrntfi^ les ^§^ lions de poitrine et les fatiguer exeesaives au^qn^Ufa i(a étaient exposés. Un grand nombre d*eutre ei|]^ Qpt é0 rendua m travail; car la plupart des iqlneurs, qyi, ^é^ Tége de cinquante ans, ne pouvaient autrefois s'élevçr, à Taide des échelles fixes, que d'une faible profpndSf»* 6^ de niveaux où la richesse minérale etf épiiisée , ifen^igRt grever les chaires de la Caisse de prévoygm^ » piNIV^^ actuellement, à l'aide du nouveau moyen de traq^latj^n , travailler à de grandes profondeurs juaqii'è Tég^ de a^ifim^ ^ns et même au*delat.

Lç lecteur comprendra facilement que rqifigç j}f ces fippareils dut se répandre prompiement daps tQ{}^ 1^ M^Ftft lorsqu'après uqe expérience de quelques années , le; }pg4niegrs furent convaincus de leur utjlité. La çon§||iu^ fyt màm^ telle qu'on ne craignit pas de les appliquer, qû^.seulement aux puits les plus profonds, maî^ i^ d'^iftrfis encore dont Taxe élait incliné ou non rectilij|;ne, Plqs tard, les échelles mobiles ont été imitées par les exploitants de la Bohème, du Gorpwall et de la Pelgiqu^ (1).

(i) L*auteur de ces lignes est probablement le premjer qu| ait fait coanaUre ea Belgique ça sysième de tr^pslatian, en donD^j^t dè4 1830 , à quelques iogénienrs du Uâiaaut , da« dwîi|ft rsl^ti^ il eet objet,

teHBUU MûBlLtt. SIS

C!tlt é%m m diroier pays qu'elles ont acquis le plus iiml degré de perfeotion.

Q37. Eçlielles mobiles de Uariemont.

L'eppamI de M. Warocqué (âg. 5^ 6 et 7, pL LVI), «st UM eoneepiioii fort heureuse qui réunit toutes les eooditioos de séeurité el de vitesse de traoslation. Les deuy systèmes oscillants JJ^À^A\ formés de pièees de sapii) du Nord assemblés i trait de Jupiter , sont en tout aenblables aux maitresses-tiges des attirails d^épuisement. Une machine à vapeur leur communique un mouvement alternatif et juverae de va^et-vient. Des paliers ou plates* formes B,B^ distants de six mètres les uns des autres, Oi^upent chacun la moitié de la section du puits , sauf VA intervalle d'environ 0.10 mètre, réservé entre leurs eofilours et les parois de Texcavation pour livrer passage au OQurant ventilateur, et une série d*échancrures destinées k permetU'e la circulation des ouvriers sur les échelles <irdinaires qui régnent sur toute la hauteur du puits. Cette précaution a pour but de donner aux mineurs la posai- Ulbé de revenir au jour si la machine, acddeatellement détraquée, cesse de fonctionner pendant un temps trop eensidérable. Au cas où les paliers ne se rencontreraient pas au méqae niveau au moment de Tarrét, le premier soin du machiniste est alors de les rappeler en regard les uns des autres, en agissant sur le balancier hydraulique « dont il sera fait mention plus loin, afin que les ouvriers placés sur les plates-formes non échancrées puisseni atteindre les échelles.

I^es paliers consistent en planches clouées sur quatre aelivea disposées en croix et recouvertes, dans qn but de

conservation, de feuilles de idie hérissées d'aspérités; celles-ci préviennent le glissement des pieds des mineurs, lis sont entourés , du côté du mur de revêtement , d'une balustrade protectrice C^Cf ei divisés en deux compartiments par une ligne de barreaux A; A; implantés suivant le grand axe du puits. Il résulte de cette dernière disposition deux voies spéciales affectées Tune à la descente , l'autre à la remonte des ouvriers ; en sorte qu'il n'y a rien h craindre de la confusion qu'entraînerait la présence sur le même palier de deux ouvriers marchant en sens inverse. L'amplitude de la course étant de 3 mètres, et la profondeur à laquelle les mineurs doivent parvenir de 213 mètres, l'un des tirants porte 35 paliers et l'autre 36.

Des talons ou patins de retenue a fixés aux tiges viennent reposer sur des sommiers D , D disposés transversalement suivant le petit axe du puits et réduisent la Tiauteur de chute en cas de rupture à moins de 3 mètres. Enfin, un système de poulies et de chaînes de contre-poids analogMc à celui qui a été décrit à l'occasion de la machine établie dans le puits Samson d*Andreasberg tend à atténuer les fâcheux résultats de la rupture des tirants. Ces poulies reposent sur des consoles en fonte profondément encastrées dans le roc et sur les sommiers destinés à guider les tirants.

Les échelles mobiles reçoivent leur mouvement de vaet-vient d'un cylindre i vapeur EE k haute pression et à double effet , par l'intermédiaire d'un appareil nouveau désigné sous le nom de balancier hydraulique. Celui-ci se compose de deux cylindres verticaux F,(r, mis en communication i leur base par un soubassement creux H W ei k leur partie supérieure, par une cuvette en fonte /. Chacun de ces cylindres, qui a 0.50 mètre de diamètre et 3.S0 mètres de hauteur» contient un piston métallique , aussi étanche

ÉCHRLUBft MOBlLKâ. 317

^ue possible f dont les tiges traversent les boites à bourrage ou presse-étoupes L , L que porte le fond du soubassement; des erosses M^M^ munies de tourillons et de brides en fer boulonnées sur deux des faces opposées de la tète des tiges, servent à rattacher celles-ci avec les tirants* L*un des pistons du balancier se lie invariablement avec le pbton moteur, dont il reçoit Timpulsion.

Deux tubulures N^N^ munies d'un robinet servent Tune à rintroduction , l'autre à la sortie de l'eau que contient le balancier. La première de ces opérations s'exécute à l'aide d'une pompe foulante activée par une petite machine à vapeur destinée en outre à l'alimentation des générateurs et du réservoir à eau chaude. Lorsque le machiniste veut mettre le balancier en état de fonctionner, il foule de l'eau dans le soubassement jusqu'à ce que les deux pistons soient au milieu de leur course , ou que Tun d'eux restant stationnaire, l'autre se soit élevé & la partie supérieure du cylindre; puis il achève de remplir ces derniers en versant de l'eau par-dessus les pistons. Dans cet état de choses , si l'un de ces derniers , cédant à l'action du moteur^ est entraîné de haut en bas , il refoule l'eau qui se trouve au-dessous de lui et détermine l'ascension de l'autre piston. Si le moteur le soulève , au contraire , l'autre descend , sollicité par le poids de l'attirail ; et comme l'eau qui se trouve au-dessus des pistons se déverse continuellement d'un cylindre dans l'autre , les deux colonnes sont constamment égales et l'équilibre existe pour toutes les phases du mouvement. Tel est le procédé de M. Warocqué pour communiquer aux échelles mobiles le mouvement de va-etvient dérivant du moteur.

L'exactitude et l'opportunité avec lesquelles s'ouvrent el se ferment les soupapes d'admission et de sortie de la vapeur résultent d'organes agencés avec une simplicité re-

5!S CHAPITUI t. — IX*. •»€TI05.

marqiiable ( i ). Les figures 8, 9, 10 et 11 se hrppOifeM i la légende suivante t

Ky tuyau d'admission de la vapeur , muni d*un r^u^ li(ettr«

O , tuyau d*exhaustion , accompagné d'un eomprimeui* qui, en s'opposant & la sortie du fluide élastique, modéré le mouvement descendant du piston.

jP,P' , bottes à vapeur dont Tune correspond airee le dessous du piston , l'autre avec le dessus \ chacune d'elles renferàie une soupape d'admission « ou a' et une d'eihauS* 4ion b ou 6*. Ces soupapes^ dites américaines , sur les deUÉ fiices desquelles s'exeix^e la tension de la vspeur, extgerlt moins d'efforts pour s^ouvrir et se fermer que les soopapèi «le Hornblower.

9)6, leviers destinés ft ouvrir les soupapes « et ll^

t^ ky leviers des soupapes h et 6'.

€c et drf , tiges de communication abaissant et relevant «Itemativement les leviers m^ n des soupapes que contient li boite à vapeur supérieure.

f ^ levier d'enctiquetage qui , en accrochant une virgule, maintient fermée la soupape dexhoustton de dessus. tJft autre levier de même espèce s*appiique è la soupape d*ex« haustion de dessous.

w MO , poutrelle réglant le jeu des soupapes ; elle esi «ttachée, par son extrémité inférieure, è t'un des tirants qui, par i'intermédiaii^ d'un levier, lui communique un tM^ ¥»ment de va-et-vient vertieaL Sur cette poutfCUe MNK

( 1 ) Ce mécaDisme , imitation du Jeu ëes levien éa la d^exhaure de Houssu (Hainaut), est dû à M. Coisov , ingéaieuri nicien des forges et usines de Haine-St.-Pierre. La description détaillée 4e la manière dont fonctionnent ces organes se trouvé pluà loin, dallS la section consacrée aux moteurs d^épuisemeai.

HM éMI mMHH «n làqtmt qtti , en panant , «iniMveiil n àtiahsêfit l«s deux leviers 9 et A,

9*9* (fig. 5 et %)s eataractes agissant sur les deuil itvieiiB d'èncliquetaget C'est par suite du retard plus 00 iMlm gintfid qu'ellel mettent à heurter ces leviers que tes IMUrsiOnS simples sont séparées par des temps d*arrèl ëoât la durée se règle de manière à laisser aux ouvriers le tempi de passer sbns danger d*un palier sur le palier •t)piMsé. La eataracte q n'agit pas à la manière ordinaire< e'tes^à-'dirë en descendant, mais, au contraire, ea remoii^ Huit. Pont obtenir cet effet , on emploie deux pistions filofigèufs, dont Tun , entraîné par le poids r^ tofbt Tautre ^teo i; à Se soulever pour décrocher le leviefv

LHisage adopté à Mariemont est d*imprimer au moteur tiM titess^ correspondante A 19 ou 14 excursions simples par minute , chacune d'elles étant séparée de la suivante par ùh temps d'arrôt de 3 secondes > ce qui donne, pou^ le fftênie espace de temps ^ une vitesse de translation de Sft ft 43 mètnes et une Vitesse absolue de 0.50 A 0.58 pw Seconde. On assure que les ouvriers ont été remontés plusieurs foî^ dans le puits , pendant que la machine faisait 16 i'xeursions simples. Ils parcouraient alors 84 mètreè par minute y et) si les temps d'arrêt étaient de t 1/3 lecistyde^ la vitesse absolue s'élevait è environ 0.73 mètre. Pour 13 pulsations du moteur, un ouvrier remonte de 313 mètres de profondeur en moins de six minutes. H n'y a pas d'inconvénient à laisser descendre vingt ouvt'ien Il ja fois ; la machine ne perd rien de sa régularités Cependant si le nombre en était trop considérable , le mou- HMient ne dépendant plus que du poids des hommes, la compression de la vapeur à sa sortie deviendrait inefficace peur en modérer la vitesse. Dans ce cas , il conviendrait 4'Miployer le frein préparé vers la fln de 1645, c'est-l^

SSO GHAPITRB V. — n*. fllCTIOX.

dire pottérieurement à la construction de Fappareil, mais qui n'a jamais été placé , parce qu'il était inutile d'arrêter l'extraction pour cet objet , vu que la descente simultanée de vingt mineurs a toujours satisfait aux besoins de la circulation. Ce frein ou diaphragme en fonte, placé à l'in* térieur du soubassement , est mobile sur un axe établi suivant l'un de ses diamètres. Gomme il peut être mis en mouvement par le machiniste à l'aide d'une manivelle placée & l'extérieur, celui-ci étrangle plus ou moins le passage de la colonne liquide qui se rend d'un cylindre dans l'autre cylindre du balancier. S'agit-il de laisser à l'eau toute liberté de mouvement , le disque est appelé dans une position parallèle à Taxe du canal ; faut-il rétrécir la veine fluide » le disque prend une position plus ou moins inclinée , jusqu'au moment où il intercepte entièrement le passage*

La machine de M. Warocqué offre , sur les échelles dii Hartz, des avantages incontestables : La course, beaucoup plus grande , imprime aux mouvements de translation une vitesse plus considérable, sans qu'il en résulte ni secousse, ni le moindre choc à la fin des excursions. On gagne du temps dans le changement de plates-formes , dont le nombre est diminué. Le mécanisme est disposé de telle façon qu*il est possible d'augmenter à volonté la durée des temps d'arrêt sans ralentir la vitesse de translation. Le balancier hydraulique établit l'équilibre des échelles dans toutes leurs positions. Le moteur n'est appelé à vaincre que les résistances passives des frottements et à soulever le poids des hommes dans leur marche ascendante , où la différence de ceux qui montent et de ceux qui descendent simultanément. Le mineur, se tenant debout, n'éprouve aucune gêne; s'il est subitement indisposé, il s'assied sur la plate-forme; si sa lumière s'éteint, il peut, malgré l'obscurité, passer