ÉCHELLES MOBILES

d'un même système oscillant; Touvrier n**. l, porteur d*un panier en osier plein de déblais , était élevé par la machine jusqu*à la rencontre du palier correspondant de l'autre système , sur lequel il posait sa charge. L'ouvrier n"*. 3 la retirait de cette plate-forme pour la déposer sur la suivante, d*où elle était enlevée par le n*". 3, et ainsi de suite jusqu'au niveau de 312 mètres. De plus, les eaux de l'avalcresse étaient élevées, pur Taclion des tirants, sur le mémechargeage , d^oii elles se rendaient dans les réservoirs de la mine. La figure 4 de la planche LIX est un croquis des échelles mobiles installées à la mine de Gewalt , près de Siècle (Westphalie). Le mouvement provenant d*une machine à vapeur horizontale est transmis à un plateau vertical. Une bielle, articulée sur un bouton placé excentriquement, fait fonctionner deux varlets liés par un tirant horizontal. A la partie supérieure des varlets sont attachées les tiges oscillantes munies de leurs paliers. Le choix de ce système ne semble pas fort heureux en présence des dispositions adoptées à Seraing et à Mariemont.

639. Pourquoi les échelles mobiles ne tendent pas à se généraliser davantage.

Quoique l'utilité et la sécurité offertes par ces appareils soient démontrées par une assez longue expérience et , par conséquent , généralement admises ; quoique l'établissement du premier d'entre eux remonte déjà à Tannée 1845, un bien petit nombre d*échelles mobiles fonctionnent actuellement dans les mines de houille (1). Quels peuvent être

(1) L*auteur de ces lignes ne connaît, comme appliealion à ces mines, que les trois appareils ci-dessus décrits et celui do M. Mehu, dont il sera &it mention plus loin. Mais les exploitations métalliques d^Angleterre et d*AIlemagne en possèdent actuellement un assez grand nombre.

3â6i CUAPITEB V. — IX"". SECTION.

les motifs de celle absleniîoa si nuisible au bien-étrf^ des mineurs?

Une construclion de ce genre est non-seulement ooùteuse par elle-même et par ses accessoires, tels que ohai^ dières, bâtiments, etc., mais le prix en est encore augmenté des frais du percement d'un puits spécial propre à soa installation. On peut, il est vrai , utiliser celui qui reniera^ les échelles ordinaires , ou tout autre , quelle qu'ait été sa destination primitive ; mais les puits dits aux échellea manquent dans beaucoup de concessions ; souvent leur percement s'est effectué suivant une ligne brisée et par une succession de tourets , ainsi que cela se pratique dan» les mines du Couchant de Mons et d'Anzin , où le foo* cage de nouveaux puits , à travers les morts terrains ^ est un obj|et fort onéreux.

Les anciens puits d'extraction , ou ne sont pas dans ua état satisfaisant de conservation , ou sont mal placés relativement aux sièges d'exploitation en activité de service* L'exploitant se résout-il à en creuser de nouveaux, il se trouve dans une alternative fâcheuse ; car , si la concession qu'il exploite renferme un certain nombre de sièges d'ex« traction, adjoindra- t-il une échelle mobile à chacun d'eux? Ou bien n'en construira-t-il qu'une seule, dont la situation soit telle que l'accès de tous les points où les mineurs doivent travailler leur soit rendu facile? Mais alors les percements souterrains deviendront considérables. Dans les roches encaissantes ils seront longs et coûteux , et , dans le gite lui-même, le soutènement et Tentrctien des galeries pourront s'élever à de fortes sommes. Enfin, chaque fois qu'un étage d'exploitation sera épuisé et que les travaux s'enfonceront dans la profondeur , de nouvelles communications entre les échelles mobiles et les puits d'extraction devront être créées et de nouvelles galeries percées. Tels

NOUVEAUX APPABEILS d'eXT&ACTION. 327

sont les motifs probables qui ont empêché jusqu'à présent celte utile machine de se répandre dans les mines de bouille^ comme on pouvait s'y attendre en raison des services qu'elle était appelée à rendre et de ceux qu'elle $| déjà rendus.

640, application des principes du Fahrkumt 4 Vexlraction de la liouille. {Appareil de M^ Meliu. )

L'idée de la translation des ouvriers au moyen de deux tiges animées d'un mouvement alternatif de va-et-vient éti^it donnée , il n'y avait qu'un pas à faire pour substituer aux hommes les vases de transport intérieur^ mais il fallait vaincre Tinertie et Tinintelli^ence de la matière » et lui faire exécuter des évolutions dues jusqu'alors à la vo« lonté humaine* Les avantages résultant de l$i suppression des câbles d'extraction, si coûteux et si promptemeqt mi^ hors de service ; la facilité de faire parvenir la houille au jour , sans la soumettre à aucune opération de trapsbordément , d'en accroître la quantité extraite et de la rendre indépendante de la profondeur des puits ; la faculté de se çou^traire à la rupture des câbles et aux chôniages qui en sont la suite ; enfin , la certitude de pouvoir se servir du même appareil pour faire circuler les ouvriers daps les puits sans fatigue et sans danger ; tous ces motifs étaient bien propres à stimuler les exploitants pour qu'ils recherchassent les moyens d'atteindre un but si désirable. Aussi plusieurs projets ont-ils été proposés; mais le seul qui ait été exécuté jusqu'à ce jour est celui de M. Mehu, ingénieur civil , attaché à la compagnie d'Anzin ( 1 ), C'est pour

(i ) La mort a frappé cet ingénieur , encore à la fleur de Tâge , au moment où il venait d^achever la description de son appareil d'extrao* tiQo. ( /innalss des Mines , 4<'. série , tome XX » page 3. )

328 CUAPITRB V. — IX"". SECTION.

le puits Davy qu'a été établi Tappareil représenté (fig. 1, 3, 3 et if pi . LVIII ) dans les diverses phases de ses mouvements.

Sur toute la hauteur de Texcavation règne une série de bois de refend À^A et B^B encastrés dans le roe et formant deux compartiments rectangulaires ; l'un, figure 3, a pour objet exclusif Fascension des vases pleins , et l'autre, figure 4 , la descente des vases vides. Dans chacun de ces compartiments se meuvent deux systèmes de tirants parallèles CyC et CyC guidés dans leurs excursions par des traverses f.fei g,g. Celles-ci, liées aux tiges cscillantes, coulent dans les éehancrures formées par des poutrelles e,e disposées verticalement dans le puits. D'autres poutrelles c*,ir' servent à guider les vases dans leurs mouvements ascendants et descendants.

Pour comprendre plus facilement le jeu de l'appareil , le lecteur doit d'abord s'occuper exclusivement du compartiment dans lequel fonctionnent les tirants affectés à élever la charge , c'est-à-dire de la figure 3 et de la partie de gauche de la figure l'*'. A chaque étage, dont la hauteur est moindre que l'amplitude de la course , sont établis , tant sur les traverses f,f fixées aux tirants que sur les charpentes fixes JyJ , quatre taquets ou patins a^a et a\a^ articulés sur des supports ; ceux-ci ( représentés sur une plus grande échelle dans les figures 5 et 6) , abandonnés à eux-mêmes, prennent constamment la position horizontale; ils ne se relèvent que quand ils y sont sollicités par une force agissant de bas en haut sur leur face inférieure et portent à leur partie postérieure un talon qui les empêche de se renverser au-delà de la verticale. Les taquets a^a annexés aux tiges seront appelés , pour plus de simplicité , iaqueU mobiles, et les autres a^d' taquets fixes. Supposant actuellement un wagon placé sur les taquets fixes , en un point quelconque du puits; les tiges descendent; les taquets

NOUVEAUX APPAREILS D*£XTRACTiON. 529

mobiles qu'elles portent , s'appuyant contre les parois du vase , se relèvent et glissent jusqu'à ce qu'ils aient dépassé ce dernier ; alors l'obstacle qui les forçait à se redresser disparaissant , leur propre poids les ramène dans un plan horizontal. Les tiges oscillantes reprenant leur mouvement ascensionnel , les taquets mobiles saisissent le wagon par dessous et l'cntrainent dans leur course. Dans ce mouvement , le vase d'extraction est soulevé au-delà des quatre taquets fixes placés à Tétage supérieur , qui s'effacent pendant son passage ; mais , peu après , ils retombent dans leur position horizontale et reçoivent le wagon , qu'abandonne la tige oscillante lorsqu'elle continue sa course descendante. Alors d'autres taquets mobiles , situés au-dessus des premiers , viennent à leur tour saisir le vase pour l'élever à l'étage supérieur , et ainsi de suite jusqu'au jour , où il est reçu sur un pont à bascule.

Les organes installés à chaque étage du compartiment affecté à la descente des wagons vides sont plus compliqués et diffèrent essentiellement des précédents en raison du renversement des mouvements.

Les diverses pièces de ce mécanisme sont exprimées d'une manière générale dans la figure 2 et dans la partie de droite de la figure 1'**. Les détails sont compris dans les figures 4, 7, 8, 9 et 10. La figure 4 est une projection horizontale de l'appareil , prise dans le moment où les taquets fixes sont relevés et les taquets mobiles abattus. Les figures 10 et 9, des coupes transversales indiquant ces organes , la première, dans la même position que ci-dessus; la seconde, lorsque les taquets fixes sont abattus et les taquets mobiles relevés. Les figures 7 et 8 sont des coupes longitudinales concordant respectivement avec les figures 9 et 10. Les mêmes lettres expriment les mêmes objets.

f, t, arbres en fer battu fixéi sur les bois de refend

330 CHAPITRE V. — IX*. SECTIQU.

B^Bf ils réunissent deux à deux et rendent solidnires lii| taquets 6 montés d'un même coté du puits j inisegsammei)^ çoUicités par des eontre-poids p\ pS ils maintiennent l€S taqqets dans une position verticale constante; îndiqi^ dans Içs figures 4, 8 et 10.

9, f, heurtoirs en fer montés sur le$ mèiq^ ^rbi^ Lorsque les tirants CC arrivent à l'extrémité de leur oourae descendante^ ces heurtoirs s'appuient sur tes leviers h\ k\ font tourner les arbres t,tet, par suite, forcent le$ (a-* quets 6,6 à se placer suivant, un plan horizontal,

g, g, traverses fixées aux tirants n elles portent des tan quets 6*, 6* dont les queues obéissent tantôt aux. co^tren poids PiP, tantôt aux leviers h , h.

D^D^ patins fixés contre les parois du puits; leur position est telle que les leviers coudés A , A , venant I^ rencontrer à la fin de leur course ascendante , foreeiU l^ taquets b\ b^ à prendre une position horizontale. ip4i4ltée dans les figures 4 et 8.

Les heurtoirs 9, 9 et les leviers A^ A* sont dispos^^ alternativement vers les deux parois opposées du puits^ Les leviers A, A et les patins DD sont également diipQsés de chaque côté des poids p, p, afin que le jeu des taquets de deux étages successifs ayant lieu dans des plf^na dî^. fcrents , les mouvements se croisent sans çi)tf{|vef \^ marche de l'appareil.

Les figures suivantes sont une représentation sur uu^ plp grande échelle de quelques-uns des organes désignés eidessus. Figure 1 1 , taquet mobile de la descente. Figure 1%^ levier /i' attaché à l'arbre t. Figure 13 , contre-pojds p^ fixé au même arbre. Figure H, contre-poids p faisant fonctionner les taquets mobiles. Figure 15, support jg dçg conlre-poids p.

Le Iccicur (tout supposer actuellement qu'un wagon est

NOUVEAUX APPAREILS d'bXTRAGTION. 331

emgagé sur les taquets fixes de l'un des étages pendantr q\je les tiges oscillantes se trouvent dans leur phase ascen<f ({«nte. Les traverses g , g arrivent à une certaine distancei du terme de leur excursion ; les leviers coudés A , A , blutant contre les patins Z>, D fixés aux parois du puits, placent les taquets dans une position horizontale; ceux-ci soulèvent le vase , et les taquets fixes se relèvent soua nnflueqce du contre-poids p' , pK Alors les tiges rede»* cendent, et, un peu avant le moment où le vase va atteindre Tétage immédiatement inférieur , les heurtoira mobiles g, q pressent les leviers h\ h^ et forcent les taquets de cet étage à se disposer horizontalement , prêts à recevoir le wagon descendant ; puis les tirants ayant achevé leur course et les taquets repris leur position verticale , un nouveau mouvement ascensionnel amène d'autres ti^* quets mobiles , qui exécutent la même opération. Le wagon descend ainsi d*étage en étage jusqu'au fond du puits.

La réception des vases pleins sur la margelle et l'expédition à l'intérieur des vases vides exigent l'emploi d'une double porte kyk (fig. V.) qui, tournant autour d'un axe « peut fermer à volonté l'un ou Tautre des deux compartiments. Un poids 0 rend plus pesante la partie située du côté ascendant, afin de lui donner une tendance à se fermer. Le wagon , avant d'arriver au jour , signale sa présence par un coup de la sonnete v, reliée avec les taquets du dernier étage par un fil de fer y y. Peu après, le levier /, situé à environ 8 mètres au-dessous de l'orifice , est à son tour heurté ; le secteur r, entraîné par la tige s, force la porte à culbuter en faisant un quart de tour, et à dégager le compartiment de la remonte. Le wagon passe; mais, arrivé au-dessus de la margelle, il rencontre un levier l qui, lié avec le rochet o par la tringles, décroche le soclcur et permet à la porte, soN

S32 CilAPlTRE V. — IX*. SECTIO.^.

Ucitée par le poids 0 , de retomber pour fermer le passage au vase. La voiture , venant alors reposer sur un chemin de fer incliné , se dirige spontanément vers les points de déchargement.

Pour faire descendre les wagons vides, il faut abattre la porte à Taide du levier j et amener une voiture , dont le poids suffit pour maintenir cette porte en place après Fabandon du levier. Les taquets des tirants , qui paraissent au jour, soulèvent le vase; aussitôt la porte s'ouvre spontanément et livre un libre passage.

Les deux accrochages sont pourvus chacun de deux trappes n,n\ Tune pour la remonte, Tautre pour la descente; elles sont manœuvrées à Taide de leviers c,c ci équilibrées par des contre-poids p. Quant aux trappes affectées à la remonte, les wngons y sont conduits dans l'intervalle de deux oscillations. Mais, afin d'éviter la confusion résultant du défaut d'entente des ouvriers installés aux deux étages, les trappes superposées sont rendues solidaires par des tringles ce*, ce' disposées de manière à tenir fermée celle de raccrochage supérieur , tandis que Tautre reste ouverte , et vice-versà. Les trappes de la descente sont indépendantes Tune de l'autre; celle du fond est constamment fermée pour recevoir les wagons qui ne sont pas arrêtés à l'accrochage supérieur.

Le contre-poids employé par M. Mchu pour obvier aux irrégularités des efforts du moteur consiste en une caisse en tôle J (fig. 2) circulant dans une fosse rectangulaire. Cette caisse, conduite le long d'un chemin de fer wtOj contient un poids de 2,000 kilog. Elle est suspendue h des bras de levier, dont la longueur varie h chaque instant par suite de l'enroulement de la chaîne , à laquelle elle est attachée, sur deux poulies H à gorge hélicoïdale. La figure i^^ donne le tracé de la double courbe projetée

NOUVEAUX APPAREILS d'eXTRACTION. 333

sur un plan perpendiculaire à Taxe de rotation ; a est le point d'attache du contre-poids.

La transmission du mouvement se fait à Taide de deux poulies motrices sur lesquelles s*enrouIent des chaînes de Vaucauson, dont les extrémités se rattachent a chaque couple de tiges oscillantes; Tarbre sur lequel elles sont fixées, de même que les deux poulies H, est compris dans le plan passant par Tun des diamètres du puits et à égale distance de chacun des quatre tirants. Il reçoit, en outre, deux roues commandées par deux autres plus petites, montées sur le même axe et placées en arrière. Ge sont ces derniers engrenages qui reçoivent le mouvement du moteur par Tintermédiaire des tiges des pistons articulées sur Farbre.

Le moteur se compose de deux cylindres à vapeur, conjugués à Tinstar des locomotives , formant ensemble une force de 30 chevaux. Ces cylindres sont établis, à quelques mètres au-dessus du sol , sur une charpente solide ; leurs pistons , dont chaque excursion correspond à une fraction de la révolution des poulies motrices , marchent dans le même sens jusqu'à ce que, la course des tiges étant accomplie, il faille renverser le mouvement. C'est une fonction que la machine remplit elle-même à l'aide d'un mécanisme analogue à celui des machines ù planer. Une petite poulie dentée, placée entre les deux poulies motrices, donne le mouvement à une chaîne sans fin munie de deux mannetons ; ceux-ci sont disposés de telle façon qu'ils viennent heurter un levier attaché aux glissières lorsque les tiges sont aux extrémités de leur course , ce qui suffit pour opérer le renversement des vapeurs et changer le sens des mouvements. Des cataractes règlent d'ailleurs la durée des temps d'arrêt ménagés après chaque excursion des tirants.

La machine de M. Meha fonctionne pour deux accrochages situés à 135 et à 166 mètres au-dessous du sol; mais elle est montée pour extraire à une profondeur de 200 à 210 mètres, et Téquarrissage des tiges est tel qu'elle peut être prolongée jusqu'à 300 mètres. La partie mobile, Composée des quatre tirants et de leurs accessoires, pèse S2,000 kilog. A la profondeur de 300 mètres , ce poids , ^'accroissant de 8,000 kilog. , sera de 30,000 kilog. Lli icdtirse des tiges étant de 1S,408 mètres, tandis que là hauteur d'ascension des wagons à chaque excursion n'est ctuë de 14*, 124 , il reste un excès de course de 0.642 mètre BU'dessus et au-dessous de chaque étage. Cet excèd est considéré par l'inventeur comme une garantie contre les accidents, parce qu'il facilite le changement de taquets et permet à ces derniers de s'échapper après avoir pris ou déposé les charges. Cette garantie existe aussi contre les inexactitudes des mouvements du moteur, auxquels il est impossible de soustraire un appareil de ce genre lorsque la différence de charge ou de vitesse entraine dans l'amplitude des excursions des variations de 0.10, de 0.1 S et de 0.20 mètre , ainsi qu'on l'a constaté par l'observation. Ce procédé est aussi justifié par Timportance d'éviter les fchocs qui ne manqueraient pas de se faire sentir si, pendant le renversement du mouvement et lorsque l'appareil est complètement isolé du moteur, il devait cesser de se mouvoir malgré l'accumulation de forces vives dàrts Une pareille masse.

Il n'est pas étonnant qu'une machine sans précédents, comme celle de M. Mehu , ait donné lieu à un assez grand nombre d'imperfections.

Pendant l'ascension des tirants affectés aux wagons vidés ti la descente de ceux qui portent les vases pleins , Va fonction du moteur se borne à vaincre les résistances pad-

MOUVEAVX APPAUEILS D'bxTRACTION. 33S

StVes des attirails , puisque les vases demeurent en repos sUf les taquets fixes. Puis , lorsque les wagons pleins sont tfailsportés & Tétage supérieur et les wagons vides à l'étage inférieur, la charge en houille augmente la somme des tésistances & surmonter. Dans le premier mouvement , \eè l^ biëti équilibrées déterminent Tinterruption presque 6dtâpiète du travail ; dans le second, l'effet utile est produit; Mais les wagons pleins vont atteindre l'extrémité dé lëti^ tontie ascendante ; puis redescendre ensuite en maintétiàflt leur pi^ssion sur les tirants jusqu'au moment où ils tiëttdrOiit reposer sur les taquets fixes ; pendant ce temps , les vases Vides sont retenus sur leurs taquets et les tirantâ correspondants fonctionnent sans charge ; alors il se produit uil travail qui, ajouté ft celui du moteur, peut engendrer une vitesse fort nuisible. Ainsi , non-seulement l'effet Utile est nul pendant plus de la moitié des excursions et le Moteur , fonctionnant à vide , dépense inutilement sa force I vaincre des frottements , mais encore les efforts sont iéllehiënt irréguliers que , sans la caisse contre-poids , l'appareil ne pourrait fonctionner.

La eontenance des wagons li'excède pas 2 1/2 hectolitres, quoique le diamètre du puits soit de 3.20 mètres. Leur construction, obligée sur un modèle donné, ne leui' permet pas de se rendre aux tailles et nécessite le transbordement de la houille. L'emploi de nombreux taquets, âcdoftipdgnés ou non de contre-poids , offre des chances de dérangement occasionnées par les mouvements du terrain èl par le défaut de verticalité des puits. Si l'un d'eux se rompt, le wagon, guidé par les filières, en est quitte pour prendre une position oblique ; mais , si deux de ces organes Situés du même côté se brisent simultanément, le vase Mombé nécessairement^ ou, se plaçant de travers, arrête té Ihouvemënt de l'appareil. Si, par suite de l'introductioii

des poussières dans les articulations des taquets ou par toute autre cause, le mouvement de déclic devient inerte, Fun des vases persévère dans sa position ; ceux qui descendent viennent s'y superposer ou ceux qui remontent le soulèvent, ce qui engendre des accidents ou tout au moins une confusion telle qu'il est fort difficile d'y porter remède. Telle est l'origine des chômages d'extraction assez fréquents et des grandes dépenses de réparations dont se plaint la Compagnie d'Anzin. Mais on ne doit pas oublier que cet appareil est le résultat d'une première inspiration y dont le temps et les réflexions auraient peutêtre contribué à faire disparaître les imperfections.