PI. XI

94 LE BROTAGE.

compose d'une et plus souvent de deux meules verticales lournant vers la circonférence d'un plateau sur lequel on a répandu les matières â piler.

I) ; a deux systèmes dans les rapports de mouvement dea meules tournantes et du pUlean; dans le plus grand nombre des cas, le plateau est llie, et les meules tournent sur son aire.

Je donne ici le dessin et la description d'one de ces machines i piler e( broyer que j'ai vues dans la belle fabriqua de faïence de - H. Boch Buchmann. à Hetlach, près Luxembourg; c'est de lui, de son ■milié pour moi et de sa libérale complaisance que je tiens ces dessins et leur description.

Dans l'autre système, qui est celui des moulins à poudre de Sherness vers l'embouchure de la Tamise et que j'ai adopté pour les moulins h broyer de la manuracture royale de Sèvres d'après l'expérience en grand qu'on en a faite en Angleterre, c'est le plateau qui tourne sous les meules; celles-ci tournent sur leur axe mais sans changer de place. H. John Hall, qui a construit cette pilerieàSèvves en iSBi, a fait voir qu'il y avait quelques avantages dans la régularité du mouvement lorsque les meules doivent surmonter les obstacles qu'elles rencontrent.

Nous avons deux de ces moulins dans l'usine de Sèvres (PI. vu, fig. 2. et PI. iLV, fig. 6) : l'un (a, fig. 6, PI. xlv et Rf. fig. 2, PI. vu), à roue de fonte, R/", roulant sur un plateau de fonte , Vf, est pour le ciment; l'autre, BjjT. i roue, dont la circonrérence est en grès, et roulant

5ur un plateau de grès , Mg , est destiné à broyer !e fèlspath et toutes les matières qui doivent entrer dans la pâte et la couverte de porcelaine.

Depuis dix ans que ces moulins sont en activité et qu'ils ont presque toujours marché , surtout le moulin de fonte destiné à broyer les ciments, ils ont parfaitement répondu à notre attente. Les Ggures et leur description en feront connaître les détails.

Il faut dans ces systèmes de broyage :

1^ Que Taxe des meules tournantes puisse s*èlever et s'abaisser en raison de la grosseur du morceau qui s'engage sous sa circonférence. C'est ce que permet la tige (T) montant et descendant dans les anneaux (o).

2^ Que le plan de la coupe de cette circonférence ne soit pas perpendiculaire au rayon de la roue , mais qu'il lui soit incliné dans le rapport de la longueur du rayon et de l'épaisseur de la meule, et qu'en passant sur les matières à broyer il exerce deux actions , Tune d'écraser par son poids, et l'autre de broyer par un mouvement oblique sur le rayon du plateau.

3^ Dans un grand nombre de ces moulins on applique des râteaux qui ramènent sous la meule , tant de l'extérieur que de l'intérieur du plateau , la matière qui n'est pas suffisamment broyée.

Dans un moulin semblable que j'ai vu dans la fabrique de grès de Wauxhall, près Londres, de M. Alfred Singer, il y a à la circonférence du plateau , et hors du passage des roues y un crible qui laisse passer tout ce qui est suffisamment broyé, et un long râteau qui ramène sous la roue toutes les parties qui n'ont pas pu passer par le crible» en sorte que le criblage et le repassage s'opèrent d'eux-mêmes.

Il est encore d'autres procédés de con cassement des matières dures , et surtout des terres cuites pour ciment.

Lorsqu'on a beaucoup de matière à concasser, il devient trop long, trop fatigant et trop dispendieux de les concasser à la masse.

On peut les faire passer entre deux prismes hexagones tournant horizontalement sur leur axe, comme les cylindres d'un laminoir, ainsi que je l'ai vu pratiquer à la fabrique de grès-cérame de M. Fr. Smith et ûls, à Stourbridge» en Angleterre. Cette opération réduit les grosses pièces en morceaux avellanaires. On réduit ensuite ces petits fragments en une poussière de grosseur convenable , en les broyant dans un moulin à noix, comme sont les moulins à café, à huile, etc. ; un crible sur lequel tombent ces poussières en sépare les parties encore trop grossières.

A la fabrique d'Arboras, près de Lyon, qui était dirigée par MM. de Caen quand je i*ai visitée, le quarz est de même concassé par des cylindres qui tournent l'un sur l'autre. La séparation des parties fines et des parties grossières se fait généralement par le procédé du criblage. Mais encore ici , selon la nature de la fabrication et son étendue, ce procédé doit être conduit avec plus ou moins de célérité.

Le crible, soit rond soit reclangulaire, est tantôt à fond de tôle, percé

de trous, tantôt à mailles, c'est-à-dire i fond de fil de fer. Il est mu par une dérivation de la force qui fait mouvoir }es bocards , les meules ou toute autre machine.

Dans d'autres cas, comme à Chantilly, le criblage s'opère dans un cylindre ou dans un prisme polygone garni d'un réseau métallique dont Taxe est incliné d'environ 25 degrés : c'est un véritable blutoir. Le ciment ou la malière sèche et pulvérulente à bluter entre par la partie supérieure ; le cylindre tourne sur son axe, souvent avec un mouvement de tremblement qui rend plus facile et plus prompte la Réparation des matières, suivant leur grosseur.

Beaucoup de matières céramiques ont besoin d'être amenées à un degré de finesse que le broyage par percussion ou par écrasement vertical ne pourrait leur donner; il faut les soumettre à un broyage de trituration ou par frottement.

Ces matières, déjà dégrossies par les différentes sortes de pilage ou d'écrasement qu'on vient de décrire, sont portées sous les meules , qui doivent les amener au degré de finesse exigé.

Du Brojage proprement dit et du MOvlin à broyer.

Le Broyage proprement dit, qui est le dernier acte de Topération de la division des matières, s'exécute au moyen de diverses sortes de moulins.

Je ne dois pas m'occnper du moteur qui, choisi suivant les circonstances dans lesquelles se trouve le fabricant, doit être aménagé de telle manière qu'on perde le moins possible de sa puissance. C'est un principe de mécanique pratique qui n'est pas plus particulier au broyage des matières céramiques qu*à toute autre action ; ce moteur est donc, suivant les circonstances, ou le vent , ou une chute d'eau ^ ou la force des animaux de trait , ou enfin celle de la vapeur. Les figures 10, II9 4, 5, 6 et 7, de la PI. xlv de l'ensemble du moulin à broyer de la manufacture de Sèvres, offrent un exemple suffisant d'un moteur tiréde la chute d'un cours d'eau.

*La manière de transmettre le mouvement aux meules est un peu moins générale, et ce procédé de mécanique exige ici quelques précautions qui consistent à pouvoir arrêter une meule à volonté» sans arrêter le mouvement des autres, quand le même moteur fait tourner plusieurs meules. On trouvera également un exemple de ce mécanisme dans le moulin que je viens de citer ; l'explication des figures doit suffire pour le faire connaître avec détails et exactitude.

Nous arrivons au moulin proprement dit, toujours composé de deux parties dures , dont l'une fixe ( PI. vi , fig.ija)^ c'est l'inférieure , et l'autre mobile (b).

La partie fixe ou inférieure ne présente presque aucune variété , c'est unepjéce de pierre dure, grès ou silex, ordinairement cylindrique, à surface supérieure parfaitement plane. Elle est encastrée dans la cuve ou tinette {eé) qui reçoit les matières à broyer. Elle est quelquefois percée à son centre pour laisser passer Taxe qui fait tourner la meule supérieure ; quelquefois elle ne reçoit que la crapaudine , sur laquelle pivote la pointe de l'axe vertical de la meule tournante.

11 n'en est pas de même de la partie supérieure mobile, elle présente <le nombreuses variétés.

Cette partie est ordinairement une meule de grès ou ellipsoïde ou cylindrique, mais alors profondément échancrée sur une partie de sa circonférence.

Les meules ovales employées dans beaucoup de fabriques (à Paris et •dans les fabriques de porcelaine de Meissen en Saxe , etc.) et les meules cylindriques à échancrures, presque aussi usitées (à Sèvres) , sont «n grès dur.

Leur mode de suspension est d'une grande importance dans quelques fabriques; elles sont réellement suspendues , de manière à ne pas peser de tout leur poids sur la meule inférieure fixe. Une n i 1 1 e soudée sur la partie supérieure de la meule , traversée par l'arbre ou axe , reçoit un crochet qui attache la meule médiatement à l'arbre. La queue de ce crochet est garnie d'un pas de vis sur lequel tourne un écrou qui relève la meule par une action qu'on peut ménager comme on veut.

Dans le plus grand nombre des cas, la meule supérieure est abandonnée à tout son poids, et l'arbre qui la traverse n'a d'autre fonction que de la faire tourner.

Enfin , tantôt l'arbre qui la fait tourner vient d'en haut , passe dans Taxe de la meule, qui est percé et garni d'un œil carré en fer, et vient s'appuyer sur une crapaudine de la meule inférieure.

Tantôt cet arbre vient d'en bas, traverse la meule inférieure, et, enveloppé dans une espèce d'étui fixé sur cette meule , il se rend dans un collet engagé dans une traverse supérieure, et, traversant la meule mobile par son axe, muni d'un œil carré, il la fait tourner sans l'empêcher de peser de tout son poids.

Cette méthode, employée dans plusieurs manufactures de porcelaine (à Nymphembourg, en Bavière, etc.), est peut-être un peu plus compliquée que la précédente , d'une exécution plus dispendieuse , mais elle a pour cette sorte de fabrication ce précieux avantage de faire éviter tout contact de la matière à broyer avec les parties de fer qui , en passant, introduisent nécessairement dans la pâte un peu de matière colorante (*).

(*) Je ne donne pas de figure de cette disposition , parce que la position de Taxe moteur du tournant dans le moulin à blocs , qui est figuré PI. vi , fig. 3 , A , est fondée sur le même principe et exige les mêmes précautions.

On peut cependant obtenir ce même résultat tout en transmettant le mouvement à la meule mobile, de haut en bas. ^

Plusieurs tournants de la manufacture royale de Sèvres sont mus par ce mécanisme ; je m'abstiens néanmoins de le décrire , TexpUcatiou de la figure A me paraissant suffisante pour le faire connaître avec Texactitude nécessaire à son exécution.

Les méthodes de Broyage offrent quelques différences importantes. II est difficile de dire encore quelle est la préférable de celles que je vais faire connaître, cette préférence pouvant résulter des circonstances dans lesquelles se trouve le fabricant. J'en indiquerai deux principales.

1 . Le Broyage au moyen de petites meules de 7 décimètres de diamètre au plus, ou rondes et échancrées ou ovales dont le petit diamètre est d'environ deux tiers du grand. Ces meules doivent être en grès dur.

Quand elles sont circulaires elles doivent présenter une échaacrure cunéiforme d'environ 3 à 4 déc. de base.

Elles sont piquées en dessous et ordinairement placées, dans presque toutes les manufactures^ eu nombre de 8 à 16, autour d*un grand hérisson d'environ 4 mètres de diamètre, qui les fait tourner ou toutes à la fois, ou seulement en partie.

Ces meules portant de tout leur poids sur la meule dormante, peuvent être chargées de 40 à 80 kilogrammes de matière à la fois , et faisant environ 4 tours par minute , Broyer 60 kilogrammes de sable siliceux en 48 heures, ou 80 kilogrammes de felspalh dans le même temps. C'est principalement sur celte sorte de moulin qu'on doit éviter de mettre tout de suite la charge qu'ils peuvent porter.

2. Le Broyage au moyen de blocs de pierres dures poussés par des bras ou palettes fixées à un arbre.

Cette méthode, en usage depuis assez longtemps en Angleterre pour le Broyage de toutes les matières dures , et notamment de celles qui doivent entrer dans la fabrication des objets céramiques, est maintenant pratiquée à la faïencerie de M. Boch de Metllach , à Seplfontaine , près Luxembourg (^); à la manufacture royale de porcelaine à Sèvres, et peut-être dans beaucoup d'autres fabriques dont je n'ai pas connaissance.

J'en donne la figure PI. vi, fig, 3, et l'explication de la planche qui le représente doit suffire à sa description (*).

(^) Je dois ik Tobligcancc et aux lumières de M. Boch plusieurs des renseignements de pratique que je val5 donner sur ce mode de Broyage, n Des moulins fondés sur le même principe , et par conséquent à peu près

Le pavé qui sert de meule dormante doit être de pierres dures ou d^une seule pièce, comme celui de Sèvres, ou de plusieurs morceaux joints le plus exactement possible.

Les blocs sont aussi de pierres dures, tantôt de quarz , tantôt de grès , tantôt de granité. On ne peut employer cette roche ou toute autre roche colorée que dans le cas où on ne craint pas d'enlever à la pâte la qualité qu*elle tient de sa blancheur. Chaque pierre ou bloc mobile doit peser au moins 100 kilogrammes pour avoir une action suffisante. Il peut Broyer en 24 heures 240 kilogr. de matière dure ; ce qui équivaut par conséquent en force et en produit à plus de huit meules de 7 décimètres du système précédent.

On a remarqué que les meules de grès à surface devenue lisse par l'usage avaient, tant dans les moulins à une seule meule tournante que dans les moulins à blocs, le grave inconvénient de faire des ressauts répétés (ce que les ouvriers appellent brouter), d'ébranler violemment toute la machine et de faire rejaillir une assez grande quantité de la matière à Broyer.

Cet efiFet a lieu particulièrement i** lorsque les meules deviennent trop lisses, 2** lorsque la matière est délayée dans une trèsgrande quantité d'eau , 3° lorsque le bloc est poussé sur toute sa face verticale ou au-dessus de son centre d'équilibre. On évite ces inconvénients : i*en ajoutant, quand cela est possible, une matière tendre telle que de l'argile, de la craie, à la matière dure à broyer, ou bien en rendant la masse à broyer plus pâteuse-, maïs alors le broyage est beaucoup plus long, d'abord parce que les meules pèsent moins sur le fond, et ensuite parce que les parties les plus grossières sont arrêtées dans leur chute par l'épaisseur de la masse à traverser.

2° En poussant ou traînant le bloc au-dessous de son centre d'équilibre de manière à soulever un peu le bord qui marche en avant. Dans le plus grand nombre des cas,les blocs sont poussés par des palettes verticales et c'est à cette disposition qu'on attribue

semblables à celui que je décris, ont été figurés et décrits par M.deSaint-Âmausi dans le Bulletin de la Société d'encouragement , 26* année, p. 345, et 28« année,

p. 21 , PI. CCCLXXIX.

Ceux de la manufacture royale de Sèvres ont été décrits, figurés, calculés avec beaucoup de détails et d'exactitude dans le Portefeuille industriel du Conservatoire des arts et métiers, 1834, p. 309 et PI. xxxvii, xxxviii et xxxix. C'est une partie de ces figures , qui ont été faites s: us mes yeux , que je reproduis dans la PI. n.

en partie l'inconvénient du broutage ^ quand au contraire ils sont traînés et que leur point d'attache a été calculé de manière à ce que le devant du bloc soit un peu soulevé ou seulement disposé à l'être comme je viens de le dire , le broutage est beaucoup plus rare , si même il a lieu. Dans les établissements céramiques où on ne craint pas l'influence colorante de la rouille, c'est avec des chaînes qu'ils sont attachés et traînés.

Il faut avoir soin dans les moulins de ce genre, que les blocs ne suivent pas toujours le même cercle, sans cela il se produirait des espèces de sillons dans lesquels de nouveaux blocs ne pourraient plus pénétrer 5 il en résulterait qu'il y aurait absence complète de Broyage dans ces parties jusqu'à ce que les saillies entre les sillons eussent été usées et mises au niveau de ceux-ci.

Un procédé qui paraît très-avantageux par la quantité de matière qu'il Broie en peu de temps , est tiré de la méthode de Broyage du grain dans les moulins à farine -, il a été mis en pratique pour la première fois par M. Alluaud, fabricant de porcelaine à Limoges (*).

Les meules doivent avoir un grand diamètre, 2 mètres au plus , I mètre 5 décimètres au moins, au-dessous de cette dimension le procédé n'aurait plus d'avantage. La meule supérieure mobile doit tourner avec une grande vitesse dont le minimum serait 10 tours par minute et la marche ordinaire de 70 à 80 tours. On introduit par l'œil de cette meule d'une part, la matière à Broyer déjà réduite en pâte grossière, et de l'autre, l'eau qui doit la délayer 5 un mouvement de tremblottement est imprimé , comme dans les moulins à grain , à la trémie qui fournit les matières pierreuses ; elles parcourent en hélice toute la distance du centre à la circonférence et s'écoulent en jet continuel par la circonférence , réduites à un très-grand degré de ténuité ; quand cependant elles ne sont pas assez fines , on les repasse sous la meule et ce repassage est toujours suffisant.

Il faut posséder un moteur très-puissant pour faire mouvou' avec cette rapidité une meule de 2 mètres de diamètre, mais on peut obtenir par vingt-quatre heures au moins 3oo kilogrammes

0) n est décrit et la meule est figurée dans les brevets dinvention , t 30 , p. 49, PI. 11.

de matière convenablement Broyée pour les pâtes, lorsqu'on ne perd en force que ce qu'on ne peut éviter ; c'est, suivant les données de M. Alluaud , 60 fois plus de matière que n'en produiraient 20 meules de grès ordinaire du premier système.

Le Broyage dans toutes les méthodes qu'on vient de décrire se fait à l'eau. On Broie aussi les matières dures à sec.

Cela s'est pratiqué pendant longtemps en Angleterre pour le silex ; mais la poussière siliceuse qui se répandait dans l'atelier étant des plus pernicieuses pour la santé des ouvriers qu'elle rend phthisiques en peu d'années , cette méthode n'est plus pratiquée nulle part, à moins qu'on ne Tentoure des précautions qui éloignent tout danger; ainsi à la faïencerie d' Arboras près Lyon, nonseulement on continue de Broyer le silex à sec ; mais on a osé séparer les parties les plus fines des parties grossières par la ventilation.

Ce procédé a été employé, comme l'on sait, dans les ai*ts qui ont besoin de poudres extrêmement fines, comme dans la parfumerie et la pharmacie. MM. de Caen à Arboras, se sont servis de ce moyen pour séparer la poudre fine du silex Broyé. L'appareil dans lequel ils opèrent est si bien clos que je n'ai pas vu qu'il s'en dégageôt la moindre poussière.

Plusieurs fabricants viennent d'employer un nouveau mode de Broyage presqu'à sec, qui n'a pas les inconvénients du premier.

Ils ont appliqué comme l'a fait M. Alluaud, mais avec quelques modifications, le système des moulins à farine, au Broyage des matières à Poteries ; la matière pulvérisée grossièrement est amenée par l'œil de la meule tournante sur la meule gisante dont elle sort réduite à un degré de finesse suffisant*, il suffit d'humecter les matières grossières soumises à ce Broyage , pour éviter la poussière, et ce qui prouve l'absence complète de toute poussière, c'est qu'à Chantilly, à la manufacture de MM. Bougon et Chalot, il y a deux moulins semblables à côté l'un de l'autre ; on Broie dans l'un le felspath pour la couverte de la porcelaine , et dans l'autre les cassons de Cazette pour faire du ciment, sans qu'on se soit jamais aperçu que cette terre cuite ferrugineuse donnât des taches à la couverte.

Lorsque les meules sont suspendues et ne portent sur la ma-

tière à Broyer que par le bord opposé à celui de leur marche, elles s'usent parcelle parlie très-irrégulièrement et par suite de celle usure elles ne portent plus que sur une ligne et même point du tout, et alors il faut les baisser.

J'ai vu cette disposition des meules dans la manufacture royale de porcelaine de Nymphembourg en Bavière (*), et chez M. Bauer, fabricant de Poteries, rue de la Roquette. Les moyens de suspension, d'écarlcment et de rapprochement assez simples sont un peu dittércnls l'un de Tautre^ la meule tournante est soutenue par un axe montant, les matières sont introduites par l'œil; celle même disposition était autrefois (avant 1829) celles des deux moulins à 10 tournants de la manufacture de Sèvres.

On a reconnu que ce procédé était très-imparfait et qu'il fallait laisser agir les meules, quelles qu'elles soient, de tout leur poids ; mais pour que les grains de la matière à Broyer puissent s'introduire sous la meule tournante, il faut la piquer et lui donner ce qu'on appelle de l'engrain.

Ainsi que les meules soient piquées ou à grains saillants, ou à rainures diversement contournées , et à plus forte raison si elles sont lisses , il faut nécessairement leur donner de l'engrain, c'est-à-dire une disposition propre h engrainer, ce qui veut dire à saisu^ le grain, quil soit pierre ou végétal et à l'écraser quand il a été forcé par cette disposition à pénétrer entre les meules malgré leur application l'une sur Tautre. On enlève dans ce but une espèce de coin mince de grès sur la partie de récliancrure de la meule qui marche en avant, ou sur les bords alternants des meules ovales. On produit ainsi une sorte d^ouverture en forme de coin (A) dans laquelle s'engagent les grains de la matière à Broyer ( PI. vi , fig, 2 , ce'). La description de la figure expliquera clairement celle disposition.

Quel que soit le procédé de Broyage que Ton suive, il y a des précautions générales à prendre pour exécuter cette opération d'une manière complète et économique.

Quand on Broie à Teau dans des tinettes , il ne faut pas que le mouvement soit trop rapide parce qu'alors les matières à

(*) J'en donnerai un croquis à rarticle de cette manuracturc.

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Broyer restent en suspension et ne passent pas sous les meules. Un ralentissement trop grand et surtout une suspension complète de mouvement vers la fin du Broyage permet aux matières fines de se précipiter entre les meules, de s'y agglomérer et de coller les meules Tune contre l'autre avec une si grande force, qu'il faut avoir recours aux leviers les plus puissants pour les séparer et permettre au moulin de reprendre le mouvement.

On dit alors que les matières p 1 o m b e n t les meules. 11 faut remarquer qu'il n'y a que les matières pierreuses telles que les sables siliceux et le felspath qui aient cette faculté. Les terreuses et les argileuses non-seulement ne l'ont pas, mais elles empêchent le plombage des premières lorsqu'elles y sont môlées. Ainsi dans les fabriques où on Broie toute la masse même de la pâte, il n'y a pas de plombage.

Les matières siliceuses précipitées au fond de l'eau et s'y plombant, y forment une masse très -difficile à entamer; mais cette masse se divise aisément au moyen de l'eau qu'on agite au-dessus d'elle -, enfin on pare en partie à cet inconvénient en mêlant du vinaigre à l'eau de délayage.

On appelle engrenage Faction d'introduire dans les moulins les matières à Broyer ; il faut en général avoir soin de ne pas mettre de suite dans les deux premiers systèmes toute la charge du moulin , et lorsque les matières sont différentes en dureté et en grosseur, on doit commencer par les plus grossières et les plus dures.

Le dégrenage est l'action de retirer les matières broyées. Tantôt il se fait de lui-même comme dans la troisième méthode, et alors le moulin marche toujours. Dans le plus grand nombre des cas on arrête le moulin ou plutôt on dégraine entièrement la matière Broyée avant d'en engrener de brute.

La finesse que doit acquérir la matière n'a pu Jusqu'à présent ni se prescrire ni s'exprimer, on l'a toujours jugée empiriquement par le toucher ou même par le craquement sous la dent.

Cependant lorsqu'il s'agit de comparer entre eux les différents degrés de finesse d'une même matière on peut y arriver par une voie plus précise au moyen de la méthode qui sera décrite au § 1 p. «45.