La mécanique à l'exposition de 1900

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- - LA
  - MÉCANIQUE
  - A l’Exposition de 1900
  - Publiée sous le Patronage et la Direction technique d’un Comité de Rédaction
  - COMPOSÉ DE MM.
  - RATON DE LA GOUP1LLIÈRE, G. O. $, Membre de l’Institut Inspecteur général des Mines, Président
  - BARBET, ingénieur des arts et manufactures.
  - BIENAYME, C. inspecteur général du génie maritime.
  - BOURDON (Edouard), O. constructeur mécanicien, président de la chambre syndicale des mécaniciens.
  - BRULL, #. ingénieur, ancien élève de l’Ecole polytechnique, ancien président de la Société des Ingénieurs civils.
  - COLLIGNON (Ed.), O. >}£, inspecteur général des pénis et chaussées en retraite.
  - FLAMANT, o. #, inspecteur général des ponts et chaussées.
  - HIRSCH, O. ÿjj, inspecteur général honoraire des ponts et chaussées, professeur au Conservatoire des arts et métiers
  - IMBS, professeur au Conservatoire des arts et métiers et à l’École centrale des arts et manufactures.
  - LINDER. c. % inspecteur général des mines en retraite.
  - ROZE, répétiteur d’astronomie et conservateur des collections de mécanique à l’École polytechnique.
  - SAUVAGE, O. ingénieur en chef des mines, professeur à l’École des mines.
  - WALÇKENAER, O. ÿÿ, ingénieur en chef des mines, professeur à l’École des ponts et chaussées.
  - Secrétaire de la Rédaction : Gustave RICHARD, 44, rue de Rennes.
  - I Ie LIVRAISON
  - MÉCANIQUE DE LA FORGE
  - PAR
  - M. Gérard LAVERGNE
  - INGÉNIEUR CIVIL DES MINES
  - PARIS. YI
  - Vve CH. DUNOD, ÉDITEUR
  - 49, QUAI DES GRANDS-AUGUSTINS, 49
  - TÉLÉPHONE 147.92
  - 1901
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- - TABLE DES MATIÈRES
  - Pages.
  - Généralités............................................. . . .............................. 1
  - CHAPITRE I. — Hauts fourneaux.
  - Manutention des matières premières............................................................. 2
  - Machines soufflantes........................................................................... 3
  - à vapeur. — Type vertical à cylindres superposés :................................... 3
  - Machine de MM. Davy frères, de Shefïîeld.............................. 3
  - — t^ie Middlesbrough, de la Lilleshall Cy....................... 5
  - — de MM. Kitson et Cy, de Leeds................................... 6
  - — de la Société Alsacienne de Constructions mécaniques ......... 7
  - Type vertical à cylindres juxtaposés : 7
  - Machine de M. J. Stumpf......................... ..................... 9
  - Type horizontal : 9
  - Machine de MM. Bolzano, Tedesco et Cie, de Schlan (Bohême).............. 9
  - — de MM. Erhardt et Sehmer, de Kalk (Allemagne).................... 10
  - — de la Société Anonyme de Construction de la Meuse................ 11
  - à gaz. — Machine Delamare-Deboutteville-Cockerill..................................... il
  - Appareils de fermeture du gueulard.. ...................................................... 14
  - Coulée...................................................................................... 14
  - Transbordeur-mouleur, de MM. Heyl et Patterson, de Pittsburg................................. 14
  - Appareil Baker............................................................................. 15
  - Mélangeurs.................................................................................... 15
  - CHAPITRE II. — Aciéries Bessembu et Thomas.
  - Coulée par trains (Car-Casting)............................................................... 17
  - CHAPITRE III. — Aciéries Martin.
  - Coulées par le procédé Talbot................................................................. 18
  - CHAPITRE IV. — Compression de l’acier liquide. Démoulage.
  - Compression par la presse.................................................................... 19
  - Procédé Whitworth ...'................................................................... 19
  - — Webb............................................................................... 19
  - — par tréfilage................................................................... • • • '1®
  - Compression au laminoir.................................................................. 19
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  - LA MÉCANIQUE A L’EXPOSITION
  - Compression par la force centrifuge, Démoulage................'....
  - Pages
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  - CHAPITRE V. — Réchauffage.
  - Puits Gjers . ..................................
  - Fours souterrains...............................
  - Fours à sole ou dôme mobile :
  - Four à gaz tournant, de Pietzka............
  - Four continu Laughlin-Rouleaux.............
  - Chargement des fours.........................
  - Tireuse hydraulique double.................
  - Enfourneuse hydraulique à chariot..........
  - Enfourneuse à fourche......................
  - Enfourneuse à pont roulant électrique......
  - Appareil en C équilibré du Creusot.......
  - Enfourneuse électrique des Aciéries de France
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  - CHAPITRE VI. — Manoeuvre des lingots.
  - Grues.............................................................................. . . ....... 26
  - Ponts roulants.......................................................................... . . .. 27
  - Grue Titan de M. Le Blanc.................................................................. 27
  - Pont roulant de M. Cari Flohr.............................................................. 27
  - CHAPITRE VIL — Forgeage.
  - Généralités......................
  - Comparaison du pilon et de la presse
  - CHAPITRE VIII. — Marteaux-pilons.
  - Pilon de 123 tonnes des Forges de Bethléem................................................ 30
  - Pilons des Forges de Douai................................................................ 30
  - CHAPITRE IX. — Presses hydrauliques.
  - Presse Whitworth..................................................................... 31
  - — Tannett-Walker, modifiée par Biétrix, Leflaive, Nicolet et Cie............... 32
  - — Davy............................................................................ 34
  - — Breuer et Schumacher....................................................... 33
  - Comparaison des diverses pièces....................................................... 36
  - CHAPITRE X. — Laminoirs.
  - Machines motrices................................................................................ 38
  - Machine Ehrhardt et Sehmer, de Kalk (Allemagne).......................................... 40
  - — du Creusot............................................................................. 41
  - — Allis...............................................:............................. 42
  - Duos et trios.................................................................................... 42
  - Cylindre.................................................................................... 42
  - Cannelures.. . ............................................ . - ........................ . ... 43
  - Colonnes......................................... ............ . . .......... ................. 43
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- - LA MÉCANIQUE A L’EXPOSITION 11— v
  - Pages.
  - Pignons.......... . ........ . .......................................................... 43
  - Engins de service : 44
  - Rouleaux......................................................../.....•............... 44
  - Transbordeurs-ripeurs : * ,45
  - Transbordeur-retourneur de la Duisburger Maschinenbau Actiengesellschaft................. 45
  - — des Aciéries de Micheville-Villerupt........................................ 45
  - — retourneur Sacks........................................................... 46
  - — retourneur avec releveur de la Maximilianshütte..................... 46
  - — Chariot de la Cle Carnegie................................................ 47
  - Transport des lingots et des produits...................................................... 48
  - Chargement des produits....................................................................... 48
  - Train blooming réversible de la Société Anonyme des Aciéries de France..................... 49
  - Train blooming réversible de la Düisburger Maschinenbau Actiengesellschaft.................... 49
  - Train trio à rails des Edgar Thomson Works de la Cie Carnegie.............................. 50
  - Laminoir continu à billettes de la Morgan Constructing C°, de Worcester.................... 50
  - Trains à blindages............................................................................ SI
  - Trains à tôles............................................................................... SI
  - Laminoirs spéciaux......................................................................... S2
  - CHAPITRE XI. — Cisailles. Scies. Appareils divers.
  - Cisailles.........................................................
  - Scies.............................................................
  - Appareils divers....................................................
  - Appareil pour la trempe des canons des Forges de Saint-Jacques
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- - MÉCANIQUE DE LA FORGE
  - PAll
  - M. GÉRARD LAVERGNE
  - Ingénieur civil des Mines
  - GÉNÉRALITÉS
  - « Les expositions, disait M. A. Picard, dans le rapport général qu’il a consacré à celle de 18991, sont ordinairement très pauvres en ce qui concerne l'outillage et les procédés de la métallurgie. Par sa nature même, le matériel métallurgique se prête mal à ces exhibitions où l’on ne saurait réaliser sous les yeux du public des opérations exigeant les plus hautes températures, les machines les plus puissantes et souvent un personnel considérable. Les progrès récents ne se manifestent guère que par les produits... Pour les apprécier complètement, il faut sortir des galeries, franchir le seuil des usines, se résoudre à un tour de France et même à un tour du monde. »
  - Ce que M. Picard disait de la métallurgie en général est encore plus vrai de la Mécanique de la Forge, qui emploie des engins (pilons, presses, laminoirs,...) particulièrement encombrants. Aussi n’avons-nous vu figurer au Champ-de-Mars que de rares spécimens de son outillage : machine à gaz soufflante Delamare-Deboutteville-Cockerill, modèle d’enfourneuse électrique, cylindre finisseur en acier et cage double duo Banning_, des Aciéries de France, cage dégrossisseuse pour train réversible de M. Delattre, cage finisseuse des gros trains à tôles et blindages du Creusot, presse Breuer et Schumacher, machine réversible à laminoir d’Ehrhardt.
  - Si nous nous bornions à décrire ces quelques machines ou organes de machines, notre tâche serait bien vite épuisée; mais elle serait encore plus mal remplie, car nous frustrerions la Mécanique de la Forge de la part qui lui revient dans cette étude générale de la Mécanique à VExposition de 1900.
  - Pour qui, en effet, se donne la peine de réfléchir, l’industrie du forgeron joue un rôle considérable dans l’état d’avancement d’une civilisation. N’est-ce pas d’elle que dépendent les progrès de ces trois grandes branches de l’activité d’une nation, qui s’appellent les chemins de fer, la navigation, l’armement? L’influence des deux premières sur l’industrie du pays est évidente par elle-même. Celle de la troisième, moins frappante, est peut-être plus importante encore.
  - Nous n’en donnerons d’autre preuve que ces bienfaits du canon — le mot a seulement du paradoxe l’apparence —: que M. Maurice Lévy s’est plu à rappeler, dans le magistral
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  - La Mécan. à VExpos. — N° 11.
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  - LA MÉCANIQUE A L’EXPOSITION
  - discours qu’il a prononcé, le 17 décembre 1900, à la séance publique annuelle de l’Académie des Sciences : « d’abord, c’est du canon moderne que sont sortis ces autres canons très pacifiques, eux, qui s’appellent les machines à explosion ou machines à pétrole ou à gaz tonnant, qui rendent tant de services, notamment à l’automobilisme. Ce sont ensuite les grandes pressions obtenues dans ces machines qui ont aussi déterminé la machine à vapeur à passer à des pressions de 20 à 25 kilogrammes, qu’il y a quelques années on eût regardées comme impossibles. C’est de là que sont venues à la fois la puissance et l’économie dans ces moteurs de 20.000 à 30.000 chevaux qui promènent des navires aussi populeux que de petites cités sur les vagues de la mer... C'est, de même, le canon quia appris à trouver des fermetures simples et étanches contre les plus hautes pressions... et les résultats obtenus par des expériences, faites en vue de la guerre, ont servi tous les arts et toutes les branches de la science, où les hautes pressions acquièrent chaque jour un rôle plus capital : les machines, la fabrication des agglomérés, l’emploi de l’air comprimé et de l’eau sous pression, et enfin cette grandiose opération scientifique et philosophique de la liquéfaction et de la solidification des gaz les plus réfractaires... C’est encore en vue du canon qu’on a étudié ces puissants explosifs qui ont ensuite servi dans les machines, dans les exploitations des mines, des carrières, dans les grandes percées comme celle des Alpes qu’on n’eût jamais pu entreprendre sans eux... Ainsi on voit que le canon nous instruit de bien des manières ».
  - Et le canon n’est-il pas à un égal degré l’œuvre du métallurgiste qui a fondu un métal présentant la dureté et la ténacité requises, et du forgeron qui lui a, par un travail approprié, donné l’homogénéité et la structure voulues?
  - C’est aussi au forgeron comme au métallurgiste que nous devons les arbres de couche, les étambots, les plaques de blindage, les bandages, les rails et tant d’autres produits dont l’Exposition nous a montré des spécimens aussi remarquables que variés, et qui tous nous ont donné le désir de connaître l’outillage qui sert à les fabriquer. Et, puisqu’il faut pour cela faire le tour des usines, nous convions, nous aussi, le lecteur à ce voyage de recherches.
  - CHAPITRE I
  - Hauts fourneaux.
  - En 1867, l’Exposition enregistrait la fin de cette transformation si importante qu’a fait subir à la métallurgie du fer la substitution de la houille au bois ; un accroissement, énorme pour l’époque, en résultait dans la production moyenne journalière du haut fourneau : celle-ci atteignait 30 à 35 tonnes pour les fontes de moulage, 40 à 45 pour les fontes d'affinage. Aujourd’hui les productions de 400 tonnes par 24 heures sont courantes ; certains hauts fourneaux américains en donnent jusqu’à 600. On comprend que ce prodigieux accroissement de la production n’a pas été sans une augmentation équivalente des dimensions du haut fourneau et sans un grand développement des services mécaniques chargés d’assurer sa marche : alimentation, soufflage, etc.
  - Manutention des matières premières. — Pour la manutention matières des premières, on a créé tout un matériel des plus puissants, destiné à diminuer jusqu’à son extrême limite la main-d’œuvre que sa mise en action nécessite. Il faut mentionner tout spécialement celui de la Brown Hoisting C°, en Amérique.
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- - MÉCANIQUE DE LA FORGE
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  - Les conveyeurs qui déchargent les bateaux se déplacent sur rails le long des quais et déversent automatiquement leurs bennes au point voulu de leur pont roulant ; le tonnage déchargé atteint 250 tonnes par heure. Pour le chargement du haut fourneau, la même compagnie, au lieu du monte-charge vertical ordinaire, emploie un conveyeur incliné, qui permet, avec un seul homme et en moins d’une minute, d’élever un wagonnet contenant deux tonnes de matières au gueulard d’un fourneau de 24 mètres de hauteur, de l’y vider et de le redescendre.
  - Machines soufflantes. — Pour augmenter le volume et la pression de l’air soufflé, il a fallu augmenter la force des machines soufflantes, par des accroissements donnés à la pression de la vapeur, aux dimensions du moteur, à son nombre de tours par minute. Nous sommes loin des premières machines à balancier, qui, avec de la vapeur à 2 ou 4 kilog., en tournant d’ailleurs assez vite, fournissaient du vent à 0 kg. 40 de pression, avec leurs grands cylindres à air de 3 mètres et plus de diamètre (il y a encore aux « Ebw Yale Iron works » une machine à balancier toujours en fonction, dont le cylindre à air n’a pas moins de 3 m. 63 de diamètre). Les machines modernes emploient de la vapeur à 8 kilog. et plus, tournent à 40 et 30 tours par minute, soufflent 800 et 1.000 mètres cubes d’air à la pression atmosphérique par minute et la compriment à 0 kg. 5 et 1 kilog., à la température de 800°. En revanche, et justement à cause du grand nombre de tours qu’elles font, les pistons à air sont plus petits; ils ne dépassent guère 2 m. 33.
  - Ces machines appartiennent à plusieurs types : vertical, avec cylindres à vapeur et à air superposés ou juxtaposés, et horizontal.
  - Machines soufflantes a vapeur. — Type vertical à cylindres superposés. — C’est la machine « Self Contained » actuellement la plus employée avec ses pistons k air attelés aux pistons à vapeur, d’ailleurs en dessus ou en dessous d’eux, ce qui donne lieu à deux variantes du genre. Elle forme un ensemble compact, établi sur une solide assise, n’occupant que peu d’espace en plan, n’ayant aucune liaison avec les murs du bâtiment qui l’abrite (ce qui a l’avantage qu’un tassement dans les fondations n’affecte plus son fonctionnement). Elle est ordinairement compound.
  - Machine de MM. Davy frères, de Sheffîeld. — Elle a été construite pour les hauts fourneaux d’Acklam appartenant à la « North-Eastern Steel Ld ». C’est.une machine compound du type marin, dont les principaux éléments sont donnés par le tableau suivant :
  - Diamètre du cylindre à haute pression............... 1 m. 220
  - — basse pression.................. 2 m 134
  - Diamètre des cylindres à air.......................... 2 m. 134
  - Calage des manivelles................................. 120°
  - Course commune........................................ 1 m. 372
  - Pression maximum du vent.............................. 1 kg. 055
  - Pression ordinaire du vent............................ 0 kg. 844
  - Nombre maximum de tours par minute.................... 50
  - Pression de la vapeur................................. 5 kg. 27
  - Diamètre du volant................................*. ... 4 m. 900
  - Poids total........................................... 280 t.
  - La course des pistons n’est que de 1 m. 372, parce que la faible hauteur du bâtiment des machines a empêché de la porter à sa valeur rationnelle de 1 m. 830.
  - A 50 tours, le volume engendré par le piston s’élève à 980 mètres cubes par minute.
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  - LA MÉCANIQUE A L’EXPOSITION
  - Les pistons à vapeur sont (fîg. 1) coniques et pourvus d’une garniture à bagues et ressorts, du système Mather et Platt. Les stufïing-box sont entièrement métalliques, comme ceux des cylindres à air.
  - La distribution est opérée, dans chaque cylindre à vapeur, par un tiroir à pistons, à l’intérieur duquel se trouvent des tiroirs de détente, aussi à pistons. Ces derniers sont montés sur des écrous, engagés sur des vis à pas inversés, faisant partie d’une même tige, qu’un système de transmission permet de manœuvrer au moyen d’un volant à mains. Les deux volants règlent la vitesse de la machine.
  - L’étanchéité des pistons à air est assurée au moyen de torons en chanvre et de
  - . -2, ziyL_
  - Fig. 1. — Machine compound soufflante Davy. Coupe parle cylindre moteur de basse pression.
  - segments métalliques d’une forme nouvelle. Les soupapes d’échappement sont disposées sur le pourtour supérieur des cylindres, les soupapes d’admission sur leur fond inférieur; les unes et les autres sont du type ordinaire à grille et à battant de cuir. La section dégagée par les soupapes d admission est très grande, supérieure au cinquième de la surface du piston; aussi, pendant la course d’aspiration, l'indicateur ne montre-t-il sur les diagrammes qu’une dépression insignifiante au-dessous de la ligne atmosphérique.
  - L’espace nuisible, qu’il est si important de réduire dans les cylindres donnant de
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  - l’air à haute pression, ne dépasse guère 3,6 p. 100 du volume engendré, malgré la faible longueur de la course.
  - Machine type Middleshrough de la Lilleshall Cy. — Elle est constituée par deux machines monocylindriques ; elle n’est donc qu’à faible détente. Les données essentielles en sont les suivantes :
  - Diamètre des cylindres à vapeur...................... 1 m. 270
  - Diamètre des cylindres à air......................... 2 m. 540
  - Course commune....................................... 1 m. 524
  - Pression du vent..................................... 0 kg. 38
  - Nombre de tours par miuute........................... 30
  - Pression de la vapeur................................ 2 kg. 67
  - Diamètre des 4 volants............................... 4 m. 30
  - Poids de chaque volant............................... 15 t.
  - Le cylindre à vapeur a sa aistribution réalisée par un simple tiroir avec plaques de détente Meyer établies sur des vis. Il est pourvu de valves d’échappement ayant pour but d’éviter sa rupture. Il fonctionne à condensation.
  - Le fond des cylindres à vapeur et le couvercle des cylindres à air sont coulés d’une
  - Fig. 2 à 4. — Machine soufflante de la Lilleshall Cy. Soupapes d’aspiration.
  - seule pièce avec des nervures d’entretoisement de hauteur convenable pour permettre l’accès aux presse-étoupes de la tige des pistons et offrir un passage surabondant à l’air appelé dans la partie supérieure du cylindre souffleur. Cet appel s’effectue à travers des boîtes rectangulaires boulonnées sur le couvercle du cylindre et pourvues sur chacune de leurs parois longitudinales (fig. 2 à 4) de clapets en cuir avec plaques de garde. Le couvercle de chacune de ces boîtes y plonge au moyen d’un prolongement conique qui remplit la plus grande partie de l’espace nuisible, d’ailleurs réduit aux 2,6 p. 100 du volume engendré par le piston. L’air arrive dans la partie inférieure du cylindre par 80.clapets (fig. 5 et 6) disposés en deux rangées concentriques sur le fond du cylindre. Les fig. 7 à 9 montrent les places et les dispositions des soupapes de refoulement, ainsi qu’un mécanisme permettant de mettre la machine en marche malgré la pleine pression du vent qui peut régner dans le cylindre ; en masquant plus ou moins les sièges des clapets, on réduit la charge de ces derniers autant que cela est nécessaire. Les brides du cylindre à air sont prolongées au delà des joints avec les fonds pour recevoir la boîte à
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  - LA MÉCANIQUE A L’EXPOSITION
  - air soufflé^ constituée par un tambour en tôle d’acier doux qui entoure le cylindre. Ce tambour porte une courte tubulure en fonte, sur laquelle se raccorde un tube en fer forgé relié à la conduite principale du vent.
  - Fig. 5 et 6.
  - Machine soufflante de la Lilleshall Cy. Soupape d’aspiration.
  - Fig. 9.
  - Machine soufflante de la Lilleshall Cy. Détail d’une soupape de refoulement,
  - Fig. 7 et 8. — Machine soufflante de la Lilleshall Cy.
  - Coupes verticale et horizontale par les soupapes de refoulement.
  - Machine de MM. Ritson et C° de Leeds. — Elle a été faite pour la « Dowlais Iron CT » à Cardiff. Elle est du type que M. T.-M. Grant, dans une note lue à l’Institut du fer et
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  - MÉCANIQUE DE LA FORGE
  - de l’acier de l’Ouest de l’Ecosse, en 1898, qualifiait de plus moderne. Comme dans les deux précédentes, les cylindres à vapeur sont au-dessus du cylindre à air, et, comme la première, elle est compound. La distribution s’y fait par soupapes, la condensation par surface. Les principales données en sont les suivantes :
  - Diamètre du cylindre à haute pression.................... 0 m. 90
  - — basse pression..................... 1 m. 60
  - Diamètre des cylindres à air........\....................» 2 m. 20
  - Course commune........................................... 1 m. 52
  - Pression maximum du vent................................. 0 kg. 72
  - Pression minimum du vent................................. . 0 kg. 30
  - Pression de la vapeur.................................... 7 kg. 32
  - Volume d’air soufflé par minute.......................... 709 m3
  - Machine de la Société alsacienne de constructions mécaniques. — Avec elle, sans quitter le type vertical, nous arrivons aux machines dans lesquelles les cylindres à vapeur sont en dessous des cylindres à air. Elle est à double détente.
  - Diamètre du cylindre à haute pression ...... 1 m. 200
  - Diamètre du cylindre à basse pression....... 1 m. 870
  - Diamètre des cylindres à vent................. 2 m.
  - Course commune . ............................. 1 m. 500
  - Nombre de tours par minute.................. 25 à 50
  - Pression du vent............................ 0,7 atmosphères
  - Pression de la vapeur....................... 9 —
  - La distribution est du système Corliss. Le régulateur agit sur les appareils des deux cylindres, de façon à égaliser autant que possible le travail sur les manivelles. Les valves d’échappement sont commandées par un excentrique spécial ; la compression et l’avance sont réglées à la main.
  - La condensation se fait par un appareil central ou par un appareil à injection adapté au socle du bâti de la basse pression et commandé au moyen d’un balancier par la traverse de la tige du cylindre correspondant. Une soupape à double siège permet aussi de travailler sans condensation.
  - Les soupapes d’admission et d’échappement sont combinées de manière à être faciles à visiter, à démonter et à grouper dans les parties haute et basse du cylindre à vent (fig. 10),. de manière à donner avec une faible course de grandes ouvertures utiles. Elles consistent (fig. 10 à 13) en disques a de tôle d’acier, montés sur une tige B, qui traverse un châssis en fonte G dans lequel sont ménagés les évidements S. Elles sont appuyées contre leurs sièges, au moyen de ressorts à boudin R enveloppant les tiges B et pénétrant dans les retraits ménagés sous les sièges. Les châssis sont maintenus par une bride contre le cylindre A, avec interposition d’une garniture D, et serrés au moyen d’un étrier E par les vis F.
  - Citons encore la machine soufflante de MM. Tod et Cy, de Youngstown (Ohio), construite pour les forges de l’Ohio de la National Steel à double détente et à distribution Corliss, et la machine Bull employée aux forges de Solway et de Parton (Cumberland), à simple détente et à distribution par soupapes.
  - Type vertical à cylindres juxtaposés. — La disposition des machines self-contained, dont nous venons de décrire quelques exemples, n’est pas sans certains inconvénients. La
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  - LA MÉCANIQUE A L’EXPOSITION
  - superposition des deux cylindres empêche d’accéder avec la grue à celui de dessous. Si on économise la place horizontale, on doit donner aux bâtiments plus de hauteur, et il est
  - Fig. 10 a 13. — Machine soufflante de la Société Alsacienne,
  - Fig. 14.*— Machine soufflante Slumpf.
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- - MÉCANIQUE DE LA FORGE
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  - indispensable de ménager autour de la machine plusieurs étages de plates-formes, qui rendent possible l’accès de certaines parties, mais gênent celui de quelques autres. Pour obtenir la stabilité de l’ensemble, il faut avoir recours à des massifs considérables et coûteux.
  - Machine Stumpf. — M. Jean Stumpf évite (fig. 14) ces inconvénients en juxtaposant les cylindres, au lieu de les superposer, et il relie les tiges des pistons à vapeur et à air par un balancier. Cette disposition permet d’équilibrer, par rapport à l’axe de ce balancier, les masses en mouvement, de façon que les poussées des pistons se contrebalancent, au lieu de s’ajouter, comme dans les dispositifs vertical superposé et horizontal ; on peut alors se contenter de fondations beaucoup plus légères.
  - Il est assez curieux de remarquer que ce nouveau type est un retour vers la machine à balancier primitivement employée; seulement, cette machine a été renversée, de façon à faire passer les cylindres au-dessus du balancier.
  - La fabrique Andritz, à Graz, avait en construction, au commencement de 1900, pour les aciéries de Donawitz, une machine soufflante de ce genre, à double expansion, sur les bases suivantes :
  - Diamètre du cylindre à haute pression.......... 0 m. 870
  - Diamètre du cylindre à basse pression.. ....... 1 m. 740
  - Diamètre des cylindres à vent.................. 2 m. 120
  - Course commune................................. 1 m. 300
  - Nombre de tours par minute..................... 50 à 70
  - Pression du vent............................... 0 kg. 60 à 0 kg. 90
  - Pression de la vapeur.......................... 8 kg.
  - Aspiration par minute................... ...... 900 à 1.240 m3
  - On remarquera que le nombre de tours et l’aspiration par minute, surtout le premier, sont supérieurs au chiffre que nous avons donnés comme atteints par les machines soufflantes modernes.
  - Type horizontal. — Moins employé que le type vertical, il a l’avantage de mettre toutes les pièces à la portée du mécanicien, ce qui le rend commode pour le service, l’entretien et les réparations. En revanche, il a comme inconvénients de prendre beaucoup de place et d’exposer les pistons à l’ovalisation; on atténue ce dernier en soutenant les tiges des pistons par des glissières horizontales.
  - Machine soufflante de MM. Bolzano, Tedesco et Cie, de Schlan (Bohême). — Elle est aux forges de Krompach, de la Hernadthal Hungerian Iron Cy, de Budapest. Les cylindres à air sont directement attelés aux cylindres de vapeur.
  - Diamètre du cylindre à haute pression................. 0 m. 900
  - Diamètre du cylindre à basse pression................. 1 m. 380
  - Diamètre des cylindres à air....................... 1 m. 950
  - Course commune..................................... 1 m. 400
  - Pression de la vapeur dans le petit cylindre.......... 2 kg. 05
  - Pression de l’air dans le cylindre soufflant.......... 0 kg. 39
  - Nombre de tours par minute, environ................ 33 à 55
  - Puissance de la machine............................ 650 chevaux
  - La distribution s’y fait par le système Corliss dans les cylindres à vapeur et dans les cylindres à air ; ces derniers ont des soupapes d'un système particulier. Les soupapes d’admission prennent l’air dans une chambre voûtée placée sur la machine. Celles d’échap-
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  - LA MÉCANIQUE A L’EXPOSITION
  - pement envoient l’air dans une série de valves-disques, chargées par des ressorts, pour égaliser leur usure sur les sièges.
  - Machines de MM. Ehrhardt et Sehmer, de Kalk [Allemagne]. — Ce sont des machines horizontales compound, avec distribution par tiroir cylindrique à détente variable par le régulateur ou à la main pour les cylindres à haute pression, avec distribution par tiroir plan pour les cylindres à basse pression. Elles soufflent du vent aux pressions de 0,2 à 1 atmosphère pour les hauts fourneaux, à 2 et 2,8 atmosphères pour les aciéries. Ces machines marchent fort vite (40 à 80 tours par minute).
  - Machine de la Société anonyme de Construction de la Meuse. — C’est la seule qui ait été exposée à Paris.
  - Diamètre du cylindre à haute pression............... 1 m.
  - Diamètre du cylindre à basse pression............... 1 m. 60
  - Diamètre des cylindres soufflants.................. 2 m. 35
  - Course commune..................................... 1 m. 50
  - Pression moyenne aux chaudières. ................... 8 kg. 60 (4 à 9)
  - Nombre de tours moyens par minute, environ. .... 36 (20 à 42)
  - Volume engendré par tour.................. ....... 21 m3 5
  - Pression du vent (en centimètres de mercure), jusqu’à 76
  - La distribution se fait par soupapes à double siège. La machine est à condensation.
  - Fig. 15 et 16. — Machine soufflante de la Société de la Meuse.
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  - Les pistons des cylindres à vent sont à parois de tôle; leurs tiges sont creuses. Les clapets d’aspiration et de refoulement de l’air sont métalliques, de faible épaisseur; ils sont logés dans les fonds des cylindres; ceux de refoulement sont aménagés dans des boîtes d’une construction brevetée, pour donner un espace nuisible minimum.
  - Cette machine a été, le 20 octobre 1899, soumise à des essais par l’Association alsacienne des propriétaires de machines à vapeur. Pendant qu’elle refoulait du vent, à la pression de 29 à 31 cent. 5 de mercure, on a relevé les chiffres suivants :
  - Moteur
  - Soufflerie
  - Petit cylindre 552 chx 92 ) .
  - r A ^ T A /BR U O" > 103 i Chx 1;
  - Grand cylindre 48b chx 2b )
  - Cylindre de gauche 485 chx 75 ) ,
  - Cylindre de droite 492 chx 69 ) 1 C Xi
  - Rendement moyen de la soufflerie 94,3 p. 100
  - Les machines soufflantes que nous avons jusqu’ici décrites étaient toutes à vapeur. Mais, depuis quelques années, on s’est mis à utiliser dans des moteurs les gaz des hauts fourneaux, qui, jusqu’à présent, n’avaient servi qu’à réchauffer l’air soufflé ou l’eau destinée à fournir la vapeur aux diverses machines de l’usine et dont l’excédent se perdait dans l’atmosphère. Cette nouvelle utilisation a fait dire du haut fourneau qu’il devait devenir un centre générateur d’énergie. 11 était naturel de faire bénéficier le haut fourneau lui-même de la puissance qu’il rendait ainsi disponible. C’est dans un semblable esprit qu’a été conçu le moteur à gaz à quatre temps, de 700 chevaux, construit par la Société Cockerill, de Seraing, et exposé par elle au Champ-de-Mars.
  - Machines soufflantes a gaz. — Machine Delamare-Dehouttevïlle-Cockerill. — Elle est du type Simplex de MM. Delamare et Deboutteville, doté de quelques modifications
  - Fig. 17.
  - intéressantes; l’admission se fait par trois soupapes commandées; deux d’entre elles ont des sections proportionnées aux volumes de gaz et d’air à admettre dans la chambre du mélange; celle-ci communique avec le cylindre par la troisième soupape, plus grande que les deux premières. Les parties en contact avec les gaz, y compris les soupapes, le piston et sa tige, sont toutes refroidies par une circulation d’eau.
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  - LA MÉCANIQUE A L’EXPOSITION
  - Le cylindre unique a un diamètre de 1 m. 30 et une course de 1 m. 40. Il se compose de deux parties assemblées par des boulons : l’une constitue la chambre de combustion, qui porte les soupapes de distribution ainsi que le tiroir d’inflammation ; l’autre, où se meut le piston, se termine par un collier porteur de 4 trous, dans lesquels passent 4 tirants d’acier de 0 m. 230 de diamètre, destinés à rendre le cylindre bien solidaire des paliers de l’arbre. Celui-ci est coudé, pour s’attacher à la bielle du piston, et équilibré par des contrepoids. Il se prolonge en dehors des paliers qui comprennent la manivelle : d’une part, il porte le volant et repose sur un troisième palier; à l’autre extrémité, il commande par une paire d’engrenages l’arbre de la distribution. Cet arbre, qui court le long du moteur, porte des cames pour commander les trois soupapes, le tiroir d’allumage et cinq graisseurs Mollerup. L’allumage s’effectue par étincelles d’induction, d’après le système ordinaire du Simplex. C’est aussi la cataracte à air du Simplex, avec son piston agissant sur l’appareil de commande de la soupape d’admission du gaz, qui produit la régulation.
  - Pour la mise en marche, on commence par amener (à l’aide d’un treuil qu’actionnent deux hommes et qui agit sur l’arbre par des engrenages) le piston à l’extrémité droite du cylindre. Celui-ci, une fois rempli d’un mélange de benzine et d’air, qui lui est fourni par un carburateur Longuemare, on renverse la marche du treuil pour produire une compression suffisante ; lorsque le résultat est atteint, on enflamme le mélange ; le travail développé suffit pour imprimer au moteur deux tours et produire une seconde explosion, qui assure la continuité de la marche. Quand le volant a acquis une force vive suffisante, on rétablit à son taux normal (9 kg. 3 par centimètre carré) la compression qui avait été diminuée pour la mise en train, et on applique la charge. Pour empêcher tout allumage anticipé pendant qu’on comprime à bras la première cylindrée, un dispositif de sûreté ne permet de lancer le courant dans l’allumeur qu’après décalage de la manivelle du treuil de mise en marche.
  - Le piston est muni, du côté opposé à celui de la bielle, d’une tige qui traverse le fond du cylindre dans une boîte étanche et qui commande directement le piston de la machine soufflante.
  - Celle-ci, que l’on voit sur la gauche de la figure, est reliée à la culasse du moteur par deux glissières très robustes, qui servent de guides à une traverse fixée à la tige commune aux deux pistons ; celui de la machine soufflante porte du côté gauche une tige qui sort du cylindre et repose sur une console.
  - Le piston de la machine soufflante a un diamètre de 1 m. 70. Le cylindre, qui est à double effet, porte à chaque extrémité une boîte munie de soupapes d’aspiration et de refoulement, qui se relie aux conduites du vent; il y a au total 499 clapets, 410 du système Corliss, les autres du système Horbiger.
  - Un dispositif particulier imaginé par M. Bailly permet éventuellement de transformer la soufflerie en une sorte de machine compound, l’une des chambres du cylindre fournissant l’air qu’elle a déjà comprimé à l’autre chambre où sa compression augmente encore. Le volume soufflé est ainsi réduit, et le moteur peut, sans qu’on doive augmenter sa puissance, le fouler au fourneau, sous les hautes pressions qu’exigent certains accidents pouvant survenir dans la conduite de cet appareil.
  - Les poids et encombrement du moteur et de l’appareil soufflant sont donnés par le tableau ci-dessous :
  - POIDS LONGUEUR LARGEUR HAUTEUR
  - Moteur Tonnes 127 31 158 . Mètres 11,00 5.50 16.50 Mètres 6,00 3,50 6,00 Mètres 4 4 "4
  - Machine soufflante
  - Ensemble
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  - Le moteur consomme environ 35 mètres cubes de gaz par minute, à la vitesse de 94 tours et à pleine charge. Le gaz lui arrive de cinq hauts fourneaux (nos 5 et 17 à 20 de la fig. 18), après un parcours de 260 mètres, qui lui a fait traverser : 1° une chambre de dépôt de poussières (de 13 m. 50 de long, 2 m. 75 de large, 12 mètres de haut), divisée en quatre compartiments par des chicanes ; 2° un épurateur cylindrique de 5 mètres de diamètre et 6 m. 40 de haut; 3° un refroidisseur, consistant en une caisse prismatique de tôle (de 7 mètres de long, 2 m. 40 de large, 5 mètres de haut, 70 mètres cubes de capacité), divisée par des cloisons verticales, partant les unes du haut, les autres du bas, de manière à bien mettre le gaz en contact avec l’eau de 4 injecteurs Kœrting de 0 m. 010. Ce refroidisseur, qui est le seul appareil ajouté à ceux que traverse le gaz destiné aux appareils chauffeurs Gowper ou aux chaudières, a pour but, comme son nom l’indique, d’augmenter la densité du gaz pour que la masse de la cylindrée soit suffisante.
  - Une machine soufflante de 600 chevaux, analogue à celle qui était exposée à Paris, a été, les 20 et 21 mars 1900, l’objet d’intéressants essais de la part de M. Hubert, Directeur des Mines, chargé de cours à l’Université de Liège, assisté de nombreux ingénieurs.
  - Le 20 mars, le moteur, isolé de la machine soufflante, avait été relié à un frein à
  - Fig. 18.
  - corde, avec refroidissement intérieur de la poulie; ce frein, probablement le plus grand qui ait jamais été construit, a fonctionné avec une régularité parfaite et a donné aux assistants le sentiment qu’il pourrait, le cas échéant, être utilisé avec des moteurs encore plus puissants.
  - Six essais ont été faits, cinq à charge partielle, ne donnant que 89 p. 100 des admissions possibles, le sixième à pleine charge sans ratés. Le gaz avait un pouvoir calorifique à volume constant de 984 cal. 4. Les consommations ont été : à charge réduite, de
  - 2 m3 556 par cheval-heure indiqué et de 3 m3 495 par cheval-heure effectif/ à pleine charge, de 2 m3 560 et 3 m3 156. Cela donne pour le rendement organique du moteur respectivement 73,14 et 81,12 p. 100.
  - Le 21 mars, la liaison du moteur avec la machine soufflante avait été rétablie, et cinq essais furent effectués, en donnant au vent une pression moyenne de 394 millimètres de mercure; dans ces conditions, le moteur faisait 83,9 tours par minute, et le nombre d’admissions était de 86 p. 100. Le gaz ayant un pouvoir calorifique à volume constant de 991 calories, la consommation a été de 2 m3 345 par cheval-heure indiqué et de
  - 3 m3 113 par cheval-heure effectif. Le rendement organique de l’ensemble (moteur et machine soufflante) était donc de 75,33 p. 100.
  - Cinq autres essais de consommation ont été effectués, en poussant la pression du vent jusqu’à 450 millimètres et en faisant effectuer au moteur 98 tours par minute sans raté. Nous n’avons pas besoin de faire remarquer combien ce'chiffre est élevé pour une machine soufflante. Le moteur a soutenu sans difficulté, plusieurs heures, cette marche
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  - LA MÉCANIQUE A L’EXPOSITION
  - intensive, pendant laquelle il a développé une puissance indiquée moyenne de 887 chevaux et a même dépassé à certains moments 980 chevaux. Le rendement organique de l’ensemble s’est élevé à 81,76 p. 100, et le travail effectif en vent soufflé à 725,3 chevaux, même à un maximum de 743 chevaux.
  - Le pouvoir calorifique du gaz était de 1.004 calories; sa consommation a été de 2 m3 333 par cheval-heure indiqué et de 2m3 853 par cheval-heure effectif.
  - Des chiffres ci-dessus il résulte que le rendement thermique du moteur a été de 25,25 et 25,20 p. 100, le 20 mars, et de 27,34 et 27,11 p. 100 le 21 mars; l’amélioration constatée le 21 mars était due à celle qui avait été apportée au réglage du moteur.
  - Quant au rendement total qui intéresse surtout l’industriel, c'est-à-dire au rapport du travail effectif à la chaleur disponible, il a été de 18,46 et 20,48 p. 100 le 20 mars, et de 20,60 et 22,17 p. 100 le 21.
  - Ces résultats sont fort remarquables. Il faut s’attendre à voir l’utilisation des gaz de haut fourneau à l’aide de machines soufflantes se répandre beaucoup. On ne saurait d’ailleurs douter qu’un grand avenir soit réservé à l’utilisation directe des gaz de haut fourneau pour la production de la force mécanique. Aussi ne saurait-on prendre trop de précautions pour éviter la perte de ces gaz au moment du chargement du fourneau, ni trop recommander l’emploi des appareils à double fermeture pour le gueulard.
  - Appareils de fermeture du gueulard. — Cette double fermeture se retrouve dans trois appareils de chargement, récemment brevetés aux Etats-Unis, pour assurer une bonne répartition dans le four des charges de minerai, de combustible et de fondant :
  - 1° Appareil de M. Frank C. Roberts, de Philadelphie (n° 616.494 du 27 décembre 1898);
  - 2° Appareil deM. EdwinE. Ilick, de Braddock(Pens.)(n° 620.510 du 28 février 1899);
  - 3° Appareil de M. Thomas Morrison, de Braddock (n° 653.110 du 5 juillet 1900).
  - Coulée. — Pour fermer le trou de coulée, on y refoule de l’argile à l’aide d’un cylindre à air comprimé ou à vapeur suspendu à une grue.
  - La coulée continue est réalisée au moyen de transbordeurs-mouleurs Langhlin, Uehling (Brevet Uehling-Miller n° 629.480 du 25 juillet 1899, aux États-Unis) ou autres qui diminuent beaucoup la main-d’œuvre, dégagent les abords du fourneau et donnent une fonte débarrassée de sable, par conséquent très avantageuse pour les fours basiques et le puddlage.
  - Transbordeur-mouleur Heyl et Patterson. — Nous décrirons comme transbordeur-
  - Fig. 19. —- Transbordeur-mouleur Heyl et Patterson.
  - mouleur récent celui de MM. Heyl et Patterson, de Pittsburg (Pens.), qu’ils ont construit pour la « Cambria Steel Cy de Johnstown ». Cet appareil, capable de manipuler 1.500 tonnes en 24 heures, est schématiquement représenté par la fîg. 19.
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  - 11—15
  - Une charpente en acier supporte un réservoir d’eau et une chaîne sans fin, dont les galets roulent sur deux voies et dont les maillons sont formés par autant de moules. La poche de coulée est amenée par un chariot au-dessus de l’une des extrémités de là chaîne et son contenu est versé dans les moules. Ceux-ci sont entraînés par la chaîne et immergés dans l’eau du réservoir. La longueur de celui-ci est calculée de manière que les saumons, après la traversée de l’eau, arrivent à l’autre extrémité de la chaîne assez solidifiés pour pouvoir être déchargés dans des wagons en bois; ce déchargement se fait d’ailleurs automatiquement. A Johnstown une machine de 14 chevaux actionne deux chaînes. Après avoir laissé tomber les gueuses dans les wagons, les moules continuent leur route; ils arrivent encore humides sur des fourneaux qui les sèchent. Ces fourneaux, montés sur chariots, sont alimentés à la houille, au pétrole, ou au gaz.
  - Appareil Baker. — Un autre appareil de coulée intéressant est celui de M. Baker (fîg. 20 à 23). La poche de coulée a est montée sur un chariot h, que la dynamo c fait rouler sur une voie reliant le haut fourneau aux panneaux de coulée. Quand elle est arrivée près de ces panneaux, la dynamo d la soulève, de manière à en déverser progressivement le contenu dans le bec e, et de là dans les moules f enduits d’une couche de lait de chaux.
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  - Fig. 20 et 21. — Halle de coulée Baker. Vue par bout et élévation de la poche.
  - Quand la fonte s’est suffisamment refroidie, le cylindre hydraulique représenté sur la gauche de la fîg. 20, fait basculer le panneau, et les gueuses tombent dans la trémie i, où elles sont arrosées par le tuyau g\ quand elles sont complètement froides, on les laisse tomber dans le wagon h. Le mouvement de bascule des panneaux est obtenu au moyen du rochet de la fîg. 23, qui leur fait exécuter un quart de tour à chaque course : chaque face du panneau est alternativement présentée à la coulée. La coulée d’une poche de 15 tonnes dure deux minutes et le refroidissement des gueuses cinq à dix minutes, de sorte que la machine peut enlever 60 tonnes par heure.
  - Des casse-fonte mécaniques commencent à être employés pour débiter les gueuses qui doivent être vendues.
  - Mélangeurs. —Quand la fonte est destinée à un Bessemer voisin, on la reçoit parfois, comme aux usines de Barrow (Angleterre), de Herde (Allemagne), de Carnegie (Amérique) dans une poche montée sur chariot, qui l’amène à un mélangeur, vaste réservoir, qui, aux usines de Barrow, contient jusqu’à 130 tonnes. Ce mélangeur reçoit les produits
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  - LA MÉCANIQUE A L’EXPOSITION
  - de plusieurs hauts fourneaux et remédie par là aux variations de qualité. Le contenu en est versé par un trou de coulée dans une poche montée sur un chariot à deux essieux qu’une locomotive amène le plus vite possible au Bessemer placé parfois assez loin (1 kilomètre
  - Fig. 22. — Halle de coulée Baker. Plan.
  - aux usines Barrow). Pour la coulée dans cette poche, le mélangeur s’incline autour d’un axe horizontal, sous l’action d’un piston hydraulique. Quand le trajet à faire parcourir à la poche est moins grand, on peut l’effectuer à l’aide d’un pont roulant : à citer celui de
  - Fig. 23. — Détail du basculeur Baker.
  - M. Morgan, dans lequel le mode de suspension de la poche est combiné de manière à lui permettre de se dérober devant les obstacles, tout en la maintenant rigoureusement guidée quand elle arrive au point où elle doit être déversée.
  - CHAPITRE II
  - Aciéries Bessemer et Thomas
  - L’outillage mécanique de ces aciéries s’est, dans ces dernières années, encore agrandi et perfectionné. Nous ne reviendrons pas sur les machines soufflantes, encore plus puissantes que celles des hauts fourneaux et dont nous avons parlé incidemment à propos de ces dernières-
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- - MÉCANIQUE DE LA FORGE
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  - Nous signalerons parmi les photographies qu’exposait la maison Delattre, de Ferrière-la-Grande, celle qui représentait une aciérie Thomas outillée à la moderne, telle qu’elle a été installée dans plusieurs grandes usines de France et de l’étranger, avec quelques variantes en rapport avec les conditions locales.
  - Les convertisseurs sont commandés par cylindres hydrauliques verticaux et crémaillères en acier forgé; les ceintures sont en acier moulé. Pour la mise en place des fonds des convertisseurs on a disposé sous chacun d’eux un piston hydraulique, sur lequel on amène le wagonnet portant le fond : le piston élève le wagonnet jusqu’à ce que le fond occupe la place qui lui est réservée.
  - La fonte liquide arrive sur le plancher des convertisseurs dans une poche traînée par une locomotive, comme celle dont nous avons parlé à propos de la coulée du haut fourneau. Pour la verser dans le convertisseur, on se sert d’un appareil hydraulique, avec chaînes pendantes en face de chaque convertisseur. La chaîne étant accrochée à la poche, le mécanicien placé sur la passerelle de manœuvre des convertisseurs met en action le piston hydraulique : la chaîne fait basculer la poche.
  - Les convertisseurs, entourés d’une plate-forme qui facilite leur nettoyage, sont placés en ligne. Pour la coulée, ils sont pourvus par paires d’un bassin que dessert une grue centrale. Chaque grue porte une poche de coulée, qui, une fois pleine, est reprise par une grue volante, chargée de la transporter au bassin de coulée rectangulaire situé à une certaine distance et desservi lui-même par une série de grues latérales, qui manœuvrent les lingotières et enlèvent les lingots.
  - Parfois aussi les cornues alignées sont desservies par une poche montée sur rails, qui amène l’acier à la fosse de coulée rectangulaire et le déverse dans des lingotières montées sur wagonnets. Et cela nous amène à parler de la véritable coulée moderne, la coulée par trains car-casting, imaginée par M. F. W. Wood, président de la « Maryland Steel Cy. ».
  - Coulée par trains. — M. Henry M. Howe, dans un mémoire présenté au Congrès des mines et de la métallurgie, tenu à Paris en 1900, a appelé l’attention sur les avantages de cette coulée par trains. Les lingotières, au moment où elles reçoivent le métal liquide, sont portées sur un train de wagonnets, que l’on remorque, dès qu’elles sont remplies, jusqu’aux fours à réchauffer, qui se trouvent dans un autre bâtiment. Devant ces fours, parallèlement à lui, ce premier train en trouve un second, destiné à recevoir les lingotières, qu’une grue enlève par paires des lingots. Ceux-ci sont à mesure chargés par une autre grue, qui les place dans les fours. Quant aux lingotières, le train les amène dans un endroit à l’air libre où elles se refroidissent. Lingots et lingotières ne sont ainsi manœu-vrés qu’une fois, alors qu’ils étaient repris une seconde fois avec l’ancien mode de coulée. En outre, les lingots qui se trouvent à la température du rouge blanc ne restent à l’air libre que pendant quelques secondes, et toutes les opérations exothermiques, au lieu de se passer dans l’atelier d’affinage même, s’effectuent en un point où elles présentent moins d’inconvénients.
  - Par ce moyen, on réduit d’environ moitié les frais de manutention des lingotières et des lingots. Et ce n’est pas un mince avantage, comme le ditM. Howe, quand il s’agit de déplacer en 24 heures 1.000 lingots au rouge blanc et autant de lingotières portées à haute température.
  - Grâce à ce système de coulée et à son installation toute moderne, Faciérie Duquesne (Pensylvanie) est arrivée à produire par 24 heures, avec deux convertisseurs de 10 tonnes, 2.289 tonnes de lingots, par 239 charges, soit une charge pour 6 minutes. Cette production a été maintenue pendant une semaine entière et a donné 12.735 tonnes d’acier.
  - La Mécan. à l’Expos. — N° 11.
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  - LA MÉCANIQUE A L’EXPOSITION
  - CHAPITRE III
  - Aciéries Martin.
  - On commence par employer, pour fondre l’acier au procédé Martin, des fours basculants de 50 et même de 75 tonnes des systèmes Campbell et Wellmann, chargés mécaniquement par un procédé qui manœuvre le métal seulement une fois et qui n’expose pas longtemps les ouvriers à la chaleur.
  - Ces fours cylindriques, renflés à la ceinture, tournent autour d’axes horizontaux ou très voisins de l’horizontale. Ils ont, au point de vue des réactions chimiques de l’opération, certains avantages : ainsi le four Campbell permet une décarburation plus rapide, tout en évitant les inconvénients du bouillonnement, puisqu’il suffît de faire basculer le four pour empêcher les scories de s’échapper par la porte de chargement ; comme on peut les vider plus complètement, il ne reste, pouvant s’oxyder après la coulée, qu’une quantité de fer presque insignifiante. Au point de vue mécanique, ils suppriment toutes les difficultés provenant du trou de coulée ; ils permettent les petites coulées fréquentes par le procédé Talbot.
  - Coulées par le procédé Talbot. — Ces petites coulées sont très avantageuses. Effectivement pour augmenter la production trop restreinte du procédé Martin, on a augmenté constamment la capacité du four. Mais ce four a l’inconvénient, quand on fait des rails ou de la tôle, de ne donner du métal qu’à de longs intervalles, par lots énormes allant jusqu’à 50 et 75 tonnes. C’est beaucoup moins commode que les petites coulées de 10 tonnes données chaque quart d’heure par le Bessemer. M. Talbot coule, à intervalles assez rapprochés, le quart environ de la fournée, qu’il remplace par de la fonte liquide, et cela sept jours de suite.
  - Pour la coulée directe, les lingotières sont portées par des chariots circulant sur une voie parallèle à la ligne des fours, ou sur une plate-forme tournante ménagée dans une fosse circulaire; si l’on veut couler des lingots de hauteurs variables, la plate-forme, au lieu d’avoir un niveau fixe, est montée sur un piston hydraulique.
  - On pratique aussi la coulée en poche. Aux aciéries de Blochairn, 14 fours sont alignés, pouvant recevoir chacun des lits de fusion de 10 ou 15 tonnes. Sur une voie parallèle aux fours, une locomotive remorque un chariot spécial portant un récipient pour le laitier et une poche de coulée. Celle-ci est amenée en face d’un élévateur, qui la soulève et en verse le contenu dans une autre poche, qui, elle, est amenée successivement au-dessus des lingotières.
  - CHAPITRE IV
  - Compression de l’acier liquide. Démoulage.
  - La compression de l’acier liquide ou pâteux a pour but de faire disparaître les soufflures et retassures, qui troublent l’homogénéité du lingot, surtout à sa partie supérieure.
  - Elle y arrive par l’expulsion des gaz qui produisent ces soufflures (le volume du lingot diminue de 8 à 12 p. 100 sous une pression de 10, 20 et quelquefois 40 kilog. par millimètre carré), et par la dissolution des gaz dans le métal (le pouvoir dissolvant de ce dernier étant accru par la compression).
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- - MÉCANIQUE DE LA FORGE
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  - Cette opération a deux avantages : 1° donner un métal plus homogène, recherché pour la fabrication des pièces creuses légères ; 2° réduire les chutes que les cahiers des charges stipulent pour les lingots, et qui atteignent 25 à 35 p. 100 du poids du lingot, à sa partie supérieure, et 4 à 5 p. 100 à sa partie inférieure.
  - Pourtant comme la compression exige une machinerie compliquée, beaucoup d'ateliers s’en tiennent au forgeage pour améliorer la qualité du métal.
  - Compression par la presse. — Procédé Whitworth. C’est toujours le plus employé. Les lingotières sont ordinairement en acier fondu, à parois légèrement inclinées, munies de cannelures longitudinales sur leurs côtés et transversales sur leurs bords, pour faciliter l’échappement des gaz. Le métal une fois versé dans la lingotière, dont les parois sont intérieurement garnies de torchis, on abaisse un piston supérieur et on introduit par le bas la tige ascendante d’une presse hydraulique combinée pour cet usage.
  - On donne progressivement avec des pompes une pression de 10 kilog. par millimètre carré : on la maintient 35 minutes pour un lingot de 45 tonnes, qui subit une réduction de longueur de J/s environ. Les corps de presse sont ensuite actionnés par un accumulateur qui maintient la pression à un ou 2 kilog. par millimètre carré pendant toute la durée du retrait. On comprime ainsi des lingots ayant plus de 1 m. 50 de diamètre, 3 à 4 mètres de longueur, quelquefois davantage, car leur poids atteint jusqu’à 70 tonnes. On a appliqué à cet usage des presses de plus de 10.000 tonnes. Le Creusot avait exposé, dans son pavillon, une jaquette pour presse à comprimer l’acier qui pesait 20 tonnes.
  - Procédé Webb. — M. Webb emploie une presse double : le grand piston est actionné pai* la vapeur; son plongeur agit sur le liquide d’un deuxième corps de presse de diamètre plus petit et de faible course, dont le plongeur exerce sa pression sur le métal liquide.
  - Procédé par tréfilage. — Une aciérie française a récemment modifié le procédé Whitworth : la lingotière est un tronc de cône, dont la grande base est en dessous, et dont la partie supérieure est fermée par un couvercle à piston hydraulique. A la partie inférieure du lingot s’exerce l’action du piston compresseur, qui force le métal à s’élever dans des parties de plus en plus resserrées, comme dans une filière (de là le nom de compression par tréfilage donné au procédé). De la sorte, jusqu’au refroidissement, les parties du lingot sont toutes comprimées, sans être jamais soumises à un effort de tension, ce qui a une grande importance au point de vue de la production des fissures.
  - Ce procédé convient, paraît-il, très bien aux petits lingots pour bandages, essieux. Au Champ-de-Mars on a pu voir exposés les résultats d’essais comparatifs, favorables au nouveau procédé.
  - Compression au laminoir. Le procédé ne s’est toujours pas affirmé, à cause des dispositions spéciales que devaient présenter les lingotières, notamment pour permettre le rapprochement de leurs parois sous l’effet de la pression des cylindres et assurer à la masse des réactions symétriques dirigées vers le milieu du lingot.
  - Compression par la force centrifuge. —Elle est utilisée depuis quatre ans par les forges de Nykroppa (Suède). Un arbre vertical porte 4 bras, sur chacun desquels est articulée une plate-forme portant 4 lingotières. Ces dernières sont verticales pendant qüe l’appareil est au repos, c’est-à-dire pendant que l’on coule le métal, à l’aide de 2 poches, pour aller plus vite et pouvoir mettre l’appareil en mouvement avant que le métal ait abandonné l’état liquide, nécessaire à une bonne opération. La coulée finie, on imprime à l'arbre une rotation de 100 à 120 tours par minute : les lingotières prennent la position horizontale et la masse liquide est appliquée contre le fond des lingotières par la force centrifuge. Sous l’effet de cette pression, les gaz se dégagent. Quand on n’en voit plus sortir, c’est que le métal s’est solidifié.
  - On traite ainsi des lingots de 0 m. 275 x 0 m. 275 x 1 m. 50. La tête étant à 1 m. 20 de
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  - l’axe, la pression sur le fond du lingot, tournant à 120 tours, est de 0 kg. 00013, qui, comme le remarque M. Codron1, « ne peut exercer d’effet utile que dans le début de l’opération, mais ne saurait guère prévenir l’effet du retrait à cœur qui détermine la poche de retassement. » Pourtant le procédé fort simple diminue beaucoup les soufflures et atténue les autres défauts.
  - Citons une autre utilisation de la force centrifuge. L’acier doux coulé est maintenant, à cause de sa résistance, substitué souvent à la fonte; mais, comme le métal ne contient guère que dix fois moins de carbone que la fonte, on n’a pas la ressource de le durcir à la surface par une coulée en coquille. M. Huth, ingénieur civil à Gelsenkirchen, propose de faire des moulages d’acier mixtes, acier dur à la partie extérieure de l’objet, acier doux pour le reste. « Supposons, dit M. Demenge 2, qu’il s’agisse de couler en acier une roue de chemin de fer : le moule étant animé d’un mouvement rapide de rotation, on commence par couler de l’acier dur, qui vient se placer à la circonférence du dit moule, que l’on achève de remplir ensuite avec de l’acier doux. Le corps de la roue est donc en acier doux et la jante en acier dur. Il résulte de l’expérience que la liaison des deux qualités de métal est parfaitement intime et que la partie durcie, dont on est libre de choisir l’épaisseur, ne diminue pas progressivement de dureté comme dans la fonte trempée. En outre, la coulée centrifuge rend les moulages d’acier compacts et bien venus, si faible que soit leur épaisseur, résultat difficile à atteindre avec la coulée ordinaire, en raison du caractère réfractaire de l’acier ».
  - Démoulage. — C’est encore en enlevant les lingotières au moyen d’une grue, qui laisse à nu le lingot, que se fait le démoulage. Mais il est quelquefois nécessaire, pour opérer la séparation, de donner à la lingotière un coup sec qui est susceptible de la casser.
  - Ce procédé simple mais primitif est parfois remplacé par d’autres : l’emploi d’une pince à lingots Keiser, ou d’un appareil hydraulique Evans ou autre, qui pousse le lingot hors de la lingotière convenablement maintenue : celle-ci est amenée par son chariot entre l’appareil de démoulage et un chariot qui recueille les lingots refoulés.
  - M. Delattre avait exposé la photographie d’un appareil hydraulique de déblocage des lingotières, qui enlève les lingotières, en maintenant les lingots appuyés sur le fond du wagonnet qui les transporte ; quelques minutes suffisent pour enlever les lingotières de toute une coulée.
  - CHAPITRE Y
  - Réchauffage.
  - Nous ne nous occuperons des fours qu’au point de vue de leurs dispositions mécaniques destinées à faciliter leur marche ou leur service.
  - Puits Gjers. — En Angleterre et en Belgique, on emploie assez couramment les puits Gjers, pratiqués dans le sol de l’usine, sur une section un peu plus grande et une hauteur plus considérable que celles des lingots, et maçonnés en briques réfractaires. Ces puits, qui ne sont ordinairement chauffés que par les lingots eux-mêmes, reçoivent des lingots de SOOkilog. au moins, dès qu’ils sont démoulés (le démoulage se fait, sitôt que la croûte extérieure résiste à la pression du noyau), et les restituent, 20 ou 30 minutes après, en apparence plus chauds que quand ils les ont reçus. Ce résultat est dû à une répartition
  - 1. Connox. Procédés de forgeage dans l'industrie, II0 partie, 1er vol., p. 15.
  - 2. Revue générale des sciences, année 1897, p. 976.
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  - meilleure de la chaleur interne des lingots, une partie de cette chaleur étant passée du cœur de la masse à la périphérie.
  - Ces puits, et en général les fours placés au-dessous du sol, sont très commodes : ils permettent l’emploi de l’engin le plus simple, une pince manœuvrée hydrauliquement et portée par une grue ordinaire.
  - Fours souterrains. — Mais si les puits sont très employés, les fours souterrains le sont fort peu. Ainsi le Creusot qui avait des fours souterrains chauffés au gaz, les a remplacés à cause de certains inconvénients, notamment à cause de la difficulté de se débarrasser du laitier qui pénétrait dans les générateurs de gaz ou dans les chambres à air, par des fours au-dessus du sol. Ceux-ci sont chauffés à la houille, avec deux grilles ordinaires soufflées, l’une à droite, l’autre à gauche de la sole, la sortie des flammes se faisant par le milieu à l’arrière. Ils sont, en général, munis de deux portes, formées chacune de trois compartiments, que peuvent lever ensemble ou séparément des chaînes actionnées par des cylindres hydrauliques.
  - Fours à sole ou dôme mobile. — Certains fours modernes sont munis de soles ou de dômes mobiles pour faciliter l’entrée et la sortie des lingots. « La sole est constituée par la plate-forme d’un chariot s’introduisant dans des rainures encastrées dans les piédroits : un treuil, hydraulique ou à vapeur, situé à l'arrière, met en mouvement le chariot, — les joints entre les parties fixe et mobile étant soigneusement bouchés par du sable argileux. Dans les fours à voûte mobile, la calotte supérieure du four peut être déplacée sur un chemin de roulement supérieur, au moyen d’un pont roulant ou plus simplement d’un treuil fixe 1 ».
  - Nous dirons quelques mots de deux fours récents, le four à gaz tournant de Pietzka et le four continu Laughlin-Reuleaux.
  - Four à gaz tournant de Pietzka. — La sole en est mobile, mais, au lieu d’être placée sur un chariot qui lui imprime un mouvement rectiligne, elle est montée sur un piston hydraulique, qui peut la soulever et la tourner de 480°. Cette mobilité de la sole assure au four l’avantage, qui s’obtient dans le système Siemens par le changement de direction des flammes et qui vaut à la sole un chauffage élevé et partout égal.
  - Les gazogènes de ce four, aussi du système Pietzka, sont soufflés avec des appareils Kœrting, employant, au lieu de vapeur, de l’air comprimé à 3 atmosphères.
  - Un four Pietzka fournit en douze heures, avec une consommation d’environ 2.800 kilog. de houille, 12.000 kilog. de produits finis en fer avec des paquets de 70 à 450 kilog. chacun ou 22.000 kilog. de produits finis en acier avec des lingots de 470 à 200 kilog. chacun. Un four Pietzka pour plaques de blindage consomme en douze heures environ 6.000 kilog. de houille et sert à chauffer des plaques dégrossies à la presse et pesant jusqu’à 30 tonnes. Ces plaques ne sont laminées qu’après vingt-quatre heures environ de chauffe2.
  - Four continu Laughlin-Reuleaux. — C’est un four à gaz disposé, quand il est pour billettes, de manière à recevoir une ou deux rangées de billettes de 100 X 100 et environ 920 millimètres de longueur : ces billettes reposent sur des tuyaux à courant d’eau supportés dans toute leur longueur par d’étroites murettes en briques. Les pailles et scories qui se forment pendant le passage au four des billettes tombent ainsi entre les murettes.
  - Devant les portes du four, du côté du rampant, on amène deux wagonnets, sur lesquels les billettes ont été rangées parallèlement ; et, au moyen d’un piston hydraulique, on pousse
  - 1. Revue générale des sciences, article Demenge, tome VI, p. 877.
  - 2. Ces renseignements et ceux concernant le four qui suit ont été empruntés au Bulletin n" 1445 du Comité des Forges de France, qui a traduit les communications, faites à l’assemblée générale de 1 association des sidérurgistes allemands, à Dusseldorf, le 23 octobre 1898, sur les Progrès récents des Installations de Laminage. Nous avons fait d’importants emprunts à ce Bulletin.
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  - ces billettes dans le lour. On continue ainsi jusqu’à ce que le four soit complètement rempli. Quand les premières billettes sont assez chaudes pour être laminées, on introduit de nouvelles billettes, qui font tomber les premières sur les rouleaux disposés pour les amener au laminoir. On a fait en Amérique plusieurs fours de ce genre, chauffant 75 à 100 tonnes de billettes pour train-machine 1 par poste. On en a aussi construit pour desservir un train à bidons, qui ont chauffé, par poste de onze heures, 100 tonnes de blooms de 150 X 150 X 1830 millimètres enfournés froids et qui ont été convertis en bidons de 230 X 6 Ya millimètres. On en a enfin, croyons-nous, employé pour le chauffage de blooms dégrossis, longs de 3 m. 650 environ, destinés à la fabrication de poutrelles de 380 millimètres de hauteur.
  - Chargement des fours. — Le chargement et le déchargement des fours se font au moyen d’appareils fort variés et parfois compliqués.
  - On emploie assez souvent, pour les lingots lourds, des tenailles hydrauliques suspen-
  - Fig. 24. — Tireuse double hydraulique. Fig. 25. — Appareil d’enfournement pour charge de 2,500 kil.
  - dues à une grue : elles permettent de placer et de reprendre la pièce à l’endroit précis où on le désire, sans fatiguer la sole.
  - Tireuse hydraulique double (fig. 24). Celle que nous avons représentée èst faite pour paquets de 350 kilog. Le piston de 90 millimètres de diamètre et de 975 millimètres de course fonctionne sous une pression de 20 atmosphères.
  - Cette tireuse a évidemment été inspirée par la tireuse à vapeur en usage depuis 1870 et consistant en un cylindre recevant la vapeur à une seule extrémité : le piston tire la pièce à l’aide d’une chaîne passant sur des poulies appropriées et est ramené dans sa position première par un contrepoids. La tireuse hydraulique est à la fois plus simple et plus puissante que la tireuse à vapeur.
  - 1. Le produit appelé machine est cette petite verge ronde, qui sert à la fabrication des fils et de leurs dérivés (pointes, vis).
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  - Enfourneuse hydraulique à chariot (fîg. 25). Le wagonnet chargé de lingots est amené sur un culbuteur placé lui-meme sur un plateau qui forme l’extrémité supérieure d’un piston hydraulique. Quand celui-ci s élève, le culbuteur et le chariot prennent, sous l’effet dune chaîne d arrêt qui se tend, la position inclinée qui est représentée sur la figure, et les lingots glissent dans le four.
  - Le modèle en question, destiné à enfourner des charges de 2,5 tonnes, a un piston de 210 millimètres de diamètre, de 1600 millimètres de course, fonctionnant sous une pression de 25 atmosphères.
  - Enfourneuse à fourche (fîg. 26). Une fourche est suspendue à un chariot, qui peut
  - 3 —<oo —
  - Fig. 26. —'Appareil d’enfournement pour lingots de 2000 kil.
  - rouler sur un système de poutrelles, pouvant prendre diverses inclinaisons sous l’effet d’un piston hydraulique ou à vapeur.
  - Quand les poutrelles sont dans leur position la plus basse, la fourche s’insinue sous le lingot amené par un wagonnet. La fourche ainsi chargée s’élève avec les poutrelles; quand celles-ci ont pris leur position la plus haute, le chariot roule vers le four et le lingot sur la sole.
  - L’appareil représenté peut enfourner des lingots pesant jusqu’à 2 tonnes.
  - Enfourneuse à pont roulant électrique (fîg. 27). — C’est celle qui dessert le four à gaz de Micheville-Yillerupt, pour bloomsà rails de grande résistance ou à fortes poutrelles. La sole du four un peu inclinée vers l’arrière est au même niveau que le sol de l’usine. Les blooms, d’une longueur maximum de 3 mètres, sont amenés par un ripeur devant la
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  - porte du four, où sont quelques rouleaux fous, destinés à faciliter leur glissement. Celui-ci est déterminé par un poussoir horizontal suspendu au chariot du pont roulant.
  - Pour le défournement, à l’appareil est aussi fixé un anneau dans lequel passe une chaîne avec tenaille qui, lorsque le chariot s’éloigne du four, entraîne le bloom au dehors et le place sur un ripeur qui l’amène à un chemin de rouleaux.
  - Appareil en C équilibré (fig. 28). — Il est employé au Creusot pour charger les fours, pour transporter les lingots aux laminoirs ; la figure le montre servant un train à blindages
  - Flg. 27. — Appareil d’enfournement du four à gaz de Micheville-Villerupt.
  - et grosses tôles. Il consiste en un G, équilibré grâce à un contrepoids, qui permet de suspendre la charge par son centre de gravité, malgré l’obstacle présenté par la voûte du four. Il est suspendu au chariot d’un pont roulant électrique ou autre, qui lui imprime les déplacements convenables. Le pelleton, qui entre dans le four, et qui par conséquent est susceptible de déformation et d’usure, est amovible ; il est le plus souvent droit, mais peut affecter la forme d’une fourche à deux branches, pour mieux soutenir les paquets de fer à porter au laminoir de soudage. Dans ce cas,la fourche embrasse la tête du récepteur placé au milieu des rouleaux du train, au lieu de pénétrer dans l’échancrure ménagée sous cette tête pour y loger les pelles droites, lesquelles sont toujours suffisantes dans le cas de lingots d’acier.
  - Au pelleton est fixée une tige légère avec laquelle les ouvriers l’orientent comme il convient pour déposer le lingot sur les tasseaux de briques disposés dans le four.
  - Cet appareil, dont les services sont fort appréciés au Creusot, y est employé en trois
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  - grandeurs, destinées à manipuler des charges de 5, lo et 40 tonnes. Le plus gros a un poids propre de 20 tonnes.
  - En fournaise électrique de la Société des Aciéries de France. — Cet appareil, destiné
  - Fig, 28. — Train^à blindages pour grosses tôles du Creusât.
  - Fig. 28 bis . Détails du train à blindages et à grosses tôles du Creusot.
  - à desservir un four Siemens ou autre, a pour objet de réaliser mécaniquement tous les mouvements que doit accomplir le bras de l’homme pour le chargement à la main : préhension de la charge amassée dans une boîte de forme spéciale chargée sur un wagonnet ad hoc ; amenée de cette boîte devant le four par rotation ou translation, suivant que
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  - les portes sont face à face ou sur un même plan ; introduction dans le four ; orientation dans un plan horizontal; élévation ou abaissement de la boîte pour franchir un obstacle; retournement de la boîte pour la vider ; remise de la boîte vide sur le wagonnet.
  - Ces divers mouvements sont obtenus, au moyen d’un levier mobile dans une rotule et suspendu à l’extrémité opposée à la charge par une disposition à la Cardan, à l’aide de dispositifs mécaniques recevant par embrayages le mouvement d’un arbre unique.
  - Le modèle, que l’on a pu voir exposé au Champ-de-Mars, était destiné à être attaqué par une dynamo. Il était fixé sur un pivot, de manière à desservir deux portes de four placées face à face. Pour lui faire desservir une ligne de fours, il aurait suffi de le monter sur un chariot mobile le long d’une voie ferrée.
  - CHAPITRE VI
  - Manœuvre des lingots.
  - Les appareils de chargement des fours nous conduisent à parler d’une façon générale des appareils de manœuvre des lingots. Ces engins constituent un élément essentiel dans l’outillage d’une forge, par suite de leur influence sur la réussite du forgeage et sur son prix de revient. Ils se composent en somme de grues et de ponts roulants, qui n’ont rien de bien particulier. Comme ils seront décrits dans la partie de cette publication relative aux appareils de levage et de manutention, nous n’en dirons ici que quelques mots.
  - Les grues sont rapides, mais nécessitent une série de manutentions successives pour le maniement des lingots. Les ponts roulants ont le grand avantage de permettre les transports dans toutes les parties de l’atelier sans abandonner et reprendre les charges.
  - D’une façon générale, les grues desservent les pilons, et les ponts les presses hydrauliques. Pourtant cette règle n’est pas sans exceptions. Aux nouvelles forges de Douai, « aux gros pilons, où il faut une grande précision dans les manœuvres, où les pièces doivent se mouvoir pendant le forgeagedans une direction bien perpendiculaire aux fronts des pilons, où enfin les fours sont situés nécessairement assez loin du centre du travail pour que les hommes occupés au martelage ne soient pas incommodés par la chaleur, des ponts roulants avec appareils de suspension bien élastiques ont été installés. Au. contraire, pour les pilons moyens et petits, où il y a souvent des travaux de série et où la rapidité des mouvements joue un grand rôle, l’usage de grues aussi mobiles que possible avec des vitesses très grandes se recommandait et a été, par suite, appliqué1. »
  - Grues. — Les grues sont à deux pivots ou à col de cygne. Les premières ont leur pivot supérieur fixé à la charpente; elles conviennent bien aux faibles puissances. Elles ne sont pas très coûteuses,- parce que les fondations n’ont pas besoin d’être solidement établies. Comme elles sont très peu élastiques, force est d’interposer un amortisseur, comme des rondelles Belleville entre le moufle et la chaîne qui porte la pièce à forger.
  - Les grues à col de cygne, qu’on emploie quand il y a impossibilité de s’amarrer à la charpente, sont plus élastiques, mais coûtent fort cher, à cause de la grande profondeur qu’il faut donner à leurs fondations.
  - Nous citerons les grues à double pivot de Saint-Chamond, les grues à col de cygne des Usines Marrel, les 4 grues qui desservent le pilon de 100 tonnes du Creusot, dont 3 ont une puissance de 100 tonnes et l'autre de 160 tonnes. L’une des deux grues à col de cygne qui desservent le pilon de 100 tonnes des Usines Marrel peut être considérée
  - 1. Les Installations des Nouvelles forges de Douai par E. Demexge. — Génie civil, 1896.
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  - comme le plus puissant appareil existant dans ce genre : elle a une puissance de 180 tonnes avec une portée maxima de 10 mètres et une hauteur au-dessus du sol de 9m 70.
  - Toutes ces grues marchent à la vapeur, les grues hydrauliques étant réservées au service des fonderies. Le moteur qui les dessert fait tourner un arbre qui commande la rotation de la grue, le treuil de levage, le chariot mobile le long du col, le vireur qui retourne la pièce sur elle-même.
  - La transition des grues aux ponts roulants nous sera fournie par le pont de Terni (Italie), qui pivote autour du pilon, l’une des extrémités restant fixe, l’autre étant supportée par un chevalet mobile sur une voie circulaire.
  - Ponts roulants. — La force motrice se transmet aux ponts roulants de bien des manières. Certains ponts sont absolument indépendants de l’extérieur, possédant leur chaudière et leur machine. Les fumées, le bruit qui en résulte, la nécessité de renforcer les poutres de roulement sont des inconvénients de ce système. Souvent ils reçoivent la force motrice d’une machine établie hors de l’atelier, la transmission se faisant par câbles sans fin, sujets à une grande usure, ou par arbre carré plus économique, mais ne pouvant convenir aux grandes distances. L’électricité est fort utilement employée. « Aujourd’hui dans toutes les grandes forges, les ponts sont électriques ; le Creusot n’a pas hésité à modifier la plupart de ses ponts roulants qui marchaient à la vapeur ; aux mines de Saint-Chamond, la presse à forger de 4.000 tonnes est desservie par deux ponts électriques de 120 tonnes de puissance, établis à 11 mètres au-dessus du sol. L’emploi du courant électrique permet un mouvement de translation aussi développé que l’on veut ; la manœuvre est remarquablement simple, et la vitesse des différents mouvements peut être considérable ; en outre, le pont roulant n’est mis en marche qu’au moment où on en a besoin ; le bruit continu d’une transmission mécanique n’est donc plus là pour étouffer les commandements du marteleur, ce qui présente un gros intérêt au point de vue des accidents1. ».
  - Les ponts électriques utilisent les courants continus ou les courants alternatifs : ceux-ci, on ne l’ignore pas, permettent le transport de la force à de grandes distances, utilisent des moteurs sans collecteurs ni balais, ne donnant guère d’étincelles et ne demandant dès lors que peu de surveillance.
  - La puissance des ponts électriques a été poussée jusqu’à 150 tonnes; cette limite pourrait être facilement dépassée.
  - On a pu voir à l’Exposition plusieurs ponts roulants électriques, notamment, dans la section française, la grue Titan de M. Le Blanc, et, dans la section allemande, le pont de M. Cari Flohr.
  - La grue Titan, de la force de 25 tonnes, est actionnée seulement par deux moteurs électriques. Le premier, de 20 chevaux, assure la translation du pont, à une vitesse de 24 mètres par minute à vide, de 4 à 20 mètres par minute avec une charge de 30 tonnes. Le second, de 16 chevaux, commande l’orientation de la volée (à la vitesse de 4 mètres par minute), la translation du chariot( 11 m. 50), le levage de la charge (2 m. 10 par minute pour les charges de 10 tonnes, 1 m. 10 pour celles de 30 tonnes), la descente du crochet (3 m. 40 et 2 m. 50). Ces moteurs marchent sous 240 volts.
  - Le pont roulant de M. Cari Flohr, de Berlin, a aussi une puissance de 25 tonnes. Un moteur de 26 chevaux, faisant 115 tours par minute, imprime au pont une vitesse de translation de 30 mètres par minute. Un moteur de 8 chevaux (500 tonnes) déplace le chariot sur le pont, à la vitesse de 18 mètres. Enfin deux moteurs de 18 chevaux, faisant 450 tours par minute, montés en série, assurent le levage à une vitesse de 2 m. 40 pour les grosses charges.
  - 1. Eta,t actuel du travail du fer et de l'acier par E. Dsmexge. Ü2Vue générale des sciences, t. VI, p. 878.
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  - Les vitesses que nous venons de donner, notablement plus élevées pour le pont de M. CarlFlohr que pour celui de M. Le Blanc, peuvent être de beaucoup dépassées. Nous n’en' voulons d’autre preuve que celle du pont de 22 tonnes, fourni par la Cie générale d’Electricité de Liège à la « Fabrique de fer d’Ougrée. » Ce pont a 3 moteurs : pour la translation du pont, celle du chariot et les mouvements de la charge. Ces moteurs impriment au pont vide une vitesse de 100 mètres par minute, au chariot une vitesse de 30 mètres. Les mouvements se font dans de très bonnes conditions, sans chocs, et semblent prouver que ces vitesses déjà considérables pourraient encore être accrues.
  - CHAPITRE VII
  - Forgeage.
  - Généralités. — Le forgeâge a deux buts : assurer l’homogénéité de la pièce et lui donner la forme voulue.
  - Le premier, le plus difficile à réaliser s’atteint par des moyens différents, suivant qu’il s’agit de fer ou d’acier puddlés ou d’acier coulé.
  - Pour le produit puddlé, il faut expulser les scories et souder entre elles les différentes particules de fer ou d’acier, de manière à en former un bloc homogène, comme un lingot. On expulse les scories en cinglant la loupe au pilon et en lui donnant au laminoir la forme d’une barre plate. Ces barres de fer brut sont coupées et réunies en paquets, qu’on chauffe au blanc soudant et qu’on passe de nouveau au laminoir ; on a ainsi le fer marchand.
  - Parfois pourtant, comme aux forges de Champigneulles, la loupe, sortant d’un four de puddlage très chaud, est cinglée, puis transformée, d’une seule chaude et par un seul train, ên laminés marchands. Cela n’est du reste possible que grâce à la bonne qualité des fontes employées au puddlage, et à des additions convenables de fondants ou de ferros.
  - Pour le cinglage, on emploie exclusivement le marteau pilon, presque toujours à simple effet, d’une force de 1.500 à 2.000 kilos. Cet engin est assez peu économique, parce qu’il consomme beaucoup de vapeur ; mais il est fort commode, parce qu’il permet de proportionner la pression aux nécessités du moment,
  - Le laminoir, employé pour transformer la loupe en barres plates, monté presque toujours en duo de 1 m. 20 à 1 m. 50 de longueur, a des cannelures dégrossisseuses ovales (pour uniformiser la pression) et des finisseuses carrées, puis rectangulaires ; le rapport
  - 20
  - de la section d’une cannelure à celle de la suivante est de tj.
  - 14
  - Pour les lingots (ou les paquets de produits puddlés réchauffés au blanc soudant), le forgeage n’a plus à chasser les scories, mais il a encore à donner à la masse plus d’homogénéité. Voici en quoi consiste l’homogénéité cherchée. Ainsi que l’ont prouvé les beaux travaux de M. Osmond, l’acier coulé est composé de grains de fer à peu près purs, noyés dans un ciment de carbure de fer. Mais la répartition du fer et du carbure est inégale; le forgeage ajustement pour effet de la régulariser, et dans cette régularisation, qui augmentera beaucoup la ténacité de l’ensemble, l’analyse micrographique permet de se rendre compte, pour ainsi dire à chaque instant, du point où en est la transformation; elle constitue donc pour le forgeron un guide précieux.
  - Les outils qu’on peut employer pour le forgeage d’un lingot sont au nombre de trois : le marteau-pilon, la presse, le laminoir. L’emploi de tel ou tel d’entre eux n’est pas fatal : certaines pièces, comme les plaques de blindage, peuvent être faites au laminoir,
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  - on au pilon, ou à la presse et au pilon. Dans la fabrication des bandages, ibjsemble qu’il y aurait intérêt à faire l’ébauchage et le perçage du lingot à la presse, le bigornage au pilon et le finissage au laminoir L Pourtant, d’une façon générale, on peut dire que les profilés de section simple et de dimensions faibles, qui se contentent d’un métal de qualité ordinaire, comme les rails, les bandages, les tôles... sont faits au laminoir, dans des conditions de bon marché auxquelles le jailon et la presse ne sauraient prétendre. Les pièces plus considérables, et dont les formes variables ne se prêtent pas à un laminage, sont faites au pilon ou à la presse, ou avec ces deux outils, par le procédé du matriçage. L’emboutissage, lui, se fait parfaitement à la pressé.
  - Le pilon et la presse soumettent les parties extérieures du lingot à des pressions à peu près normales, celles de l’intérieur à un étirage par écoulement latéral des molécules. Dans le laminage, au contraire, « en même temps que les couches centrales sont refoulées, les couches extérieures sont soumises à un effort tangentiel et poussées en avant par le frottement et le mouvement de rotation des cylindres. » Ces caractères différencient tout de suite le laminoir du pilon et de la presse.
  - Pour ce qui est de ces deux derniers, on peut noter les différences suivantes :
  - 1° Le pilon forge surtout à la surface ; la presse forge à cœur et convient dès lors mieux que le pilon pour les pièces de grosses dimensions.
  - 2° Le pilon décape de lui-même le métal ; la presse ne le fait pas et le nettoyage artificiel, qui est avec elle de rigueur, entraîne des retards et un supplément de main-d’œuvre.
  - 3° La presse pouvant travailler le métal à une température plus basse et plus longtemps que le pilon, a besoin de moins de chaudes : le travail est moins coûteux et la qualité de l’acier peut être meilleure.
  - 4° La continuité de l’effort, qui se transmet bien h toute la masse, sans vibrations parasites, procure à la presse un rendement plus élevé que celui du pilon. Dans ce dernier les vibrations absorbent de la force, l’enclume aussi en prend au moins 20 p. 100.
  - 5° Le pilon permet, au moyen de la gouge, d’enlever les criques qui ont pu se produire ; cela n’est pas possible avec la presse.
  - 6° Le pilon, à cause de la rapidité de ses coups, est un bon outil finisseur ; la presse, au contraire, est plutôt un outil ébaucheur.
  - 7° Cependant pour le gabariage des plaques de blindage, le matriçage, l’emboutissage, le pilon convient beaucoup moins bien que la presse, parce qu’on a à craindre avec lui la rupture des matrices et qu’il n’a pas cette lenteur d’action si favorable à la réalisation des formes compliquées.
  - 8° Le mécanisme d’un pilon est beaucoup plus simple que celui d’une presse ; pourtant les fondations du premier ont besoin d’être beaucoup plus soignées que celles de la seconde, la chabotte devant avoir un poids de 7 à 10 fois plus considérable que le marteau, si bien que tous les sols ne conviennent pas à l’installation d’un pilon, alors qu’ils s’accommodent tous de l’installation d’une presse.
  - Ces deux outils ne sont donc pas absolument équivalents; on peut avoir intérêt à choisir l’un ou l’autre, ou à les associer dans un même travail.
  - M. Demenge admet qu’une pression de oOO à 800 kg., suivant la température, est nécessaire au forgeage par centimètre carré, et qu’une presse de 4.000 tonnes équivaut à un pilon de 120. M. Chômienne évalue à 40 le rapport qui doit exister entre la puissance d’une presse et le poids d’un pilon, pour que ces deux engins produisent le même travail : ainsi une presse de 2000 tonnes équivaudrait à un marteau de 50.
  - i. Fabrication de l'acier et procédés de forgeage de diverses pièces par A. Chômiexxe, p. 139. Paris, Bernard 1898.
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  - LA MÉCANIQUE A L’EXPOSITION
  - CHAPITRE VIII
  - Marteaux-pilons.
  - Le premier marteau à vapeur a été construit par Bourdon en 1840 : c’était un marteau à simple effet, constitué par un mouton en fonte de 2.500 kilog., dont la hauteur de chute était de 2 mètres au maximum.
  - Depuis cette époque, les poids et levée des pilons se sont beaucoup accrus.
  - A l’Exposition de 1849, Michel Chevalier, rapporteur du jury, trouvait fort remarquable le poids d’un marteau de 4.000 kilog.
  - En 1878, le Creusot exposait un modèle en bois de son marteau de 80 tonnes, qui a été ultérieurement porté à 100 avec une hauteur de chute de 5 mètres.
  - En 1889, les Usines Marrel frères exposaient le modèle au dixième de leur pilon de 100 tonnes avec levée de 5 m. 750.
  - Marteau de 1*25 tonnes des Forges de Bethléem. — L’Exposition de 1900 aurait pu avoir le modèle plus ou moins réduit du marteau de 125 tonnes, installé en 1891 aux Forges de Bethléem (Etats-Unis), dont la course est de 5 mètres et pourrait atteindre 6 mètres. Les principales données de cet engin sont les suivantes :
  - Diamètre du cylindre Pression de la vapeur
  - Tige creuse du piston
  - longueur
  - diamètre
  - Poids de la chabotte . . Hauteur totale du pilon Plus grande largeur. . .
  - 1 m. 930 8 kg.
  - 12 m. 20 0 m. 43 2.150 t.
  - 27 m. 43 11 m. 50
  - La prochaine Exposition n’aura pas plus fort à montrer, car les poids de 100 et 125 tonnes sont des poids maxima qu’il n’y a aucun intérêt à dépasser. Certains ingénieurs estiment même qu’un marteau de 30 ou 35 tonnes est bien suffisant, combiné avec un emploi avantageux de la presse. Les Anglais donnent exclusivement la préférence à cette dernière pour le forgeage des grosses pièces.
  - Pilons des Forges de Douai. — Aux nouvelles Forges de Douai, sur les huit marteaux-pilons un seul atteint 30 tonnes, sans les étampes ; après lui, le plus lourd n’en pèse que 10. Les dimensions principales du marteau de 30 tonnes sont :
  - Diamètre du cylindre............................... 1 m. 050
  - Course du piston................................... 3 m. 800
  - Diamètre de la tige du piston...................... 0 m. 225
  - Dimensions du marteau.............................. lm50 X 0m90
  - Poids de la chabotte............................... 180 t.
  - Les jambages sont constitués par 4 poutres creuses en tôles et cornières rivées. Les poutres sont boulonnées à leur partie inférieure sur des sabots en fonte, et sont réunies dans le haut par un chapiteau en fonte qui porte la boîte de distribution à piston équilibré. Les glissières sont en acier forgé. Le cylindre en fonte est muni, à la partie supérieure,
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  - MÉCANIQUE DE LA FORGE
  - d’alvéoles d’échappement et d’un appareil de sûreté qui retient le piston en cas de rupture. Le marteau est en acier coulé. La chabotte se compose de trois pièces de fonte aciéreuse réunies par des frettes ; elle repose sur un stock en bois de chêne placé debout et enfoncé au mouton dans un carrelage en maçonnerie de béton et de ciment ; au-dessus de ce carrelage s’élèvent quatre piliers en béton de ciment supportant les jambages.
  - La vapeur est presque le seul agent employé pour actionner les marteaux-pilons des forges. Le gaz, l’électricité ne sont utilisés que pour des pilons bien plus petits. Pourtant, l’eau sous pression est quelquefois employée : elle a l’avantage, en même temps qu’elle imprime au pilon des coups répétés, de prolonger l’action précédente par une pression lente, analogue à celle de la presse.
  - Le marteau-presse de Allen, constructeur à Galloway, qui a été installé dans les Etablissements Bessemer et Cie, est resté isolé. Il nous amène tout naturellement à parler des presses.
  - ÇIIAPITBE IX
  - Presses hydrauliques.
  - La première presse hydraulique, appliquée au forgeage, est celle que l’ingénieur autrichien Haswell installa aux Forges de Staats-Bahn à Vienne.
  - Nous rappellerons qu’un moteur à vapeur horizontal actionnait directement, par les deux côtés de son piston, deux pompes à simple effet qui refoulaient l’eau dans un pot de presse vertical, dont le piston plongeur portait à sa partie inférieure l’outil forgeur. La pièce était pressée par cet outil sur une enclume changeable, fixée au socle de la presse. Le relèvement du tas supérieur se faisait à l’aide d’un piston hydraulique situé au-dessus du pot de presse. La course du piston plongeur était de 0 m. 60 ; l’effort maximum développé de 750 tonnes. Plusieurs presses de ce modèle furent successivement construites avec des puissances plus grandes : 1.200, 3.000 tonnes et au delà.
  - D’autres types ont été créés, dont la puissance a été portée jusqu’à 14.000 tonnes. Actuellement on emploie principalement les systèmes Witworth, Tannett-Walker, Davy, Breuer et Schumacher. Ce dernier seul était représenté à l’Exposition. Nous le décrirons en détail après avoir donné sur les trois premiers quelques indications nous permettant de les définir et de comparer entre eux les divers systèmes.
  - Presse Whitworth. — Elle comprend un moteur à vapeur, actionnant des pompes qui refoulent l’eau sous un accumulateur à poids, chargé d’environ 300 kilog. par centimètre carré.
  - La presse elle-même comprend un sommier inférieur (recevant une enclume chan-geable) et un sommier supérieur reliés de façon invariable par 4 piliers. Le sommier supérieur porte deux cylindres hydrauliques releveurs fermés dans le bas, et dans lesquels coulissent, sous l’action de l’eau de l’accumulateur, deux pistons. Chacun de ces pistons porte à sa partie supérieure une traverse de laquelle partent deux barres de suspension qui descendent le long du cylindre et soutiennent, à leurs extrémités inférieures, une traverse mobile qui fait corps avec le pot de presse.
  - On peut, en admettant dans les pistons releveurs la quantité d’eau voulue, arrêter la traverse à la hauteur qui convient à la pièce qu’on doit forger ; un système de vis et d’écrous permet de l’y fixer rapidement et sûrement. En admettant dans le pot de presse l’eau sous pression, on fait descendre le piston qui exerce son action sur la pièce. La course étant petite (sans que cela empêche, grâce à la mobilité de la traverse, de forger
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  - LA MÉCANIQUE A L’EXPOSITION
  - des pièces de hauteur très différentes), on peut donner jusqu’à 12 et 15 coups par minute, ce que l’on ne peut faire avec les autres systèmes.
  - Les presses Whitworth se construisent avec des puissances fort variables : 2.000 tonnes à Bethléem, 3.000 aux ateliers de l’inventeur à Manchester, 5.000 à Bethléem, 10.000 au Creusot, 13.000 à Homestead (Etats-Unis), 14.000 à Bethléem. Cette dernière, la plus forte de toutes celles qui aient été installées jusqu’ici, donne une charge de 500 kilog. par centimètre carré; les pompes ont une force de 16.000 chevaux.
  - Presse Tannett-Walker. — Comme la presse Withworth elle comporte des pompes et un accumulateur à haute pression ; elle comprend en outre des pompes et un accumulateur à basse pression.
  - Nous décrirons comme modèle de ce type la presse à gabarier de 1.500 tonnes, construite par la maison Biétrix, Leflaive, Nicolet et Cie, de Saint-Etienne, pour les Forges de Saint-Jacques à Montluçon, de la Cie des Forges de Châtillon, Commentry et Neuves-Maisons (fïg. 29 à 33).
  - La presse elle-même se compose de deux sommiers, reliés par quatre colonnes en acier forgé. Celui du bas est en acier moulé en deux parties et reçoit, à sa partie supérieure, une plate-forme mobile également en acier moulé, manœuvrée par deux cylindres hydrauliques à double effet placés dans l’intérieur du sommier. Cette plate-forme a pour but de faciliter les manœuvres de chargement des blindages à gabarier, en se portant en dehors de la presse, à la portée du crochet du pont roulant. Un dallage mobile recouvre la fosse nécessaire au déplacement de cette plate-forme.
  - Le sommier supérieur est formé de deux blindages sur lequel les quatre colonnes sont solidement ancrées ; ils sont entretoisés à leurs extrémités par jdes bâtis alésés recevant les cylindres releveurs, et dans leur milieu par le pot de presse. Ce dernier est en acier moulé et porte à sa partie inférieure deux forts talons prenant appui sur les blindages. Le pot de presse, les entretoises et les pattes d’attache des colonnes sont assemblés sur les sommiers par des boulons tournés et ajustés à bloc dans leurs trous.
  - Le pot de presse porte à sa partie supérieure deux tubulures d’arrivée d’eau, l'une pour l’eau sous pression de 200 kilog. venant du distributeur, l’autre pour celle d’une bâche d’alimentation placée dans la charpente, à une hauteur suffisante pour que le liquide soit légèrement en charge. Sur ce dernier tuyau est placée une boîte de retenue, à deux soupapes successives, pour assurer une parfaite étanchéité.
  - Quand on veut faire descendre le piston porte-tas, on ouvre le distributeur d’échappement des cylindres releveurs ; le poids de la traverse-guide reliée au piston est suffisant pour assurer la descente, tandis que les soupapes de retenue s’ouvrent d’elles-mêmes par l’effet du vide et l’eau de la bâche d’alimentation vient remplir le pot de presse.
  - Lorsque le tas supérieur est au contact de la pièce à gabarier, on ouvre le distributeur d’eau sous pression ; les clapets de retenue, déjà fermés par leur propre poids, maintiennent la pression intérieure et la presse agit avec toute sa puissance d’action.
  - Pour effectuer le relevage, il suffit d’ouvrir l’échappement de la presse et l’admission aux releveurs (ces opérations successives se font toutes au moyen d’un levier unique).
  - L’eau d’échappement est refoulée dans la bâche, en passant par le distributeur, puisque les soupapes de retenue sont toujours fermées. Les cylindres releveurs doivent avoir un diamètre capable de donner à l’eau la pression qui lui est nécessaire pour remonter dans la bâche. La presse fonctionne sous une pression de 200 kilog. ; les releveurs et les cylindres de. la plate-forme mobile sous une pression de 50 kilog.
  - Dans les nouveaux modèles Tannett-Walker, c’est le pot de presse qui est mobile, cela pour faciliter le remplacement des cuirs de la garniture du piston.
  - De nombreuses presses Tannett-Walker sont actuellement en usage, notamment une de 600 tonnes, une de 1.000, 6 de 1.200, 4 de 2.000 (Krupp, Creusot, Terni, aciéries
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  - Witkowitz, en Autriche), 2 de 4.000 (Brown à Shefïield, Châtillon, Commentry et Neuves-Maisons, à Montluçon), une de S.000 tonnes (Krupp). On voit que leur puissance n’atteint d’ailleurs pas celles de certaines presses Whitworth.
  - Mentionnons, avant d’en finir avec ce type, la presse Duplex semblable à celle qui a
  - La Mécan. à VExpos. — N° 11.
  - 3
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  - LA MÉCANIQUE A L’EXPOSITION
  - été inaugurée, il y a quelques années, à Barrow-in-Furness, pour l’ébauehage des lingots à tôles au autres de moyennes dimensions. Elle se compose d’une presse verticale de 1.200 tonnes forgeant le lingot dans le sens de la plus grande dimension et d’une presse horizontale de 600 tonnes forgeant ce même lingot sur les petites faces. Ces deux presses fonctionnent alternativement, le lingot passant de l’une à l’autre au moyen de deux tabliers mobiles à rouleaux transporteurs, articulés à l’une de leurs extrémités, soulevés à l’autre par de petits pistons hydrauliques, pour faciliter le passage du lingot au-dessus du tas inférieur de la presse verticale. Cette presse Duplex remplace un laminoir dégros-sisseur dont le coût est toujours très élevé et l’alimentation exige une production considérable. Elle a aussi l’avantage de donner facilement les sections carrées ou rectangulaires sans rien changer aux tas, tandis qu’avec le laminoir il faut une série de cylindres1.
  - Presse Davy. — Il n’y a pas d’accumulateur; l’eau est refoulée, au moment où la pression doit être exercée par l’outil sur la pièce, par un jeu de pompes à simple effet qu’actionne une machine à vapeur ; celle-ci, devant partager les intermittences d’activité et d’arrêt des pompes, n’a pas de volant. Il y a simplement un réservoir d’eau à basse pression (5 kilog.) obtenue par de l’air comprimé.
  - La presse comprend, comme toujours, deux sommiers reliés par 4 colonnes; celles-ci sont creuses et servent de conduites d’eau.
  - Le sommier supérieur porte : 1° non pas un, mais deux pots de presse, dans chacun desquels se meut un piston de grande longueur (2 m. 80 environ) ; 2° entre les deux pots, dans l’axe de l’outil, un cylindre fermé à sa partie supérieure ; 3° deux cylindres hydrauliques releveurs.
  - Ces trois genres d’organes ont leur raison d’être dans la manœuvre de la traverse porte-outil placée entre les deux sommiers : 1° les pistons compresseurs exercent sur cette traverse la pression qui doit être transmise à la pièce ; comme ils prennent contact avec elle par des parties sphériques, il peut y avoir entre la traverse et les deux pistons de petits déplacements relatifs, inoffensifs pour les trois.
  - 2° Dans son mouvement de descente, la traverse porte-outil, guidée comme dans les autres presses par les quatre montants, l’est encore très efficacement par le déplacement d’un bras rigide solidaire d’elle dans le cylindre du sommier supérieur.
  - 3° Les cylindres releveurs assurent comme d’habitude le retour de la traverse à sa position supérieure.
  - On comprend le fonctionnement de cet ensemble. Le porte-outil étant supposé en haut, pour assurer sa descente à blanc jusqu’au contact de la pièce, sans mettre en action le moteur ni les pompes, on fait communiquer les cylindres releveurs et les pots de presse avec le réservoir de basse pression, les premiers pour que l’eau à haute pression qu’ils contiennent soit recueillie dans le réservoir, les seconds pour produire la descente du porte-outil, sans dépense de force motrice.
  - Dès que l’outil est arrivé au contact de la pièce, on met les pompes en action : les grandes valves des pistons forgeurs rompent automatiquement les communications entre les pots de presse et le réservoir de basse pression et l’ouvrent avec la conduite des pompes. Les cylindres releveurs continuent à communiquer avec la basse pression.
  - Quand la descente de l’outil est terminée, on fait communiquer ces cylindres avec la conduite des pompes ; l’eau à haute pression fait remonter l’outil et l’eau des pots s’écoule dans le réservoir à basse pression.
  - Le mécanicien dispose d’un levier pour faire jouer la distribution de l’eau et d’un volant pour faire fonctionner le moteur et les pompes. La facilité de ces manœuvres permet une marche rapide. Les vitesses des divers mouvements sont à peu près les
  - 1. Chômienne, Loc. citp. 115.
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  - MÉCANIQUE DE LA FORGE
  - suivantes : descente à blanc aussi grande qu’on le veut ; descente du tas supérieur pendant la pression, S cm. par seconde ; montée du tas supérieur pendant la pression, 66 cm. par seconde.
  - Citons comme presse Davy, celles de 2.000 tonnes des Aciéries de Newburn (Angleterre), des Aciéries Holtzer à Unieux, des Forges de la Marine à Rive-de-Gier ;
  - Fig. 34 à 37.
  - Presse Breuer-Shumachér.
  - celles de 4.000 tonnes des Forges de la Marine à Saint-Chamond, de Cammellà Sheffield.
  - Presse Breuer et Schumacher (fig. 34 à 37). — Il n’y a pas d’accumulateur ni de machine à vapeur proprement dite, mais un simple compresseur formé par un cylindre à vapeur vertical à simple effet.
  - La vapeur admise sous le piston le force à s’élever et du meme coup fait monter sa tige prolongée bien au-dessus du cylindre, de manière à former le piston d’un corps de pompe de beaucoup plus petit diamètre. Ce corps de pompe est solidement encastré dans
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  - LA MÉCANIQUE A L’EXPOSITION
  - un chapeau en acier forgé, relié au cylindre à vapeur par 4 tirants en acier forgé, entourés eux-mêmes par 4 colonnes creuses, qui servent d’entretoises entre le chapeau et le fond supérieur du cylindre.
  - L’ascension du piston dans le corps de pompe provoque le refoulement dans le pot de presse de l’eau qu’il contient et qui lui est fournie par un réservoir à l’air libre, simplement placé dans les combles de l’atelier.
  - La presse a ses deux sommiers reliés par 4 tirants en acier forgé : celui du bas en fonte porte l’enclume ; celui du haut en acier moulé porte le pot de presse.
  - Le piston de ce dernier est relié par sa base à une traverse (guidée par 4 colliers qui embrassent les tirants) qui porte l’outil. Cette traverse est relevée par deux pistons à simple effet, mus non plus par l’eau sous pression, comme dans les presses ordinaires, mais par la vapeur. Ces cylindres sont placés au-dessus du sommier supérieur dans le prolongement des tirants.
  - Quand il s’agit de .forger une pièce, on commence par amener la traverse porte-outil au niveau demandé par l’épaisseur de cette pièce; pour cela on ouvre la communication entre l’ensemble formé par la pompe, le tuyau qui la relie au pot de presse et le pot de presse, d’une part, et le réservoir d’eau, d’autre part, et on admet dans les cylindres releveurs une quantité de vapeur en rapport avec la situation que les pistons doivent y occuper. Dès que la traverse est au niveau voulu, on ferme la communication entre le pot de presse et le réservoir, et on admet la vapeur dans le cylindre compresseur. La distribution est faite au moyen d’un tiroir cylindrique équilibré, muni de recouvrements pour permettre la détente de la vapeur. On fait ainsi monter le piston compresseur jusqu’au moment où l’outil est descendu au niveau le plus bas qu’on veuille lui faire atteindre ; on a ainsi un moyen bien simple de régler la course de l’outil forgeur.
  - Dès que la pression est terminée, le piston à vapeur redescend automatiquement sous l’action de la pesanteur : la vapeur, au lieu de s’échapper dans l’atmosphère, passe sur l’autre face du piston, où elle établit une contre-pression égale à celle qui règne dans le bas et où elle maintient le cylindre chaud, pendant les arrêts du piston. Elle ne s’échappe à l’extérieur que lors de la montée suivante.
  - Un seul levier de manœuvre sert pour tous les mouvements de la presse et du compresseur.
  - Une presse Breuer de 700 tonnes peut donner 1S à 20 coups par minute pour l’étirage des lingots, une trentaine de plus faible amplitude pour le finissage. La pression maximum obtenue est de 500 kg. par centimètre carré. La consommation de vapeur est proportionnelle à la pression exercée ; le rendement mécanique est d’ailleurs élevé. La simplicité de cette presse, sa docilité, son élasticité, l’absence de coups de bélier, grâce au ressort de la vapeur motrice, sont des avantages incontestables. M. Chômienne reproche à cette presse sa faible course, qui varie de quelques millimètres à une douzaine de centimètres.
  - Le système convient non seulement au forgeage, mais au matriçage, à l’emboutissage, au poinçonnage*
  - Citons parmi les presses Breuer actuellement en usage, celle de Grenswood et Batley à Leeds (600 tonnes), celle de la Fabrique russe de machines de Kolomna (1000 tonnes), celle de la Société belge de Marcinelle et Couillet (1500 tonnes), celle de l’usine Krupp à Essen (6000 tonnes). Nous ne sachons pas qu’il y en ait encore en France; en tous cas elle n’y était pas employée en 1897.
  - Comparaison des diverses presses. — De ce qui précède, il résulte que les caractères spécifiques des presses que nous venons de décrire sont à peu près les suivants :
  - Presse Whitworth — accumulateur, traverse mobile portant le pot de presse ;
  - Presse Tannett-Walker — accumulateur, chariot mobile pour l’enclume, traverse porte-outil solidaire du piston presseur ou du pot de presse mobile ;
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  - Presse Davy — pas d’accumulateur, appareil de basse pression, 2 pots de presse solidaires du sommier supérieur, 2 pistons presseurs solidaires de la traverse mobile, qui est guidée, en même temps que par des colliers, par un bras mobile dans un cylindre placé entre les deux pots.
  - Presse Breuer et Schumacher — ni accumulateur ni machine à vapeur proprement dite, mais simple piston à vapeur compresseur, cylindres releveurs à vapeur, course partielle obtenue à toute hauteur.
  - Nous allons mettre rapidement en relief les avantages de ces divers organes.
  - Accumulateur. — Comme il emmagasine l’eau sous pression, quand elle n’est pas envoyée au pot de presse, le moteur ne doit pas s’arrêter en même temps que la presse; on peut donc le munir d’un volant et lui assurer une marche régulière toujours plus avantageuse qu’une marche intermittente. On peut aussi le faire, comme d’ailleurs les pompes, moins puissant que s’il n’y avait pas d’accumulateur.
  - Celui-ci, pouvant rendre en quelques instants l’eau peu à peu emmagasinée, permet de donner au tas supérieur une vitesse de descente assez grande. Mais il ne faut pas oublier que l’arrêt brusque de la masse de l’accumulateur à poids 1 donnerait, avec une vitesse trop grande, des coups de bélier capables de désorganiser l’ensemble : en pratique on ne dépasse pas la vitesse de 1 à 2 mètres par minute.
  - Les inconvénients de l’accumulateur sont : d’une part, la complication qu’il amène dans la construction de la presse ; d’autre part, la grande consommation de vapeur qu’il entraîne. Toutes les manœuvres se font, en effet, avec de l’eau à haute pression, même celles qui se contenteraient d’une pression beaucoup plus basse, comme la descente du tas à blanc, le forgeage d’une pièce peu résistante.
  - Traverse mobile portant le pot de presse. — Elle a l'avantage de faire commencer la course utile au point où cela est le plus convenable; on peut, de la sorte, avec une faible course, c’est-à-dire avec un piston de petite longueur, forger des pièces de dimensions fort variables. La presse Whitworth est la seule qui ait cette traverse mobile; mais, par un moyen différent, la presse Breuer arrive au même résultat.
  - Chariot de Venclume. — Par la mobilité qu’il donne à l’enclume, il facilite beaucoup la manutention de la pièce.
  - Cylindre spécial de guidage. — En assurant à la traverse porte-outil un bon guidage, il rend possible le forgeage en porte à faux sans risques pour les organes de la presse et les garnitures des pistons.
  - Compresseur à vapeur. — Il permet une grande vitesse de descente. Tandis qu’avec la presse Davy, cette vitesse n’est guère que de 0m 70 à 0m 80 par minute, et que de lm à lm 50 avec les presses Whitworth et Tannett-Walker, elle atteint 6 à 9m avec la presse Breuer et Schumacher.
  - La vitesse de relevage est aussi très grande avec cette dernière : on est forcé de limiter l’action de la vapeur dans les cylindres releveurs.
  - Les quatre systèmes de presses admettent d’ailleurs, dans les limites de leurs vitesses maxima, d’assez grandes variations d’allure.
  - Pour ce qui est du nombre de coups qu’ils peuvent donner par minute, on peut les évaluer avec une presse de 2.000 tonnes à environ :
  - 10 dans le système Davy (à cause des arrêts de la machine).
  - 10 à 12 dans le système Tannett-Walker.
  - 12 à 15 dans le système Whitworth.
  - 15 à 20 dans le système Breuer et Schumacher.
  - Pour les presses de plus de 2.000 tonnes, qui travaillent de très gros lingots, la
  - 1. A cet égard un accumulateur à air comprimé serait préférable ; il est appliqué dans la presse Fritz Baare. Une presse de ce système, de 4.000 tonnes de puissance, est en activité aux aciéries de Bochum (Westphalie).
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  - lenteur des mouvements n’est pas un inconvénient, tant que la presse marche plus vite que la manœuvre des lingots et cette condition n’est pas difficile à réaliser.
  - CHAPITRE X
  - Laminoirs.
  - L’Exposition de 1889 avait consacré la vogue des machines réversibles, que M. Ramsbottom employait dès 1867 pour le laminage des fortes tôles, et que la Société Cockerill avait appliquées en 1875 au laminage des rails. On signalait alors la machine réversible des aciéries du Nord et de l’Est, d’une puissance de 5.000 chevaux-vapeur qui effectuait le laminage à grande longueur des rails et des billettes.
  - La caractéristique de l’Exposition de 1900 nous paraît être dans la consécration du train à blooms et dans les dispositifs mécaniques puissants que le laminage des gros lingots a rendus nécessaires pour assurer, presque en dehors de toute intervention de la force musculaire, le service de ce puissant engin. Le train à blooms est, en effet, un énorme dégrossisseur destiné à remplacer le pilon pour amener les gros lingots que l’on s'est mis à couler aux dimensions acceptables pour les trains finisseurs.
  - Machines motrices. — Beaucoup d’ingénieurs, partant de ce principe qu’une machine de laminoir devait être simple et d’un fonctionnement sûr, se sont pendant longtemps contentés de machines marchant à 3 ou 4 atmosphères de pression, sans surchauffe, sans détente, en tout cas sans double détente, souvent sans condensation, consommant dès lors une très grande quantité de vapeur. On est revenu de cette fausse conception des choses, et on s’est attaché à rendre la machine du laminoir plus économique.
  - Le timbre des chaudières s’est élevé à 6,8, parfois 10 atmosphères. On a appliqué la surchauffe. Aux condenseurs individuels, qui souvent refusaient leurs services au moment où ils eussent été les plus nécessaires, on a substitué des condenseurs centraux, desservant tous les moteurs de l’atelier et leur assurant un vide efficace, et les machines de laminoir en ont profité comme les autres. Le bénéfice de la double détente leur a aussi été étendu, sinon sous la forme de machine à deux cylindres parallèles, qui demande pas mal d’espace et exige l’emploi d’arbres coudés, du moins sous celle de machine à deux cylindres l’un derrière l’autre.
  - Actuellement, cette machine-tandem à volant se partage la faveur des constructeurs avec les machines réversibles sans volant à 2 ou 3 cylindres.
  - On a cherché àfaire bénéficier du compoundage ces machines réversibles elles-mêmes. Dans le système drilling, c’est-à-dire à 3 cylindres égaux commandant chacun une manivelle calée à 120° des deux autres, on peut l’appliquer en affectant, le cylindre du milieu à la haute pression et les deux autres à la basse. On pourrait aussi accoler à chaque cylindre à haute pression un cylindre de plus grand diamètre où la vapeur se détendrait; cela serait surtout avantageux quand la pression atteint 10 ou 12 atmosphères. Mais ces solutions semblent, la dernière surtout, assez compliquées ; et, en fait, la presque totalité des machines réversibles restent à simple détente1.
  - Il serait pourtant désirable que la double détente pût leur être appliquée. Certains constructeurs affirment bien que la machine drilling à simple expansion est aussi économique que la machine compound tandem, grâce au timbre élevé, à la surchauffe, à la
  - 1. Mantiormons pourtant la machine réversible de M. Kiesselbach, de Rath, qui marche à double détente (Stahl und eisen, n° 18, 1899).
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  - condensation centrale, parce qn elle supporte mieux que cette dernière les variations de
  - Fig. 38 et 39. — Machine drilling^E'/i/’/iard^ et Sehmer.
  - travail. Mais il ne peut en être ainsi, pensons-nous avec M. Lantz, directeur de Remscheid, que si la machine tandem à volant est obligée, par suite d’une alimentation insuffisante
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  - LA MÉCANIQUE A L’EXPOSITION
  - du laminoir, de marcher souvent à vide, au lieu de s’arrêter, comme le ferait plus commodément une machine réversible.
  - Nous allons décrire comme exemple de cette dernière la machine exposée au Champ-de-Mars par MM. Ehrahrt et Sehmer, de Schleifmühle, près Saarbrück (fîg. 38 à 41).
  - Machine Ehrarht et Sehmer. — C’est une machine drilling-, à simple détente et condensation centrale, destinée à actionner des trains duos de 650 millimètres de diamètre.
  - Machine drilling Ehrhardl et Sehmer
  - Chaque piston a 1 mètre de diamètre et 1 mètre de course. Avec de la vapeur à 8 atmosphères, à la vitesse moyenne de 120 à 130 tours, elle développe un travail de 3.500 à 4.000 chevaux.
  - La distribution se fait par tiroirs cylindriques, dont les boîtes sont placées sur le côté des cylindres. Cette disposition a pour but de donner au mécanisme la solidité nécessaire et de le rendre plus accessible.
  - Immédiatement au-dessus de chaque boîte à tiroir est placée une soupape de vapeur
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  - à double siège, de sorte que l’espace entre cette soupape et l’orifice d’admission du tiroir est un strict minimum. Les trois soupapes sont actionnées simultanément à l’aide d’un levier placé sur la plate-forme du mécanicien.
  - Gomme les résistances des laminoirs varient à chaque instant et que les masses en mouvement de la machine et du train n’ont qu’une force vive très faible, il est impossible de régler la vitesse par la variation exclusive des degrés d’admission. Il faut plutôt avoir recours aune admission relativement grande (30 à 50 p. 100, suivant la résistance et la force de la machine) et faire varier la vitesse au moyen des soupapes de prise de vapeur, c’est-à-dire en étranglant la vapeur plus ou moins fortement.
  - Chaque cylindre horizontal commande une manivelle calée à 120° des deux autres sur l’arbre moteur.
  - Au-dessus du milieu de ce dernier, se trouve la plate-forme de manœuvre, d’où le mécanicien domine la machine et le laminoir.
  - Sur l’un des côtés de la machine est installé le servo-moteur de changement de marche, comprenant un cylindre à vapeur et un frein hydraulique; il permet de soulever et d’abaisser la coulisse rapidement et de la régler au degré d’admission nécessaire au travail à développer.
  - La manœuvre de ce servo-moteur et des trois soupapes de prise de vapeur est fort
  - Fig. 42. — Machine réversible Allis.
  - simple; il faut pourtant beaucoup d’habileté et d’attention au mécanicien pour marcher avec de petites admissions et des degrés de détente favorables. Il faut s’attacher à conduire la machine de façon qu’elle s’arrête au moment même où la pièce laminée quitte les cylindres. Un mécanicien adroit économisera jusqu’à 20 et 30 p. 100 de la vapeur consommée par la machine quand elle est mal conduite.
  - Machine du Creusot. — Le Greusot a construit pour son compte personnel et pour d’autres usines, notamment pour des laminoirs russes, une machine monocylindrique de 900 à 1.000 chevaux. Cette machine verticale est commode quand la place manque; elle a seulement l’inconvénient de coûter plus cher que la même machine horizontale. Elle est à distribution Gorliss ; les quatre valves sont actionnées par un plateau unique, oscillant sous l’action d’un excentrique calé sur l’arbre moteur, mais qui, contrairement à l’habi-
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  - tude, ne se trouve pas au milieu du cylindre, de sorte que les bielles de la distribution sont dissymétriques.
  - Machines AUis. — La E. P. Allis C°, de Milwauke (Etats-Unis) construit des machines, qui ont cette particularité que leurs deux cylindres sont placés à angle droit.
  - La fîg. 42 représente une machine réversible qui fonctionne dans les usines de Worcester, de l’American Steel and Wire C°. Naturellement, comme toutes les machines réversibles, elle est sans volant. Le mécanisme de changement de marche est actionné par un cylindre hydraulique relié au système hydraulique général de l’usine. Le diamètre de chacun des cylindres est de 1 m. 12, leur course de 1 m. 52; la distribution est commandée par un excentrique pour chaque cylindre. La hauteur de la machine est de 9 m. 80. La plaque de fondation, de 3 mètres X 11 m. 50 pèse à elle seule 47 tonnes.
  - Une machine presque identique à la précédente, mais compound, va être construite pour la Carnegie Steel C° ; son cylindre horizontal aura 1 m. 12 de diamètre, et son cylindre vertical 1 m. 98 ; leur course commune sera de 1 m. 52. Elle comportera un volant de 7 m, 30 de diamètre, pesant 68 tonnes; elle actionnera un train trio.
  - Duos et trios. — D’une façon générale, on se sert des trios pour les petits et moyens fers jusqu’aux poutrelles de 400 millimètres et de duos réversibles pour les gros et moyens fers. Il n’est pas bien prouvé qu’avec les appareils de relevage, comme on les construit actuellement, on ne pourrait pas employer les trios pour de plus gros fers ; quoi qu’il en soit, les choses se passent jusqu’ici comme nous venons de le dire. On ne peut donc comparer entre eux le trio et le duo réversible que pour les moyens fers. Pour ceux-ci, la question est encore controversée de savoir lequel des deux systèmes est le meilleur.
  - M. Lantz résume comme il suit les avantages respectifs de l’un et de l’autre1.
  - Un trio exige moins de cages qu’un duo réversible, parce que les cannelures peuvent y être disposées par paires les unes au-dessus des autres. On peut avec lui faire en même temps autant de passes qu’il y a de cages en marche, tandis que le duo réversible ne permet que dans les cas rares de passer deux barres à la fois; le trio produit donc plus qu’un duo comparable.
  - Avec le duo les releveurs deviennent inutiles. Une barre engagée entre les cylindres et menaçant de mal passer peut presque toujours être retirée sans être gravement endommagée. Le train réversible permet de dégrossir la pièce à petite vitesse et de la finir avec des vitesses notablement accrues. Il faut bien moins d’ouvriers pour desservir un duo réversible bien installé que pour un trio de la même force.
  - On peut ajouter que le trio, avec sa marche continue, ne nécessite pas une machine aussi forte et robuste que le duo, et que la machine compound à volant dépense moins qu’une machine réversible.
  - En somme, il faut conclure que, dans une installation nouvelle, l’espace disponible, la dépense de vapeur, le taux des salaires, les dépenses de premier établissement sont autant de facteurs à consulter pour fixer le choix à faire entre le trio et le duo réversible.
  - Cylindres. — On commence à employer pour la confection de ces cylindres l’acier. On a pu voir à l’Exposition, dans le Stand de la Société des Aciéries de France, un cylindre finisseur en acier, qui est, paraît-il, le premier du genre exécuté chez nous. Il est tourné avec des cannelures profondes et étroites; il pèse 6.500 kilog. Il a permis d’exécuter une commande de 400 tonnes d’éclisses géantes de la Compagnie de l’Ouest (46 kg. 250) et a parfaitement résisté alors que nombre de cylindres en fonte n’avaient pu le faire. L’acier employé est à la fois doux et résistant.
  - La même Société avait exposé une cage double duo du système Banning, qui a été
  - 1. Bulletin du Comité des forges, déjà cité, p. 28 et 29.
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  - employé pour la première fois en France à Isbergues. Il offre cette particularité, avec un petit nombre de cages, d’avoir, sur une longueur de train réduite, simultanément toute la série des profils ronds, carrés et plats, qui peuvent être laminés sur ce petit train. Il a pu fournir par vingt-quatre heures 140 tonnes de ronds de 19 et 20 millimètres en acier. On espère dépasser encore cette production.
  - La Société Augustin Delattre nous a montré une cage dégrossisseuse pour un train de 850 millimètres de diamètre, qui lui a été commandée par plusieurs grandes aciéries françaises. Cette cage était exposée complète; il n’y manquait que les équilibreurs du système supérieur, qui n avaient pas été mis en place pour éviter de faire des fondations. Le mouvement de serrage du cylindre supérieur est produit par cylindres hydrauliques, actionnant les vis du train au moyen d’une crémaillère.
  - Les diamètres les plus employés pour les cylindres sont 600 millimètres pour les poutrelles de 10 à 16 millimètres, 700 millimètres pour celles de 16 à 24 millimètres, 800 millimètres pour les poutrelles et les rails de 24 à 34 millimètres, 900 millimètres pour les plus grands profils.
  - La Duisburger Maschinenbau Actiengesellschaft a monté pour la Société métallurgique de l’Oural-Volga, en Russie, des cylindres à blooms de 1,150 millimètres et de 2 m. 900 de longueur de table.
  - Cannelures. — A l’époque où on ne laminait que du fer puddlé, le tracé des cannelures était fort délicat, surtout quand il s’agissait de profils un peu compliqués, avec des épaisseurs faibles ou inégales.
  - Avec l’acier les choses se sont fort simplifiées. Comme c’est un corps homogène, résistant beaucoup mieux à la compression et à l'étirage qu’un paquet de barres de fer, il n’a pas besoin d’être aussi comprimé que le fer : la décroissance des cannelures est plus faible qu’avec ce dernier.
  - Pour ce qui est de la répartition des cannelures sur les divers jeux de cylindres, M. Lantz remarque que les dégrossisseurs doivent être tracés de façon à pouvoir servir pour autant de profils que possible, sans que la qualité des cannelures en souffre ou que le laminage soit rendu plus difficile.
  - Colonnes. — Les colonnes suivent comme dimensions et solidité le mouvement ascendant des cylindres. Le cylindre du haut est d’ordinaire équilibré hydrauliquement ; le mouvement des vis est également hydraulique et à crémaillère.
  - Dans les gros trains réversibles, la première cage est quelquefois montée avec le cylindre supérieur mobile, spécialement quand on doit y laminer des poutrelles, afin de pouvoir y dégrossir sur champ des profils de différentes hauteurs.
  - Les colonnes du système Blau-Erdmann ont des chapeaux amovibles ou tout au moins capables de pivoter sur un des côtés, pour la commodité des changements de cylindres ; en outre les cylindres inférieur, et médian dans le cas d’un trio, peuvent être abaissés ou élevés au moyen de leviers traversant les montants et manœuvrables de l’extérieur.
  - Dans le système Ortmann, les deux colonnes sont faites d’une seule pièce, ou, si elles sont très grandes, en deux pièces boulonnées ensemble ; de cette façon, les pignons sont très solidement fixés dans leurs coussinets ; ils tournent d’ailleurs dans un bain d’huile, qui en diminue beaucoup l’usure.
  - Pignons. — Les pignons constituent le mode le plus habituel de transmission du mouvement de la machine aux cylindres. Ils sont en acier, tout en acier coulé ou bien en acier coulé comme couronne dentée et en acier forgé comme moyeu, les deux parties étant réunies à chaud ou à la presse. Aux États-Unis, les pignons sont souvent faits avec deux rangées de dents horizontales alternées, quelquefois avec deux rangées de dents à chevrons.
  - On se passe pourtant de pignons dans deux cas :
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  - 1° Quand la machine ne fait pas plus de cent tours par minute ; alors elle attaque directement les cylindres.
  - 2° Quand les cylindres doivent marcher très vite, à plusieurs centaines de tours par minute, comme pour les trains qui servent à fabriquer le produit appelé Machine, consistant en fils d’acier ou de fer de 2 à 4 millimètres de diamètre; la transmission se fait alors par câbles ou courroies.
  - Engins de service des trains. — Ils sont, comme nous l’avons dit, caractéristiques, du laminoir moderne, par leur puissance et leur caractère mécanique.
  - Le service des duos comporte deux genres de transports : perpendiculaires aux axes des cylindres, pendant le laminage de la pièce ; parallèles à ces axes, pendant son passage d’une cannelure à l’autre.
  - Rouleaux.—Les premiers transports sont effectués par des rouleaux d’égal diamètre, disposés parallèlement aux cylindres, de façon que leurs arêtes supérieures soient dans un plan horizontal ou légèrement incliné vers le laminoir. Parfois le rouleau le plus voisin de ce dernier est fait avec plusieurs diamètres, de manière à présenter la pièce aux cannelures de différentes hauteurs. Gomme ces rouleaux supportent des masses très lourdes, il faut les faire très robustes, et d’autant plus qu’ils sont plus rapprochés des cages: on donne de 180 à ISO millimètres de,diamètre aux axes des rouleaux les plus voisins des cylindres, 130 millimètres aux axes des rouleaux les plus éloignés.
  - Ces rouleaux sont actionnés mécaniquement : les pignons qui leur transmettent le mouvement des arbres principaux de commande, doivent être faits en acier de première qualité ; on leur donne jusqu’à S00 et 700 millimètres de diamètre. Comme au-dessus des pignons il faut qu’il y ait la place des plaques de dallage destinées à recouvrir les intervalles laissés par les rouleaux, et ,comme ceux-ci doivent dépasser les plaques de 60 à 80 millimètres, leur diamètre finit par dépasser 700 millimètres.
  - Les rouleaux, pour assurer le va-et-vient des pièces laminées, doivent pouvoir tourner dans deux sens opposés. Ils sont souvent commandés par de petites machines réversibles à 2 cylindres, analogues à celles qui actionnent les laminoirs réversibles eux-mêmes. Mais ces machines consomment beaucoup de vapeur, et d’autant plus que la conduite qui les relie aux chaudières est plus longue. Dans ces conditions, il vaut mieux avoir recours à une machine centrale, qui met en mouvement un arbre régnant tout le long de l’usine, et sur lequel on prend, au moyen de courroies, la force destinée à actionner les arbres secondaires des chemins de rouleaux et autres engins.
  - Dans certaines usines, on commence à utiliser l’électricité, qui se prête très bien à la distribution de l’énergie dans tout l’atelier, et dont les moteurs donnent facilement la réversibilité nécessaire. Il faut citer l’installation de Micheville-Villerupt, sur laquelle M. Max Meier, directeur de ces Forges, a donné d’intéressants renseignements à l’Assemblée de Dusseldordf *.
  - Deux groupes de 250 chevaux chacun (un troisième groupe d’égale puissance sert de réserve) fournissent le courant sous 450 volts, à l’aide de dynamos génératrices, directement montées sur les arbres des machines à vapeur, faisant 85 tours par minute. Le courant actionne, indépendamment des chemins à rouleaux desservant directement les laminoirs, d’autres chemins à rouleaux simplement transporteurs, et d’autres appareils que nous décrirons ultérieurement : transbordeurs, scies, cisailles, appareils de chargement
  - des billettes. Mais il actionne seulement les moteurs électriques affectés à ces divers
  - mécanismes, auxquels la force est finalement transmise par des courroies ; M. Meier estime qu’il faut se garder d’aller jusqu’à la commande des rouleaux eux-mêmes par des électro-moteurs réversibles. Cette installation donne de bons résultats.
  - 1. Bulletin du Comité des Forges, p. 54 etsuivantes.
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  - Un fait à noter c’est que l’électricité, employée pour tant d’usages aux États-Unis, est restée, au moins jusqu’en 1898, inutilisée pour les services'que nous venons d’énumérer. Il ne faut pas y voir une présomption contre la bonne adaptation de l’électricité à ces applications particulières. Peut-être le motif de cette abstention réside-t-il uniquement dans le bas prix des charbons qui servent, aux États-Unis, à produire la vapeur, et qui enlève tout intérêt à une petite économie de combustible.
  - Transbordeurs. — Les mouvements parallèles aux axes des cylindres se font par transbordeurs ou ripeurs, chargés aussi parfois de donner quartier à la pièce avant de l’engager dans une nouvelle cannelure.
  - Un transbordeur consiste essentiellement en un petit chariot, mobile parallèlement aux cylindres, entre les rouleaux, muni de tocs chargés d’assurer l’entraînement de la pièce et, s’il y a lieu son retournement.
  - Transbordeur-retourneur de la Duisburger Maschinenbrau Actiengesellschaft. —
  - La fig. 43 le représente ; il est fort analogue à celui qu’a construit la même maison
  - Fig. 43. — Transbordeur-retourneur hydraulique.
  - pour la Société Métallurgique de V Oural-Volga, en Russie. On voit sur la droite le cylindre hydraulique, de 200 millimètres de diamètre et 2 m. 60 de course, qui, sous l’action d’eau à 25 atmosphères de pression, produit le mouvement transversal du chariot sur des rails placés au-dessous de la table des rouleaux, qui reste fixe. Les tocs se déplacent dans les intervalles des rouleaux, et se soulèvent pour le retournement de la pièce : à cet effet, le piston du cylindre hydraulique, de 180 millimètres de diamètre et 500 millimètres de course (qu’on voit à gauche et en bas du plan, en face du cylindre chargé d’équilibrer ses mouvements), fait tourner un pignon conique, engrenant avec un pignon semblable monté sur un axe perpendiculaire aux rouleaux. Le mouvement de ce dernier pignon, par le dispositif que représente la figurine de gauche, se transmet par une crémaillère aux tocs et les soulève. Les tocs, après avoir retourné la pièce, produisent son ripage en la forçant à suivre le mouvement du chariot.
  - Transbordeur des aciéries de Micheville-Villerupt.—Dans ce transbordeur, le chariot
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  - est traîné par une chaîne sans fin, qui reçoit son mouvement de l’arbre de l’atelier par une courroie et un jeu d’engrenages.
  - Transhordeur-retourneur Sachs. — Le transbordeur-retourneur Sachs n’est pas fondé sur le jeu d’un chariot muni de tocs, mais sur celui de leviers à encoches. Ces leviers d (fîg. 44), au nombre de trois, sont articulés à leur extrémité de gauche avec le croisillon a, form antla tête du piston hydraulique horizontal o; et^ à leur extrémité de droite, ils reposent sur une traverse h articulée avec la tête du piston vertical g. Ces leviers sont disposés entre les rouleaux de la table avanceuse, et pour qu’aucun morceau de lingot ne tombe dans les intervalles des rouleaux, ils sont munis à leur partie supérieure d’une traverse i, ainsi que le représente la figure de détail. Pour faire passer le lingot de la première à la seconde cannelure du laminoir, on arrête les rouleaux, on amène, à l’aide du cylindre o, l’avant des encoches d'au droit de la face gauche du lingot, et, à l’aide du piston g, on soulève les leviers cZ, de façon que le lingot tombe en d', en basculant de 90°; cela fait, à l’aide du cylindre o, on l’amène en face de la seconde cannelure et on rabaisse
  - Fig. 44 — Transbordeur-retourneur Sachs.
  - les leviers jusqu’à ce que le lingot vienne reposer sur les rouleaux de la table. Le passage de la deuxième cannelure se fait de même à l’aide des encoches d~.
  - Le service des trios, indépendamment des mouvements perpendiculaires aux axes des cylindres et parallèles à ces axes, que nous venons de voir réalisés pour les duos, comporte encore des mouvements verticaux pour faire passer la pièce de dessous le cylindre médian au-dessus de ce cylindre et inversement. Les premiers mouvements sont effectués, comme pour les duos, par des chemins de rouleaux et des transbordeurs-retourneurs ; les seconds le sont par des releveurs.
  - Transbordeur-retourneur de la Maximïlianshütte. — Les figures 45 et 46 représentent le transbordeur-retourneur construit par la Maschinenbau Actiengesellschaft pour le trio à blooms de la Maximilianshütte, près Rosenberg (Bavière). Le chariot est mû entre les rouleaux par un cylindre hydraulique. Il porte 6 tocs qui ne dépassent pas le dessus du plateau-releveur, quand il est dans sa position la plus haute. Pour donner quartier au lingot, on amène le chariot au-dessous, dans une position telle que le lingot, quand le plateau redescend, porte par une de ses arêtes sur les tocs et se retourne de lui-même.
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  - Dans ce laminoir, le relevage est fait par des plateaux à rouleaux que des cylindres hydrauliques font monter et descendre. Les rouleaux sont actionnés par une machine réversible. G est le côté du plateau touchant la cage qui monte ou descend, de manière à former un plan incliné, et ce sont les rouleaux qui font remonter à la pièce ce plan.
  - Fig. 45. — Transbordeur-retourneür hydraulique.
  - (Coupe transversale et plan.)
  - Chariot de la Compagnie Carnegie. — Aux Etats-Unis, notamment à Homestead, à l’usine de la Compagnie Carnegie, les mouvements longitudinaux transversaux et verticaux sont produits par un chariot : de chaque côté du train, se trouve une large fosse, dans laquelle roule, sur une voie de 4 mètres, un chariot actionné par l’électricité ou la vapeur ; sur ce chariot repose la table à rouleaux qui reçoit la pièce sortant des cannelures inférieures. Quand la barre est complètement dégagée, le chariot se soulève jusqu’à ce
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  - qu’elle soit à la hauteur des cannelures inférieures. De l’autre côté du train, le chariot s’abaisse et se déplace latéralement pour amener la pièce dans la cannelure inférieure suivante. Cette disposition diminue les frais de premier établissement, économise la main-d’œuvre, mais a l’inconvénient de ne permettre le travail que dans l’une des cages que dessert le chariot. Cet ensemble complexe fonctionne d’ailleurs très bien b
  - Transport des lingots et des produits. — Le transport du lingot au blooming et du produit fini au dépôt se fait par rouleaux et transbordeurs analogues à ceux que nous venons de décrire pour le service des laminoirs. Nous noterons seulement quelques différences.
  - Les premiers rouleaux que le lingot parcourt, au sortir du culbuteur par exemple, sont souvent fous : ils forment un plan incliné, sur lequel les lingots glissent pour arriver aux rouleaux actionnés qui les amènent au blooming.
  - Les rouleaux simplement transporteurs ont des axes d’un diamètre moins forts que ceux des rouleaux qui servent le laminoir (110 millimètres).
  - Les transbordeurs qui amènent les produits au dépôt ont des tocs à charnière, de
  - Fig. 46. — Transbordeur-retourneur hydraulique. (Vue et coupe longitudinales.)
  - manière que ces tocs puissent, après avoir ripé une pièce jusqu’à la place qu’elle doit occuper, s’abaisser de façon à passer sous elle, pendant que le chariot revient sur ses pas pour aller prendre une autre pièce, ou quand il va rechercher une pièce mise en dépôt pour la placer sur le chemin de rouleaux qui la conduira à l’appareil de chargement.
  - Chargement des produits. — Dans certaines usines américaines, ce chargement est assuré mécaniquement par tout un ensemble assez complexe, mais d’un emploi sûr et commode.
  - Les billettes reprises du dépôt, ou mieux encore venant directement de la cisaille, sont amenées par une chaîne sans fin horizontale à une autre chaîne sans fin inclinée, qui les élève à environ 6 mètres au-dessus du sol ; les maillons de cette chaîne sont formés par des fers cornières de façon à empêcher le glissement des billettes vers le bas.
  - Perpendiculairement à cette chaîne sans fin, et à hauteur de son extrémité supérieure, circule sur une charpente légère en fer, un transporteur à toile sans fin, sur le côté duquel
  - 1. Bulletin du Comité des Forges, p. 53.
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  - se trouvent de distance en distance des glissières inclinées par lesquelles les billettes, déviées par une barre que l’on place en travers du transporteur, tombent sur le sol, ou mieux sur un autre transporteur, qui, à l’un de ses bouts, se relève pour déverser les billettes dans des wagons. A l’usine Homestead, de la Compagnie Carnegie, les glissières sont disposées en caisses-trémies fermées par des vannes ; en ouvrant ces dernières, des billettes s écoulent dans les wagons placés au-dessous, jusqu’à concurrence des 25 tonnes que contiennent parfois les wagons américains, beaucoup plus grands, comme on le sait, que nos wagons européens.
  - L’installation, que nous venons de décrire pour les billettes, peut aussi être montée, sauf pourtant en ce qui concerne les caisses-trémies, pour les petits blooms.
  - Pour les rails, poutrelles..., le chargement à bras si onéreux est, autant que possible, remplacé par des procédés mécaniques. Plusieurs usines allemandes emploient des ponts roulants électriques dont les voies sont perpendiculaires à celles des wagons ; mais un pont roulant ne peut desservir qu’une travée. A cet égard les grues à longues volées, comme celles de la Brown Hoisting C° de Cleveland (Ohio) sont beaucoup plus avantageuses, parce que leurs grandes portées (30 à 40 mètres de chaque côté) leur permettent d’atteindre des pièces disposées dans des travées différentes, et cela est particulièrement commode quand le chargement d’un même wagon doit se composer de produits de longueurs et dès lors de travées différentes. Si on ajoute à cela que les divers mouvements de ces grues sont fort rapides (3 mètres par seconde pour le déplacement de la grue,
  - 1 m. 20 pour le levage vertical de la charge, 4 mètres pour le mouvement du chariot), on comprendra de quelle puissance de travail elles sont capables.
  - Nous allons terminer cette étude sur les laminoirs en parlant brièvement de quelques trains modernes remarquables.
  - Train blooming réversible de la Société anonyme des Aciéries de France, à l’Usine d’Isbergues (Pas-de-Calais). Ce train, mis en route au début de 1899, peut être considéré comme un modèle du genre. Il est desservi par 8 pitts chauffés au charbon, 12 pitts ordinaires et un four vertical à gaz à 14 alvéoles, nouvelle disposition Siemens : l’usine d’Isbergues a été la première en France à employer un four de ce système, qui permet de passer au blooming jusqu’à 500 tonnes de lingots en vingt-quatre heures, avec une dépense de charbon minime et un personnel fort réduit (un machiniste, un gazier, trois hommes).
  - Une grue hydraulique centrale prend les lingots (de forme constante, pesant toujours 2.500 kilog.) sous la grue de service du bassin de l’appareil Bessemer, les enfourne, les défourne et les dépose sur le basculeur des rouleaux qui les conduisent au blooming.
  - Celui-ci, à cylindres de 1 m. 10 de diamètre et de 2 m. 70 de longueur, est muni des derniers perfectionnements : appareil de serrage hydraulique permettant une levée de 16 centimètres du cylindre supérieur, rouleaux automatiques à l’arrière et à l’avant, ripeur-retourneur hydraulique à l’avant... Il fabrique des blooms, dont la section va de 0 m. 080 X 0 m. 080 jusqu’à 0 m. 350 X 0 m. 350, qui sont débités par une cisaille Breuer et Schumacher, placée sur l'axe des rouleaux arrière et munie d’un tablier-releveur hvdraulique à rouleaux entraînés. Un élévateur hydraulique permet le chargement rapide des blooms ou billettes.
  - Ce blooming est commandé par une machine réversible de 2.500 chevaux, à
  - 2 cylindres horizontaux de 1 m. 10 de diamètre et 1 m. 20 de course. La distribution s’y fait par pistons que commandent des coulisses de Stephenson, le changement de marche par servo-moteur avec piston compresseur à huile pour éviter les chocs de fond de course.
  - Train blooming réversible de la Société métallurgique de VOural-Volga. —- Il a été construit par la Duishurger Maschinenhau Actiengesellschaft. Le lingot chaud est apporté verticalement dans le culbuteur qui le jette sur un plan incliné formé par des rouleaux non
  - La Mécan. a VExpos. — N° 11. 4
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  - actionnés; de ceux-ci il passe sur 6 rouleaux horizontaux actionnés, qui l’amènent à la table de laminoir, constituée par cinq rouleaux : le dernier, le plus rapproché de la cage, a trois diamètres différents correspondant à la profondeur des cannelures. Sous cette table est disposé un transbordeur-retourneur hydraulique fort analogue à celui que nous avons décrit (fig. 43).
  - Les cylindres lamineurs ont 1 m. 150 de diamètre et 2 m. 900 de longueur, leurs tourillons 0 m. 490 de diamètre et 0 m. 550 de longueur, les pignons 1 m. 206 de diamètre. Le cylindre supérieur est équilibré hydrauliquement ; le mouvement des vis à crémaillère est également hydraulique.
  - De l’autre côté de la cage se trouve une table composée comme celle d’avant des cinq rouleaux, dont un à trois diamètres. Au delà de ces cinq rouleaux, en face des petites cannelures, se trouvent, à l’avarït et à l’arrière, trois ou quatre rouleaux actionnés comme ceux des tables, mais plus courts : ces rouleaux supplémentaires sont destinés à faciliter les dernières passes.
  - Le chemin de départ des blooms est constitué par des rouleaux actionnés qui les entraînent à une cisaille hydraulique, marchant sous la pression de 200 atmosphères et capables de couper à chaud des blooms de 300 millimètres de côté.
  - Les rouleaux de départ, réversibles comme tous les rouleaux actionnés, sont commandés par un moteur électrique de 30 chevaux. Tous les autres rouleaux d’arrière le sont par un moteur électrique de 45 chevaux. Un moteur semblable actionne les rouleaux d’avant. Quant au train lui-même, il est commandé par une machine réversible à deux cylindres de 1 m. 080 de diamètre et 1 m. 300 de course, faisant 150 à 160 tours par minute et en imprimant, par un jeu d’engrenages, 50 à 60 aux cylindres lamineurs.
  - Nous ne connaissons pas la production journalière de ce train; elle est certainement analogue à celles que donnent en Allemagne des laminoirs similaires, sur lesquelles M. Lantz nous fournit les renseignements suivants : les lingots coulés carrés, avec une section qui atteint jusqu’à 550 millimètres de côté, pèsent de 2.000 à 3.000 kilog. ; ils sont réduits par le laminage jusqu’à une section variant de 300 à 100 millimètres carrés, ce qui correspond à des longueurs pouvant dépasser 20 mètres. Suivant le poids des lingots et les sections des blooms, la production varie entre 600 et 950 tonnes par vingt-quatre heures.
  - Train trio des Edgar Thomson Works de la Compagnie Carnegie. — Les lingots de 475 x 425 sont dégrossis en 7 passes dans un trio à blooms. Les blooms vont à la cisaille qui les coupe en deux moitiés, correspondant chacune à trois longueurs de rails. Des rouleaux de la cisaille, par un refouloir hydraulique, ils sont poussés sur un chariot qui est amené mécaniquement et fort vite devant la porte d’un four à réchauffer ; un appareil électrique Wellmann les enfourne. De l’autre côté, un appareil similaire les prend et les place sur un wagonnet muni de rouleaux pouvant être actionnés. Ce chariot, une fois conduit près de la première cage finisseuse, ses rouleaux entrent en contact avec ceux delà cage et le bloom est conduit à la première cannelure, il passe aux quatre autres, puis à cinq cannelures du second train finisseur, enfin à l’une des cannelures du dernier train. Ces trois cages, placées l’une derrière l’autre, sont des trios actionnés chacun par une machine spéciale à volant. La production est de 700 tonnes par jour1.
  - Laminoir continu à billettes, système de la Morgan constructing C°, à Worcester. -— 11 se compose de plusieurs cages placées les unes à la suite des autres et ne comprenant chacune qu’une cannelure ; la pièce sortant d’une cage s’engage dans la suivante, après avoir été retournée de 90° par une rayure analogue à celle d’un canon qui termine chaque cannelure. Il faut donner, pour que la bari^e trouve toujours la place dont elle a besoin
  - 1. Bulletin du Comité des Forges, p. 48.
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  - pour s allonger, à chaque cage une vitesse plus grande que la précédente; la chose est facile, parce que les diverses cages sont actionnées par l’arbre d’une machine unique et qu il n y a qu’à calculer en conséquence les diamètres des pignons de commande. Ces vitesses successives sont graduées de façon que la barre quitte la dernière cage avec une vitesse semblable à celle des trios ordinaires. Dès qu’elle l’a quittée, elle glisse avec une précision mathématique vers une ouverture ménagée entre les lames d’une cisaille verticale ; quand elle a dépassé cette cisaille de la longueur voulue, environ 10 mètres aux États-Unis, elle heurte un butoir en communication avec la soupape hydraulique de la cisaille ; celle-ci fait un mouvement d’oscillation pour ne pas arrêter le mouvement de la billette, la coupe et revient dans sa position verticale. La billette coupée continue son chemin en passant sous le butoir et les rouleaux coniques l'entraînent sur le côté pour faire place à la billette suivante.
  - Naturellement le nombre des cages dépend du rapport qui existe entre les sections du bloom et du produit fini : à Duquesne, pour transformer des blooms de 125 millimètres de côté en billettes de 37,5 millimètres, il y a sept cages. Deux hommes suffisent pour surveiller 1 ensemble, avec un mécanicien à la cisaille des blooms et un autre à la cisaille des billettes. On économise les rouleaux d’une cage à l’autre. Enfin la pièce en laminage n est exposée qu’un temps très court à l’action oxydante de l’air.
  - Trains à blindages. — Ce sont les plus puissants de tous les laminoirs. Les fîg. 28 et 28 bis donnent une vue générale et les détails du train à blindages et à grosses tôles du Creusot; il se compose de deux cylindres horizontaux en fonte ayant 0 m. 850 de diamètre,
  - 3 mètres de longueur de table, 0 m. 60 d’écartement normal, 0 m. 75 d’écartement maximum. Il est commandé par une machine réversible de 3.000 chevaux, qui commande aussi un blooming placé de l’autre côté. Une petite machine verticale réversible actionne par courroie le mouvement des vis de pression des cylindres lamineurs. A l’avant et à l’arrière du train se trouvent des tables à rouleaux d’exécution assez robuste pour manœuvrer des plaques de 40 tonnes. Un retourneur hydraulique permet de mettre sens dessus dessous un lingot de 8 à 10 tonnes; un autre du même genre, mais beaucoup plus robuste placé entre le train et la cisaille à chaud sert pour retourner les blindages de pont ou les gros blindages pesant jusqu’à 40 tonnes. Comme tôles, la rapidité du laminage et du changement de marche a permis d’en fabriquer ayant jusqu’à 23 mètres de longueur, 1 m. 150 de largeur et moins de 5 millimètres d’épaisseur. Des tôles de 8 mètres X 2 m. 20 X 6 millimètres et de 18 mètres X 2 m. 77 X 30 millimètres sont laminées couramment avec ce train.
  - On a installé à plusieurs reprises à ce laminoir à l’avant et à l’arrière deux cylindres verticaux de 500 millimètres de diamètre ; l’appareil ainsi disposé devient universel, parce qu’en faisant varier les éloignements respectifs des cylindres horizontaux et des cylindres verticaux, on peut laminer non seulement des blindages et des tôles mais même des plats.
  - Le train à blindages des usines de Saint-Jacques à Montluçon, dont on a pu voir, à l’Exposition de 1889, la cage à pignons spéciale qui permet d’incliner le cylindre supérieur, est un laminoir universel : il a deux cylindres horizontaux de 1 mètre de diamètre et
  - 4 mètres de longueur de table, pesant chacun 30 tonnes, en acier forgé, et deux cylindres verticaux de 0 m. 50 de diamètre et 1 m. 30 de hauteur.
  - Le train à blindages des Etaings, qui a été tranformé récemment, comporte des cvlindres horizontaux de 3 m. 30 de longueur de table et 1 m. 05 de diamètre, avec des cvlindres verticaux de 0 m. 500 de diamètre et 1 m. 13 de hauteur.
  - Trains à tôles. — Ils sont tout à fait les analogues des précédents, aux dimensions et à la puissance près. Certains même s’en rapprochent beaucoup sous ce dernier rapport, comme le train réversible à cylindre de 1 m. 10 de diamètre et 3 m. 50 de longueur de table, que la maison Delattre a construit pour la Russie et dont elle a exposé la photogra-
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  - phie en 1900. Les cages en acier moulé pèsent 33.000 kilog. Le train permet de laminer des lingots de 6.000 kilog. Le mouvement de serrage est actionné par embrayages à friction mus électriquement. Des rouleaux entraîneurs sont placés à l’avant et à l'arrière, ainsi que des récepteurs hydrauliques pour faire tourner les tôles. Un appareil hydraulique permet de les retourner sens dessus dessous ; un autre assure leur direction.
  - Laminoirs spéciaux. — Ne pouvant les étudier en détail, nous nous contenterons de citer :
  - 1° Le laminoir à bandages « caractérisé par ce fait que la cannelure est unique, emboîtante et se modifie, pendant le laminage même, par le rapprochement d’un galet formant l’extrémité de l’un des cylindres et venant s’appuyer sur la face intérieure du bandage jusqu’à ce que ce dernier soit du diamètre voulu ».
  - 2° Le laminoir pour tubes d’acier sans soudure, du système Manessmann, dont le principe est le suivant : Dans le laminage, avons-nous dit, en même temps que les couches centrales de la pièce sont refoulées, les couches extérieures sont soumises à un effort tangentiel. Avec les laminoirs ordinaires, on s’arrange de manière que les vitesses de refoulement et d’entraînement tangentiel soient égales. Dans le laminoir Manessmann, au contraire, on augmente la seconde par rapport à la première, il en résulte qu’un vide se forme à l’intérieur.
  - 3° Le laminoir pour chaînes sans soudure, inventé par M. Aury et perfectionné par M. Klasse. Après avoir laminé une barre à section cruciforme, on la fait passer dans deux paires de cylindres à rainures creusées de vides tels que la pièce laminée est une chaîne dans laquelle les maillons ne sont plus réunis que par une mince toile que l’on enlève au moyen d’une poinçonneuse ; on achève la séparation à la presse à forger après réchauffage.
  - CHAPITRE XI
  - Cisailles. Scies. — Appareils divers.
  - Cisailles. — Les cisailles actuellement employées sont actionnées par la vapeur (directement par une machine spéciale ou indirectement par une machine centrale dont la force est transmise à divers engins de l’usine), par l’eau sous pression, par ces deux agents combinés, et, dans quelques installations récentes, par l’électricité.
  - Les cisailles hydrauliques sont de beaucoup les plus employées, et à juste titre.
  - Une cisaille est presque toujours appelée à couper des pièces de sections bien différentes : assez puissante pour trancher les plus grandes, elle risque fort de ne pas rester économique pour trancher les plus petites ; or la cisaille hydraulique a l’avantage de ne pas dépenser relativement trop de force pour couper les faibles sections.
  - La cisaille hydraulique, toujours actionnée directement, offre sur les cisailles commandées par transmission, deux supériorités : celle d’éviter les pertes inhérentes à l’emploi de tout organe intermédiaire, et celle fort importante de s’arrêter si on veut lui faire couper une pièce trop résistante. Les cisailles à transmission, si on leur demande un travail trop fort, peuvent se casser.
  - Les cisailles à vapeur et eau sous pression combinées sont très employées en Allemagne. Elles sont du système Breuer et Schumacher, et fort analogues à la presse hydraulique des mêmes constructeurs que nous avons décrite : l’outil supérieur est rem-
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  - placé par un couteau mobile, l’enclume par un couteau dormant, et il n’y a qu’un cylindre releveur au lieu de deux.
  - MM. Breuer et Schumacher avaient exposé à Paris une cisaille hydraulique beaucoup moins puissante que celles dont nous venons de donner le principe, mais qui peut pourtant être utilisée pour un laminoir. Cette cisaille se construit en 6 grandeurs pour couper des fers profilés de 80 X 200 millimètres à 200 X ooO millimètres : les 3 premières grandeurs peuvent être actionnées à la main, ou par courroie ou par ces deux procédés ; les 3 dernières sont à commande exclusivement mécanique.
  - Cette cisaille (fig. 47) se compose essentiellement de deux sommiers en acier coulé, reliés entre eux par des colonnes en acier forgé. Le sommier supérieur porte un couteau fixe ; le sommier inférieur fait corps avec un cylindre hydraulique, dont le piston mobile
  - Fig. 47. — Cisaille à vapeur et eau sous pression combinées.
  - porte une traverse qui est guidée dans ses déplacements par les 4 montants verticaux. Une fois que ce piston a, par un mouvement rapide, amené la traverse et la pièce à couper au contact du couteau supérieur, un second piston de diamètre plus petit est mis en action, qui, avec une vitesse réduite mais avec une pression plus considérable et pouvant atteindre 120 à 130 kilog. par centimètre carré, opère la section de la pièce. Celle-ci une fois finie, on ouvre un robinet qui laisse l’eau du cylindre s’écouler dans le réservoir de la pompe, et la traverse redescend pour se préparer à une nouvelle opération.
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  - Le couteau fixe a la forme que représente la figure : il reste le même, quel que soit le profil de la pièce à couper. Le support mobile de cette dernière, au contraire, est composé de deux parties, facilement changeables, qui épousent la forme de la pièce de manière à l’emboîter, pendant que des plaques latérales, mues par des vis et des volants à main, la serrent comme un étau. Ainsi maintenue, la pièce est d’abord poinçonnée par deux pointes du couteau, puis tranchée par lui. Le couteau ne butant jamais contre le support inférieur, ainsi que cela a souvent lieu avec d’autres cisailles, ne s’émousse pas et dure fort longtemps. La section qu’il donne est droite, sans bavures et ne demande pas à être dressée au ciseau ou à la lime.
  - Comme exemple de cisaille électrique, nous citerons celle à tronçonner à froid des tôles en acier jusqu’à 40 millimètres d’épaisseur et 3 m. 500 de largeur, dont la photographie était exposée par la maison Delattre. Elle ne pèse pas moins de 135 tonnes.
  - Scies. — Elles sont constituées par des disques dentés ou lisses montés sur un arbre horizontal et animés d’un mouvement de rotation rapide (800 à 1.500 tours). Les diamètres de ces disques sont variables : 0 m. 80, 1 m. 50, quelquefois plus ; une maison de Shefïield a construit dernièrement pour une grande forge une scie de 2 mètres de diamètre sur 10 millimètres d’épaisseur. Les disques lisses sont souvent préférés aux disques dentés, qui ont l’inconvénient de se criquer à la base des dents et de nécessiter des affûtages fréquents diminuant le diamètre ; ils nécessitent une grande vitesse linéaire de 100 mètres environ.
  - La pièce est poussée vers la scie qui est fixe ; ou, au contraire, l’outil est monté sur un balancier oscillant et poussé vers la pièce. Ces dernières scies dites à pendules sont les plus employées : l’avancement de la lame s’y fait à la main, ou par la vapeur, ouhydrauli-quement ; c’est par l’eau sous pression qu’il est produit le plus commodément.
  - Ces outils sont actionnés par de petites machines à vapeur fixées à leur bâti, ou par de petits moteurs à vapeur ou électriques qui les commandent au moyen de courroies.
  - Le sciage à chaud se pratique sur des blooms de grandes sections, atteignant par exemple 0 m. 70 de côté.
  - Appareils divers. — Il nous resterait, pour être complet, à décrire le matériel de trempe et de recuit et les machines employées aux usages les plus divers, telles que presses à emboutir, à cintrer les grosses tôles, à filière pour la confection des barres métalliques, à fabriquer les corps creux... ; machines à ployer, à couder les métaux ; machines à fabriquer les tubes sans soudures par estampage d’un disqué, tréfileuses. Cela nous entraînerait trop loin, dans un domaine qui ne serait presque plus celui de la forge. Nous nous contenterons de décrire l’appareil construit récemment aux Forges de Saint-Jacques de la Compagnie de Ghâtillon, Commentry et Neuves-Maisons, pour la trempe des canons.
  - Appareil de Saint-Jacques pour la trempe des canons.— L’ensemble du dispositif comprend un four à gaz, un puits et une grue hydraulique, pour introduire le canon dans le four, le faire passer dans le puits et le retirer de ce dernier.
  - Le gazogène est à 3 grilles. Le gaz qu’il produit s’élève par la conduite À (fig. 48) le long du four, dans lequel il pénètre par des tubulures horizontales, placées les unes au-dessus des autres, à 300 millimètres d’intervalle. Au point où chacune de ces tubulures débouche dans le four, arrive aussi un chalumeau amenant un jet d’air de la conduite B ; le mélange carburé s’enflamme et chauffe le four. A diverses hauteurs la paroi du four est percée de regards qui permettent de surveiller le chauffage. Les produits de la combustion s’échappent par la cheminée, qui s’élève près du four et qui communique avec lui par autant de prises horizontales qu’il y a de chalumeaux.
  - Le four, de section ellipsoïdale relativement petite, a une grande hauteur, 13 m. 245, qui lui permet de recevoir un canon de 30 centimètres. Il est fermé, sur sa face opposée à celle des tubulures, par une porte qui occupe toute sa hauteur. Cette porte est
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  - manœuvrée, pour l’entrée et la sortie de la pièce, de sur la plate-forme NOPQ placée au sommet du four. Trois plates-formes intermédiaires, auxquelles on accède par un escalier, permettent d’arriver à ses divers niveaux.
  - Sur la droite du four, à 8 mètres de lui d’axe en axe, on voit le puits de trempe, de
  - 2 mètres de diamètre sur 18 mètres de profondeur ; au-dessus et à droite du puits se trouve la Ligue hydraulique.
  - a sont les mâts de suspension de la charge, articulés à leur partie inférieure, h est une bielle double, articulée aussi à son extrémité dans le bâti e du cylindre d, à piston
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  - différentiel, qui lui fait prendre les inclinaisons nécessaires à son service, f sont les distributeurs de ce cylindre d’oscillation et du cylindre de levage c, mouflé de façon que la course de son piston soit multipliée dans un rapport suffisant pour produire les déplacements verticaux du canon, g est l’appareil de suspension de ce dernier, muni d’un tourteau mobile pour son virage.
  - La charge maximum est de 15 tonnes, sa course verticale de 16 m. 60, son déplacement horizontal de 8 mètres. Sous le mât a, entre le four et le puits, on voit le chariot sur rails qui amène la pièce à réchauffer et reprend le canon trempé.
  - MACON, PROTAT FRÈRES, IMPRIMEURS.
  - Le Gérant : VVE Ch. Dunod.
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