La mécanique à l'exposition de 1900

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- - MÉCANIQUE
  - A l’Exposition de 1900
  - TOME il
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- - MACON, PROTAT FRÈRES, IMPRIMEURS
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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.
  - HATON DE LA GOUPILLIÈRE, G. O. Membre de l’Institut Inspecteur général des Mines, Président
  - BARBET, #, ingénieur des arts et manufactures. Il
  - BIENAYMÉ, c. •Jÿ inspecteur général du génie maritime.
  - BOURDON (Ebouaud), 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 (Eo.), O >)£, inspecteur général des ponts et chaussées en retraite.
  - FLAMANT, O. inspecteur général des ponts et chaussées.
  - Secrétaire de la Rédaction : Gustave
  - IMBS, #, professeur au Conservatoire des arts et métiers et à l’Ecole centrale des arts et manufactures.
  - LINDER, c. &, inspecteur général des mines en retraite.
  - ROZÉ,#, répétiteur d’astronomie et conservateur des collections de mécanique à l’École polytechnique.
  - SAUVAGE, O. ingénieur en chef des mines, professeur à l’Ecole des mines et au Conservatoire des arts et métiers.
  - WALÇKENAER, O. ingénieur en chef des mines, professeur à l’École des ponts et chaussées.
  - RATEAU, ingénieur des Mines.
  - RICHARD, 44, rue de Rennes.
  - TOME II
  - VI. Pompes.
  - VII. Régulateurs. — Machines marines.
  - VIII. Appareils de levage et de manutention. IX. Appareils de sécurité.
  - X. Machines-outils.
  - XI. Mécanique de la forge.
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  - ' DU CONSERVATOIRE NATIONAL ”
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  - ixou i-sLimalion
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  - PARIS. VI
  - Vve CH. DUNOD, ÉDITEUR
  - 49, QUAI DES GRANDS-AUGUSTINS, 49
  - 1902
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- - N
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- - f
  - LA
  - MÉCANIQUE
  - A l’Exposition de 1900
  - Publiée sous le Patronage et la Direction technique d’un Comité de Rédaction •
  - COMPOSÉ DE MM.
  - HATON DE LA GOUPILLIÈRE, G. O. $, Membre de l’Institut Inspecteur général des Mines, Président
  - BARBET, ingénieur des arts et manufactures.
  - BIENAYNIÉ, C. #, inspecteur général du génie maritime.
  - BOURDON (Édouahd), 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 ponts et chaussées en retraite.
  - FLA NIANT, O. inspecteur général des ponts et chaussées.
  - HIRSCH, O. ÿg, inspecteur général honoraire des ponts et chaussées, professeur au Conservatoire des arts et métiers.
  - INIBS, professeur au Conservatoire des arts et métiers et à l’Ecole 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’Ecole des mines.
  - WAL CKENAER, O. ingénieur en chef des mines, professeur à l’Ecole des ponts et chaussées.
  - Secrétaire de la Rédaction : Gustave RICHAUD, 44, rue de Rennes.
  - 6’ LIVRAISON (*)
  - LES POMPES
  - PA R
  - M. R. MASSE
  - INGÉNIEUR CIVIL DES MINES
  - PARIS
  - Vve CH. DUNOD, ÉDITEUR
  - 49, QUAI DES GRANDS-AUGUSTINS, 49
  - TÉLÉPHONE 147.92
  - 1900
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- - TABLE DES MATIÈRES
  - Audemar-Guyon. — Pompe à deux pistons et à courant continu...................
  - __ — à quatre pistons et à courant continu................
  - — — compound.............................................
  - Anzin. — Pompe électrique d’épuisement des mines d’Anzin.....................
  - Belleville. — Chevaux alimentaires horizontaux...............................
  - — — verticaux.................................
  - Blake. — Pompe simple à action directe ...................................• • •
  - — Pompes horizontales................................................
  - — Pompes verticales..................................................
  - Czermach. — Pompe à bras et à balancier......................................
  - Decoudun. — Pompe à deux pistons et à courant continu........................
  - Durozoi. — Hydro-élévateur à distributeur cylindrique .........................
  - — — à clapets servo-moteur...........................
  - — — vertical à simple effet. .......................
  - Démontant. — Pompe circulaire à six corps................................ ...
  - — — à grande vitesse et à clapets équilibrés................
  - Dowson-Taylor. — Pompe à incendie, à mise en marche automatique..............
  - Ericson. — Moteur-pompe à air chaud.. ........................... . . ..... .
  - Ehrardt et Sehmer. — Pompe à grande vitesse et à commande électrique directe
  - Fournier et Cornu. — Pompe d’épuisement à action directe.....................
  - Galland. — Pompe électrique d’épuisement.....................................
  - — — de mine, à vapeur...............................................
  - — Pompes de mine, électriques et mobiles ............. . ........
  - Ganz et Cie. — Pompe à commande électrique...................................
  - Iïolmann. — Pompe et baritel combinés..........................................
  - Japy. — Moteur-pompe à pétrole................................ ...........
  - Jandin. — Pompe à courant continu à deux pistons..................
  - — — de mine avec moteur à air comprimé...........................
  - — — élévatoire...................................................
  - — — électrique à accouplement direct avec dynamos................
  - — — de mine, à transmission hydraulique..........................
  - Kaselowski. — Pompe d’épuisement à transmission hydraulique..................
  - Ludwigsberg. — Pompe à incendie..............................................
  - Lébert. — Eolienne pompe.....................................................
  - Lemichel. — Siphon-élévateur.................................................
  - De Montrichard. — Pompe à air comprimé.........................................
  - — Pompe à vapeur spéciale......................................
  - Mollet-Fontaine. — Pompe à masse-cuite.......................................
  - Pinette. — Pompe hélico-centrifuge...........................................
  - — Pompe électrique à trois corps.........................................
  - Rider. — Moteur-pompe à air chaud............................................
  - Pages
  - 4 1 3
  - 48
  - 14
  - 15 58 60 61 56
  - 5
  - 10
  - 11
  - 12
  - 27
  - 32 67 40
  - 33 42 19 21
  - 23
  - 65 38 56 69
  - 72
  - 73
  - 73
  - 74 44 62 63
  - 66
  - 24 26 36 54 67 52
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- - LA MÉCANIQUE A L’EXPOSITION
  - Pages.
  - Schabaver. — Pompe centrifuge............................................................. 6
  - — Pompe locomobile électrique................................................... 9
  - Salmson. — Pompe à air comprimé........................................................... 35
  - Weir. — Pompe à action directe............................................................ 17
  - Worthington. — Pompe à action directe simple.............................................. 75
  - — Pompe de pression (ascenseurs de la Tour).......'........................ 77
  - — Pompe compound à cylindres compensateurs................................ 79
  - — Pompe à triple expansion (Société des Eaux de l’Exposition)............ 81
  - — Pompe alimentaire verticale.............................................. 83
  - — ^ Pompes élévatoires........................................................85
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- - LES POMPES
  - PAR
  - M. R. MASSE
  - Ingénieur civil des Mines.
  - Les machines servant à élever les eaux ou à les distribuer, à assurer l’alimentation des chaudières ou l’épuisement des mines sont très nombreuses à l’Exposition; il en existe une foule d’exemplaires disséminés un peu dans toutes les classes.
  - Pourtant il y a peu de types nouveaux ou vraiment originaux. Par contre, on observe de fort intéressants perfectionnements des modèles déjà connus et surtout un effort très net, souvent fructueux, en vue d’étendre l’application de certains types à des usages qui. leur paraissaient jusqu’alors interdits.
  - C’est ainsi que la machine à action directe, primitivement cantonnée presque exclusivement dans le domaine de l’alimentation, a subi diverses modifications qui ont permis d’en faire une machine élévatoire très satisfaisante ; on a cherché en même temps à réduire la consommation de vapeur et, après les types compound, on a vu paraître des types à triple expansion fort bien étudiés.
  - Les hauteurs de refoulement accessibles ont augmenté, et telles qui exigeaient il y a quelques années encore des dispositions de pompes en relais peuvent être desservies maintenant par une seule et unique machineon connaît des pompes centrifuges donnant pratiquement un bon refoulement à plus de 100 mètres de hauteur.
  - La continuité et la régularité du mouvement de l’eau ont été également très étudiées, en même temps qu’on s’est efforcé d’accroître la vitesse de la machine; on y est parvenu dans une certaine mesure soit en multipliant les corps, soit en donnant aux clapets des dispositions spéciales heureusement combinées.
  - Enfin, là comme partout, de nombreuses applications ont été faites de la commande électrique, soit sur des pompes fixes, soit sur des pompes mobiles ou même automobiles, lien est résulté d’importantes modifications dans la disposition des engins, mais surtout une beaucoup plus grande facilité d’installation et d’emploi, notamment dans les mines.
  - Il y avait donc là un champ d’études des plus intéressants et des plus vastes : il s’est trouvé notablement réduit par l’impossibilité d’obtenir de certains constructeurs des renseignements aussi complets que je l’aurais désiré, et cela malgré de très sérieux et multiples efforts! C’est pourquoi, m’excusant ici de n’avoir pu donner au sujet qui m’était confié toute l’ampleur dont il était digne, je tiens à remercier les Ingénieurs et les Industriels qui ont bien voulu mettre à ma disposition les documents qui m’étaient nécessaires.
  - Pompe Audemar-G-uyon à 4 pistons et à courant continu. — Nous avons déjà décrit dans la Revue de Mécanique de mars 1897 un type de ces pompes dont la disposition était verticale.
  - Celui dont il s’agit (fig. 1 et 2) maintenant se compose de 2 corps cylindriques venus de fonte d’un seul jet, dont l’un communique directement et en son milieu avec l’aspira-
  - La. Mécan. à l’Expos. — N° 5.
  - 1
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  - LA MECANIQUE A L’EXPOSITHON
  - tion et dont l’autre se trouve dans les mêmes conditions par rapport au refoulement. Les fonds sont bombés et permettent le libre passage de l’eau, d’un corps de pompe dans l’autre. Les pistons, qui sont de véritables soupapes à grilles, sont fixés deux à deux sur une même tige disposée de façon que ceux qui se meuvent dans le corps de pompe en relation avec l’aspiration s’ouvrent dans la course du milieu vers les fonds, tandis que les autres s’ouvrent en revenant des fonds vers le milieu.
  - Une bielle commandée par un arbre coudé mis en mouvement par une courroie ou un moteur donne le mouvement à la crosse à laquelle sont fixées les 2 tiges. Le guidage
  - Fig. 1 et 2. — Pompe Audemar-Guyon à courroie.
  - des pistons est assuré par le glissement dans des guides cylindres, fixés par boulons au bâti dans le prolongement des tiges.
  - Supposons maintenant l’apparejl en marche. Lorsque l’ensemble se déplace vers la gauche, l’eau contenue en avant de 2, dont les clapets sont fermés, est refoulée au travers de ceux de 3, qui sont ouverts ; tandis que 4, dont les clapets sont fermés, aspire au travers de ceux de 1 qui sont ouverts. Dans la marche en sens inverse, le contraire se produit et on voit qu’il y a mouvement de l’eau d’une façon continue de l’aspiration vers le refoulement. Si, à cela, on ajoute maintenant que chaque corps de pompe porte un réservoir d’air vertical, on comprendra les causes de la régularité du débit.
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- - LES POMPES
  - 5 - 3
  - Deux pompes de ce type ont été exposées ; la plus petite et la plus grosse de la série; en voici les principales dimensions.
  - Diamètre des pistons............
  - Course..........................
  - Diamètre des orifices d’asp, et de ref.
  - Volume engendré par tour........
  - Nombre de tours par minute......
  - Débit par heure.................
  - Dimensions......................
  - Poids..........................
  - Grosse pompe. 300mm 200rnm 255mm
  - 56*4
  - 170m3
  - 2m40xlm06 2.400k
  - Petite pompe.
  - 105 mm
  - 40mm
  - 60,uni
  - P37
  - 135
  - 10m3
  - 0m70x0m27
  - 135k
  - La hauteur moyenne d’élévation d’eau est d’environ 25 mètres.
  - Pompe compound Audemar-Guyon. — La nouvelle pompe compound brevetée par MM. Audemar-Guyon est caractérisée par l’emploi de deux pistons de diamètres tels que la surface de l’un est double de celle de l’autre, et aussi par l’emploi seulement de deux soupapes, au lieu de 4 qu’exigent d’ordinaire les pompes à double effet et à deux corps.
  - Fig. 3.
  - Les 2 pistons et D (fig. 3) munis de segments en fonte, sont d’une seule pièce, et le manchon creux qui les unit livre passage à la tige sur laquelle ils sont fixés, et dont le mouvement est provoqué par une bielle articulée à un arbre coudé.
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  - LA MÉCANIQUE A L’EXPOSITION
  - La boîte à clapets A, située à l’arrière du grand cylindre, contient les 2 clapets B et G qui ferment l’un l’aspiration, l’autre le refoulement. Deux réservoirs d’air K et L assurent la régularité du débit en même temps qu’ils évitent les coups de bélier. La pompe est commandée par courroie au moyen de la poulie-volant calée sur l’arbre coudé.
  - La marche de l’eau est facile à suivre ; lorsque les pistons se déplacent vers la gauche, l’aspiration produite par le grand disque cause le soulèvement de G, et l’eau contenue dans F et G pénètre dans le corps de pompe ; cette rentrée est aidée par le petit piston D', qui chasse l’eau de F vers A. Pendant la course en sens inverse D' aspire dans la conduite F, tandis que, sur son autre face, il refoule avec D Peau contenue en I et en A. Le presse-étoupe M empêche les pertes que le passage de la tige pourrait produire, pertes qui sont d’autant plus faibles que dans l’espace H règne seulement le vide très faible de l’aspiration produite dans une course par D et dans l’autre par D'. Les fuites, s’il y en a, ne peuvent donc avoir pour conséquence que des rentrées d’air, et non des pertes de liquide. Néanmoins, il est utile, au point de vue du rendement, de maintenir M étanche, car ’effet de la pression atmosphérique qui peut se produire par là, diminuerait l’aspiration.
  - Les deux pompes exposées ont les dimensions suivantes :
  - Diamètre du grand piston .
  - Diamètre du petit.......
  - Course..................
  - Diamètre des orifices...
  - Volume engendré par tour. Nombre de tours maximum Débit à l’heure.........
  - 104mm 340mm 73 240
  - 40 210
  - 50 170
  - 0134 19110
  - 150 65
  - 2 m3 Y2 661113
  - La disposition des clapets peut changer suivant la dimension de la pompe, et les matières à pomper.
  - Par son étanchéité, cette pompe se recommande pour déplacer les liquides dont on veut éviter la perte à cause de leur inflammabilité (pétrole), ou de leur prix élevé (alcool).
  - Pompe Audemar-Guyon à deux pistons et à courant continu. —Elle est fixée sur un bâti analogue à celui de la précédente, et est également commandée par courroie
  - Elle est munie de 2 pistons à clapets à grille du système Baillet et Audemar, tournés l’un vers l’autre, et se déplaçant dans un corps de pompe dont le milieu est en communication directe et constante avec l’aspiration et dont les extrémités, fermées au repos par des clapets, débouchent dans le refoulement. Nous avons toujours, comme dans toutes les pompes à mouvement alternatif, un réservoir d’air sur l’arrivée et un sur la sortie de l’eau.
  - Voici comment s’établit la continuité du courant de l’eau dans cette machine. Partons du point où sont les pistons sur la figure schématique et supposons que la machine soit en marche depuis quelque temps déjà.
  - Le mouvement vers la gauche produit la fermeture des clapets du piston de gauche qui, pendant ce temps, aspire sur une de ses faces et refoule sur l’autre ; tandis que celui de droite, dont les clapets sont restés ouverts, laisse passer dans l’extrémité droite du corps
  - sur une poulie volant (fig. 4).
  - Fig. 4.
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- - LES POMPES
  - 5 - S
  - de pompe l'eau aspirée par l’autre piston. Dans l’autre marche, l’inverse se produit. Comme on le voit, l’eau suit le chemin bien continu montré par les flèches, et il ne se produit pas ces rebroussements ni ces changements de sens qui sont toujours la cause de l’usure rapide des clapets et de l’irrégularité du débit.
  - On voit, qu’en somme, cette pompe, du même principe que celle à 4 pistons, en diffère cependant par le remplacement de 2 pistons par 2 clapets. Ainsi, on diminue le nombre de tiges, celui de presse-étoupes, et, comme conséquence, on réduit les frottements. On a ainsi une machine plus robuste, moins délicate à conduire et dont le rendement doit être plutôt plus avantageux, le tout doit sacrifier la continuité du débit.
  - Les proportions entre les différentes données de ces pompes varient avec la hauteur de refoulement (20, 30 ou 40 mètres).'
  - Comme dans la machine précédente, les soupapes peuvent être modifiées suivant la nature des liquides à pomper. Deux de ces pompes ont été exposées à la classe 21.
  - Leurs principales caractéristiques sont :
  - Hauteur de refoulement 20“ 40 m
  - Diamètre des pistons 160 mm 365 mm
  - Course 40 175
  - Volume engendré par tour 4 *61 361 6
  - Diamètres des orifices ....... 90mm 220 mm
  - Nombre détour max. , . . . 150 65
  - Débit à l’heure 13m 130mS
  - Diamètre de la poulie-volant o O 1— s O 2 m 100
  - Largeur — a o r- 350 mm
  - Pompe Decoudun à courant continu. — La pompe Decoudun est caractérisée par l’emploi de 2 pistons et l’absence de boit s à clapets ; elle se compose de 2 corps fixés
  - Fig. 5, 6 et 7.
  - aux extrémités du bâti et ayant le même axe. Les tiges de piston sont (fig. 5, 6 et 7) réunies par un bloc qui porte une rainure verticale dans laquelle peut glisser le manneton d’un plateau mani\elle mu par courroie. Les deux corps sont en communication entre eux comme le montrent les figures, et 1 un d eux communique avec l’aspiration tandis que l’autre porte le réservoir d air à la base duquel est branché le refoulement.
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  - LA MÉCANIQUE A L’EXPOSITION
  - Les pistons portent des clapets sur leurs faces les plus voisines des presses-étoupes. Pendant la course de gauche à droite, le piston A, dont les clapets sont fermés, aspire une certaine quantité d’eau derrière lui, pendant qu’il refoule sur son autre face au travers de D, dont les clapets G sont ouverts. Pendant la marche en sens inverse, D refoule l’eau qu’il a devant lui et aspire au travers de A, dont les clapets B sont ouverts.
  - La marche de l’eau est donc bien continue. Voici les dimensions principales des deux types exposés pouvant servir à l’élévation de liquides quelconques, acides ou non — épais ou clairs — froids ou chauds.
  - Diamètre des pistons.....................
  - Course....................................
  - Diamètre des tuyaux aspiration et refoulement.
  - Diamètre de la poulie de commande........
  - Largeur..................................
  - Nombre de tours..........................
  - Débit à l'heure.......................
  - Encombrement.............................
  - 85 mm 140 mm
  - 80 100
  - 40 mm 80 mm
  - 300 600
  - 70 110
  - 125 110
  - 4500 1 145001
  - 0 m 80/0111 53 lml
  - Pompes centrifuges Sehabaver. — M. Schabaver, dans ses études, a toujours considéré la pompe centrifuge comme une turbine renversée : l’une étant par rapport à l’autre, comme il le dit lui-même,' ce qu’est la dynamo par rapport au moteur électrique. Mais si ces deux dernières machines ont à peu près le même rendement, il est loin d’en être ainsi pour les deux machines hydrauliques; en effet, alors qu’avec une turbine on arrive à un rendement de 0,80, on n’obtient d’ordinaire avec la pompe centrifuge que 0,60 à 0,65.
  - Pour arriver à une meilleure utilisation de la force motrice et à une hauteur d’éléva-
  - Aubûs
  - Fig. 8 et 9.
  - tion de l’eau plus considérable, l’inventeur s’est appliqué à réaliser, dans la mesure du possible, les conditions établies par les théorèmes généraux de l'hydrodynamique. Pour cela, la pompe (fîg. 8 et 9) est munie de distributeurs en face de chaque œillard, lesquels distributeurs assurent l’entrée sans chocs du liquide et le dirigent sans changements brusques de direction sur l’appareil tournant dont les aubes sont disposées de manière à arriver tangentiellement au moyeu.
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- - Litres
  - LES POMPES
  - 5-7
  - L’eau soumise à la force centrifuge s’échappe ensuite dans un éjecteur circulaire dont les génératrices sont inclinées de 6° sur l’axe et qui est une spirale. L’entrée dans cet éjecteur se fait par une fente circulaire et étroite, réalisant ainsi un orifice cylindrique en mince paroi; on sait que tous les ajutages font subir aux filets liquides des frottements proportionnels à leur longueur, et que c’est avec l’orifice en mince paroi que celle-ci et ceux-là sont réduits au minimum; de plus, cet orifice est de construction facile, et ses dimensions sont toujours facilement comparables d’un cas à l’autre. Enfin l’eau est guidée au sortir de la roue par des ailettes courbes dont le premier élément est tangent à la direction de la vitesse absolue de l’eau, qu’on obtient en composant la vitesse tangentielle et la vitesse centrifuge.
  - M. Schabaver a exécuté des expériences avec sa pompe en vue de prouver que sa pratique était en concordance avec la théorie.
  - Les premiers essais ont été faits avec une pompe non munie de distributeur aux œillards, et dont le diamètre d’aspiration était de 10 centimètres, le diamètre de la turbine étant 0 m. 400. Une machine à vapeur du type Weyer et Richemond de 25 chevaux ayant un rendement de 80 p. 100 (trouvé à l’indicateur et au frein) fournissait le mouvement. L’eau était prise en charge dans un réservoir situé à 0 m. 60 environ au-dessus du niveau de l’axe de la pompe.
  - Deux sortes d’essais furent faits : 1° essais de rendement en fonction des hauteurs de
  - COURBES DES RENDEMENTS
  - en fonction des hauteurs
  - Rendements
  - Fig. 10 et 11.
  - refoulement (débit constant) ; 2° essais de rendement en fonction des débits (hauteur de refoulement constante).
  - Les résultats coordonnés de ces deux séries ont fourni les diagrammes que nous donnons ici fig. 10 et fig. 11, et dans lesquels il est facile de voir que : 1° pour une pompe de débit donné (compris entre 0 et 30 litres) la hauteur correspondante au débit maximum est d environ 15 à 20 mètres ; 2° le rendement a augmenté avec le débit, pour une même hauteur d élévation, d’une façon très accusée.
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- - 8 — 5
  - LA MÉCANIQUE A L’EXPOSITION
  - De ces résultats, on peut tirer une conclusion intéressante et bien d’accord avec la conception théorique des pompes centrifuges : c’est que, dans une pompe centrifuge, à chaque débit, correspond une hauteur de refoulement pour l’ensemble desquels le rendement est maximum.
  - Une autre série d’essais a été faite pour montrer que la force vive de l’eau due à la force centrifuge se transforme bien en pression, et cela quelle que soit la vitesse de rotation.
  - Pour cela, on a établi par le calcul, et pour les mêmes vitesses, les hauteurs auxquelles
  - roo tioo 1}00
  - Fig. 12.
  - l’eau serait élevée d’abord si elle était soumise à la résultante des deux vitesses, tangen-tielle et centrifuge, et ensuite si elle était soumise à la vitesse tangentielle seulement. Ces hauteurs ont été groupées en 2 courbes (fig. 12). En même temps, on observait expérimentalement les hauteurs obtenues en pratique, aux mêmes vitesses, et on en traçait la courbe qui, s’intercalant entre les deux précédentes justifie le résultat annoncé.
  - On est arrivé, avec les pompes Schabaver, à élever l’eau à une hauteur de 120 mètres dans des conditions plus simples et sans doute plus économiques qu’avec les systèmes encombrants de pompes conjuguées. Par contre, la nécessité de faire passer l’eau par l’orifice étroit de l’éjecteur ne permet l’utilisation de cette pompe que pour des liquides ne contenant que peu ou point de matières solides ou sableuses.-
  - Nous donnons ci-après quelques renseignements types relatifs à des pompes Schabaver, et notamment les vitesses à adopter avec un même type suivant les hauteurs de refoulement à obtenir.
  - POMPES A PETITES HAUTEURS
  - NUMÉROS des pompes DIAMÈTRES NOMBRE DE TOURS CORRESPONDANT A DES d’élévation DE HAUTEURS
  - du disque tournant des orifices d’aspiration et de refoulement
  - 2 mètres 4 mètres 6 mètres 8 mètres 10 mètres
  - 1 120 60 1000 1300 1700 2000 2250
  - 2 155 80 770 1100 1300 1550 1750
  - 3 190 100 625 890 1050 1250 1400
  - 4 220 125 540 720 920 1100 1200
  - 5 245 150 490 690 820 970 1100
  - 6 270 175 440 630 750 880 1000
  - 7 720 200 375 530 640 750 850
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- - LES POMPES
  - 5 — 9
  - POMPES A GRANDES HAUTEURS
  - NUMÉROS des pompes diami du disque tournanl iTRES des orifices d'aspiration et de refoulement. NOMBRE DE TOURS CORRESPONDANT d’élévation DE A DES HAUTEURS
  - 10 met. 20 mèt. 30 mèt. 40 mèt. 50 mèt. 60 .mèt.
  - 1a 290 60 900 1300 1600 1800 2000 2200
  - 2a 350 80 760 -1100 1300 1500 1700 1850
  - 3a 410 100 570 810 1000 1160 1300 1450
  - 4a 500 125 500 710 870 1000 1120 1250
  - 5 a 600 150 450 625 760 900 . 980 1100 f
  - Des expériences faites en 1898 sur le type 1A de pompe à grande hauteur ont donné des résultats intéressants, groupés dans le tableau ci-dessous, duquel il résulte que ces pompes présentent une grande élasticité et peuvent, sans que les rendements s’en ressentent, fournir des hauteurs de refoulement très variables et souvent considérables,
  - RÉSULTATS D’EXPÉRIENCES FAITES EN 1898, SUR UNE POMPE CENTRIFUGE A GRANDE HAUTEUR
  - (Type de 28ôm/m d'appareil tournant).
  - DÉBIT en litres par seconde DÉBIT en litres par minute HAUTEUR d’élévation NOMBRE de tours de la pompe par minute FORCE nécessaire en chevx.-vap. RENDEMENT p. 0/0 OBSERVATIONS
  - Litres 4,93 Litres 296 Mètres 15 1060 Chevaux 2,04 48.3 La force employée était
  - 5,09 305 18 1160 2,50 48,8 mesurée par un indica-
  - 5,14 308 25 1370 3,20 53,5 teur de pression sur le
  - 4,45 267 29,5 1488 3,69 47.5 cylindre à vapeur et avec
  - 31,3 1878 50 1936 29,20 55 un frein de Prony posé
  - 19,5 1170 92 2500 37,08 63 sur l’a rbre de commande.
  - 12,1 726 103 2700 38,05 43
  - 13 786 120 3010 39,05 54
  - Pompe locomobile électrique. — M. Schabaver a créé dernièrement un type de pompe locomobile montée sur son chariot et actionnée directement par une dynamo. La grande vitesse de rotation de sa pompe centrifuge rend cette application fort aisée même avec les courants continus.
  - Cet appareil ainsi compris et facilement déplaçable peut rendre de grands services pour les mouvements des liquides dans les caves ou les chais ; l’amorçage de la pompe est très simple : un entonnoir et un robinet en assurent l’exécution.
  - Ce meme type peut, avec plus de puissance, servir de pompe à incendie ou même de pompe élévatoire. Quatre groupes hydro-électriques, établis par MM. Couffinhal pour la partie électrique et Schabaver pour les pompes, ont été fournis à la marine militaire. Les essais auxquels on les a soumis ont été satisfaisants, ils sont analogues. Je ne citerai qu’un groupe d’essais :
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- - 10 — 5
  - LA MÉCANIQUE A L’EXPOSITION
  - SERVICE D'iNCENDIE
  - Durée des essais. — 3 heures.
  - NUMÉROS des pompes CONDITIONS de marche PRESSION au refoulement en kilog. VOLTAGE INTENSITÉ DÉPENSE d’énergie DÉBIT à l'heure NOMBRE de tours par minute
  - Pompes Nos 3 et 4. Prévues Pression 4,5 Voltage 75 à 80 Intensité 120 Watts 9,600 Tonneaux 30 Nombre de tours 2,010
  - Pompe N° 3.... Réalisées 4.56 76,7 122,2 9,372 30,744 1,923
  - Pompe N° 4... . 4,59 75,5 126,6 9,558 30,31 1,933
  - SERVICE NORMAL
  - Durée des essais. —- 3 essais de 8 heures.
  - NUMÉROS des pompes CONDITl O N S de marche PRESSION au refoulement en kilog. VOLTAGE INTENSITÉ DÉPENSE d’énergie DÉBIT à l’heure NOMBRE de tours par minute
  - Pompes Nos3 et 4. Prévues Pression 1,5 Voltage 75 à 80 Intensité 50 Watts 4,000 Tonneaux 35 Nombre de tours 1,200
  - Pompe N° 3.. .. Réalisées 1,6 70,1 55 3,855 35,260 1,195
  - Pompe N° 4... . 1,6 73,2 ' 53,3 3,901 36,700 1,191
  - Hydro-élévateur Durozoi, à distributeur cylindrique. — Cet appareil est basé sur le même principe que celui du même genre qui figurait à l’Exposition universelle de 1889. La disposition de la distribution seule a changé.
  - L’appareil comporte toujours un cylindre moteur A (fig. 13 et 14) dans lequel se déplace un piston assez long B, ayant pour tiges, à l’avant et à l’arrière, les plongeurs B' et B", qui se déplacent dans les corps de pompe C et G7. Les corps de pompe sont en communication avec l’aspiration et le refoulement par leur boîte à clapets.
  - Le distributeur se compose de 3 pistons E7E,7E777 assez longs, convenablement distancés, fixés sur une même tige et se déplaçant dans une boîte en fonte H'7, en communication avec l’arrivée H7 d’eau sous pression et avec le cylindre moteur A. Des tubes en cuivre N7 et N" font communiquer constamment les boîtes à clapets K7 et K'7 avec cette introduction d’eau motrice, et ces boîtes K'K77 sont, à leur tour, mise en communication à temps utile avec les espaces compris entre les fonds du cylindre distributeur et ce distributeur lui-même.
  - Le mécanisme se comprendra maintenant aisément. Tel qu’il est représenté, l’appareil est ouvert à l’admission et va chasser l’ensemble du piston moteur et des plongeurs vers la droite. Pendant cette course, B7 va aspirer et B77 refouler. Arrivé presque à fond de course, B rencontre la tige Y du clapet de droite qui, en temps ordinaire, est maintenu sur son siège par un ressort. Ainsi s’établit le passage du fluide moteur de N7 vers M7 sur la face de gauche du piston E7. De ce fait, le distributeur est chassé vers la droite et
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- - LES POMPES
  - 5 — 11
  - l’admission s’ouvre pour que le piston moteur prenne sa course vers la gauche. Les mêmes phases se reproduisent en sens inverse.
  - L’étanchéité est obtenue entre les deux faces du piston moteur au moyen d’une gar-
  - Fig. 13 et 14.
  - niture en pâte spéciale bourrée dans l’espace annulaire G. La pâte est introduite par petits morceaux dans la cheminée de bourrage R, et on la serre au moyen de la vis de pression V.
  - Le même joint sépare les corps de pompe du cylindre moteur (garniture F).
  - Comme dans toutes les machines à colonne d’eau, avec lesquelles d’ailleurs cet appareil n’est pas sans analogies, on peut se servir d’eau sale sous pression pour élever de l’eau potable. L’appareil n’a pas de point mort, c’est-à-dire qu’il peut être mis en marche dans n’importe quelle position, rien que par l’ouverture du robinet d’amenée d’eau motrice.
  - La construction de ces appareils n’exige pas, comme la coupe semblerait l’indiquer, que le distributeur soit placé au-dessus du gros cylindre; souvent il est placé sur le côté. Les dispositions peuvent d’ailleurs varier selon l’emplacement dont on dispose.
  - Le maximum de hauteur de refoulement n’est pas fixé ; on comprend facilement qu’on pourra obtenir la hauteur voulue en réglant convenablement le rapport des surfaces des pistons eu égard à la pression de l’eau motrice X à la hauteur à obtenir.
  - Un appareil semblable à celui qui est exposé a été construit pour le service des Ponts et Chaussées, et installé à Neuilly (Yonne). En voici quelques données :
  - Hauteur de refoulement............ 46 mètres.
  - Longueur de la conduite........... 1.930 —
  - Hauteur de chute.................. 4 —
  - Dépense d’eau motrice par seconde. . 50 litres.
  - Elévation d’eau par seconde....... 21.50.
  - Hyclro-elevateur Durozoi a clapets servo-moteur. — La maison Durozoi expose également un appareil analogue au précédent, désigné sous le nom d’hydro-élévateur horizontal à clapet servo-moteur.
  - La distribution (fîg. lo et 16) s opère au moyen de deux clapets R et R;, suspendus à un levier L par 2 biellettes. Les deux tiges portent chacune un plateau qui se déplace dans une chambre cylindrique de meme diamètre en communication par un tube avec les soupapes K et K/, qui sont les mêmes que précédemment.
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  - LA MÉCANIQUE A L’EXPOSITION
  - Chacune des soupapes R et R' a au-dessous d’elle, et faisant corps avec elle, un cylindre muni d’orifices, qui communique soit avec l’admission T7, soit avec l’échappement T7/, suivant qu’elle est levée ou baissée.
  - Tel qu’il est représenté, l’appareil termine sa période d’échappement à gauche et la
  - Fig. 15 et 16.
  - butée du piston R sur la tige va faire communiquer le tube V avec 007, c’est-à-dire l’espace P avec l’extérieur. La pression de l’eau motrice s’exerçant alors sur la face supérieure du clapet R et sur celle inférieure du plateau de P qui est plus grande, le mouvement résultant relèvera plateau et piston, à gauche. L’admission s’opérera donc à gauche, par les portes situées au-dessous de R, et l’échappement du même côté sera fermé par la partie cylindrique.
  - De l’autre côté, le tube U est fermé à son extrémité par la tige V ; puisque rien ne contre-balance l’effet du ressort, lorsque R est monté, R7 a descendu et, pendant ce mouvement, l’eau d’admission a soulevé le petit clapet X, porté par le plateau, puis elle a pénétré ainsi au-dessus du plateau remplissant la chambre P7 ce qui fait que la poussée de bas en haut est réduite de ce côté à celle qu’exerce l’eau refoulée, effort largement contrebalancé par celui plus grand exercé par l’eau motrice à l’autre extrémité du levier L.
  - Les mêmes observations déjà faites pour le précédent appareil s’appliquent également à celui-ci. Le distributeur a été placé dans le dessin, au-dessous, pour faciliter l’explication du fonctionnement; mais en pratique on le place sur le côté.
  - Hydro-élévateur à simple effet. — M. Durozoi a également fait breveter un hydro-élévateur vertical, à simple effet, dont voici la description :
  - Il se compose (fîg. 17) d’un piston moteur creux B, d’assez grandes dimensions, qui supporte le piston plongeur B7 de la pompe aspirante et foulante G.
  - Le distributeur est le même qu’un de ceux de l’appareil précédent, mais il a en plus, sur son couvercle, un petit clapet G, dont la levée est commandée par un levier M, lequel peut être mû par une tige à taquets N, portée par le piston moteur. Ce clapet ouvre ou
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- - LES POMPES
  - 5 — 13
  - ferme la communication entre la boîte de distribution et un tube T, qui se rend dans un
  - réservoir d’eau d’échappement. ^
  - L’eau en charge arrive par le tuyau H', dont l’extrémité supérieure est surmontée d’une
  - Fig. 47.
  - crépine, passe dans la boîte D et soulève (en vertu de la différence des sections de F et E) l’ensemble du distributeur ; elle passe donc dans le cylindre A et fait monter les pistons B et B'. Lorsque le piston B est presque à fin de course, le taquet inférieur de la tige N fait monter le levier M, et ferme ainsi le clapet G, qui, depuis le commencement de la course, permettait à l’eau sous pression passant par le petit clapet G/; de s’écouler par T, à l’intérieur. G étant fermé, l’eau continue à passer par G" dans la partie supérieure du tiroir, jusqu’à ce que les pressions au-dessus et au-dessous de F s’équilibrent; à ce moment, l’ensemble subit l’effet d’une pression résultante qui consiste en la pression sur D augmentée du poids des organes, et dont la direction est de haut en bas. L’admission se trouve ainsi fermée et l’échappement ouvert ; les pistons descendent par leur propre poids et l’eau s’échappe par H'. A la fin de la course, l’autre taquet de la tige N rouvre le clapet G et, après la levée de la soupape qui en résulte, l’admission recommence.
  - Pratiquement, comme le plateau F ne porte pas de segments et qu’il n’est que simplement ajusté, l’eau qui fuit à sa périphérie est suffisante pour qu’il n’y ait pas besoin du clapet G", qui n’existe pas, et qu’on a représenté sur la figure rien que pour faciliter l’explication de la marche de l’appareil.''
  - On peut obtenir une plus grande vitesse à la descente qu’à la montée, et avoir ainsi une marche plus économique en chargeant de poids le piston B. Toutefois, en opérant ainsi, il est nécessaire de ménager autour de B' un espace suffisant pour ne pas buter sur le corps de pompe C pendant la montée.
  - Les joints en P sont assurés avec la même pâte que celle dont nous avons parlé, et qu on introduit de la même façon.
  - Cet appareil convient bien aux installations demandant un moins grand débit que celles précédentes, il permet d’utiliser des chutes grandes ou faibles, il est surtout plus simple, partant moins coûteux que les précédents.
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- - 14—5
  - LA MÉCANIQUE A L’EXPOSITION
  - Chevaux alimentaires Belle ville. — A côté de ses machines à vapeur, la maison Belleville a exposé plusieurs chevaux alimentaires. Le principe en est déjà bien connu, la Revue technique de VExposition de 1889 donnait déjà, avec celle des chaudières, la description de ces petites pompes; mais les besoins nouveaux ont causé des modifications dans le type primitif, et la création en 1894 du type horizontal, et en 1899 du type vertical.
  - L'un et l’autre sont construits pour réaliser le même but. Le cheval alimentaire horizontal (fîg. 18 et 19) se compose d’un cylindre à vapeur en fonte (1) dans lequel se
  - Fig. 18 et 19.
  - meut un piston évidé, en acier coulé, muni de deux segments; sa tige est rattachée par un manchon (11) à celle du piston en bronze de la pompe; ce dernier ayant également deux segments. Le corps de pompe en bronze (5) est venu de fonte avec les boîtes à clapets qui portent chacune une tubulure à bride pour la fixation de l’aspiration ou du refoulement. Il est réuni au cylindre moteur par un bâti en acier coulé (14).
  - La distribution s’opère toujours de la même façon. Un taquet solidaire du manchon d’accouplement des tiges rencontre successivement les deux branches d’une fourche (12) articulée sur un axe fixe, et dont la queue commande la tige du tiroir par une biellette. Le tiroir est maintenant cylindrique et à segments : il se meut dans un chemin en bronze vissé sur le cylindre.
  - La particularité intéressante de cette machine réside dans les organes désignés sous le nom de leviers-clapets (10). Les pompes de ce type, étant destinées à alimenter les générateurs à vaporisation rapide construits par la maison Belleville et nécessitant un niveau d’eau constant, devaient satisfaire à une condition importante pour la bonne marche de l’ensemble : nous voulons dire que l’alimentation devait être automatique. Voici comment le problème a été résolu. Lorsque le niveau normal est atteint dans la chaudière, un flotteur placé dans le collecteur ferme le refoulement, il ne le rouvre que lorsque le niveau baisse. Malgré cette intermittence, il n’est pas nécessaire d’arrêter la pompe. En effet, lorsque le refoulement est fermé, la pression augmente, le cheval ralentit sa marche, et des fuites se produisent sur les segments du piston ; mais ce ralentissement pourrait, aux extrémités de course, au moment où le tiroir passe d’une position à celle opposée, causer l’arrêt complet : les leviers-clapets permettent de l’éviter. Leur fonctionnement est simple. Un peu avant d’arriver à fond de course, le piston de la pompe soulève un levier-clapet, qui, en temps ordinaire, retombe en place par son poids; ce soulèvement démasque l’orifice d’un tube qui fait communiquer le refoulement avec l’aspiration ; il s’ensuit une diminution considérable de la pression à vaincre, d’où un accroissement de vitesse suffisant pour passer le point mort. La vitesse se ralentit ensuite, et ne s’accélère plus qu’à l’autre extrémité de course.
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- - LES POMPES
  - 5 — 15
  - Ce dispositif fonctionne également lorsque le refoulement est ouvert; mais il ne serait pas indispensable si l’on n’avait pas à réaliser' cette alimentation automatique.
  - Le cheval vertical (fig. 20 et 21) possède les mêmes organes, agencés un peu différemment par suite de sa disposition particulière b
  - Le manchon d’accouplement des tiges porte un butoir de forme spéciale dans lequel
  - passe et glisse une tige articulée au levier de distribution du cylindre à vapeur. Chaque extrémité de cette tige est munie d’une rondelle d’acier recouverte de fibrine sur laquelle s’amortissent à chaque extrémité de course les chocs concomitants du changement de marche.
  - Les leviers-clapets existent également dans le type vertical ; celui qui est à la partie supérieure du corps de pompe n’a pas été modifié, puisque son poids lui permet de retomber sur son siège, mais celui de la partie inférieure a nécessité un agencement particulier, représenté sur la figure. Le mouvement produit à fond de course sur le petit levier articulé est transmis par une bielle qui provoque la levée du clapet et dont le poids est suffisant pour ramener le tout en place lorsque le piston commence à remonter.
  - Les petits chevaux alimentaires verticaux sont surtout employés pour les générateurs de navire, à cause de leur faible encombrement, et ceux horizontaux pour les installations à terre, sans cependant que ceci soit une règle stricte. Ils peuvent aussi être employés comme pompe d’incendie. Les cylindres et les corps de pompe sont essayés à la presse hydraulique pendant leur usinage, les premiers à 25 kilog. et les seconds à 35 kilog. par centimètre carré.
  - \ oici quelques données sur deux pompes verticales exposées :
  - Fig. 20 et 21.
  - 1. 2.
  - Diamètre du cylindre à vapeur.............. 322mm 232mm
  - — du corps de pompe.................... 220mni 152mm
  - Course..................................... 400mm 300mm
  - Débit a l’heure............. 42m3 18m3
  - Nombre de clapets dans chaque boîte .... 7 4
  - 1. Revue de Mécanique, avril 1898, p. 414.
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- - 16 — 5
  - LA MÉCANIQUE A L’EXPOSITION
  - Pompes à action directe J. Weir. — Les pompes à action directe Weir sont caractérisées par la forme de leur distributeur de vapeur. Elles sont disposées verticalement. Le cylindre, à la partie supérieure, est maintenu à distance du corps de pompe par des colonnettes en fer (fig. 24).
  - La boîte à vapeur D (fig. 22 et 23) se trouve à la partie inférieure du cylindre, et peut
  - \ JtTZ
  - T rz
  - 22 et 23.
  - être rapportée ou venue de fonte avec lui. Le tiroir principal F est de forme cubique extérieurement et se déplace dans une direction perpendiculaire à l’axe des pistons du moteur et de la pompe. La face opposée à celle par laquelle il repose sur le cylindre est munie de plusieurs orifices alternativement couverts et découverts par un tiroir auxiliaire M, dont la tige M2 est commandée par un levier attaché à la tige commune du piston et du plongeur. Une cloison en fonte F2, percée d’un trou central, partage en 2 parties égales la cavité cylindrique du tiroir principal F. Dans chacune de ces 2 parties, est ajusté un piston fixe G ou G1? dont la partie centrale externe vient buter sur des rondelles G3, tenues par des vis sur les parois de la boîte à vapeur D. Il est facile de comprendre que F glissera sur ces pistons lorsque, par suite d’un déplacement du tiroir M, les orifices K ou L assureront l’entrée de la vapeur dans l’une des cavités pendant que celle contenue dans l’autre s’échappera par les conduits C2 ou C3, qui seront mis en communication avec l’échappement principal c, c, P par l’espace Mj du tiroir secondaire.
  - L’admission au cylindre moteur se fait par les orifices A et B, lorsque ceux J ou H sont placés au-dessus d’eux et que le tiroir M laisse découverts les conduits H2 ou J2 situés sur la face opposée de F.
  - La fig. 25 montre en plan le dispositif des orifices d’introduction et la forme particulière du tiroir M. On remarque la différence de section entre les orifices H2 et J2, destinés à conduire la vapeur au cylindre, et les orifices K, L, qui doivent seulement assurer le déplacement du tiroir principal.
  - La forme extérieure de M est déterminée par la position des orifices H en question et par le degré de détente qu’on veut obtenir.
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- - LES POMPES
  - 6-17
  - Vovons le fonctionnement de cette distribution, et remarquons d’abord que les deux coupes fig. 22 et 23 ne se correspondent pas, attendu que, dans celle fig. 22, il y a admission dans la partie basse du cylindre par Hl5 H2, B, tandis que, dans celle fig. 23, il y a échappement dans la même partie par B, Ct, G, P.
  - Le plan fig. 25 correspond à la coupe fig. 22 ; partons de cette position. Quelques temps avant que le piston atteigne le haut de sa course dans le cylindre, la tige M2 va s’être suffisamment déplacée pour que M ait fermé l’admission en H2, ainsi que la porte L ; par contre, il aura ouvert la porte K pendant que la cavité M! va mettre L en communication avec l’échappement par C2. La vapeur, entrant par K, chassera le tiroir dans le sens
  - Fig. 24 et 25.
  - perpendiculaire à l’axe du cylindre, fermant ainsi l’admission du fond du cylindre B et le mettant en communication avec l’échappement, tandis que, pour le haut du cylindre, A prendra la position d’admission ; mais cela n’aura pas lieu avant que le piston, en finissant sa course, n’ait entraîné M suffisamment pour démasquer J2. La course en sens inverse s opère dans les mêmes conditions.
  - Il est à remarquer qu’il n’y a pas à craindre de points morts, attendu que l’admission est ouverte immédiatement en arrivant à fin de course.
  - L’avantage de cette disposition consiste surtout dans la facilité de l’usinage, il n’y a en effet que les surfaces de glissement à dresser, et les pistons G et Gj à ajuster, le démontage est très facile et il est rendu plus commode encore par le démontage du couvercle de la boîte à vapeur.
  - La Mécan. à l'Expos. — N° 6. 2
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  - LA MÉCANIQUE A L’EXPOSITION
  - Afin d’assurer la régularité de la longueur de la course, l’admission est continuée par les portes N quand le tiroir M a fermé les conduits supérieurs du tiroir principal. La quantité de vapeur ainsi admise, est réglable à volonté par les robinets à pointeau N3 ; cette rentrée de vapeur cesse dès que l’admission a eu lieu dans les cavités G, et, en général, elle n’est employée que lorsqu’on marche lentement.
  - La pompe en elle-même ne présente rien de bien particulier. Elle peut être bien simple ou double, autrement dit le même cylindre à vapeur peut commander une seule pompe ou en commander deux placées symétriquement par rapport à son axe. Les soupapes
  - Fig. 26 et 27. — Pompes d’alimentation marine Weir.
  - sont en bronze à canon et multiples et la grande section de passage offerte ne nécessite qu’une faible levée. Les pistons (celui du moteur comme celui de la pompe) sont munis de segments qui sont chassés contre la paroi cylindrique à l’aide de ressorts.
  - Voici quelques dimensions relatives aux deux pompes exposées.
  - I
  - Diamètre du cylindre................. 0 m 203
  - Diamètre du corps de pompe........... 0 , 452
  - Course des pistons................... 0 , 381
  - Débit par course double.............. 13 1 S0
  - 2
  - 0, 304 0, 228 0, 609 48 1 15
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- - LES POMPES
  - 6 — 19
  - 12 12
  - 99.31 »o 34.568
  - 0 “ 54 x 0 m 55 0 “ 71 x 0 “ 76
  - 2 “09 2 “90
  - La pompe Weir a surtout été étudiée dans le but de consommer une faible quantité de vapeur. L’inventeur cite, à ce propos, des chiffres d’essais relatés par M. Jeekell, Ingénieur électricien de la ville de South Shields, dans 1’ « Électrical Review » ; 4 pompes à action directe furent essayées, et elles élevèrent par kilog. de vapeur.
  - 1° 31 13 à 12 “25
  - 2° 18,3 à 12,2
  - 3° 17, 77 à 11 ,5
  - 4° 9 , 57 à 11 ,5
  - Il est facile de voir que ces consommations sont très variables ; c’est d’ailleurs ce qui fait que, malgré sa facilité d’adaptation pour tous les services, la pompe à action directe a été réservée jusqu’ici seulement comme pompe d’alimentation de chaudière à vapeur, là précisément où on regarde moins à la consommation de vapeur.
  - Voici les résultats d’essais qui nous ont été fournis par la maison sur la plus petite des deux pompes dont nous avons plus haut donné les dimensions :
  - Pression de la vapeur employée................ 7 k 8 7k6
  - Pression sur le refoulement................... 11 k 7 11 k 7
  - Nombre de doubles-courses par minute.......... 15 k 9 6
  - Litres d’eau débités par kilog. de vapeur..... 84,5 55,3
  - Rendements (Rapports du volume d’eau débité
  - au volume engendré par le piston de la pompe). 97 p. 100 96, 6 p. 100.
  - Notons pour finir que ces pompes sont souvent employées comme pompes marines d’alimentation. Elles sont alors généralement groupées par paires (fig. 26 et 27), chacune des pompes restant néanmoins indépendante de la marche de l’autre.
  - Pompe électrique d’épuisement Galland. — La pompe fig. 28 et 29, exposée par la maison Galland de Chalon-sur-Saône, est destinée à assurer élastiquement l’épuisement d’une mine et à être installée au fond. Elle comporte trois plongeurs commandés par trois bielles attelées sur un arbre à 3 coudes à 120°. Cet arbre repose sur 4 paliers, et porte à une de ses extrémités un volant et à l’autre une roue dentée engrenant avec un pignon en cuir calé directement sur l’alternateur à courant triphasé qui donne le mouvement à la pompe.
  - Les corps de pompe sont en fonte et de la forme ovoïde qui caractérise le type Giraud, les boites soupapes sont disposées pour l’asjnration en bout de corps de pompe et pour le refoulement au-dessus de lui, de façon à diminuer le plus possible l’encombrement en largeur. Malgré la régularité, et pour plus de sécurité du débit qu’assure la disposition à triple effet, la pompe est munie d’un réservoir d’air à l’aspiration ainsi qu’au refoulement. Ce dernier réservoir d’air porte un manomètre.
  - Le tableau de distribution comporte, comme habituellement, 3 coupe-circuits fusibles, un ampère-mètre et un voltmètre. Un rhéostat permet de faire varier l’intensité du coulant employé, c est-à-dire de proportionner la dépense d’énergie à l’effort à exercer.
  - On s est efforcé, dans la construction de toutes les parties de cette machine, d’allier la robustesse à la simplicité, de façon à éviter ou tout au moins à rendre plus faciles les répa-
  - Nombres de courses par minute
  - Débit par heure...........
  - Encombrement en surface...
  - Hauteur...................
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- - Vue en élévation
  - conduite de refoulement
  - dynamo
  - boites à soupapes
  - corps de pompe
  - glissières
  - t oites à soupapes
  - palier
  - ; Ls GALLAND CHALON
  - crépine
  - d’aspiration
  - niveau du plancher
  - massif
  - pignon et engrenage
  - Vue en plan
  - glissière o
  - plongeur!
  - iraui triphasé
  - glissière o
  - crépine
  - glissière
  - conduite de
  - refoulement >
  - glissière ©
  - Fig. 28 et 29. — Pompe électrique d’épuisement Galland. Élévation et pian.
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- - LES POMPES
  - 6 — 21
  - rations à faire dans le fond. L’alternateur est enveloppé dans un coffrage en fonte de forme spéciale qui le met à l’abri de l’eau qui peut tomber de la partie supérieure.
  - Les principales données sont les suivantes l
  - Débit à l’heure............................................... 100mm
  - Hauteur d’élévation......................................... 200m3
  - Diamètre des plongeurs......................................... 180mm
  - Course......................................................... 350mm
  - Nombre de tours de l’alternateur............................ 400
  - Force de l’alternateur......................................... 100chx
  - Nombre de tours de la pompe................................. 50
  - Diamètre des conduits....................................... 150mm
  - Comme détail particulier et intéressant, disons que l’aspiration ne débouche pas directement dans les boîtes à clapets, mais dans la partie supérieure d’un réservoir cylindrique en fonte contenant une crépine dans laquelle restent les saletés et les cailloux que contient l’eau; lorsque cette crépine est pleine, le démontage du couvercle du réservoir suffît pour la vider. Ce procédé est beaucoup plus commode que celui qui consiste à envoyer un ouvrier dans le fond pour déboucher avec difficulté les trous d’une crépine ordinaire placée à l’extrémité du tuyau d’aspiration et souvent peu abordable.
  - Pompe de mine à vapeur Galland. — Dans le but de n’être pas obligé de creuser de galeries spéciales plus larges que les galeries ordinaires pour l’installation des pompes d’épuisement, la maison Galland a établi un modèle qui a été étudié spécialement pour tenir le minimum de place en largeur.
  - La fîg. 30, ci-contre, nous permet d’en juger. Elle représente la disposition d’une pompe à action directe, qui était exposée dans les appareils d’exploitation de mine, à deux corps, et toujours du type Girard. Elle est commandée par une machine à vapeur dont la tige traverse le fond arrière, pour s’accoupler avec celle du plongeur.
  - Le condenseur de la machine à vapeur est placé en queue, toujours sur le même bâti, et la tige du piston de la pompe à air est liée par un second manchon à celle du plongeur arrière.
  - Seules les soupapes d’aspiration sont sur le côté, ainsi que les réservoirs d’air correspondants, et la conduite d’aspiration qui vient du condenseur. L’installation est munie d une crépine comme celle de la machine précédemment décrite. L’eau se rend de cette crépine dans le condenseur, puis dans la pompe. La pompe est munie d’un seul réservoir d air sur son refoulement ; il est disposé dans l’axe de l’installation.
  - Pour éviter les accidents que pourrait entraîner l’introduction, dans le cylindre à vapeur, de 1 eau qui s’est condensée dans les longs conduits d’amenée de vapeur, la boîte du tiroir porte extérieurement un séparateur d’eau dans lequel se fait l’arrivée du fluide moteur et la purge de cet appareil, ainsi que celle du cylindre, qui est conduite au puisard.
  - Les caractéristiques de cette installation peu encombrante sont les suivantes :
  - Diamètre du cylindre à vapeur.......................... 500mm
  - — du plongeur....................................... 133_____
  - Course commune....................................... 300_______
  - Hauteur du refoulement.................................... 150m
  - Débit horaire en mètres cubes.............................. 75m
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- - LES POMPES
  - 6 — 23
  - Pompes de mines électriques et mobiles Galland. — La maison Galland construit et expose également des pompes électriques horizontales pour l’épuisement local et partiel de certains points d’une mine. Elles sont arrangées de façon à pouvoir être montées sur un chariot, ou porteur, dont le tablier est horizontal et le train de roulement oblique. Cette disposition permet de les employer dans des galeries obliques assez éloignées de l’épuisement principal. On les attache à un treuil, et à mesure que le niveau de l’eau à élever baisse, on laisse descendre l’ensemble. La crépine du tuyau d’aspiration est tenue par une chaîne à l’extrémité du bâti ou du cylindre de façon à ne pas tramer au fond pendant la descente ou pendant le pompage.
  - La commande électrique seule convient à ces installations, on l’obtient par un alter-
  - Pompe à trois corps à rotation électrique ù simple effet, pour refoulements jusqu’à ?,00 mètres
  - Pompe simple à rotation électrique i quatre effets, pour refoulements jusqu'à 50 mètres
  - Fig. 31 et 32.
  - nateur triphasé, qui, par un train d’engrenages, actionne la pompe qui peut d’ailleurs être d un type quelconque. La fig. 31 représente une pompe à 3 corps, tandis que la fîg. 32 montre une pompe et à pistons plongeurs, du type Baillet-Audernar. Dans les 2 cas, on \oit qu on s est attaché à employer un système qui donne à l’eau un mouvement suffisamment régulier pour éviter l’emploi de réservoirs d’airs lourds et encombrants.
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- - 24-6 LA MÉCANIQUE A L’EXPOSITION
  - Appareil de M. de Montrichard, pour l’élévation des eaux. — Les appareils d’élévation d’eau de M. de Montrichard sont de deux sortes, la première catégorie est mue par l’air comprimé, et la seconde par la vapeur sèche. Les uns et les autres reposent sur le même principe, ils diffèrent seulement par leur agencement.
  - 1. Pompes à air comprimé. L’appareil mû par l’air comprimé (fig. 33) se compose d’un récipient en tôle ayant la forme d’une bouteille. Il est en communication avec le
  - liquide à élever dans lequel on le plonge par une soupape d’aspiration A et avec le refoulement par la soupape E. L’arrivée et la sortie de l’air comprimé s’opèrent par deux tubulures débouchant à la partie supérieure, commandées par deux soupapes M N, s’ouvrant en sens inverse l’une de l’autre, et mises elles-mêmes en mouvement directement par un flotteur guidé par une tige à sa partie inférieure.
  - Si on plonge l’appareil dans l’eau, la soupape d’aspiration A se soulève et il se remplit; lorsque l’eau arrive à un niveau suffisant pour provoquer sur le flotteur une pression supérieure à celle qu’exerce sur la soupape M l’air comprimé, il la soulève et, en même temps qu’il livre passage au fluide moteur, il ferme la soupape d’échappement N ; l’eau est alors chassée dans le refoulement. Le flotteur conserve cette position tant que la poussée exercée par l’eau Fig> 33, de bas en haut, augmentée de la pression dans
  - le même sens exercée par l’air comprimé sur la
  - soupape N, contre-balance son poids.
  - Mais, le niveau continuant à baisser, la poussée diminue, et il arrive un moment où le poids des organes mobiles l’emporte. A cet instant, l’entrée d’air comprimé et le refoulement cessent, l’échappement N s’ouvre, et l’aspiration recommence par A.
  - L’ouverture du clapet A ne peut s’effectuer qu’un certain temps après l’abaissement du flotteur, c’est-à-dire lorsque l’air qui est encore à la pression d’arrivée se sera détendu à l’extérieur.
  - M. de Montrichard a remédié à ce petit inconvénient, et surtout a rendu son appareil plus économique en le munissant de dispositifs simples qui permettent d’utiliser le travail de la détente.
  - Le premier (fîg. 34) consiste à permettre à la soupape N un certain mouvement dans le sens vertical par rapport au flotteur, et par conséquent à M. Quand le niveau de l’eau a monté suffisamment dans l’appareil, le flotteur fait toujours bloquer N sur l’échappement, etM s’ouvre comme précédemment; il n’y a rien de changé.
  - Au contraire, pendant le refoulement, l’abaissement du niveau provoque la descente du plongeur et la fermeture de M, mais il n’entraîne pas de suite la soupape N à cause d’une part du jeu vertical qui lui a été laissée, et, d’autre part, de la pression d’air comprimé agissant sur la face inférieure et l’appliquant sur son siège.
  - Le refoulement de l’eau continue donc pendant cette période de détente, et, lorsque la pression a suffisamment baissé pour ne plus pouvoir chasser l’eau, N se décolle par son poids.
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  - 6 — 25
  - Fig. 35.
  - Comme on le voit, ce système exige le réglage du poids de la soupape ; un autre dispositif permet également d’arriver au même résultat (fîg. 35). La tige de la soupape N
  - joue librement à l’intérieur du flotteur, et vient s’articuler à la partie inférieure au petit bras d’un levier à contrepoids P, articulé à un support fixé au fond de l’appareil. Un levier à fourchette, articulé en un point fixe à la partie supérieure, supporte la soupape M qui est libre, en même temps qu’il embrasse le dessous de N.
  - Pendant le remplissage, M est fermé et N est ouvert ; puis, lorsque le niveau a suffisamment monté, le flotteur soulève le levier qui fait ouvrir M et N.
  - Au cours du refoulement, lorsque le plongeur F descend, le levier à fourchette en fait autant, et M est fermée par son poids et par l’action de l’air comprimé; mais comme F glisse sur la tige de N, il ne l’entraîne pas ; le contrepoids P maintient la soupape fermée, et l’air emprisonné peut se détendre et continuer à refouler l’eau.
  - L ^appareil est disposé de telle sorte que ce refoulement s’opère jusqu’à ce que le flotteur vienne presque s’appuyer sur le fond du corps de pompe ; en même temps, il appuie sur une butée de la tige de N, relève le contrepoids P : l’échappement s’ouvre, et l’aspiration recommence. Mais il faut noter que, déjà un peu avant l’ouverture de N, le niveau de Peau ayant assez baissé pour découvrir l’orifice de refoulement d’eau, une certaine quantité d’air comprimé (quoique déjà assez fortement détendu) s’échappe dans la colonne liquide de refoulement. Dans cette partie assez courte de son fonctionnement ; l’appareil de Montrichard procède des émulseurs.
  - Les trois types d’appareils que nous venons de décrire correspondent à des besoins différents. Pour un petit débit, un refoulement de moins de 10 mètres, le premier appareil — que j’appellerai sans détente — suffira largement ; il sera d’ordinaire actionné par une pompe à bras, pour la compression de l’air.
  - Pour un débit moyen (habitations, exploitations agricoles, etc.) le troisième type avec détente dans la colonne de refoulement, même sans butée, pourra convenir jusqu’à des refoulements de 60 mètres environ.
  - Pour les forts débits, les fortes hauteurs, et lorsqu’on dispose d’un compresseur puissant, on emploiera le deuxième type à détendeur automatique, ou même une combinaison des deuxième et troisième types.
  - Sans entrer dans les détails de la théorie de cet appareil, dont plusieurs points ont été traités déjà dans les Annales des Mines (livraison de juillet 1896), il y a cependant lieu de donner encore quelques indications générales sur son fonctionnement et les dispositions spéciales à adopter dans certains cas.
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  - LA MÉCANIQUE A L’EXPOSITION
  - Nous avons vu que, dans tous les cas, c’était le déplacement du flotteur qui déterminait l’ouverture et la fermeture des soupapes ; par suite, nous aurons, dans le fonctionnement de l’appareil, une périodicité très nette, intimement liée à la course du flotteur de part et d’autre de sa ligne de flottaison.
  - Dès lors, on comprend que, si l’on donne au flotteur une forme en deux parties I et G (fîg. 36) reliées par une tige, la partie supérieure, située au-dessus du niveau de flottaison F, servira à assurer la poussée ascendante, tandis que la partie 1, située au-dessous du même niveau, assurera la traction descendante ; ainsi l’écart des deux parties devra avoir pour conséquence un accroissement de l’amplitude du mouvement de la surface liquide, et par suite une augmentation de débit.
  - On conçoit que, dans ces conditions, le refoulement de l’eau sera intermittent, avec de hautes fréquences si l’amplitude est faible, avec des fréquences inférieures si elle est plus élevée. On a cherché à obtenir la continuité de refoulement, et, pour cela, on a ajouté un réservoir supplémentaire 0- (fîg. 36) qui est relié à la fois au refoulement E et à l’arrivée M d’air comprimé. Lorsque le refoulement a lieu, une partie de l’eau monte dans la colonne d’évacuation, l’autre pénètre dans le réservoir 0. Lorsque M se ferme, l’air comprimé agit sur le liquide de 0, et le refoule à son tour. Ainsi on peut espérer un écoulement sensiblement continu.
  - Pour les puits profonds, on peut disposer les appareils de Montrichard en relais ; mais, comme il n’est pas certain que les débits de tous ces appareils soient égaux, on emploiera la disposition de la fîg. 37, la conduite de refoulement de chaque appareil sera prolongée par un réservoir H, situé au-dessus de l’appareil immédiatement supérieur, et lui faisant office de réservoir d’alimentation. Si le niveau du liquide monte dans H, l’appareil qui l’alimente, ayant à vaincre une pression de refoulement plus grande, verra diminuer son débit, tandis que l’appareil alimenté par lui, sous une charge supérieure, précipitera son allure ; ainsi les débits se régulariseront en quelque sorte automatiquement. -
  - Notons enfin que, par la détente, se produira un refroidissement compensé en partie si l’on veut par la présence de l’eau, mais qu’en tous cas l’installation d’un réchauffeur d’air comprimé ne pourra qu’être très favorable au rendement. Ce réchauffeur pourra d’ailleurs être installé en un point quelconque de la conduite d’air comprimé, en R par exemple (%. 37).
  - Ces appareils paraissent intéressants, ils le seraient plus encore si des expériences sérieuses avaient été faites et permettaient de préciser les conditions pratiques de leur fonctionnement, ainsi que leur rendement.
  - 2° Pompes de Montrichard à vapeur. — Ces appareils à vapeur sont basés et construits sur le même principe, avec cette différence que l’échappement de la vapeur,se fait dans le refoulement et que la condensation ainsi produite provoque un vide suffisant pour donner naissance à l’aspiration ; à cet égard, ils se rapprochent des pulso-mètres. Ceci était nécessaire, car il est à peine besoin de dire qu’un tel appareil marchant à la vapeur ne peut être plongé dans l’eau froide. La tubulure d’aspiration est munie à sa partie inférieure d’une crépine et d’un clapet de pied (fig. 38). Le refoulement continue l’aspiration suivant le même axe, et le corps de l’appareil ne possède qu’une ouverture par laquelle l’eau est successivement aspirée et refoulée.
  - L’emploi de calorifuge pour les conduites de vapeur s’impose naturellement pour l’obtention d’un bon rendement. On peut arriver à diminuer notablement les condensations dans le corps de l’appareil en faisant aspirer une certaine quantité d’huile au début de la marche ; cette huile reste d’abord à la surface de l’eau puis vient se coller sur les parois, où elle forme un véritable enduit isolant.
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  - 6—27
  - L’inventeur estime que ce procédé augmente le rendement de ses appareils de 60 p. 100.
  - Quoi qu’il en soit, une pompe que M. de Montrichard a installée pour son usage personnel à Montmédy donne, pour 8 kilog. de vapeur dépensés à l’heure, un débit de
  - Fig. 38 et 39. — Pompes de Montrichard à vapeur.
  - 1.600 litres à 13 mètres de hauteur. Autrement dit, 1 kilog. de vapeur produit 2.600 kilogrammètres.
  - Mais cette pompe fonctionne sans appareil de détente et sans calorifuge, perfectionnements que M. de Montrichard n’a pas cru devoir apporter à son appareil étant donné le faible débit du puits sur lequel il est monté.
  - La fig. 39 donne l’ensemble de la disposition fonctionnant avec détente. B est la butée contre laquelle le flotteur vient presser pour relever le contrepoids D.
  - Pour ces appareils aussi, l’absence des essais pratiques est regrettable.
  - Pompe circulaire à 6 corps, système Dumontant. — La pompe circulaire à 6 corps, exposée par la maison Dumontant est analogue à celle à 7 corps qu’elle a fournie pour l’élévation des eaux du ruisseau le Magnan à la crête du Mont-Chauve, et dont la description très complète a été donnée dans le XXXI volume de la publication industrielle d’Armengaud aîné.
  - La construction des deux forts situés aux environs de Nice, sur les monts dénudés de Tourette et d’Aspremont, ayant l’un 783 mètres et l’autre 834 mètres d’altitude, a nécessité 1 emploi de pompes élévatoires pouvant refouler, à une grande hauteur, l’eau necessaire à l’alimentation des ouvriers, des chevaux, de la machine à vapeur, etc.
  - Les chances nombreuses d’avoir de très forts coups de bélier dans les conduits en employant une pompe à double effet ordinaire (même en les munissant de réservoirs
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  - LA MECANIQUE A L’EXPOSITION
  - d’air), ont poussé à l’emploi de ce système particulier dans lequel la multiplicité des effets et leur croisement assurent une remarquable régularité du débit.
  - \
  - Fig, 40. — Pompe Dumontant. Installation du Magnan. Coupe longitudinale.
  - La pompe (fîg. 40 à 41) se compose d’une cuve circulaire en fonte constituant le ’bâti
  - Fig. 41. — Plan.
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  - 6 — 29
  - P, au centre duquel tourne l’arbre A, vertical à manivelle, qui la commande (fîg. 42). Sur ce bâti P, sont boulonnées les glissières P7 des 7 pompes aspirantes et foulantes à simple effet, disposées suivant les rayons du bâti circulaire. La seule particularité de ces pompes, c’est que les clapets coniques d’aspiration et de refoulement sont munis de longues tiges qui assurent leur guidage. Ils sont contenus dans des boîtes en bronze venues de fonte, avec les corps de pompe dans lesquels se meuvent les plongeurs attachés au plateau de commande p' par les bielles B'.
  - Afin de diminuer l’effort de cisaillement qui s’exerce, surtout pendant le refoulement, sur les tourillons réunissant les bielles au plateau, on tourne cylindriques les deux têtes de chacune de ces bielles B7 et elles sont ajustées dans des demi-coussinets en bronze k l,
  - Fig. 42. — Coupe transversale.
  - placés les uns sur le plateau p\ les autres dans les crosses des plongeurs. De cette façon, l’effort assez considérable nécessaire au refoulement est trânsmis directement par les bielles.
  - La régularité du mouvement donné par l’arbre coudé vertical A au plateau de commande p' est assurée par la liaison rigide à emmanchement par clavette d’une des bielles indiquée en B sur les fîg. 40 à 44. Elle n’aurait.pas existé si les sept bielles B7 eussent été toutes articulées sur le plateau p'.
  - L’eau n’est pas asirée par cette pompe, elle est fournie, en charge par un réservoir R2, où elle est envoyée au moyen d’une pompe verticale commandée par la même machine à vapeur. De plus, on évite ainsi l’engorgement des organes de l’appareil principal par les matières étrangères contenues dans l’eau ; en effet, l’eau, dans son passage dans le réservoir R2, y peut déposer ses impuretés.
  - De là, l’eau passe facilement dans le collecteur d’aspiration de la pompe principale, qui est circulaire, comme d’ailleurs celui de refoulement. Un robinet T peut établir la communication entre les deux. Ce dispositif permet de faciliter la mise en marche, car, le moteur attaquant directement la pompe, le départ serait par trop difficile si, pendant quelques tours, l’effort résistant n’était pas diminué par ce retour d’eau. Lorsque la
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  - LA MÉCANIQUE A L’EXPOSITION
  - machine est lancée, on ferme petit à petit ce robinet T, après avoir préalablement ouvert celui S, placé sur le refoulement.
  - Le robinet S est une sorte de soupape d’arrêt, dont on peut faire varier la course au moyen d’une vis jusqu’à l’annuler et obtenir ainsi la fermeture ; lorsqu’il est ouvert, il peut se refermer de lui-même, et empêcher ainsi la pompe de ressentir les chocs qui pourraient naître dans la colonne de refoulement. C’est en somme un véritable clapet de refoulement à levée réglable.
  - Le moteur ne présente rien de particulier; il consiste simplement en une machine horizontale à haute pression, à détente et à condensation. L’arbre de couche porte un
  - «- es->
  - I i
  - pignon d’angle C (tig. 42) qui engrène avec une roue C', calée sur l’arbre vertical à manivelle A.
  - Les caractéristiques de l’installation du Magnan étaient les suivantes :
  - Nombre de corps de pompes............................. 7
  - Diamètre des plongeurs.................................. 50 mm
  - Course des plongeurs.................................... 100
  - Epaisseur du corps..................................... 15
  - Volume d’eau refoulée par coup de piston.................. 0 1196
  - — par tour......................... 1 1232
  - Diamètre des sièges des soupapes......................... 25 mm
  - Levée des soupapes....................................... 12
  - Section de passage..................................... 942 mm2
  - Vitesse d’écoulement.................................. 0 m 187
  - Diamètre du bouton de manivelle de commande........... 100 mm
  - Débit de la pompe de mise en charge par seconde....... 0 1686 à 1 1 372
  - Hauteur totale de refoulement......................... 513 m
  - Débit à l’heure (aux essais).................. ....... 23091
  - Rendement de la pompe ................................ 0,94
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- - LES POMPES
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  - La pompe exposée a subi de légères modifications, le bâti ne possède pas de glissières qui, en somme, font double emploi avec la bielle directrice clavetée sur le plateau p' ; le rendement s’en trouve amélioré, puisqu’il s’ensuit une diminution des frottements ; de plus, elle n’a que 6 corps au lieu de 7, et ils sont en fonte avec garniture en bronze; enfin les plongeurs sont creux et articulés directement avec les bielles; ses dimensions principales sont les suivantes :
  - Diamètre des pistons................................. 100mm
  - Course des pistons................................... 110
  - Nombre de tours...................................... 56
  - Volume théorique résultant........................... 17 m3171 à l’heure
  - Volume réel élevé.............•...................... 16m3
  - Coupe suivant AB
  - Fig. 45 et 46. — Pompe Dumontant actionnée par une turbine
  - Elle a été éprouvée à une pression de S0 kilog., quoique ayant été calculée pour travailler à 40, c’est-à-dire pour refouler à 400 mètres.
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  - LA MÉCANIQUE A L’EXPOSITION
  - Il est évident que la commande de ces pompes peut s’obtenir d’une façon quelconque; ainsi celle qui fonctionnait à l’Exposition était mise en marche par une dynamo. Dans une installation faite pour la Cie Glc des Eaux de France, la pompe est commandée directement pàr une turbine au-dessus de laquelle elle est installée (fîg. 45 et 46).
  - Pompe Dumontant, à grande vitesse et *à clapets équilibrés. — Le coût d’une pompe circulaire comme celle que nous venons de décrire étant assez élevé, son emploi se limite nécessairement aux très grandes hauteurs de refoulement, car les autres se peuvent obtenir au moyen d’appareils plus simples et moins coûteux. M. Dumontant a cherché un appareil remplissant ces conditions, donnant un débit uniforme, et fonctionnant sans chocs malgré une grande vitesse de marche ; il a créé la ponxpe à grande vitesse, à double effet, et à clapets équilibrés, dont deux modèles figuraient à l’Exposition. Ces pompes marchent à 80 et même 150 tours par minute. En voici la description :
  - La pompe se compose (fîg. 47 et 48) d’une capacité en fonte d’une forme à peu près
  - Coupe
  - Fig. 47 et 48.
  - cubique et partagée dans le sens de la longueur de manière à fournir trois compartiments, dont l’un est en communication axec l’aspiration, l’autre avec le refoulement, et celui du milieu fait office de corps de pompe en bronze et rapporté.
  - Les clapets d’aspiration, au nombre de deux, comme ceux de refoulement, sont disposés sur les cloisons de séparation, et ont ainsi leurs sièges dans un plan vertical. Des évidements obturés par des glaces permettent d'en surveiller le fonctionnement.
  - Le piston est également en bronze et n’a pas de garnitures, sa tige est fixée à un coulisseau mis en mouvement par une bielle commandée par un arbre coudé. La suppression des garnitures résulte d’essais faits par la maison en présence de M. Guibal, ingénieur en chef des ponts et chaussées. On avait enlevé le fond arrière d’une pompe marchant à 60 tours, et débitant 10 litres par coup de piston ; l’eau recueillie sur la face arrière du piston n’atteignait pas 10 grammes par course. Dans le cas de la figure, l’arbre coudé porte un volant, une poulie fixe et une poulie folle. Cette dernière est supprimée lorsqu’on se sert d’une dynamo pour la conduite.
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- - LES POMPES
  - 6 — 33
  - La caractéristique de cette machine réside dans la forme et la disposition qu’il a fallu donner aux clapets pour pouvoir réaliser une aussi grande vitesse. Les fig. 49 à 53 en donnent les détails. On a adopté, pour maintenir les clapets sur leurs sièges, des ressorts en spirale d’abord parce qu’ils évitent une trop grande longueur de ressorts, ensuite parce qu’ils sont réglables au moyen d’un rochet monté sur une broche. , VYj
  - Le but poursuivi dans l’établissement de ces ressorts est le
  - de 7a portière
  - Coupes
  - du clapet et de son siège
  - Vue de face
  - O
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  - XL
  - suivant : ils doivent n’exercer qu’un très faible effort sur la position de repos, et au contraire charger la position d’ouverture maxima d’un poids précisément égal à la pression d’eau agissant dans l’autre sens. On aura ainsi un clapet s’ouvrant progressivement au fur et à mesure que la vitesse de l’eau augmente, et s’abaissant avec une progressivité analogue : c’est évidemment le fonctionnement type.
  - M. Dumontant, pour l’établissement de ses ressorts, a fait divers calculs théoriques ; mais c’est, en pratique, au moyen d’expériences directes qu’il fixe pour chaque type de pompe les dimensions des ressorts et leur longueur d’enroulement en spirales.
  - Les pompes n’ont pas de réservoirs d’air, ou du moins ne semblent j)as en avoir, mais il faut remarquer que les clapets d’aspi- Fig- y3>
  - ration et de refoulement sont placés à la partie inférieure des compartiments latéraux, et que, de la sorte, ceux-ci fonctionnent tant à l’aspiration qu’au refoulement, comme de véritables réservoirs d’air.
  - Voici les caractéristiques des deux pompes exposées :
  - Coupe du clapet çt de son siège -
  - Vue de face
  - la petite
  - Diamètre du piston..................... 0 m 090
  - Course du piston..................... 0,100
  - Vitesse de régime (par minute)......... 150t
  - Volume théorique engendré à l’heure.. . . 11.730 1
  - Volume réel refoulé à l’heure.......... 10.020
  - Rendement...........• . . ............. 85 °/0
  - Hauteur de refoulement................ 50 m
  - la grande
  - 0m 125 0,200 80 ‘ 24.9001 22.400 90 %
  - 50 m
  - Pompe Ehrardt et Sehmer, à grande vitesse et commande électrique directe. — La maison Ehrardt et Sehmer a exposé dans la classe 63 (matériel d exploitation de mines) un type de pompe d’épuisement à grande vitesse commandée directement La Mécan. à l’Expos. — N° 6. 3
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- - 34 — 6
  - LA MÉCANIQUE A L’EXPOSITION
  - par un alternateur à courant triphasé (construit par la maison Lamheyer). Elle se compose
  - (fig. 54 à 56) de trois corps de pompe horizontaux à plongeur et à simple effet. Ceux-ci sont réunis par des bielles en fonte à l’arbre à 3 coudes à 120° équilibré par des contrepoids. Les crosses de piston ont des glissières cylindriques qui sont fermées extérieurement pour éviter l’accès de la poussière. Les boîtes à clapets sont indépendantes et verticales; elles sont surmontées de réservoirs d’air sphériques, mais d’assez faible volume, attendu que la disposition triple assure déjà un débit suffisamment régulier. Les clapets, du type Ehrardt, offrent une grande section de passage à l’eau, ce qui permet de réduire considérablement leur levée, et par conséquent les chocs lorsqu’ils retombent sur leur siège. De plus, la vitesse de passage de l’eau se trouve également réduite par cette augmentation de section.
  - La quantité et la pression d’air nécessaires sont maintenues dans les réservoirs par une petite pompe à air dont la bielle est calée sur l’extrémité de l’arbre.
  - La grande vitesse de la machine entraîne la nécessité d’un graissage abondant; aussi, la pompe est munie d’une pompe de circulation d’huile qui
  - Fig. 54 et 55. — Pompe Ehrardt et Schmer. assure la lubrification des organes en
  - mouvement. L’huile ayant déjà servi se rassemble dans une auge placée entre les quatre paliers qui supportent l’arbre coudé, ce
  - Fig.56. — Pompe Ehrardt et Schmer. Coupe longitudinale.
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- - LES POMPES
  - 6—35
  - qui permet de faire baigner les têtes de bielles. Les quatre paliers sont d’ailleurs venus de fonte avec cette auge, qui forme partie intégrante du bâti de la machine. Une tôle ferme l’espace ouvert, empêche les projections d’huile. Le graissage des corps de pompe est assuré par une presse à graisse système Mollerup, envoyant de l’huile dans des rainures ad hoc ménagées en arrière des presse-étoupes.
  - Gomme la machine a été spécialement étudiée pour l’épuisement des mines, on veut qu’elle puisse fonctionner 6 heures au moins sans surveillance ni soins ; elle est arrangée de façon que les parties en mouvement soient à l’abri de l’humidité et de la poussière. Ainsi, il est facile de remarquer que le bâti de l’alternateur est presque totalement fermé (sauf quelques regards sur les côtés), l’arbre moteur est complètement couvert, et des tôles ferment les ouvertures latérales des glissières. La forme spéciale des glissières permet, lorsque, pour un motif quelconque, l’un des corps de pompe ne peut plus fonctionner, d’immobiliser son plongeur (après avoir démonté la bielle correspondante) par une barre placée en travers dans les regards, ce qui est l’affaire de quelques minutes ; autrement, on serait obligé de l’entraîner dans la marche sans qu’il y ait production de travail.
  - L’arbre coudé est fixé à celui de l’alternateur par un manchon à plateaux réunis par des boulons entourés d’une épaisse fourrure de caoutchouc qui amortit les chocs au démarrage et pendant la marche. Pour faciliter la mise en marche, les trois boîtes à soupapes sont munies de retours d’eau, grâce auxquels on diminue l’effort en mettant le refoulement en communication avec l’aspiration; quand la vitesse de régime est établie, on les ferme petit à petit.
  - Voici quelques-unes des données de cet appareil :
  - Diamètre des plongeurs......................•........
  - Course des plongeurs.................................
  - Vitesse normale par minute.......................
  - Vitesse linéaire correspondante des plongeurs.........
  - Vitesse à l’Exposition...............................
  - Débit théorique à cette vitesse...... ...........» . .
  - Débit pratique.......................................
  - Rendement admis après expérience (pompe seulement). .
  - Hauteur de refoulement...............................
  - Voltage de l’alternateur.............................
  - Nombre d’ampères . . ................................
  - Nombre de fréquences.................................
  - Force en chevaux.....................................
  - 0 m 105 0,200
  - 200 à 250 tours 80 à 100111 par minute 210 fc 1.0901 1.000
  - 0,92 à 0,94 250 à 300 m 500 v 45 200
  - 75 à 80
  - L’avantage de cette machine de grande puissance est encore augmenté par son faible encombrement et par sa commande électrique. _
  - Appareils Salmson, à air comprimé. — L’appareil exposé par la maison E. Salmson et Cie fonctionne à la manière des pulsomètres à air comprimé. L’air agit comme un véritable piston fluide, et refoule l’eau qui rentre ensuite automatiquement dans l’appareil.
  - Il se compose (fig. 57 et 58) de deux réservoirs en tôle ou en fonte, jouant le rôle de corps de pompe, et dans lesquels agit alternativement l’air comprimé dont un petit distributeur à tiroir plan assure la distribution. Chacun des deux réservoirs se trouve donc en communication : 1° avec l’arrivée d’eau par une soupape d’aspiration ; 2° avec la sortie par une soupape de refoulement ; 3° avec le distributeur d’air comprimé par un tubulure ad hoc\ 4° enfin, avec l’une ou l’autre des extrémités du cylindre dans lequel se meut le distributeur par une conduite verticale et par une petite tubulure en cuivre.
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- - 36 — 6
  - LA MjÉCANIQUE A L'EXPOSITION
  - Le fonctionnement est excessivement simple ; supposons l’appareil en marche. L’eau est chassée d’un réservoir pendant que l’autre se remplit ; lorsque le réservoir dans lequel s’opère le refoulement est presque vide, le flotteur, qui suit le mouvement de l’eau et s’ahaisse avec elle, détermine l’ouverture du petit conduit allant sur l’une des faces du distributeur ; une certaine quantité d’air comprimé passe alors par là, et chasse le tiroir distributeur de façon à inverser et l’admission et l’échappement de l’air comprimé moteur. L’eau remplit alors le réservoir vide, pendant que l’autre alimente le refoulement.
  - Cet appareil peut être utilisé à élever l’eau (dans ce cas, il faut noyer les deux réci-
  - Air comprime
  - Fig. 57 et 58. — Pulsomètre à air comprimé Salmson.
  - pients) ; on l’emploie également, et de préférence, pour l’élévation des ascenseurs ou monte-charges. On lui fournit alors l’eau par une tubulure venant d’un réservoir dans lequel se fait l’échappement de l’appareil élévateur.
  - L’eau qui sert est toujours la même ; au lieu de dépenser de l’eau sous pression, c’est de l’air comprimé que l’on consomme, et cela semble économique. Ainsi, à Paris, l’air à 5 kilog. coûte 0 fr. 135 le mètre cube, tandis que l’eau, dans les mêmes conditions, coûterait 0 fr. 650 : l'économie est donc très réelle. D’ailleurs, elle peut être augmentée encore — dans le cas où la hauteur d’élévation est relativement faible — par l’emploi d’un détendeur de pression.
  - Pompe à masse-cuite de Mollet-Fontaine. —- La pompe à masse-cuite construite par la maison Mollet-Fontaine (fig. 59) n’est autre chose qu’un chapelet vertical, mais dans le cas spécial pour lequel il est employé (masse très pâteuse et très liante) il a
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- - LES POMPES
  - 6 — 37
  - un rendement particulièrement bon, et mérite à cet égard d’appeler l’attention. La chaîne porte de distance en distance des rondelles en caoutchouc de même diamètre que les
  - tubes de fer qui constituent le corps de pompe. Elle est entraînée, à la partie supérieure, au moyen d’une noix de diamètre convenable et portant trois entailles dans lesquelles viennent se loger les disques pendant la rotation.
  - Cette noix est portée sur le même axe qu’une roue d’engrenage commandée par un pignon calé lui-même sur un arbre mû à la main ou par courroie.
  - La matière (sucre, pendant sa fabrication) à monter avec cet appareil étant très pâteuse et très liante, il a été nécessaire d’installer au bas du corps de pompe un appareil diviseur qui consiste simplement en deux arbres munis de dents et tournant en sens contraire. La matière ainsi triturée tombe au bas des tuyaux et est élevée par la chaîne.
  - Cet appareil qui, dans ce cas, procède presque autant de l’élévateur que de la pompe, est alors d’un bon rendement malgré sa faible vitesse de rotation, attendu qu’il n’y a pas de fuites à craindre sur la périphérie des rondelles, comme dans le cas de véritables liquides.
  - Pompe alimentaire verticale Holman frères.— Parmi le matériel d’exploitation de mine exposé par la maison Holman frères, nous avons pu voir la pompe alimentaire dont nous donnons ici la reproduction (fîg. 60).
  - Elle est verticale, et se compose de deux pompes semblables disposées sur le même bâti. Chacune d'elles comporte un cylindre à vapeur à distribution par tiroir ordinaire commandé par excentri-Fig‘ que. Le plongeur prolonge la tige
  - du piston moteur, et la crosse qui les réunit porte un axe transversal sur les extrémités duquel sont attelées les deux bielles que comporte chaque machine. Le bâti est évidé à sa
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- - 38 — 6 LA MÉCANIQUE A L’EXPOSITION
  - partie inférieure pour ménager le passage du volant qui est calé au milieu de l’arbre dans l’axe de la machine.
  - Les pompes sont à simple effet, et n’ont rien de particulier, les corps de pompe sont venus de fonte avec leur boîte à clapets et des extensions destinées à les fixer aux supports.
  - Chaque cylindre à vapeur étant supporté par colonnettes, toutes les pièces sont facilement accessibles.
  - Fig. 60. — Pompe alimentaire Holman.
  - Les deux prises de vapeur sont piquées sur une même conduite sur laquelle se trouve le robinet de mise en marche.
  - Cette pompe est construite pour alimenter une chaudière marchant à 7 kilog.
  - Voici ses principales dimensions :
  - Diamètre des cylindres à vapeur................ ...... 0m10'l
  - Diamètre des plongeurs................................ 0 m 063
  - Longueur de la course................................. 0111127
  - Débit à l’heure....................................... 4.4001
  - Nombre de tours par minute............................ 105
  - Pompe et Baritel combinés, système Holman frères. — Cet appareil était représenté dans les dessins exposés par MM. Holman frères ; il présente un certain intérêt.
  - Le baritel est de construction ordinaire, il se compose d’un tambour horizontal sur lequel s'enroule le câble d’extraction. Ce tambour est porté par deux jambages en fonte, et
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- - LES POMPES
  - 6 — 39
  - il possède à une de ses extrémités une roue dentée qui reçoit son mouvement d’un pignon porté par l’arbre coudé moteur (fîg. 61 et 62).
  - La machine motrice (à vapeur ou à air comprimé) est munie d’une distribution par
  - Fig. 61.
  - tiroir ordinaire, et son cylindre est fixé sur la partie inférieure du bâti à l'extérieur. La bielle motrice est à fourche très longue, afin de permettre le guidage de la tige de piston. Un volant est calé sur l’arbre moteur à son autre extrémité.
  - La pompe est aspirante et foulante, à simple et à double effet. L’extrémité de la tige
  - Fig. 62.
  - de son plongeur est commandée par un levier à sonnette dont un bras est niis en mouvement par une bielle articulée à la manivelle calée sur l’axe du tambour.
  - Le pignon claveté sur l’axe moteur peut être facilement débrayé par un levier à fourche, et comme le tambour est fou sur son axe on peut ainsi pomper sans arrêt et indépendamment de l’extraction.
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  - LA MÉCANIQUE A L’EXPOSITION
  - Lorsqu’on veut monter, on embraye le pignon, et l’ascension s’opère ; la descente s’obtient par le propre poids du récipient employé, et elle est réglée par un frein à lame d’acier, agissant directement sur le tambour.
  - Cet appareil est excessivement simple, et son faible poids le rend très transportable, aussi son emploi s’est-il généralisé dans les mines de Cornouailles, pour le fonçage et l’exploitation des galeries et puits secondaires situés à une trop grande distance du puits principal et n’ayant pas l’importance suffisante pour justifier une installation coûteuse.
  - D’autres dispositions à deux moteurs ou à changement de marche sont également construites, mais ne sont que des variantes de ce type principal.
  - Voici quelques données générales sur une de ces machines :
  - Diamètre du cylindre moteur................... 100mm
  - Diamètre du corps de pompe.................... 110mm
  - Débit à l’heure avec 36 mètres d’élévation.... 80401
  - Levée maximum du treuil....................... 550ks
  - Dimensions de la base....................... 600 X 450mm
  - Poids total de la machine (sans la pompe)..... 350ks
  - Poids de la pièce la plus lourde. ............ 100k»
  - Moteur-pompe à air chaud, système Ericsson. — La pompe Ericsson est actionnée directement par un moteur à air chaud avec lequel elle fait corps. Le principe est le suivant : on comprime de l’air froid, et on le fait passer dans une capacité chauffée où sa pression s’accroît encore ; il chasse alors le piston moteur dans le cylindre qui est continuellement refroidi par de l’eau passant dans une double enveloppe située sur le refoulement de la pompe. Pour plus de clarté, reportons-nous à la fig. 63, dans laquelle / est le cylindre en question et 2 le piston moteur. L’air est comprimé entre 2 et le piston 3, qui marchent ne sens inverse ; il passe alors autour de 3, dont le diamètre est inférieur à celui du cylindre, et se rend dans la partie chauffée 4. On comprend que, par suite dre la marche inverse des pistons 2 et 3, l’espace réservé à la chauffe augmente et diminue alternativement de volume, en même temps que l’air est comprimé ou se détend. La figure montre un appareil chauffé par le gaz ; il est inutile de dire qu’on peut construire des appareils pour chauffer au pétrole, au charbon ou même au bois. L’air comprimé ainsi chauffé atteint une pression suffisante pour repasser autour de 5 et aller chasser le piston 2. 11 se
  - Fig. 63.
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- - LES POMPES
  - 6 — 41
  - détend alors, et par conséquent se refroidit, et, à ce refroidissement, s’ajoute celui produit par la double enveloppe. La pression baisse, mais le mouvement ascendant puis descendant de 2 se poursuit, grâce à l’entraînement produit par le volant.
  - Le mouvement alternatif du piston moteur est transmis au levier 9, articulé en un
  - point fixe et commandant par une de ses extrémités la bielle 18 de la pompe 19, et par l’autre la bielle //, qui actionne le volant 16 par la manivelle 30.
  - Le mouvement du piston 3 désigné sous le nom de piston de transfert, est produit par l’action de la manivelle motrice 30, à l’aide de la bielle 1$, sur le levier à sonnette 13, dont un des bras forme une fourche qui embrasse le cylindre. Chacune des extrémités de cette fourche porte une tige qui actionne la crosse (fig. 64) à laquelle est attachée la tige 33 du piston du transfert.
  - La pompe représentée est à simple effet ; elle est munie d’un réservoir d’air 23 sur l’aspiration et d’un autre 8 sur le refoulement, qui commence au sortir de la double enveloppe.
  - Le corps de pompe est en bronze, Fig. 64. et le cylindre moteur en fonte, ainsi
  - que la partie extérieure du foyer. Toutefois, lorsqu’on doit brûler de la houille, cette dernière partie est faite en fonte à poêle, et est enduite de terre réfractaire, pour éviter la prompte détérioration. Les autres organes, bielles, manivelles, leviers, axes, sont en acier.
  - Dans le cas où l’eau se trouve à une assez grande profondeur au-dessous du niveau du sol (8 à 30 mètres), on installe le corps de pompe plus bas et on fait la tige de piston plus longue, mais, dans ces conditions, il est absolument nécessaire d’amorcer la pompe avant de mettre en marche, afin d’obtenir un refoulement aussitôt après le premier coup de piston. La pompe est d’ailleurs munie d’un entonnoir à ce destiné.
  - La mise en marche s’opère, après avoir allumé le foyer, en faisant faire à la machine un tour à la main, afin de provoquer la compression. L’arrêt se produit en éteignant le feu, mais comme la surface chauffée est à une température suffisante pour entretenir le mouvement quelque temps après l’extinction du foyer, on a muni le cylindre d’un robinet à l’aide duquel on le met en communication avec l’extérieur, et provoque ainsi un arrêt instantané par détente définitive de l’air comprimé.
  - Cette machine est, certes, d’un fonctionnement sinon économique du moins très commode ; elle exige peu ou pas de surveillance, et par conséquent peut être mise entre des mains ignorantes, aussi s’est-elle répandue partout où l’on avait besoin d’une quantité d’eau relativement faible à élever par intermittence.
  - MM. Glœnzer et Perreaud sont, à Paris, concessionnaires de ce système dont un type fonctionnait à l'Exposition : en voici les principales caractéristiques :
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- - 42-6 LA MÉCANIQUE A L’EXPOSITION
  - Diamètre du cylindre............................. 0ni203
  - Nombre de tours.................................. 60 à 80
  - Débit à l’heure..................................# 19001
  - Diamètre des tubulures d’aspiration et de refoulement. .. 0111033
  - Encombrement en surface.......................... 1,200 xOm535
  - — en hauteur.......................... 1 m 65
  - Poids............................................ 180ks
  - Consommation horaire : anthracite............. . .. . 1 k^500
  - — pétrole.................... 21270
  - — gaz ....................... 7001
  - Pompe verticale à vapeur Fournier et Cornu. — Cette pompe est du type à
  - action directe, elle est destinée à faire l’épuisement pendant le fonçage; aussi sa disposition est toute particulière (fîg. 65 et 66).
  - Elle a été étudiée de manière à tenir le moins de place possible en largeur dans le puits, c’est-à-dire dans le sens où l’espace manque le plus.
  - C’est une pompe Duplex à distribution Worthington légèrement modifiée. Les leviers commandés par les tiges n’ont pas les branches de leur fourche prise dans la gorge d'un manchon, ils sont articulés à une des extrémités d’une petite bielle, dont l’autre est prise dans la partie inférieure d’un collier serré à bloc sur la tige de piston. Les bielles qui commandent les tiges de tiroirs sont en deux parties, réunies par un double écrou qui peut permettre d’augmenter ou de diminuer leur longueur pour faciliter le réglage, lorsque, à l’usage, les articulations ont pris du jeu, et que la distribution ne s’opère plus bien. Les deux cylindres sont venus de fonte d’une seule pièce dans laquelle on fixe le crochet qui permet de descendre la pompe au fur et à mesure des besoins.
  - Les pompes comprennent quatre corps, dans lesquels se meuvent deux plongeurs ; seulement ceux-ci sont fixés à l’extrémité des tiges de pistons à vapeur, et traversent chacun deux corps, placés l’un au-dessous de l’autre, ils produisent ainsi l’aspiration dans l’un et le refoulement dans l’autre, de sorte qu’au total les quatre pompes à simple effet constituent en réalité deux pompes à double effet. Les boîtes à clapets sont au nombre de quatre; elles ont la longueur de corps et une section triangulaire. Les deux boîtes d’aspiration et les deux de refoulement communiquent ensemble. Elles contiennent chacune six clapets en bronze, constamment rappelés sur leur siège conique par des ressorts. Les extrémités des corps de pompe portent des attaches qui servent à fixer la pompe sur des cornières.
  - La pompé est munie en outre d’un réservoir d’air vertical placé sur le refoulement ; il est compris entre les cylindres à vapeur, à côté d’un tube de niveau qui indique à chaque instant la quantité d’air qu’il contient, et d’un collecteur dans lequel sont conduites toutes les purges de la machine.
  - Les principales dimensions de cette machine sont les suivantes :
  - Diamètre des cylindres à vapeur....................... 200mm
  - Diamètre des plongeurs................................ 74mm
  - Course commune........................................ 266mm
  - Débit à l’heure....................................... 12m3
  - Hauteur de refoulement................................ 190m
  - Nombre de doubles courses par minute.................. 200
  - Pression de la vapeur employée ........................ 4k?
  - Ces pompes sont toutes en fonte ; les tiges sont en fer, et les plongeurs en fonte ; ordinairement on fait les jdongeurs et les tiges en bronze, mais, étant donné les
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- - '99 ï9 S9 ‘OIJ
  - sadwod saa
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  - LA MÉCANIQUE A L’EXPOSITION
  - efforts que ces pièces ont à subir, et la légèreté qu’on veut conserver à cet appareil qui doit être facile à déplacer, on a fait ces organes en fer et en fonte.
  - Certaines de ces pompes peuvent atteindre un débit de 145 mètres cubes à l’heure. Les usines de Rive-de-Gier en ont une de cette importance, dont les dimensions principales sont :
  - Diamètre des cylindres.................... . . .s.....j 325mm
  - Diamètre des plongeurs.................................... 225mm
  - Course commune. . . .................................. 280mm
  - Débit à l’heure........................................... 145m3
  - Hauteur du refoulement...................................... 40m
  - Pompe d’épuisement à transmission hydraulique Kaselowsky. — La
  - Société des Houillères de Montrambert expose (classe 63, Matériel d’Exploitation de Mines)
  - VUE EN ÉLÉVATION DE L'INSTALLATION AU 'JOUR
  - Fig. 67.
  - les plans d’une intéressante installation d’épuisement du puits Ferouillat effectuée au moyen des pompes Kaselowsky (fîg. 67 à 72) construites par les Forges et ateliers de la Chaleassière (Biétrix-Leflaire-Nicolet et Cie, à Saint-Etienne).
  - Le principe adopté est le suivant : comprimer au jour de l’eau que l’on envoie au
  - VUE EN PLAN DE L’INSTALLATION AU JOUR
  - assis
  - Fig. 68.
  - fond pour actionner une machine à colonne d’eau commandant directement l’épuisement ; l’eau motrice revient entièrement à la surface, et c’est toujours la même qui sert.
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- - LES POMPES
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  - La machinerie au jour se compose donc de deux parties: 1° un appareil moteur, 2° un appareil compresseur.
  - Le moteur consiste en une machine compound à condensation à 2 cylindres munis de distributions Collman. Chacun des cylindres est monté sur un bâti baïonnette distinct, et entre eux deux, est installé le réchauffeur de vapeur. Les manivelles sont calées à 90° et le volant est placé entre les deux paliers.
  - La compression de l’eau s’obtient au moyen de 4 pompes à plongeurs et à simple
  - VUE EN ÉLÉVATION DE L’INSTALLATION AU FOND '
  - Fig. 69.
  - effet placées bout à bout deux par deux et dans l’axe de chaque machine motrice. Les tiges des plongeurs sont reliées à celles des pistons à vapeur.
  - L’eau est aspirée dans un réservoir placé entre les deux systèmes de pompes, réservoir dans lequel vient se déverser l’eau de refoulement de la machine du fond ; après avoir
  - VUE EN PLAN DE L'INSTALLATION AU FOND
  - Fig. 70.
  - RR. Moteurs hydrauliques et pompes d’exhaure. — M. Petit accumulateur régulateur placé avant les moteurs hydrauliques. — N. Petit accumulateur régulateur de pression placé à l’échappement des moteurs hydrauliques.
  - été comprimée, l’eau est reçue d’abord dans un accumulateur où sa pression s’unifie et elle se rend ensuite, par une conduite en tuyaux de fer sans soudure, à l’appareil d’épuisement installé au fond, à peu de distance du puisard.
  - La machine du fond est une machine à colonne d’eau d’un genre particulier. Elle comporte 4 plongeurs fixés 2 à 2 aux extrémités de deux tiges immobiles ; sur ces pistons fixes, qui sont les pistons moteurs, se déplacent des cylindres creux, qui sont eux-mêmes les plongeurs mobiles de la pompe d’épuisement. La distribution et le changement du sens de la marche de l’une des pompes sont produits par l’autre. L’eau motrice est conduite, à la sortie, sous un petit accumulateur N, où elle acquiert ou conserve la pression nécessaire pour remonter au jour.
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- - dopuiscinenl àtransmission hydraulique (S Ensemble de l ’Installation du jour
  - 46 — 6
  - LA MÉCANIQUE A L’EXPOSITION
  - Ce point constitue une supériorité sur les machines à colonnes d’eau ordinaires qui n’élèvent pas ordinairement leur eau d’échappement :
  - Fig. 71 et 72,
  - La pompe est munie, sur son refoulement, d’un réservoir d’air qu’on a placé dans le puits de manière à ne pas être obligé de creuser une excavation spéciale dans la galerie.
  - L’eau motrice traverse également un petit accumulateur M, au fond, avant d’être admise à la machine ; cette disposition a pour but de régulariser le débit. Dans cet accumulateur,
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- - LES POMPES
  - 6 — 47
  - comme dans celui placé sur la conduite de refoulement, on a remplacé les poids produisant la charge par un cylindre dans lequel se meut un piston sur l’une des faces duquel on fait agir de l’air comprimé. La pompe qui comprime cet air est installée au jour, elle est commandée par une manivelle calée à l’extrémité de la machine à vapeur.
  - Voici les principales données de ces machines
  - Diamètre des cylindres des machines à vapeur
  - Course.....................................
  - Nombre de tours par minute.........
  - Pression de la vapeur au petit cylindre....
  - Puissance..................................
  - Appareils de compression :
  - . Diamètre des pistons plongeurs..............
  - Course......................... . .........
  - Nombre de double course par minute......
  - Pression de l’eau motrice par cinq.........
  - Pression d’épreuve des organes de la pompe ..
  - Diamètre intérieur de la conduite d’amenée d’eau au fond Diamètre intérieur de la conduite d’échappement........
  - Diamètre des pistons moteurs .......................
  - Diamètre — de la pompe de refoulement........
  - Course commune.............. .................
  - Diamètre du refoulement.............................
  - Débit à la minute...................................
  - Hauteur du refoulement..............................
  - Pression de l’air des accumulateurs...............
  - Diamètre de la conduite en cuivre rouge.............
  - Comme les machines du jour devront servir plus tard à l’épuisement aune plus grande profondeur, elles lie marchent pas dans les conditions actuelles à leur force moyenne qui sera, pour 650 mètres de hauteur de refoulement :
  - Force de la machine à vapeur............................... 650chx
  - Degré de détente dans ce cas............................... 1/13
  - Pression de l’eau motrice obtenue.......................... 275kpar cinq
  - Ces machines ne faisant que de commencer à marcher, nous ne pouvons en indiquer avec certitude le rendement. Voici ceux obtenus avec des pompes semblables, installées aux mines de la Réunion.
  - Rendement de l’installation (Rapport du travail développé sur les pistons de la machine à vapeur, à celui représenté par l’élévation
  - de l’eau) .................................................. 0,77
  - Rendement volumétrique des pompes du fond. ............... 0,99.
  - Le graissage des appareils du jour et du fond s’obtient par l’introduction dans l’eau motrice (qui, comme nous l’avons dit, est toujours la même) d’un mélange d’huile et de glycérine, soluble dans l'eau.
  - On comprend facilement qu’il est possible d'irstaller sur la conduite d’eau motrice des branchements permettant de commander avec une seule machine au jour plusieurs épuisements distincts.
  - 7 g mm
  - 1500
  - 50
  - 190ks
  - 500ks
  - 'YQmm
  - 80mm
  - 144mm
  - 260m
  - 800mm
  - 225 à 230mm 3mc 470m 60ks
  - 10mm
  - 0111725 x 1111200 1m 200 50 8ks 400chx
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  - LA MÉCANIQUE A L’EXPOSITION
  - Ces machines ont, sur les pompes mues par la vapeur, l’avantage de supprimer les inévitables et importantes condensations qui se produisent dans les longues conduites de vapeur ; de plus, l’entretien et la conduite des machines du fond sont, avec ce système, presque nuis. La pompe à commande électrique présente, au point de vue de la commodité de la conduite et-de l’installation, à peu près les mêmes avantages, mais son rendement spécial ne semble pas pouvoir atteindre les 77 p. 100 précédemment constatés. En effet, si on y admet :
  - Rendement de la machine à vapeur............................... 0,90
  - — de la génératrice.................................. 0,80
  - — de la réceptrice...........................: . .... 0,80
  - — de la pompe........................................ 0,80
  - On voit que le rendement général sera de :
  - 0,90 x 0,80 x 0,80 x 0,80 = 0,518. qui n’est encore obtenu que dans des conditions exceptionnelles.
  - Pompe électrique d’épuisement des mines d’Anzin. — L’installation que nous allons décrire a été faite à la fosse Lambrecht des mines d’Anzin, après que le choix du type à employer eut été longuement et soigneusement discuté.
  - De cette étude, de cette discussion, il est ressorti que la pompe à commande élec-
  - Fig. 73.
  - trique, bien que donnant un rendement (on a obtenu 50, 2 p. 100) inférieur à celui de pompes à vapeur, était préférable à celles ci dans le cas spécial à considérer. En effet, l’encombrement du puits rendait impossible l’adoption d’une pompe à maîtresse-tige et, d’autre part, l’emploi d’une pompe à vapeur souterraine offrait le grave inconvénient d’entraîner l’installation de conduites de vapeur longues et coûteuses dans lesquelles se produisent nécessairement de fortes condensations qui diminuent dès lors considérable-
  - /
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- - LES POMPES
  - 6 — 49
  - ment le rendement. Cette dernière solution avait d’autres incon\rénients encore : la pompe nécessitait un assez grand emplacement au fond; de plus, il était difficile de la déplacer pour suivre l’approfondissement des travaux, enfin on échauffait les régions traversées par la canalisation, et l’échappement à l’air libre était assez difficile à organiser.
  - Aussi on se décida pour une pompe électrique souterraine, et on installa à la surface
  - Elévation.
  - Fig. 74.
  - une machine à vapeur monocylindrique à détente et à condensation, munie d’un régulateur Cosinus produisant l’étranglement de la conduite de prise de vapeur lors des augmentations de vitesse (fîg. 73).
  - Les dynamos employées sont multipolaires et à courant continu ; leur vitesse assez faible présente deux avantages sérieux : pouvoir 1° attaquer la génératrice directement par la machine à vapeur ; 2° attaquer la pompe directement par la réceptrice. Enfin, dans le but de diminuer les pertes dues au transport de force, on a employé un courant à fort voltage et à faible intensité qui par suite ne nécessite pas d’énormes conducteurs.
  - Les machines (génératrice et motrice) sont du type Gramme à 4 pôles, munies de
  - Fig. 75.
  - balais en charbon produisant moins d’étincelles que ceux en cuivre, condition très importante pour une machine placée au fond, surtout dans une mine grisouteuse. Toutes les deux sont excitées en compound.
  - La pompe employée (fîg. 74 et 75) est à trois plongeurs, la régularité de la marche est suffisamment assurée par le mode d'excitation pour que les coups de bélier soient rares et très faibles.
  - La Mécan. à l’Expos. — N° 6. 4
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- - 50 — 6
  - LA MÉCANIQUE A L’EXPOSITION
  - Elle est liée à la dynamo par un accouplement Raffard (fig. 76), qui se compose, comme on sait, de deux plateaux portant chacun sept goujons en acier, recouverts d’un petit manchon en antifriction dit « cossette » ; chacun des goujons d’un plateau est réuni à celui de l’autre qui en est le plus voisin par une bague en caoutchouc : on obtient ainsi un accouplement très sûr, et présentant une certaine élasticité sans être encombrant.
  - Le pignon en acier sur lequel est calé un des plateaux de l’accouplement commande une roue en fonte portant 158 dents en bois; c’est elle qui, fixée à l’extrémité de l’arbre à 3 coudes, donne le mouvement à la pompe. Cette dernière a son bâti en deux pièces, ce qui permet de la transporter facilement.
  - Les clapets d’aspiration et de refoulement en bronze sont rappelés sur leur siège par
  - *—
  - I i
  - Fig. 76 et 77.
  - des ressorts en acier (fig. 77); leur levée est réglée par des vis qu’on peut manœuvrer de l’extérieur. Le refoulement est en tube d’acier, il est muni à sa partie inférieure d’une soupape de sûreté à contrepoids et d’un robinet de vidange ; sur ce refoulement, est installé un réservoir d’air portant trois robinets de jauge qui permettent de constater la quantité d’eau et d’air qu’il renferme.
  - Le tableau de distribution (fig. 78 et 79) est muni d’un interrupteur qui coupe le courant lorsque la résistance s’accroît. La poignée du commutateur (fig. 80) est pour cela soumise à un ressort qui tend constamment à couper le courant, mais elle est retenue d’un autre côté par un crochet situé à une des extrémités d’un levier dont l’autre est terminée par une pièce de fer doux attirée par un électro. Sitôt que la résistance augmente, l’intensité diminue, l’attraction cesse, et le commutateur étant ramené au repos le courant ne passe plus; néanmoins l’excitation continue.
  - Cette mise hors circuit de la réceptrice peut être opérée autrement, lorsque le niveau baisse dans le puisard, et tend à devenir plus bas que la crépine. La détente du flotteur fait soulever le crochet du levier dont nous venons de parler, et fait ainsi fonctionner le dispositif.
  - Comme le condenseur de la machine horizontale du jour est alimenté par la pompe du fond, il est indispensable que le mécanicien de l’installation du jour soit informé de
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- - 6 - 51
  - LES POMPES
  - l’arrêt de la pompe pour immédiatement arrêter sa machine motrice, sans quoi son condenseur chaufferait. Cet avertissement se fait automatiquement au moyen d’une sonnerie qui fonctionne par un flotteur quand l’eau manque dans la fosse du condenseur.
  - Enfin, un dernier dispositif intéressant est celui qui empêche de mettre la réceptrice en circuit avant qu'elle ne soit excitée. Pour cela, on a branché sur cette réception une
  - Installation du fond Kveau de S 60.
  - Coupe .circuit eu plomb
  - Rhéostat
  - C( ! Lpe-drc
  - AB Bornes pou
  - dynamo
  - par vne pouce
  - excitation compoundj
  - ! Réceptrice yÏKCitatîanps}' dérivation.
  - Fig. 78 à 80.
  - bobine à fils fins qui attire un petit verrou lorsque le courant excitateur passe. Ce verrou permet ou non la manœuvre du commutateur suivant que l’excitation est produite ou ne l’est pas.
  - Donnons maintenant quelques chiffres relatifs à cette installation :
  - Hauteur du refoulement................................. 360ra
  - Débit à l’heure. ..................................... 25ms
  - Diamètre du cylindre de la marche à vapeur.............. . 500mm
  - Course du piston............................................. 800mm
  - Force........................................................ 100chK
  - Nombre de tours........................................ 75fc
  - Nombre de tours de la dynamo génératrice...................... SOO1
  - Intensité du courant produit................................... 125A
  - Force électromotrice........................................... 500v
  - Nombre de pôles........................................ 4
  - Dimension des câbles conducteurs (section)............. 75m2
  - Nombre de fils de 2 m. 24 de diamètre qui le compose.. . 19
  - Poids d’un mètre de câble armé............. ........... 3k800
  - Diamètre extérieur............................................. 3omm
  - Nombre de tours de la réceptrice.............................. 400
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- - 32 -6
  - LA MÉCANIQUE A L’EXPOSITION
  - Encombrement en surface.......................... Im55x3m75
  - — en hauteur...........•............. lm83
  - Diamètre des corps de pompe...................... 110mm
  - Course........................................... 250mm
  - Nombre de tours.................................. 68
  - Pression d’essai des pièces de la pompe (par m2). 110 k
  - Moteur-pompe Rider. — Le moteur-pompe Rider, actuellement construit par la
  - « Rider Ericsson Eugène C°, repose sur le même principe que le moteur Ericsson. La disposition seule est changée.
  - 11 se compose (fig. 81) de deux pistons C et D, de diamètres égaux, réunis par des bielles à un arbre à deux coudes à 95° et se mouvant dans des cylindres verticaux A et B. Un de ces pistons D sert à transmettre la force, tandis que l’autre C comprime l’air qui doit la fournir. Le cylindre B, dans lequel se déplace D, est chauffé à sa partie inférieure d’une façon quelconque, et sa forme est combinée de façon à présenter une très grande surface de chauffe, forme qu’épouse naturellement le piston afin de diminuer les espaces morts. Un conduit R fait communiquer deux cylindres, il est garni d’un récupérateur en plaques de plomb H, capables d’absorber et de restituer la chaleur. Enfin, le cylindre de compression A est entouré d’une double enveloppe E, dans laquelle passe l’eau froide refoulée par la pompe qui est fixée sur un de ses flancs. L’arbre porte de plus un volant assez lourd. Le fonctionnement est le suivant :
  - On allume le foyer a, on met en route à la main.
  - Pendant le premier quart de tour, le piston D effectue la moitié de sa course vers le haut, le piston C la moitié de sa course vers le bas ; pendant ce mouvement, l’air est comprimé dans le cylindre A, traverse le récupérateur R, et pénètre dans le cylindre chauffeur B.
  - A Cylindre à compression. B Cylindre de force.
  - C Piston de compression. D Piston de force.
  - E Refroidisseur.
  - F Chauffeur.
  - G Télescope.
  - H Régénérateur.
  - I Bielles.
  - J Tiges de connexion.
  - KIv Bourres du piston.
  - L Valve d’arrêt.
  - M Amorce de la pompe.
  - N Robinet de vidange.
  - OO Articulations.
  - PP Verrous du chauffeur.
  - R Chapeau du régénérateur. SS Chapeau de la valve.
  - V Guide de la pompe.
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- - LES POMPES
  - 6—33
  - Là, sa pression augmente avec sa température et, en se détendant, il chasse le piston D jusqu’en haut de sa course; ainsi il fait effectuer à la machine son second quart de tour, et amène ses organes dans la position représentée sur la fîg. 81.
  - A ce moment l’air se refroidit, d’une part à cause de sa détente, d’autre part en passant dans R et cédant une partie de sa chaleur aux lames H; le piston D redescend, le piston G remonte ; le refroidissement s’accentue par suite du contact de l’air avec les parois refroidies du cylindre A. Tant et si bien que la machine effectue son dernier demi-tour pour revenir à la position de départ.
  - La force vive emmaganisée par le piston est alors suffisante pour que, la machine continuant son mouvement, le piston G redescende et compiâme l’air qui est en dessous de lui; cet air passe sur les plaques H où il se réchauffe, et de là dans B... etc., etc.
  - Fig. 82 et 83.
  - L’arrêt de la machine s’obtient par la suppression du chauffage, mais de cette façon il serait trop lent, on a muni le cylindre A d’une soupape L par laquelle on peut laisser sortir l’air et faire cesser la marche en empêchant la compression.
  - Le fonctionnement de la pompe est celui ordinaire des pompes à double effet. La tige L en bronze est fixée au piston A et fait participer le piston Y au mouvement alternatif du piston moteur.
  - La pompe (fîg. 82) est munie de quatre soupapes à boulets en caoutchouc abcd. Le piston est à garnitures en cuivre serrées par deux rondelles de métal qui leur conserve la forme donnée par l’emboutissage, il travaille dans un corps en fonte muni d’une enveloppe
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- - 54--6
  - LA MÉCANIQUE A L’EXPOSITION
  - de bronze emmanchée à force. Les orifices sont disposés de façon à éviter les tuyaux extérieurs pour faire communiquer les deux aspirations et les refoulements produits à chaque double course.
  - Gomme il est nécessaire pour la mise en marche du moteur d’avoir de l’eau dans la double enveloppe de A, on a placé sur le corps de pompe un entonnoir M par lequel on peut le remplir.
  - Un point à remarquer est la disposition (fig. 83) spéciale adoptée pour rattraper l’usure des coussinets des bielles des deux pistons G et D: Celles-ci sont creuses et portent intérieurement une tige creuse également, E, qui appuie par une de ses extrémités sur le coussinet G, et par l’autre sur une clavette ou coinD. Le déplacement du coin au moyen de la vis G et des écrous AB produit d’un seul coup le rattrape du jeu. Ce dispositif est très commode, mais il a l’inconvénient d’augmenter toujours la longueur de bielle, attendu qu’on repousse les axes vers les extrémités. Le graissage s’opère par la partie supérieure, et le trou de la tige E sert à donner l’accès de l’huile au coussinet C.
  - Il est évident que le chauffage peut être produit par un des moyens quelconques qu’on a à sa disposition : gaz, pétrole, coke.
  - Voici les dimensions et consommation d’un des moteurs exposé :
  - Diamètre des cylindres (C et D). . ........... 0m203
  - Nombre de tours par minute...................... 100 à 120
  - Débit pour 1S m. d’élévation (à l’heure)........ 9.0801
  - Consommation d’anthracite à..................... 2k700 à 3k150
  - (pour 5ra070 d’élévation)
  - Encombrement en surface......................... 0m940xlm500
  - — en hauteur (volant compris)....... 2m840
  - Pompe hélico-centrifuge, système Pinette.
  - ÎY
  - Fig. 84.
  - Cette pompe, qui a fait l’objet de divers brevets vers 1896, est caractérisée par l’absence d’ouïes.
  - Au lieu de faire arriver l’eâu dans la direction de l'axe, M. Pinette la fait entrer au moyen d’un conduit hélicoïdal semblable à celui par lequel s’opère l’évacuation dans toutes les pompes centrifuges. La figure 86 montre la coupe A de ce conduit qui peut être déplacé par rapport à l’axe, suivant les besoins, de manière à pouvoir mettre l’orifice Q dans une position quelconque.
  - Le moyeu P de la turbine (fig. 84) porte intérieurement une couronne I venue de fonte avec des ailes très peu inclinées sur le plan de rotation ; ces ailes ont pour
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- - LES POMPES
  - 6 — 55
  - but de donner naissance pendant leur rotation à une pression longitudinale s’exerçant de la gauche de la figure vers la droite, et faisant équilibre à celle de sens inverse à laquelle le mouvement de l’eau soumet le propulseur.
  - Une ouverture f (fig. 84 et 85), débouchant au-dessous d’un disque de cuivre fixé
  - R
  - Fig. 85 et 86.
  - en face de la turbine, permet de faire communiquer la pompe avec le presse-étoupe F, dans le but de le refroidir, et d’assurer un joint étanche empêchant les rentrées d’air.
  - L’autre extrémité de l’arbre ne sort pas de la pompe, et n'a par conséquent pas besoin d’un tel système de joint ; le manchon est seulement entouré d’une chambre de refroidissement à eau.
  - Le corps du propulseur est fixe sur l’arbre au moyen d’un écrou par le serrage duquel on l’appuie sur un épaulement e de l’arbre. Pour éviter que le mouvement de l’eau n’arrive à desserrer cet écrou, on a fait le bec m m du corps d’aspiration d’un diamètre égal au sien, et assez long pour n’en être séparé que par un espace assez court ; cette disposition le protège contre l’action du courant, et empêche son déblocage.
  - M. Pinette a construit, pour refouler à de plus grandes hauteurs, un système de deux
  - Fig. 87.
  - pompes disposées symétriquement, et commandées par une poulie située à l’extrémité de l’arbre commun (fig. 87).
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  - LA MÉCANIQUE A L’EXPOSITION
  - tfe/bulement
  - De même que dans toutes les conjugaisons de pompes centrifuges, un canal réunit le refoulement de la première à l’aspiration de la seconde ; mais il y a ici une disposition et un mode d’attelage assez particuliers.
  - D’abord, l’emploi de deux propulseurs placés en face l’un de l’autre permet de supprimer les anneaux ailés préconisés par le constructeur dans son système de pompe simple ; enfin les deux pompes sont réunies par un manchon S qui supprime l’emploi de presse-étoupe. L’arbre ne traverse pas le corps d’aspiration de la première pompe ; il n’y a donc qu’un joint à assurer, et encore, comme il est disposé en sens inverse du courant de l’eau, les chances de fuite sont très faibles.
  - Pompe à bras, à balancier, Czermach. — Cette pompe, construite parla mai-
  - __--------son Czermach, deTepliz (Bohême), se com-
  - ' " . ^ pose d’une capacité en fonte comprenant une
  - chambre centrale* deux corps cylindriques ' y horizontaux dans lesquels se déplacent deux pistons, et deux chambres latérales mises en communication par des clapets, l’une avec l’aspiration, et l’autre avec le refoulement. Chaque chambre latérale est en communication directe et constante avec les corps cylindriques, et elles communiquent de plus librement entre elles au moyen d’un conduit extérieur (fig. 88).
  - Les pistons sont articulés directement, chacun au moyen d’une bielle, aux deux extrémités d’un balancier qui dans sa position moyenne est vertical; ce dernier est de plus claveté sur le même arbre que le levier extérieur par lequel on actionne la pompe.
  - Yoyons-en le fonctionnement. Supposons la pompe amorcée, et amenons le levier dans sa position extrême à droite; les deux pistons s’écartent, ils font le vide dans la chambre centrale, et le clapet d’aspiration de gauche s’ouvre, tandis que l’eau refoulée sur la face du piston de droite a passé par le conduit de communication sur l’arrière du piston de gauche, et a par conséquent été refoulée par le passage qu’elle s’est ouvert en soulevant le clapet de refoulement de gauche. Dans la course en sens inverse, le rapprochement des pistons chasse par le clapet de refoulement de droite l’eau contenue dans la chambre centrale, tandis que le vide produit sur l’autre face des pistons provoque l’ouverture du clapet d’aspiration de droite, et le remplissage des deux chambres latérales.
  - Cette pompe, dont on construit des modèles dans lesquels le diamètre des pistons varie depuis 25 jusqu’à 50 millimètres, sert surtout au transvasement des vins.
  - Moteur-pompe, à pétrole, Japy. — Ces appareils comportent un moteur à pétrole, et une pompe, montés sur le même bâti. La partie centrale de celui-ci supporte, à sa partie supérieure, le palier de l’arbre du moteur dont le cylindre est en porte-à-faux. Sur cet arbre est calé un pignon qui engrène avec une roue solidaire de l’arbre coudé auquel est attelée la commande du piston de la pompe. Lorsqu’on pompe de l’eau, une partie de celle-ci est envoyée autour du cylindre moteur, pour le refroidir.
  - Comme la mise en marche exige qu’on fasse faire au moteur à pétrole les deux ou trois tours nécessaires pour déterminer la compression préalable du mélange explosif, on a muni l’arbre moteur d’un embrayage à friction, qui sert à isoler la commande
  - Aspiration Fig.f 88.
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- - LES POMPES
  - 6 — 57
  - de la pompe au départ. Cet embrayage est encore utile lorsqu’on veut actionner au moyen d’une poulie calée à côté du volant, une autre machine que la pompe.
  - Lorsqu’il s’agit de transvaser les vins, bières ou autres liquides, les organes de la pompe sont faits tous en bronze. Dans ce cas, on donne aux boîtes à clapets une forme spéciale, qui en permet le démontage facile, soit pour les réparations, soit pour le nettoyage. Chaque clapet est surmonté d’un corps cylindrique fermé par un couvercle appuyé par une vis qui a son écrou dans un étrier. Le dévissage de cette vis est seul
  - Fig. 89 à 91.
  - nécessaire à l’ouverture de ces boîtes. Dans ce cas, on est obligé de monter une pompe spéciale pour le refroidissement du cylindre moteur.
  - Les figures 89-90-91 sont relatives à trois applications courantes de cette machine on voit que, pour rendre plus pratique le transport des petits modèles, on les peut disposer sur un chariot à trois roues.
  - Voici quelques chiffres relatifs à ces diverses applications. Le type à grands débits de 6 chevaux consomme environ 3,3 litres de pétrole à l’heure, c'est-à-dire environ 0 lit. 016 par mètre cube d’eau élevée ou épuisée.
  - DÉSIGNATION UÉBITS en litres par heure HAUTEUR d’élévation en mètres DIAMÈTRE intérieur des orifices POIDS ENCOMBREMENT en surface HAUTEUR
  - lit. mètres m / iïi kgs
  - MOTEURS-POMPES FIXES
  - 3.000 15 à 20 33 200
  - 1 /2 cheval 4.000 10 à 15 40 210 0.700/0.650 1.000
  - 5.000 8 à 12 40 à 45 225
  - ) 3.000 30 à 40 33 350
  - 1 cheval . . J 4.000 20 à 30 40 360 1.000/0.700 1,300
  - | 5.000 15 à 25 40 à 45 375
  - 2 chevaux. j 6.000 30 à 40 50 800 1.30/0.90 1 .650
  - ( 10.000 20 à 25 60 900 1,900
  - MOTEURS-POMPES POUR TRANSVASEMENT ET ÉLÉVATION d’eAU
  - 1/2 ch... | sans chariot. .. . avec chariot. . . . < 5.000 10 45 170 300 0.70/0.65 1.10/0.75 1.000 1.420
  - 1 ch... . | sans chariot. . . . avec chariot.... | 10.000 10 60 400 570 1.00/0.70 1.43/0.90 1.300 1.750
  - 2 chx.. . | sans chariot avec chariot. . . . | 20.000 10 80 400 1000 1.30/0.90 1.40/0.90 1.90 2.40
  - MOTEURS-POMPES A GRANDS DÉBITS
  - 6 chx.... j 180.000 ( à 200.000 4.50 » i W i J> )>
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  - LA MÉCANIQUE A L’EXPOSITION
  - Pompes Blake. — Dans ce type de pompe on a cherché à obtenir le démarrage dans n’importe quelle position, à éviter les chocs aux fonds de course, et à avoir des courses entières pour le piston à vapeur; enfin, on est arriver à régler même en marche la détente que la machine peut supporter.
  - Les figures 92, 93 et 94 permettront de bien comprendre cette intéressante distribution
  - qui se compose d’un piston auxiliaire B, d’un tiroir principal D et d’un tiroir auxiliaire G. Considérons la position de la figure 92, le piston A est à son fond de course droit u, en même temps le piston auxiliaire B et le tiroir D sont à fond de course gauche, pendant que le tiroir G est à son fond de course droit.
  - Dans ces conditions, la vapeur de la boîte J arrive par EH à droite du piston, tandis que l’échappement se fait par H'E'KM ; le piston se meut donc vers la gauche.
  - A un certain moment avant le fond de course gauche, le tiroir G va ^se |mettre en
  - Fig. 92.
  - mouvemént vers la gauche et, grâce aux lumières BR et aux portées SS', déterminera l’arrivée d’une certaine quantité de vapeur à gauche du piston B.
  - Ce piston, dans son déplacement vers la droite, entraînera le tiroir principal, assurant ainsi le changement de marche de la machine ; on voit que la portée S viendra fermer N, tandis que S' découvrira N', d’où admission de vapeur à gauche de B, pendant que la portée V, franchissant Z, met, par R et X, le côté droit de B en Communication avec l’échappement.
  - On comprend ainsi que, la vapeur étant admise, la pompe démarre dans toutes les positions, même au cas où D ferme à la fois E et E', ce qui se produit à toutes les courses; N ou N' est ouvert, et si la vapeur
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- - LES POMPES
  - 6 — 59
  - ne peut pénétrer directement dans le cylindre moteur, elle pénètre sur l’une des faces de B, et fait déplacer D qui démasque E ou E\ Le piston est, de plus, disposé de manière à assurer une avance réelle rendant impossible les chocs du piston contre les fonds du cylindre.
  - Comment maintenant est obtenu le mouvement du tiroir auxiliaire C ? Dans le modèle représenté fig. 95 (ancien type de construction anglaise), c’était le piston principal qui, un peu avant les fonds de course, venait pousser une tige et, par un renvoi de mou-
  - Fig. 96.
  - vement très simple, déplacer le tiroir auxiliaire : il y a là deux presses-étoupes assez peu pratiques. Aussi, dans la construction actuelle (fig. 92) MM. Hermann Glanzer (Paris) commandent-ils le tiroir C au moyen d’un levier L, actionné par la tige du piston principal, ce levier porte un manchon qui glisse sur la tige du tiroir auxiliaire et détermine son mouvement en poussant l’une ou l’autre des deux bagues O et (L, il est facile de voir qu’on peut par conséquent — même en marche — modifier la détente en écartant ou rapprochant ces deux bagues. •
  - Ayant ainsi décrit en détail la distribution de la pompe Blake, il devient inutile de donner de plus longues indications sur les caractères de cette machine représentée fig. 96. Les figures 97 et 98 donnent, de plus, les détails de construction d’un type de pis-
  - 3 19
  - ton à segments extensibles; la figure 97 relative aux petits diamètres, la figure 98 aux grands.
  - Dans la première, / et 5 représentent les deux plateaux, 3 un écrou tronconique, dont l’avancement contre le plateau 2 amène l’ouverture des segments 4 ; ces segments
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  - LA MÉCANIQUE A L’EXPOSITION
  - sont coniques^ et maintenus par la bande d’acier 5. L’avancement de l’écrou s’obtient au moyen de la clef 10, entrant dans les trous 8 et 9; enfin, la garniture mobile, en fibre caoutchouté rectangulaire, est indiquée en 6-7.
  - Dans la figure 98 les segments mobiles 3, 4, 5 maintenus entre les plateaux 1 et S
  - peuvent être déplacés par trois vis à têtes rondes munies d’une barrette cylindrique; les deux plateaux sont réunis par trois vis à têtes carrées 11, 1*2 et 13.
  - Donnons maintenant quelques renseignements sur les types les plus courants.
  - 1° Types horizontaux. — Pour les pompes alimentaires ou pour celles destinées à refouler à des hauteurs supérieures à 30 mètres, lorsqu’on ne dispose que d’une faible pression de vapeur il existe un type de pompe simple, qui peut démarrer avec une pression effective de 0 kg. 2.
  - En voici des exemples :
  - DÉBITS par minute NOMBRE DE COUPS par minute DIAMÈTRES EN piston à vapeur MILLIMÈTRES piston à eau COURSE
  - lit. millim. millim. millim.
  - 94 123 184 70 178
  - 380 100 336 127 303
  - Lorsqu’on dispose d’une pression de vapeur de 5 kilog. environ, on peut, pour obtenir des refoulements à grandes hauteurs, inférieures toutefois à 120 mètres, employer soit un type de pompe simple, soit un type duplex, conformément aux données ci-après :
  - DÉBITS par minute NOMBRE DE COUPS par minute DIAMÈTRES EN piston à vapeur MILLIMÈTRES piston à eau COURSE
  - lit. millim. millim. millim.
  - TYPE SIMPLE
  - 380 100 254 152 305
  - 3.000 50 508 336 610
  - TYPE DUPLEX
  - 160 100 133 89 127
  - 563 80 229 133 254
  - Lorsqu’on a de fortes pressions de vapeur à sa disposition, et qu’il faut
  - s assurer des
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- - LES POMPES
  - 6 —6i
  - refoulements [importants à des hauteurs de 15 mètres par exemple, ou s’appliquant à des êaux|boueuses ou chargées de matières, on emploie des types à doubles pistons plongeurs
  - Fig. 100.
  - avec tiges d’entraînement et presse-étoupes extérieurs (fig. 99). La machine peut être simple ou compound.
  - Lorsqu’on veut commander la pompe par dynamo, on peut utiliser avec avantage
  - un type triplex (fig. 100) avec calage à 120° et plongeur simple ou double comme ci-dessus.
  - 2° Types verticaux. — Il reste à dire quelques mots des types verticaux, employés par exemple pour le forage des puits ou l’épuisement. Ces types doivent être légers, robustes, faciles à visiter et à manier, on doit pouvoir les suspendre à toutes profondeurs.
  - Les figures 101 à 103 donnent le détail d’un dispositif dans lequel le piston inférieur portant le clapet de refoulement est surmonté d’un plongeur différentiel, les sections dans le rapport de 1 à 2; ce type est donc à double effet.
  - La figure 102 montre nettement la disposition des clapets et du système différentiel, la figure 103 donne la disposition simple permet-tantle démontage de l’aspiration, et l’enlèvement de la chemise 125.
  - Pour les puits profonds, les refoulements à très grandes hauteurs, ou les eaux chargées de matières en suspension, il existe un type avec seulement un piston plongeur en acier et des presse-étoupe extérieurs.
  - Enfin la figure 104 donne la vue d’un type duplex, pour la marine, dans lequel les pièces en bronze prédominent naturellement, et qui est muni du système de réglage en marche, précédemment décrit.
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- - 62 — 6
  - LA MÉCANIQUE A L’EXPOSITION
  - Pompe à incendie Ludwigsberg. — Ces pompes sont construites dans les ateliers Ludwigsberg, à Stockholm; les chaudières sont du type breveté Grannell, la mise en pression (à 7 atmosphères), avec de l’eau froide, s’obtient en 10 à 12 minutes.
  - Fig. 104.
  - Le débit varie suivant les dimensions : une des pompes exposées donne 1.000 litres à la minute, tandis que l’autre n’en donne que 500. La hauteur de refoulement est naturellement variable ; elle peut d’ailleurs être modifiée par un dispositif placé à l’extrémité de la lance permettant de faire varier la section de passage de l’eau. Lorsqu’on ferme le refoulement, la pompe continue à fonctionner, elle comprime l’eau, et débraye automatiquement le retour d’eau; de cette manière, lorsqu’on couvre le refoulement, Feau toujours sous pression, repart immédiatement.
  - Le tube de niveau de la chaudière est à fermeture automatique; on évite ainsi les accidents qui pourraient survenir de la rupture du tube.
  - Dans le but de faciliter, la nuit, la lecture de la pression de la chaudière, les deux
  - Fig. 105.
  - manomètres portent à l’intérieur une petite lampe qui éclaire le cadran, gradué par transparence.
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- - LES POMPES
  - 6 — 63
  - Les pompes verticales sont au nombre de deux, commandées par des machines à vapeur complètes dont les manivelles sont calées à 90° et les coudes équilibrés. La distribution s’opère par excentriques.
  - Le refoulement est muni d’un réservoir d’air en cuivre rouge ; il porte aussi plusieurs amorces de tuyaux sur lesquelles on peut en fixer plusieurs lorsqu’on veut atteindre en meme temps des points différents.
  - Enfin, citons l’adjonction à l’arrière, à proximité de tous les organes de la chaudière, d’une plate-forme et d’un banc à l’usage du chauffeur, pendant le trajet du dépôt au lieu du sinistre.
  - Voici quelques chiffres relatifs aux deux pompes exposées :
  - Débit en litres par minute............
  - Longueur du jet produit.................
  - Encombrement (sans les timons) en surface
  - — en hauteur..............
  - Poids..............................
  - 1000 50 à 55m 3m8 x lm6 2ni 2 1600 k.
  - 500
  - 35 à 40 3m4 x lm5 2m 0 1050
  - Une de ces pompes vendue à Ixelles (Belgique) fut essayée le 2 juillet 1898 en présence de M. J. du Bosch, Ingénieur Expert de la ville. Elle devait débiter 1.00i à 1.200 litres par minute et le jet, dont le diamètre à la sortie était de 25 millimètres, devait atteindre 40 à 50 mètres.
  - Le combustible employé pour l’allumage était du bois de sapin mélangé de charbon en menus morceaux. La durée de la mise en pression à 6 atmosphères, fut de 8 minutes, la pression fut rapidement portée et maintenue à 8 atmosphères et la hauteur du jet obtenu fut, malgré le vent, de 45 à 48 mètres, le débit se maintenant de 1.000 à 1.200 litres par minute suivant les conventions. La figure 105 donne la vue d’ensemble d’une pompe Ludwigsberg.
  - Éolienne-pompe Lébert. — Cette Eolienne fut à l’origine construite par
  - M. Aug. Bollée, elle fut modifiée ensuite par M. Lébert, qui en a exposé deux types intéressants.
  - En ce qui concerne la pompe, les modifications résident dans les perfectionnements apportés en vue de diminuer, par l’emploi de paliers h billes, le frottement de l’arbre à trois coudes qui actionne les bielles et les tiges de piston (fig. 106). Le mouvement de rotation est transmis à la turbine à vent par un arbre intermédiaire, — ce dispositif de réduction de vitesse est calculé de manière que la pompe fasse 40 à 50 tours lorsque la vitesse du vent se tient entre 6 et 7 mètres par seconde.
  - Les trois corps de pompe sont indépendants, et en fonte, tandis que les pistons sont en bronze, ainsi que les soupapes ; les sièges de ces dernières sont très facilement visitables. Deux collecteurs, un pour l’aspiration et l’autre pour le refoulement, unissent les trois pompes sur une conduite unique, qui porte à sa partie inférieure, près de la crépine, un clapet de pied, et sur le refoulement un clapet de retenue.
  - La pompe proprement dite se place dans le ^puits à une faible distance de l’eau à élever, tandis que sa commande est montée sur un bâti à la surface du sol.
  - L’Eolienne est maintenue à une assez grande hauteur au moyen d’une colonne creuse
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  - LA MÉCANIQUE A L’EXPOSITION
  - tenue verticalement par des haubans, ou d’un pylône métallique quadrangulaire (fig. 107 et 108). L’emploi du premier système exige une grande surface à la base, attendu que la stalibilité est d'autant mieux assurée que les points d’attache des haubans sont plus éloignés du pied de la colonne; ce dispositif, tout en étant assez élégant, a Eavantage d’être moins coûteux que le pylône.
  - Ce dernier, par contre, est plus solide, et tient moins de place; il est muni de contre-ventements sur ses faces verticales et dans des plans horizontaux; ces derniers surtout donnent à l'ensemble une rigidité parfaite et indispensable.
  - Dans le but de diminuer le jjrix assez élevé de ces pylônes, M. Lébert a imaginé de les construire à base triangulaire.
  - Enfin, le principal perfectionnement de l’appareil consiste dans la désoriention progressive. Actuellement, tout le monde sait que les Eoliennes sont des turbines verticales qui sont mises en marche par le vent, à la condition qu’elles se placent dans un plan per-
  - Fig. 107 et 108. — Éolienne Lehert.
  - pendiculaire à la direction de ce dernier. Seulement, lorsque, pour une cause quelconque, la vitesse du vent vient à augmenter outre mesure, il est utile d’avoir un dispositif automatique de désorientation qui puisse mettre la turbine dans la direction du vent, afin de la soustraire à sa violence, et éviter de détériorer l’appareil par suite de la trop grande vitesse qui lui serait ainsi communiquée.
  - La figure 107 représente une des machines exposées, munie du dispositif de désorientation progressive et du pylône métallique quadrangulaire auquel j’ai fait plus haut allusion.
  - L’ancien orienteur des éoliennes Bollée présentait la turbine au vent, et la maintenait perpendiculaire à la direction du vent pour toutes les vitesses comprises entre 2 m. 75 et 6 m. 50 ou 7 mètres.
  - Lorsque la vitesse du vent atteignait même momentanément une vitesse supérieure, l’orienteur tournait sur son axe, et était fixé par un ressort dans une position parallèle à
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- - LES POMPES
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  - la turbine qu’il désorientait complètement, et la turbine était ainsi arrêtée jusqu’à ce qu’on vienne l’orienter de nouveau.
  - Avec le nouveau dispositif, qui consiste à placer le contre-poids sur une tige commandée par un câble qui passe sur un secteur en forme de parabole cubique la désorientation est progressive.
  - Lorsque le vent prend une vitesse 'régulière de 7 à 9 m. 50, le disque moteur fait une angle de plus en plus petit avec la direction du vent.
  - En outre, lorsque le vent est irrégulier, les coups de vent violents, mais de faible durée, chassent l’orienteur qui produit une désorientation momentanée et remet la turbine au vent.
  - Le pylône exposé porte la partie inférieure du disque à 19 mètres au-dessus du sol.
  - Ce pylône a été calculé en appliquant un effort de 150 kilog. à la surface de la machine désorientée. Les arbalétriers et les contreventements verticaux sont largement calculés.
  - La figure 108 est l’ancien type sur colonne; mais, comme je l’ai dit, ses mouvements sont montés à billes.
  - L’arbre moteur principal, du diamètre de 57 millimètres au roulement, est monté sur des billes de 20 millimètres, les deux paliers portent des buttées en bronze qui peuvent parer à tous les efforts longitudinaux.
  - Les paliers élevés du mécanisme des pompes sont aussi à billes; le diamètre de roulement est de 42 mm. 50, et les billes ont 16 millimètres.
  - La mise en marche de la machine demande un effort excessivement faible de sorte que toutes les plus petites vitesses de vents réguliers sont utilisables.
  - Pompe à, commande électrique G-anz et Cie. — La pompe Ganz (fig.109
  - Fig. 109 et 110.
  - et 110) esta trois corps; elle est montée sur un bâti rectangulaire qui porte une petite extension sur laquelle est fixé l’alternateur à courant triphasé qui fournit le mouvement. La Mécan. à l’Expos. — N° 6.
  - 5
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  - LA MÉCANIQUE A L’EXPOSITION
  - Sur l’arbre de ce dernier, est calé un pignon en cuir qui actionne une roue dentée en fonte calée sur un intermédiaire de réduction de vitesse. Le pignon solidaire de l’extrémité de cet arbre engrène avec la roue calée sur .l’arbre de la pompe à trois coudes à 120°. Les trois bielles actionnent directement les plongeurs en fonte fonctionnant dans des corps également en fonte, mais garnis d’une chemise en bronze.
  - Les clapets ne présentent rien de bien particulier, sinon leur grande surface et, comme conséquence, leur faible levée : on supprime ainsi les chocs bruyants et nuisibles tant au bon fonctionnement des organes qu’à leur longue durée.
  - L’aspiration débouche dans le bâti même, qui est aménagé à cet effet, et rend ainsi l’appareil moins encombrant.
  - Gomme dans toutes les pompes à trois corps, le mouvement de l’eau est très régulier; malgré cela, trois petits réservoirs d’air ont été placés sur les refoulements, pour assurer une marche exempte de coups de béliers.
  - Les boîtes à clapets sont munies de regards très accessibles et facilement démontables qui facilitent la visite et le remplacement des organes intérieurs.
  - Enfin, ajoutons que le soin apporté dans la taille des engrenages rend le fonctionnement absolument silencieux.
  - Voici les principales caractéristiques du modèle exposé :
  - Débit de la pompe par minute..........................
  - Diamètre des corps de pompe...........................
  - Course des plongeurs..................................
  - Nombre de tours. . . ...............................
  - Puissance du moteur électrique........................
  - Nombre de tours.......................................
  - 4.000 litres 175 millimètres 220 millimètres 72
  - 12 chevaux
  - Afin de faciliter le démarrage, chaque boîte à clapets est munie d’un tuyau en cuivre, qui permet de faire communiquer l’aspiration avec le refoulement.
  - Enfin, le moteur électrique est renfermé dans un bâti fermé qui le met à l’abri des poussières et de l’eau. Ceci est surtout important lorsque la pompe est employée pour l’épuisement d’une mine, usage en vue duquel elle a surtout été étudiée. Sa commande électrique et la facilité de son démontage en font en effet une machine pratique dans une exploitation souterraine.
  - Siphon élévateur Lemichel. — Dans le but d’élever l’eau au moyen de la pression atmosphérique à une hauteur se rapprochant le plus possible de la limite théorique d’élévation, M. Lemichel a imaginé et exposé un appareil que nous allons décrire (fïg. 111).
  - Il se compose d’un tuyau généralement en fonte, recourbé en deux branches de longueurs différentes dans lesquelles l’eau se déplace comme dans un siphon ordinaire ; seulement, à sa partie supérieure, le coude porte deux capacités cylindriques à axes verticaux, La première b est fermée à sa partie inférieure, et porte à sa partie supérieure un clapet e/, à levée verticale, sa communication est libre avec l’arrivée d’eau a, tandis qu’elle est fermée du côté opposé par un clapet c, dont l’axe de rotation porte un levier à contrepoids qui tend constamment à le maintenir ouvert. L’oscillation de ce clapet est réglée par des vis-buttoirs qui règlent celle du levier à contrepoids.
  - La deuxième chambre cylindrique g (encore nommée régulateur), est de plus grand diamètre que la première, et laisse libre passage à l’eau; mais ses deux extrémités, supérieure et inférieure, sont obturées par des plaques minces qui peuvent vibrer à la façon des membranes.
  - Voici comme s’opère le fonctionnement. Supposons le siphon amorcé et en marche.
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  - L’eau aspirée par le tuyau vient frapper le clapet c, et le colle contre son siège; le courant étant interrompu, l’eau soulève la soupape <J, et s’échappe un peu en dehors. Pendant ce temps, Peau contenue dans l’autre branche a continué sa route, occasionnant ainsi dans g une dépression qui a amené le renfoncement de membrane. Mais la diminution de pression produite par la sortie de l’eau en d, ajoutée à l’effet du contrepoids, a fait rouvrir c, et l’eau continue sa course, en écartant les membranes de g.
  - Ces mouvements des membranes g ont, paraît-il, l’avantage d’assurer la régularité du mouvement. Leur nombre peut varier de 150 à 400 par minute. L’inventeur déclare qu’on peut avec cet appareil élever l’eau jusqu’à 9 m. 50 et 10 mètres.
  - Pompe électrique à trois corps Finette. — La
  - pompe électrique à trois corps (fîg. 112) exposée par la Maison Pinette de Chalon-sur-Saône est destinée à l’épuisement des mines. Elle est commandée par un alternateur, à courant triphasé (Société Alsacienne), qui donne le mouvement à l’arbre coudé par l’intermédiaire d’un train d’engrenages. Dans le but d’éviter le bruit et de rendre faciles les réparations, on a adopté pour la roue engrenant avec le pignon la denture en bois. Les corps de pompe sont ovoïdes et en fonte, les plongeurs sont en bronze. Malgré la régularité obtenue par le calage à 120° des trois bielles de commande, on adjoint un réservoir d’air sur le collecteur de refoulement. Un tube de niveau et des robinets de jauge permettent de juger la quantité d’air qu’il contient; celle-ci est maintenue sensiblement constante au moyen d’un compresseur placé sur le côté d’un corps de pompe, et dont le débit peut être réglé au moyen d’un robinet à pointeau.
  - Voici quelques chiffres relatifs à cette machine, dont deux exemplaires ont été installés aux mines de Grand’Combe (Gard).
  - Nombre de tours de l’arbre coudé.......................
  - Diamètre des plongeurs.................................
  - Course.................................................
  - Débit (à l’heure).. . .................................
  - Hauteur de refoulement. •..............................
  - Nombre de dents de la roue calée sur l’arbre coudé.. . . Nombre de dents du pignon calé sur l’arbre du moteur
  - 80 à 90
  - 175 millimètres 350
  - 100 mètres cubes 300 mètres 144 24
  - Les joints sur les corps de pompe, sont effectués au moyen de cuirs emboutis.
  - Pompe à incendie Dowson Taylor à mise en marche automatique. —
  - Cette pompe à incendie est une pompe à action directe Worthington duplex qui est toujours amorcée et qui a son refoulement plein d’eau sous pression. Ce refoulement dessert une canalisation sur laquelle sont branchés des extincteurs consistant en des ampoules de verres qu’il suffit de briser lorsque l’incendie se déclare. Le mécanisme consiste à mettre la pompe en route automatiquement aussitôt après la rupture d’un extincteur.
  - Pour cela, la soupape d'admission de vapeur est équilibrée par un ressort dont la force est supérieure à la pression de la vapeur; la vapeur tend naturellement à fermer la sou-
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  - LA MÉCANIQUE A L’EXPOSITION
  - pape, mais l’excès de force du ressort est largement suffisant pour l’ouvrir. Cet excès de la force du ressort est contre-balancé en temps normal par la pression de l’eau contenue
  - Fig. 112. — Pompe électrique à trois corps Pinette.
  - dans le refoulement de la pompe,, et qu’on fait arriver au moyen d’un tube de cuivre sur un piston convenablement disposé.
  - Voici alors ce qui se produit sitôt qu’on brise un extincteur : l’eau jaillit, et la pression baisse au refoulement, l’action du ressort se fait de suite sentir, et celui-ci provoque l’admission, qui dure tant qu’on n’a pas remplacé l’extincteur, ou fermé le refoulement.
  - Comme l’appareil exige la présence permanente de la vapeur sur la valve et qu’il s’y produit forcément des condensations, on a aussi muni l’appareil de purgeurs automatiques. Le réservoir d’air est muni d’un manomètre qui permet de constater la diminution de pression qui se produit à la longue. En effet, la dissolution de l’air dans l’eau amenant une diminution de pression, la pompe pourrait se mettre en marche sans qu’il y ait d’accidents; il est vrai que, marchant à refoulement fermé, elle s’arrêterait automatiquement.
  - Il est évident que cet appareil est d’une utilité incontestable ; mais il n’est pratique que dans les locaux possédant des chaudières à vapeur. Le refoulement est muni d’amorces sur lesquelles on peut fixer d’antres tuyaux flexibles, et si le sinistre prend des proportions plus grandes on peut ainsi le combattre plus facilement. Il est de bonne précaution de placer la pompe à quelque distance des bâtiments à préserver. Je n’ai pu me procurer de dessins de cet intéressant dispositif.
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  - Fig .113.
  - Pompe à courant continu Jandin. — M. H. Jandin, Ingénieur-Constructeur à Lyon, a exposé quelques types de ses pompes à courant continu, notamment une pompe débitant 220 litres par seconde et tournant à 110 tours par minute, dont le débit a été poussé aux essais à 240 litres et 120 tours.
  - Le but poursuivi par l’inventeur est la régularisation du débit instantané avec, pour conséquence, la possibilité d’avoir des vitesses très grandes, sans variations des pressions instantanées.
  - La pompe Jandin (tlg. 113) est à deux pistons à double effet, conduits par manivelles calées à 120 degrés sur un même arbre; elle comporte six soupapes ou groupes de soupapes, communes aux deux corps; elle peut être disposée horizontalement ou verticalement.
  - Dans sa disposition ordinaire, l’eau traverse sans changement de direction les corps de pompe qui servent eux-mêmes de boîtes à soupapes, et sont munis, ainsi que les collecteurs d’aspiration et de refoulement, de tampons de visite permettant la pose des soupapes.
  - Les pistons sont en général des plongeurs creux, à formes effilées, dont le poids dans l’eau est partiellement ou totalement équilibré par leur déplacement.
  - Une garniture amovible brevetée, placée au milieu de chaque corps qu’elle divise en deux, sert de guidage au piston et présente un dispositif spécial qui supprime le serrage du piston et assure l’étanchéité aux plus fortes pressions.
  - Cette garniture est maintenue en place par des tirants ou vis de pression traversant les fonds arrière ; une visite annuelle suffit pour l’entretien.
  - Les collecteurs d’aspiration et de refoulement A et R se raccordent aux corps de pompe, et forment avec eux les boîtes à soupapes ; ils portent les réservoirs d’air d’aspiration et de refoulement, et les tubulures d’entrée et de sortie d’eau.
  - Les soupapes, à levée horizontale dans le type que nous décrivons, sont multiples et légères, et d’une construction permettant les plus grandes vitesses de marche ; pour les basses pressions, elles sont en caoutchouc sur sièges bronze ; pour les fortes pressions, elles sont en bronze, annulaires, avec ou sans garniture de cuir encastré, suivant l’emploi, et munies de ressorts coniques en laiton à pression réglable avec boîtes de garde formant butoirs; les soupapes et leurs sièges sont amovibles et d’un remplacement facile pour l’entretien.
  - Des purgeurs à soupape placés sur les corps de pompe alimentent le réservoir d’air de refoulement.
  - Fonctionnement de la pompe Jandin. — Considérons sur la figure 114 la position des manivelles des pistons Pt et P2, et marquons par les rayons 0, 1,2, [3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, les diverses positions qu’elles occuperont à chaque douzième de tour. Pendant cette fraction de la course, chaque piston engendrera un volume qui sera
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  - proportionnel au chemin parcouru, c’est-à-dire (si on ne tient pas compte de l’obliquité des bielles) proportionnel aux portions a, i), c... qui sont les projections sur un diamètre des chemins décrits par les boutons de manivelle. Remarquons en passant que :
  - c = R sin 30° —
  - R
  - et comme a-j-I)-)-c = Rona3-j-i—-
  - Supposons la pompe amorcée, et examinons ce qui va se produire, si, Tune des manivelles Pt étant sur le rayon 0 et P2 étant sur 8, on tourne d’un douzième dans le sens 0, 1, 2, 3... Pa va aspirer de A en K1?... par la soupape C1 (fig. 113), un volume proportionnel à a (Nnus dirons a, b, c,... afin de ne pas répéter constamment : proportionnel à) : tandis qu’il va refouler le même volume de en K'2 par la soupape C72.
  - P2 va refouler le volume c de K2 en R, par C3, et aspirer le même volume de K/ vers K/2par C72, qui est déjà ouvert pour refouler a< c. Le vide produit en K'2, étant plus grand que la quantité refoulée de Kt vers K'2, va déterminer l’ouverture de pour aspirer la différence.
  - c — a — b
  - De sorte qu’en définitive on aura aspiré :
  - en Ct le volume a, en C't le volume b\
  - et refoulé en C3 le volume c = a -j- h.
  - L’examen d’une deuxième phase conduirait au même résultat total :
  - aspiration de h par Ct — de a par C^
  - refoulement de c par C3, et ainsi de suite.
  - Le tableau ci-contre (fig. 117) donne le détail des opérations par douzièmes de tour.
  - Ces constatations font apparaître les suivantes :
  - 1° Il y a toujours 4 clapets d’ouverts à la fois ;
  - 2° Chacun d’eux reste ouvert 8/12 de tour ;
  - 3° Chacun d’eux s’ouvre une fois par tour;
  - 4° Le débit par tour = 12 c S = Q.
  - S étant la section d’un corps de pompe. C
  - Mais comme c = —
  - 4
  - C étant la course d’un piston et valant 2 R, on a, pour le débit par tour :
  - Q = 3CS = 6RS
  - Les figures 115 et 116 montrent les courbes d’ouverture des clapets. Ainsi, sur la figure 115, qui est le diagramme du clapet C, on voit, qu’au point 0, il est fermé, puis il s ouvre pendant le parcours 0, 1, 2; à ce moment il conserve sa position d’ouverture maximum jusqu’à ce que la manivelle Pj soit au point 6. A partir de ce moment, il commence à se fermer, et il ne l’est définitivement qu’en 8.
  - Fig. 117.
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  - 6 — 71
  - Dans les pompes ordinaires, il n’en est pas ainsi; les clapets s’ouvrent deux fois par course, et leur levée comme leur fermeture s’effectue d’une façon progressive pendant chaque demi-course. La conséquence de cette particularité, c’est que le débit est nul à chaque extrémité de course du piston et maximum 'en son milieu.
  - Le coefficient de régularisation, dans une pompe, étant le rapport des débits instantanés minimum et maximum, on remarquera, en examinant les diagrammes fig. 118 et 119, que ce coefficient atteint dans les pompes Jandin une valeur assez rapprochée de l’unité.
  - Le débit instantané, pour un seul corps, est égal au produit de la vitesse instantanée par la section; donc, dans le cas qui nous occupe, nous devrions avoir à ajouter la vitesse de chacun des pistons et à faire le produit par la section; mais reportons-nous au fonctionnement. On voit que, lorsque l’un des boutons de manivelle parcourt l’arc de 2 à 4 ou son symétrique 8 à 10, le piston correspondant engendre, par moitié de course, un volume c qui est le volume débité; l’autre piston, pendant ce temps, a, par conséquent, un effet nul, il n’y a donc pas, pendant cette période, à faire entrer sa vitesse en ligne de
  - Fig. 118 et 119.
  - Débits ou travaux instantanés pour 1/2 tour
  - Pompe Jandin ,
  - Pompes ordinaires
  - Courbe du débit CB , Cos 30»
  - Régularisation Cog = 0,866.
  - Courbe du débit APD.
  - T. - 1 • 1 • G°S 90°
  - Régularisation c = zéro.
  - Débits instantanés des soupapes Courbe du débit ABC,
  - Pompe Jandin. . .
  - Pompes ordinaires
  - Durée d’ouverture de tour.
  - Courbe du débit APD,
  - Durée d’ouverture de tour.
  - compte. Or, de 2 à 4 ou de 8 à 10, la vitesse linéaire, ou vitesse tangentielle projetée, varie en valeur absolue de Y cos 30° à Y cos 30° en passant parV cos 0°, en appelant V la vitesse de rotation. On voit donc que le coefficient de régularisation pendant cette période, est
  - cos 30° cos 30° cos 0° 1
  - De même , lorsqu’un des boutons de manivelle décrit l’arc 0 à 2, l’autre décrit 4,6: leur travail s’ajoute pour produire le débit c; il y a donc lieu de comparer la vitesse correspondante de chaque piston qui varie pour l’un de 0 à cos 30° et pour l’autre de cos 30° à 0. On a donc au point 0, pour P2.
  - V1== V cos 180° = 0.
  - Et au point 4, pour P2 : V2 = V cos 30°.
  - Quand Pj est en 5, on a :
  - Vj = V cos 60° = ^ V.
  - Et pour P2 en 1 V2 = V cos 60° = ^ V
  - Le total varie donc, comme dans le cas précédent, entre V et V cos 30° Et on peut encore dire que le coefficient de régularisation est :
  - cos 30°
  - ï
  - 0,866
  - La courbe fig. 118 est construite d'après ces données, et de manière que la surface
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  - LA MÉCANIQUE A L’EXPOSITION
  - ABCD soit égale au rectangle AD X A, h étant l’ordonnée correspondant au débit moyen. — La courbe APD est celle composée dans les mêmes conditions pour une pompe ordinaire à double effet, de même débit.
  - On voit maintenant quelles conséquences on peut tirer de ce résultat. D’abord, la régularité du mouvement de l’eau dans la pompe entraîne celle dans les conduits d’aspiration et de refoulement. L’addition de réservoirs d’air accentue encore la régularité du mouvement.
  - Cette régularité permet de donner aux pistons êt aux manivelles une vitesse beaucoup plus grande (jusqu’à 300 tours) que celle habituelle, et d’accoupler la pompe Jandin plus facilement, sur des dynamos à faible vitesse, des turbines, etc. De plus, obtenant une grande vitesse à débit égal, cette machine sera moins encombrante qu’une pompe ordinaire.
  - Passons maintenant en revue quelques types.
  - Pompe de mine Jandin avec moteur à air comprimé. — La figure 120 représente
  - Fig. 120.
  - une pompe de mine à presssion de 20 kilog., à action directe par un moteur à air comprimé avec détente variable par coulisse.
  - Cette pompe, destinée à une mine de la Loire où la présence du grisou ainsi que l’éloignement des générateurs empêche tout moyen de réchauffement de l’air, présente un dispositif spécial pour empêcher l’adhérence du givre et des glaçons produits par la détente aux parois des cylindres et des lumières d’échappement : l’eau aspirée par la pompe à une température constante de 20° environ circule dans les fonds et les enveloppes des deux cylindres moteurs qu’elle maintient à une température entre 13 et 20 degrés.
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  - 6—73
  - Le graissage des cylindres et tiroirs se fait par une pompe à glycérine, avec distribution sous pression supérieure à celle de l’air, à des graisseurs compte-gouttes permettant de régler le graissage en limitant suivant les besoins la course variable de cette pompe.
  - Machines élévatoires Jandin. — Pour les machines élévatoires de ville, les pompes Jandin sont en général attelées en tandem à des machines à vapeur à deux cylindres égaux
  - ou compound, ou même, dans les cas de hauteurs moyennes d’élévation, à des machines à un cylindre, dont le condenseur est alors placé à côté du cylindre de vapeur; la bielle motrice actionne alors l’arbre moteur coudé qui porte une manivelle pour conduire la seconde tige de piston attelée à la tige de la pompe à air du condenseur (fîg. 121 et 122).
  - Fig. i 22.
  - Pour les pompes de mines à vapeur de grandes puissances, une solution économique est obtenue par les pompes Jandin à action directe par moteurs à deux cylindres égaux ou compound, à condensation, avec des vitesses de 100 à 200 tours par minute, qui peuvent être obtenues en toute sécurité, avec un graissage perfectionné.
  - Pompes électriques Jandin à accouplement direct avec dynamos de 100 à 300 tours. — La figure 123 représente une pompe électrique de 200 chevaux à accouplement direct avec un dynamo à 100 tours, pour élévation à 270 mètres, aux mines de Firminy. Cette pompe est établie avec réservoirs d’air calculés pour régularisation à r/m à l’aspiration est à 1/300 au refoulement.
  - Dans ces pompes de mines, destinées à élever des eaux troubles et souvent acidulées, les garnitures des pistons et des presse-étoupes sont munies, comme le montrent les figures 120 et 123, de graisseurs perfectionnés à graisse consistante, qui en empêche l’usure et l’oxydation, en donnant d’ailleurs une étanchéité parfaite aux plus fortes pressions.
  - Les arbres de pompe et dynamo sont accouplés par manchon élastique et isolant. Cet accouplement direct, supprimant les engrenages et leur perte de travail, permet d’obtenir
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  - un rendement en eau montée manométrique de 0, 85 à 0, 90 du travail fourni par la dynamo.
  - Pour l’installation précitée, les dimensions du puits et des galeries permettant le passage d'une dynamo de 200 chevaux à 100 tours avec bâti en deux pièces, on a donné la préférence à cette vitesse modérée, pour réduire au minimum l’usure des coussinets et des soupapes.
  - Mais comme la partie mobile très légère des soupapes annulaires du système Jandin est une pièce d’un remplacement peu coûteux, et qu’il est souvent nécessaire de recourir à des dynamos de vitesses supérieures et de moindres volumes, pouvant passer dans les puits de mine, la pompe Jandin donne le grand avantage de faire l’accouplement direct avec les dynamos de grandes puissances, à des vitesses de 100 à 300 tours.
  - Dans ces grandes vitesses, l’économie due à la réduction du diamètre des pistons est
  - Fig. 123.'— Pompe électrique Jandin.
  - assurément compensée par la nécessité de donner aux paliers et aux parties frottantes de larges surfaces et un graissage perfectionné pour diminuer l’usure; mais la suppression des engrenages, de leur perte de travail, et l’emploi des dynamos à des vitesses normales ou s’en rapprochant donnent cependant une économie notable sur les pompes électriques précitées, à simple engrenage, qui peuvent être réservées pour les petites et moyennes puissances.
  - Pompes de mines Jandin à transmission hydraulique à toute pression. — Les pompes Jandin conviennent également bien aux installations de pompes d’épuisement des mines avec transmission hydraulique à haute pression; la pompe du fond est alors actionnée par deux pistons moteurs à eau sous pression, qui circule entre ce moteur et la pompe de surface à grande vitesse commandée par machine compound.
  - Mais ce mode de transmission est plus coûteux, vu le prix élevé du moteur à eau
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  - et des conduites d’eau sous pression, surtout pour les grandes profondeurs, et l’augmentation du rendement qu’on peut obtenir n’est pas assez important pour qu’on ne préfère pas en général la transmission électrique, qui, avec les précautions nécessaires, est parfaitement pratique, même dans les mines grisouteuses — et d’une installation, en somme, plus économique.
  - Pompes Worthington. — Sans refaire en détail l’historique, aujourd’hui bien connu, de la pompe Worthington, on peut rappeler que, primitivement construite en vue de
  - <Q Q-
  - Fig. 124.
  - 1, cylindre à vapeur n° 1 et 2. 2, fonds des cylindres. 3, tiroir. 4, écrou de la tige. 5, du tiroir, à stuffing box 6 et articulation 7. 8, chambre du tiroir, à couvercle 9, tuyau d'admission 10 et graisseur 11. 12, segment du piston 15, à boulons 14, ressort 16 et joint 17 à ressort 18. 24, tige du piston, à stuffing box. 20, 21, et écrou 19. 22, pied du cylindre. 25, 26, 27, 28, bielles à goupille 29, articulée à l’axe 31, qui commande le tiroir du cylindre n" 1, lequel est mené, de la tige du cylindre n" 2, comme l’axe 30, qui commande le tiroir n" 2, l’ert de la tige du cylindre n° 1, par 34, 35, 39 et 32. 44, cylindre de la pompe, à fonds 45 et 54, stuffing box 55, 53, plongeurs à fixation conique 51, 47, par boulon 52, 53, garniture 49, 48, clapets 59 d’aspiration par 65, 66, et de refoulement par 64, 64, avec siège 60, tiges 57, ressorts 58, 42, 43, 46, purgeurs, 61, regard, 67, réservoir d’air.
  - l’alimentation des chaudières, cette machine comportait des clapets coniques à grande levée, et une distribution à tiroir — sans détente ou condensation — le tiroir étant mû automatiquement au moyen d’un flotteur placé dans la chaudière. Ce type, intéressant par sa nouveauté, ne tarda pas à se transformer par la substitution d’un certain nombre de petits clapets à faible levée au clapet unique et par l’accouplement de deux machines fonctionnant côte à côte et conduisant chacune le tiroir de l’autre ; le type duplex était créé.
  - La pompe Worthington ordinaire est encore aujourd’hui une pompe duplex très simple, dont la figure 124 donne l’ensemble et les détails de construction. Le tiroir S est un tiroir plan ordinaire, mû par le levier 5 qui parcourt toute sa course, et est mis en
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  - LA MÉCANIQUE A L’EXPOSITION
  - mouvement par des leviers reliés à la tige des pistons de l’autre machine. On voit que, les parties mobiles restant toujours en contact, les chocs sont évités dans la commande du tiroir. *
  - Le plongeur 40 est à double effet, il se meut à travers un anneau alésé avec soin. Le plongeur et son anneau peuvent être facilement enlevés, réalésés ou remplacés par un autre couple, si besoin est. On a disposé le plongeur un peu au-dessus des clapets d’aspiration, afin de former au-dessous des parties frottantes une chambre où peuvent se déposer
  - Fig. 123. — Pompe auto-alimentaire Woj'thington.
  - les matières étrangères en suspension dans l’eau ; ce dispositif assure une moindre usure du piston à eau et de son anneau.
  - Ce type de machine est surtout employé pour l’alimentation des chaudières, les services d’incendie, les ascenseurs, chaque fois que, disposant d’une pression de vapeur convenable, on désire obtenir des pressions d’eau inférieures à 12 kilog. par centimètre carré.
  - Lorsqu’on dispose d’une pression de vapeur ordinaire, et qu’on veut seulement obtenir des refoulements modérés, on emploie un type anologue au précédent, mais dans lequel les pistons à eau et à vapeur ont des diamètres peu différents l’un de l'autre.
  - Gomme ce type de machine ne permet pas à la pompe d’alimenter elle-même sa chaudière, on l’a quelquefois muni d’un appareil d’alimentation qui est alors fixé à l’extrémité d’un des cylindres à eau (fig. 125).
  - Lorsqu’on ne dispose que d’une faible pression de vapeur (0 kg. 35 à 0 kg. 70), on utilise, pour refouler à 30 ou 35 mètres, un modèle analogue aux précédents, mais à
  - Si on désire, au contraire, refouler les liquides sous forte pression, comme pour les ascenseurs, treuils, presses, etc., on emploie un type à double plongeur, avec presse étoupes extérieurs, les deux plongeurs agissant séparément dans chaque extrémité d’un long cylindre cloisonné en son milieu (fig. 126). Ce modèle sert à la distribution des eaux potables dans la tour Eiffel.
  - Un type intéressant de pompe Worthington simple était exposé par l’Administration des chemins de fer de l’Etat austro-hongrois (fig. 127) ; la figure montre très clairement l’intérieur de la machine.
  - plongeurs de faible diamètre.
  - Fig. 126.
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  - Les pompes de pression destinées au fonctionnement des ascenseurs de la tour Eiffel (Exposition 1900) sont simples, compound ou même à triple expansion (fîg. 128 à 130); elles servent à fournir l’eau sous pression pour les ascenseurs (Otis et Edoux) de la tour.
  - Le piston ordinaire de la pompe d’alimentation est supprimé et remplacé par deux plongeurs placés bout à bout dans deux corps différents, reliés par des tiges extérieures
  - Fig. 127. —Pompe simple 'Worthington.
  - et par des traverses. La disposition duplex est conservée. La distribution de la vapeur au moteur, qui est compound ou à triple expansion, se fait par le système Gorliss. La disposition des clapets des pompes est modifiée et installée de la même' façon que dans le type d’alimentation pour chaudière marinée afin de faciliter le montage et la surveillance. On
  - Fig. 128. — Pompe ~Worthington simple à haute pression.
  - obtient avec ces machines de très fortes pressions ; les corps de pompes, dans certains types, peuvent supporter 550 kilogr. par centimètre carré, de même que les boîtes à clapets.
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  - LA MÉCANIQUE A L’EXPOSITION
  - Dans certains cas, et en particulier pour les pompes à incendie, il est bon que la pression au refoulement soit maintenue aussi uniforme que possible ; il existe un régulateur de pression qui satisfait à ce desideratum, et qui est joint, par la Cie Worthington, à un certain nombre de ses pompes. La figure 131 permet de comprendre comment, lorsque
  - Fig. 129. — Pompe Worthington duplex compound.
  - la pression au refoulement atteint le maximum qui lui a été assigné, cette pression se communique par E à la partie supérieure du plongeur M, maintenu par le ressort D, dont la tension a été convenablement réglée. Les déplacements du plongeur entraînent
  - Fig. 130. — Pompe Worthington duplex à triple expansion.
  - ceux du robinet de vapeur B, qui vient alors étrangler ou fermer l’admission de vapeur A, et ralentit ou arrête ainsi la pompe jusqu’à ce que la pression se régularise. Les pompes munies de ce régulateur sont souvent pourvues d’un dispositif accessoire dit draineur
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  - automatique de sûreté, destiné à débarrasser les cylindres de l’eau de condensation qui s’y forme, sans occasionner de perte de vapeur vive. Ce sont de simples tuyaux munis de valves d’arrêt automatiques, et faisant écouler l’eau dans le purgeur.
  - Pour les grandes installations, où la dépense du combustible joue un rôle important, on a créé un type perfectionné, qui figurait à l’Exposition de 1889, dans lequel on utilise la disposition compound (avec une distribution genre Corliss) et pour lequel on a établi
  - Fig. 131. — Pompe Worthington à régulateur.
  - des cylindres compensateurs (fig. 132). Ce sont deux petits cylindres oscillants, dans lesquels se meuvent deux pistons fixés symétriquement sur la tige principale des pistons. Ces cylindres oscillants, disposés (fig. 135) de manière à être verticaux lorsque les pistons à eau et à vapeur sont à mi-course, prennent, aux deux fonds de course, des inclinaisons inverses. Il sont remplis d’un liquide quelconque — le plus souvent de l’eau, — et mis en relation permanente avec un réservoir d’air dans lequel on maintient une pression initiale convenable.
  - Dès lors, pendant une partie de la course, ces cylindres absorbent une certaine
  - Fig. 132. — Pompe Worthington compound à compensateur.
  - quantité de travail, et ils la restituent (aux frottements près) pendant l’autre moitié de la course : ces cylindres compensateurs constituent donc un véritable volant, dont l’efficacité varie avec la pression initiale de leur air. Or, cette pression est obtenue et maintenue au moyen d’un accumulateur différentiel en relation d’une part avec la conduite de refoulement d’autre part avec les cylindres compensateurs, de sorte qu’il exerce, dans
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  - LA MÉCANIQUE A L’EXPOSITION
  - ces cylindres, une pression proportionnelle à la pression du refoulement, et que toute modification de cette pression a pour conséquence une modification correspondante et convenable de leur fonctionnement et de leur effet.
  - On arrive ainsi à exercer sur les pistons des pompes une action sensiblement cons-
  - C Échelle = ei
  - y ./
  - Échelle — so .
  - ------1------
  - Fig. 133 à 136. — Fonctionnement du compensateur Worlhington.
  - tante, malgré la haute pression de la vapeur, la détente et la condensation, et, de plus, la régularisation est indépendante de la vitesse de fa machine, ce qui est précieux pour
  - Fig- 137. — Pompe à pétrole Worthington.
  - des machines dont on peut avoir à faire varier l’usage, et par suite la vitesse de régime, assez fréquemment (Voy. diagrammes, fig. 133 à \ 36).
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  - Lorsqu’on combine les dispositions exposées ci-dessus, on obtient des types très puissants et relativement économiques. La figure 137 représente une machine destinée à refouler 60.000 hectolitres de pétrole par jour, contre une pression de 6o kilogr. par centimètre carré. Le corps de pompe comporte un certain nombre de boîtes à clapets indépendantes, solidement établies, et faciles à visiter. On retrouve ici la disposition com-pound et les cylindres compensateurs; mais, la pression de refoulement étant largement suffisante, l’accumulateur a été supprimé.
  - L’installation faite sur le quai d’Orsay par la Cie Worthington, pour l’élévation de l’eau nécessaire aux divers services de l’Exposition, comprenait quatre pompes à triple expansion, pouvant ensemble élever 180.000 mètres cubes en 24 heures. La quantité consommée par le Château d’Eau en marche, étant jie 900 litres par seconde (ce qui ferait
  - Fig. 138. — Pompe Worthington à triple expansion, du quai d’Orsay.
  - 78.000 mètres cubes par jour), on voit que deux machines seulement sont suffisantes. Les deux autres sont destinées à parer aux accidents.
  - Ces machines sont munies de compensateurs disposés sur les glissières. Une de ces pompes est figurée ci-contre (fîg. 138).
  - La distribution est du genre Corliss. Les plateaux que portent les cylindres sont réunis d’une part directement par deux bielles aux tiroirs d’échappement et d’autre part par un balancier articulé aux bielles qui commandent les tiroirs d’admission. Une même tige met en mouvement, dans chaque machine, les trois plateaux principaux, et agit par conséquent sur les quatre distributeurs de chaque cylindre; mais, de plus, les balanciers d’admission sont réunis au coulisseau par le mécanisme ordinaire qui caractérise le type duplex Worthington.
  - La Mécan. à VExpos. — N° 6.
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  - Chaque machine forme deux pompes à double effet, dont les refoulements se réunissent sur un collecteur portant le réservoir d’air; ce dernier est muni d’un manomètre et d’un tube de niveau.
  - Eig. 139. — Pompe alimentaire verticale Worlhington, type marin.
  - L’eau est aspirée dans la Seine, puis envoyée dans le réservoir du Château d’Eau dont elle allimente les cascades; de là, elle est pompée par quatre pompes centrifuges con-
  - Fig. 140. — Pompe Worlhington automatique, avec purgeur, juguées deux à deux, qui l’envoient par des conduites souterraines dans la galerie des
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  - machines, où elle est utilisée à la condensation de la vapeur d’échappement des machines motrices; de là, elle retourne enfin à la Seine.
  - Pour alimenter les chaudières qui fournissent la vapeur à ces quatre machines la maison Worthington a installé une pompe verticale duplex, type de la marine (fig. 139).
  - Celle-ci est étudiée dans le but détenir dans l’espace le plus restreint possible, et de présenter néanmoins certaines commodités au point de vue de la visite et de l’entretien.
  - Ses dimensions principales sont :
  - Diamètre des cylindres à vapeur................... 229 millimètres
  - Diamètre des corps de pompes ..................... 152 millimètres
  - Course............................................ 234 millimètres
  - Débit maximum par heure........................... 45 m3. 500
  - Diamètre du tuyau d’amenée de vapeur.............. 51 millimètres
  - Diamètre du tuyau d’échappement. . ............. 64 millimètres
  - Diamètre du tuyau d’aspiration.........;.......... 127 millimètres
  - Diamètre du tuyau de refoulement. ................ 102 millimètres
  - Fig. 141. — Machine élévatoire Worthington de 1894, à triple expansion.
  - Et elle peut tenir néanmoins dans un espace mesurant 81 centimètres sur 81 centimètres. Elle peut atteindre une pression sur le refoulement, de 17 kilogrammes.
  - Au point de vue de la commodité du service, les soupapes sont placées dans des boîtes séparées venues de fonte sur le devant des corps des pompes. De cette façon, on peut appliquer la pompe directement sur une cloison verticale, sans avoir besoin de laisser derrière un passage pour la visite; de plus, chaque soupape ayant sa boîte propre, il n’est pas nécessaire, comme dans beaucoup de cas, d’enlever la soupape de refoulement pour avoir celle d’aspiration.
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  - LA MÉCANIQUE A L’EXPOSITION
  - Enfin les tiges des pistons étant en deux parties, réunies par des manchons, il n’est pas nécessaire de sortir le piston à vapeur pour avoir le plongeur ou inversement.
  - Ce type de pompe est également exposé dans la galerie des générateurs où il alimente les générateurs Babcock et les Wilcox.
  - La Cie Worthington a encore exposé, dans le même ordre d’idées, une pompe automatique avec purgeur (fig. 140), destinée à pomper automatiquement les condensations qui
  - Fig. 142. — Machine élévatoire Worthington duplex à tripleexpansion, de Buda-Pesth.
  - peuvent s’accumuler dans les appareils de chauffage, les tuyaux de vapeur et les serpentins, ainsi que pour renvoyer automatiquement aux chaudières l’eau de condensation alors qu’elle est à sa plus haute température. Elle est donc commode dans bien des cas, et, dans d’autres, elle peut permettre de réaliser une économie de combustible et d’augmenter l’efficacité d’un matériel.
  - Cette pompe ne diffère du système habituel que par le dispositif de mise en marche.
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  - Le purgeur contient un flotteur qui s’élève lorsque le niveau de cette eau monte, et ce déplacement du flotteur ouvre la conduite d’amenée de vapeur. La pompe se met en marche : l’aspiration se fait dans le purgeur, et le refoulement dans la chaudière. En même temps que l’eau est pompée, le flotteur descend, l’admission se ferme, la pompe ralentit, et vient à s’arrêter complètement. Elle ne se remet en marche que lorsque la quantité de vapeur condensée est suffisante pour faire remonter le flotteur au niveau voulu.
  - Fig. 143.
  - C’est également sur le même principe, que sont basées les pompes alimentaires automatiques pour chaudières.
  - Disons enfin quelques mots de machines élévatoires Worthington à triple expansion. Rappelons d’abord un type (fig. 141), qui parut pour la première fois à l’Exposition Universelle de Lyon en 1894, et dont un certain nombre de modèles sont déjà en service à Londres, Buda-Pesth, Roubaix, etc.
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  - LA MÉCANIQUE A L’EXPOSITION
  - La tige du piston du cylindre à haute pression actionne directement le plongeur de la pompe ; sur la tige de ce même piston est fixé un T relié par deux tiges extérieures au piston du cylindre à basse pression. Enfin, le cylindre intermédiaire est placé entre les autres, et son piston est relié à celui du cylindre à basse pression. Un grand avantage de cette machine consiste dans sa possibilité de démonter un quelconque des pistons à vapeur, sans qu’il soit nécessaire d’enlever plus d’un fond de cylindre. La totalité du travail fourni dans les cylindres est donc transmise directement au plongeur.
  - La distribution est assurée par des tiroirs cylindriques semi-rotatifs ; l’économie due à la triple expansion peut être accrue encore par l’emploi des compensateurs ci-dessus décrits.
  - Enfin la machine élévatoire verticale, duplex, à triple expansion et cylindres compensateurs (fig. 142 et 143), construite pour le Service des eaux de Buda-Pesth ressemble beaucoup à celles installées au quai d’Orsay, sauf sa verticalité ; c’est du reste, la quatrième que comportera cette installation.
  - La disposition de la machine, avec le cylindre à haute pression placé tout en haut (à cause de ses plus faibles dimensions) est imposée par la verticalité); de même que, dans les types horizontaux, on met ce cylindre à haute pression immédiatement à la suite des glissières, parce qu’il est plus facile d’emmancher un petit piston en ce point, qu’un grand.
  - La distribution est la même. Le débit de cette pompe sera de 20.000 mètres cubes par 24 heures1.
  - 1. Pour d’autres variétés de la pompe Worthington, voir Revue de Mécanique, octobre 1897, p. 993 et 1101 ; avril, mai, juin, octobre 1898, p. 415, 535, 653, 418 ; mars, septembre 1899, p. 313 et 305 ; juin, septembre, novembre 1900, p. 756, 377, 660.
  - MACON, PROTAT FRÈRES, IMPRIMEURS.
  - Le Gérant : VVE Ch. Dunod.
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