Annales du Conservatoire des arts et métiers
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- ANNALES
- CONSERVATOIRE
- DES ARTS ET MÉTIERS.
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- Parti----P.-a. Bmsbdihs cl C% «. rue des Poiterio*
- Impriacuri C* h Sccirfi Cet U>{ia\«in ciiil».
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- ANNALES
- DU
- IMPÉRIAL
- DES ARTS ET MÉTIERS
- PUBLIÉES PAR LES PROFESSEURS
- PARIS
- LIBRAIRIE POLYTECHNIQUE DE J. BAÜDRY, Éditeur.
- RUE DBS SAINTS- PÈRES, 15,
- A Barcelone, Verdaguer. a Madrid, Bailly-Baillière.
- HERi.iN, Ernst et Korn. Moscou, Gautier.
- Edimbourg, Williams et Norgate. Pellerano.
- gênes. L. Beuf. NEW- york, Bossaoge et fils.
- la haye, Belinfante frères. Saint-Pétersbourg, J. Issakoff.
- LEIPZIG, F.-A. Brockliaus. TURIN et FLORENCE, BûCCa frères.
- LONDRES, Bartiics and Lowell. ! VIENNE, C. Gerold.
- 1866-67
- Reproduction interdite.
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- ANNALES
- CONSERVATOIRE
- IMPÉRIAL
- DES ARTS ET MÉTIERS.
- SUR LA SENSATION DE CHALEUR
- QUE FAIT NAITRE
- LE GAZ ACIDE CARBONIQUE
- dans son contact avec la peau,
- Far M. BOÜSSIXGAULT.
- Dans une notice fort intéressante sur les bains et les douches de gaz acide carbonique, que depuis plusieurs années on administre aux malades dans les divers établissements thermaux d'Allemagne, M. le DT Herpin (de Metz; rapporte que la première impression qu’on éprouve en pénétrant dans la couche de gaz est une sensation de chaleur douce et agréable, analogue à celle que produirait un vêtement épais de laine line ou de ouate. A cette sensation succède un picotement, un fourmillement, et, plus tard, une sorte d’ardeur comparable à celle que détermir un sinapisme. A Marienbad, Carlsbad, Kissingen, etc., etc emploie le gaz carbonique, tantôt pur, tantôt mélangé, ' '» on
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- 6 SENSATION DE CHALEUR.
- portions plus ou moins fortes, avec de l’air ou avec du gaz sui-
- fliydrique1.
- Je n’ai pas l’intention d’intervenir dans la question médicale ; je me propose uniquement de raconter comment j’ai eu l’occasion de constater, à une époque où elle n’avait pas encore été nettement signalée, la sensation de chaleur que provoque sur la peau le contact du gaz acide carbonique; dans ce que je vais exposer, les praticiens trouveront peut-être un utile avertissement.
- Dans la Cordillère du Quindiu (Nueva Granada', il y a un gisement de soufre présentant cette curieuse particularité d’être placé dans un schiste micacé. La chaîne de montagnes où est ouvert le passage du Quindiu sépare la vallée de la Magdalena de la vallée du Cauca^ et c’est à la deuxième étape, à partir de la petite ville d'Ibagué, que l’on rencontre la soufrière où je me trouvais pour la première fois le 30 décembre 1826. Vasufral est dans une gorge profonde creusée dans un schiste fortement carburé. Près d’un torrent est un hangar abritant tous les ustensiles nécessaires pour la fusion et la purification du soufre que l’on exploite dans les nombreuses fissures de la roche où il est déposé à l’état pulvérulent. Ces fissures exhalent un gaz à odeur d’acide sulfhydrique. Leur exploitation a lieu le plus généralement à ciel ouvert, quelquefois par des galeries dont la longueur n’atteint jamais plus de 2 à 3 mètres, par la raison qu’une fois engagé dans les travaux le mineur est obligé de retenir sa respiration. Dans les excavations faites à la surface du sol, on voyait des insectes, des serpents, des oiseaux qui avaient été tués par les vapeurs méphitiques. Un peu au-dessus du torrent de l'azufral, dans une exploitation abandonnée, excavation à peu près circulaire ayant 1“,65 de diamètre, près de 2 mètres de profondeur, j’ai porté un tube gradué disposé pour recueillir du gaz et un thermomètre. En descendant et pendant le temps très-court que j’employai pour établir les instruments, je ressentis une chaleur suffocante que j’évaluai à 40 degrés centigrades et un picotement très-vif dans les yeux. Un jeune botaniste, mort il y a quelques années victime de son dévouement à la science, M. Goudot, qui m’accompagnait dans cette expédition, était resté
- 1. Comptes rendus de l'Académie des sciences du 20 mars 1833.
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- SENSATION DE CHALEUR.
- au bord de la crevasse. Il remarqua que mon visage était devenu fortement coloré; lorsque je sortis, je transpirais abondamment. Nous attribuâmes le premier effet à la suspension de la respiration, et la transpiration nous parut résulter tout naturellement de la température du milieu dans lequel j’avais été plongé.
- Une heure après, je redescendis pour retirer les instruments. J'éprouvai précisément la même suffocation, le même picotement dans les yeux ; mais quelle ne fut pas ma surprise lorsque je reconnus que le thermomètre indiquait seulement 19°,5. Au même instant, sur un thermomètre exposé à l’air libre et à l’ombre, M. Goudollisait22°,2. Ainsi, l'atmosphère dans laquelle, d’après mes sensations, j’avais éprouvé une chaleur accablante, était, en réalité, moins chaude que l’atmosphère extérieure.
- Une analyse, faite sur place, a donné pour la composition du gaz que j’avais puisé dans l'excavation :
- Acide carbonique.
- Air atmosphérique
- Acide iulfhydriquc
- A peu de distance du lieu où cette première observation avait été faite, je remarquai une autre fouille dirigée sur une fissure d'où sortait du gaz acide carbonique : dans l’espèce de tranchée pratiquée par les mineurs (<azufreros), il y avait beaucoup de soufre déposé sur la roche et sur des feuilles sèches, sur des débris de branches que le vent avait poussées en cet endroit. Lorsqu’on plongeait le bras nu dans cette cavité on ressentait une chaleur que l’on estimait à environ 40 degrés. Cependant, au fond delà franchée, la température ne dépassait pas 18°,2, tandis qu’à l’air libre et à l’ombre, un thermomètre indiquait 23°, 3.
- 30 ou 40 mètres plus haut, sur un point où la roche n’a plus le brillant du graphite, elle est en couches verticales et ses feuillets sont souvent contournés autour de nombreux nodules de quartz blanc. La crevasse où je suis parvenu est ouverte dans le plan de la stratification du schiste; elle avait 1 mètre de hauteur, 0”,63 de largeur et 2“,60 de profondeur. En pénétrant par cette étroite ouverture, j’eus la même sensation de chaleur que j’avais éprouvée dans la première excavation. L’effet était même plus
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- « SENSATION DE CHALEUR,
- prononcé lorsque l’on tenait seulement la partie inférieure du corps dans la crevasse. On s’imaginait alors prendre un bain d'air chauffé à 40 ou 45 degrés. Mais je ne ressentis pas, et M. Goudot ne ressentit pas davantage, cette sorte d’ardeur que M. Herpin compare à celle qui accompagne les désagréables commencements d’un sinapisme. Peut-être le bain n’avait-il pas été suffisamment prolongé; peut-être aussi, et c’est là le plus probable, que la vie dans les forêts et dans les Cordillères, que les habitudes que l’on contracte en résidant au milieu d’un monde très-intéressant sans doute, mais chez lequel le vêtement le plus indispensable est considéré comme un objet de luxe, font perdre à la peau une partie de sa sensibilité.
- Le 26 mai 1827, je me trouvai de nouveau à Yazufral. Dans deux des excavations que n’avaient pas bouleversées les travaux exécutés pour l’extraction du soufre, le thermomètre marqua 18°,3 et 19°,4, la température de l’air étant de20 degrés. Cette fois, c’était dans la saison pluvieuse ; pour arriver à la soufrière, j’avais été obligé de traverser, non sans peine, le torrent de l’étroite vallée; les eaux, très-hautes en ce moment, étaient à 14 degrés, température relativement froide si on la compare à celle de la vallée de la Magdalena (27 à 28 degrés) que je venais de parcourir. En sortant du torrent, je m’empressai de me réchauffer en prenant un bain froid de gaz acide carbonique; j’en éprouvai l’effet le plus agréable. En janvier 1830, je retournai à Yazufral du Quindiu, pour en faire une étude toute spéciale au point de vue géologique. Après une heureuse tentative, qui néanmoins exigea huit jours de pénibles efforts, j’eus la satisfaction d’atteindre les neiges éternelles du pic de Tolima et de constater que le volcan qu’elles recouvrent est encore en pleine activité. En descendant vers la quebrada de San-Juan, je pus suivre les trachytes depuis le sommet delà Cordillère jusqu'à leur contact avec les micaschistes de Yazufral que la masse tra-chvtique a évidemment redressés en les brisant lors de sa tuméfaction ou de son soulèvement. L’apparition des vapeurs sulfureuses et du gaz acide carbonique dans les roches schisteuses de Yazufral du Quindiu est donc due tout simplement à un phénomène volcanique dont la cause réside dans les trachytes du Tolima.
- Près du volcan j’ai reconnu d’abondantes émanations de
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- soufre que les azufreros du Quindiu se sont empressés d’exploiter, découverte utile en ce qu’elle a mis ces ouvriers à l’abri des inconvénients graves, on peut môme dire des dangers auxquels ils sont exposés quand ils travaillent dans une atmosphère de gaz acide carbonique. En effet, les asufreros Unissent tous par éprouver un affaiblissement des organes de la vue, qui, trop souvent, va jusqu’à la cécité. Aussi les aveugles ne sont pas rares parmi les mineurs de Vasufral du Quindiu.
- Quand il eut connaissance de ces observations, M. Herpin communiqua à l’Académie des Sciences une Note que je crois devoir reproduire ici :
- « Pour ce qui a rapport à l’action du gaz acide carbonique sur l’organe de la vue, les faits constatés par M. Boussingault sont d’une haute importance au point de vue médical. Ce qu’il a dit de l’affaiblissement de la vue et de la cécité prématurée, observés chez les ouvriers qui travaillent dans les mines où se dégage une grande quantité d’acidc carbonique, doit fixer d’une manière toute particulière l’attention des médecins attachés aux établissements où l’on administre le gaz acide carbonique sous forme de douches dans certaines maladies des yeux ; car c’est précisément contre l’affaiblissement de la vue ou l’amblyopie que l’on fait usage, en Allemagne, des douches de gaz acide carbonique appliquées sur les yeux mêmes.
- « Lorsqu’on expose l’œil à l’action d’un jet de gaz carbonique, on éprouve un picotement très-vif, une sensation d’ardeur et même de brûlure si intense, que l’on peut à peine supporter pendant deux ou trois secondes l’action d’un faible courant de gaz : les larmes coulent en abondance, la cornée devient très-brillante, les mouvements de l’iris sont plus rapides, la vue devient plus claire et plus perçante.
- « Pour modérer l’action trop vive du jet de gaz sur les yeux, on agit d’abord sur les paupières fermées. On diminue plus ou moins la force du jet ; on éloigne plus ou moins les malades de l’orifice par lequel s’échappe le fluide élastique; on interpose un écran de gaze ou de mousseline entre l’œil et l’ajutage; on donne à celui-ci une forme évasée comme celle d’uu entonnoir, etc. ; enfin, on suspend l’opération et on la recommence à plusieurs reprises et à des intervalles plus ou moins éloignés.
- « On évite de donner des douches de gaz acide carbonique sur
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- les yeux lorsqu’il y a une disposition inflammatoire de l’organe ou même des parties avoisinantes; car la chaleur et l’excitation produites par le gaz pourraient quelquefois donner lieu à des congestions dangereuses1. »
- Les émanations, les sources abondantes de gaz acide carbonique se rencontrent fréquemment dans les contrées volcaniques.
- Lorsque j’explorai les cratères de l’équateur, on me signala une localité où les animaux ne pouvaient rester impunément : c’est le Tunguravilla, situé à peu de distance du volcan de Tun-guragua, que je visitai en décembre 1831. Nos chevaux nous indiquèrent bientôt que nous approchions; ils n’obéissaient plus à l'éperon, levaient la tête par saccades et de la manière la plus déplaisante pour le cavalier. La terre était jonchée d’oiseaux morts, parmi lesquels se trouvait un magnifique coq de bruyère que nos guides s’empressèrent de ramasser. Il y avait aussi dans les asphyxiés plusieurs reptiles et une multitude de papillons. La chasse fut bonne, le gibier ne parut pas trop faisandé. Un vieil Indien Quichua, qui nous accompagnait, assurait que, lorsqu’on voulait dormir longtemps et paisiblement, il fallait faire son lit sur le Tunguravilla.
- L’émanation délétère se manifeste, autant quej’aipu en juger, par la stérilité dont le sol est frappé sur une étendue de quelques centaines de mètres carrés ; elle était surtout très-intense sur un point où l’on voyait plusieurs grands arbres renversés, desséchés et presque enfouis dans la terre végétale, ce qui implique que ces arbres sont tombés là où ils avaient vécu avant l’éruption du gaz acide carbonique. Le ga2 de la Tunguravilla est de l’acide carbonique plus ou moins mélangé d’air, selon la distance à laquelle il est pris au-dessus du sol, mais il ne contient pas la moindre trace d’acide sulfhydrique.
- Breislak, en visitant la grotte du Chien près Naples, avait certainement remarqué l’effet produit par le gaz acide carbonique sur la peau. Voilà comment il s’exprime dans la relation de son voyage en Campanie5 :
- « L’entrée dans la mofette s’annonce par une sensation de
- J. Herpis, Comptes rendus de P Académie des sciences, l. XL, p. 1101.
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- chaleur aux pieds et à l'extrémité des jambes, qui n'a rien d'incommode. Le même effet se fait sentir dans les grandes mofettes de Latera et du duché de Castro. Nombre d’observations faites dans la grotte du Chien m'ont assuré que l'exhalaison y avait une chaleur propre diverse de celle de l’atmosphère, et que j'ai trouvée répondre à environ 3 degrés R eau mur. t'ai répété plusieurs fois cette observation en faisant usage de thermomètres différents, sachant que M. Murray, losqu'il fit ses expériences dans la grotte du Chien, avait trouvéque cet air n'exerçait aucune action sur le mercure du thermomètre. »
- Ce passage de Breislak est passablement obscur; cependant il semblerait indiquer que ce géologue attribuait la sensation de chaleur qu'il avait éprouvée dans la mofette à une température propre, supérieure à celle de l’air de 3 à 4 degrés centigrades, différence évidemment trop faible pour expliquer la chaleur ressentie aux pieds et à l'extrémité des jambes. L’observation de Murray est, au contraire, concluante. Ce voyageur avait trouvé que la mofette possédait la même température que l’atmosphère; il est clair alors que la sensation de chaleur occasionnée sur les organes par la mofette ne pouvait pas être attribuée à une température propre, mais, ainsi que je l’ai reconnu dans 1 ’azufral du Quindiu, comme on le reconnaît aujourd'hui dans les établissements thermaux, àl’action du gaz acide carbonique froid sur la peau.
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- DE LA PRÉPARATION DE LA TOURBE
- POUR LES
- usages industriels ou domestiques.
- Le grand intérêt que présentent toutes les recherches qui ont pour butrutilisation des combustibles, nous a engagé à traduire le mémoire suivant, relatif à un procédé employé avec succès pour la préparation de la tourbe et à le faire connaître aux lecteurs des Annales du Conservatoire.
- EXTRAIT des procès-verbaux des séances de l’Institution des Ingénieurs Mécaniciens d Angleterre. (Séances du !•* et du 2 août 1865.)
- Par M. LE GÉNÉRAL MORIN.
- MÉMOIRE SDR LA PRÉPARATION DE LA TOURBE COMPRIMÉE
- LU PAR -M. CHARLES HOOÛSON, DE POHTARLIXGTOX.
- Depuis quelques années l’attention des industriels s’est dirigée vers les perfectionnements à apporter ù la préparation de la tourbe. Tous ceux qui ont examiné cette question ont reconnu que la principale difficulté consiste dans la dessiccation de la tourbe mouillée, extraite des couches qui la contiennent. Divers procédés ont été essayés pour atteindre ce but, soit en exprimant l’eau dont la tourbe est saturée, soit en l’évaporant à l’aide d’une chaleur artificielle ou par des courants d’air. Mais aucun n’a réussi industriellement, parce qu’ils obli-
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- PRÉPARATION DE LA TOURBE. 13
- geaient tous à manipuler des masses énormes de tourbe avant de la sécher et parce que la dessiccation à l’air libre des briquettes étaitt'rop lente ou quela dessiccation artificielle était une opération trop dispendieuse.
- Un système qui offrait des chances de succès et qui différait essentiellement de tous les procédés précédentsavaitété cependant proposé par Groynell et autres, il y a environ 15 ans. Il consistait à extraire et à couper la tourbe à la manière ordinaire et à la dessécher à l'air, autant que le climat de l’Irlande pouvait le permettre Tété; à la moudre ensuite et à compléter sa dessiccation, quand elle était amenée à l'état pulvérulent. On la comprimait ensuite par des procédés mécaniques, à l’aide d'un piston à double action et dans une série de moules successivement placés sous l'action du piston.
- L’on obtint ainsi de beaux spécimens de tourbe durcie, mais malheureusement les quantités préparées furent bornées à ces échantillons.
- Le service des machines employées avec leurs moules mobiles offrait de la complication et les efforts exercés sur leurs différents organes étaient si grands, que des ruptures se produisaient sans cesse. Outre ces difficultés, Ton reconnut que le produit obtenu ne pouvait être dur et parfait que quand le piston s’arrêtait à la fin de sa course et maintenait pendant plusieurs secondes, sous la pression, le massif de tourbe comprimée. Il devenait d’autant meilleur qu'il avait été plus longtemps comprimé, sans pouvoir se dilater; tandis que si, au contraire, la pression cessait avant la fin de la course, ainsi que cela arrivait avec un excentrique à mouvement uniforme, quelque lent qu’il fût, l’élasticité de la tourbe n’était pas détruite et des fentes ou des ruptures se produisaient dans la masse, au bout de peu d'heures.
- Mais dans le cours de ces expériences, exécutées de 1850 à 1853, Ton n'eut jamais à surmonter la difficulté capitale d’un approvisionnement considérable et régulier de tourbe sèche, parce que l’appareil de compression ne supportait pas l’épreuve du travail continu. Quand même ces machines eussent pu être perfectionnées, Ton eut bientût reconnu que, moudre de la tourbe déjà desséchée et la comprimer ensuite, constituait un procédé d'une dépense ruineuse, et que la dessiccation de la tourbe
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- 14 PRÉPARATION DE LA TOORBE.
- mouillée, sortant de la couche par un procédé artificiel, absorberait tout le combustible produit et n’en laisserait point pour la vente.
- Les difficultés pratiques qu'ont présentées toutes les tentatives antérieures, entreprises pour la préparation de la tourbe ont enfin été surmontées à l'aide des procédés et des machines employés dans les usines fi tourbe de Derrylea près de Portarling-ton (Irlande), où la préparation régulière de la tourbe comprimée est pratiquée depuis quelque temps et d’où plus de 3,000 tonnes de ce produit ont déjà été fabriquéeset vendues en différentes j parties du pays. Le procédé en usage dans ces usines est basé sur ! cette considération que la dessiccation delà tourbe est la principale difficulté de la préparation. On la surmonte en opérant avec ! continuité sur des couches ou sur des surfaces minces de tourbe désagrégée, au lieu d’agir sur des fragments ou sur des blocs j volumineux, et la compression employée ultérieurement n’est j qu’un moyen de rendre transportable et propre pour la vente la tourbe déjà préparée. La condition de ne dessécher que des surfaces minces est satisfaite en opérant l’extraction continue de la tourbe de sa couche par des hersages et des râclages successifs.
- La fig. 1, pl. XL1X, montre la disposition générale de l'usine de Derrylea et la distribution des ateliers.
- La partie de la couche actuellement exploitée pour en obtenir la tourbe partiellement desséchée, qui constitue la matière première de la fabrication, a 1096”,8 de longueur sur 91",4 de largeur ou environ 40 hectares de superficie.
- Une profonde rigole supérieure de drainage AA, sépare cette i superficie du reste de la couche primitive. La surface en exploi- j talion est elle-même drainée par des galeries couvertes, distantes les unes des autres d’environ 8”,28, comme il est indiqué par des lignes ponctuées BB; ces galeries vont du drain supérieur AA fi un autre drain principal ou collecteur OC, parallèle au premier, lequel forme la limite opposée de la partie exploitée et, après avoir suivi le contour de la couche de tourbe, verse ses eaux dans le Ut naturel d’écoulement de celles du district.
- Ces galeries couvertes BB sont établies d’une manière simple et économique, en faisant dans la couche des tranchées de
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- PRÉPARATION DE LA TOURBE. 13
- <“,22 de profondeur sur 0®,6I de largeur au sommet, avec des parois en talus laissant au fond une largeur de 0“,30. Dans ce fond l’on ouvre avec un outil spécial une rigole à section carrée de 0“,lo en largeur et en profondeur. Des prismes aussi à section carrée pris dans la partie supérieure de la couche sont posés en travers sur le dessus de cette rigole, l’excavation formée est ensuite remplie par les déblais, puis nivelée à sa partie supérieure. Ces drains coûtent environ 0r,227 le mètre et sont d’un effet très-efficace: on les a employés dans des drainages agricoles de plusieurs parties de l’Irlande.
- Un chemin de fer de lm,60 de largeur de voie, formé avec des fers ù sirapleT du poids de <7k,38 le mètre, bien assemblés aux joints, parcourt dans sa longueur le milieu de .cette partie drainée de la couche et se trouve ainsi éloigné de 45®,70 des drains principaux AA et CC. Il repose sur des longrines en bois ordinaire et supporte, sans ballast, une locomotive du poids de 8 tonnes. Sur ces rails roule un chariot ou truck à six roues de 7®,32 de longueur, solidement construit, et en travers de ce truck est posée une solive en treillis de 91m,50 de longueur, s’étendant sur toute la largeur de la partie drainée, comme le montrent les fig. 2 et 3, pl. XLIX.
- Cette solive est formée de fers cornières de 0*,038 aux angles, assemblés en treillis sur chacune des quatre faces, avec des barres plates de fer de 0tt,038 de large sur 0m,006 d’épaisseur. Elle a 1 “,83 de côté, en carré, au milieu du truck sur lequel elle repose, et se réduit à 0",305 en carré à chaque extrémité. Elle est de plus roidie dans le sens vertical et dans le sens horizontal par des haubans en fer D D. Cet appareil est conduit par une machine à vapeur mobile de 6 chevaux, dont les engrenages, dans les rapports de 5 à 1, communiquent le mouvement aux roues, et il marcheà la vitesse de 6 kilomètres, 436 à l’heure, ses grands bras s'étendant de chaque côté sur la couche, à une distance de 47“,7. A ces bras sont attachées dix à douze herses, ayant chacune 1“,83 de côté en carré, qui, en passant à diverses reprises sur la couche, en divisent et en pulvérisent la surface, sur une épaisseur de 0“,025 à 0“,050. Cette opération s’exécute par un temps passablement beau, et, le matin ou dans le jour suivant, la légère poussière qui couvre la surface se dessèche promptement jusqu’à un certain point j elle est enlevée
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- 16 PRÉPARATION DE LA TOURBE,
- à la brouette, déposée sur les côtés de la voie ferrée, puis transportée aux usines sur des wagons.
- Par un temps sec la surface supérieure de la couche, drainée transversalement, comme on vient de le dire, contient toujours beaucoup moins d’eau que n’en renferme la masse générale, et comme, par le procédé suivi, une nouvelle surface est journellement exposée à l’air, il s’ensuit qu’une certaine quantité de tourbe est sans cesse travaillée dans les meilleures conditions pour sa première préparation. Aussitôt que le hersage commence, l’air produit une dessiccation rapide, et une très-grande partie de l’eau, qui n’avait pas été enlevée par le drainage, est évaporée après peu d’heures d'exposition à l'air.
- Le combustible qui a été ainsi transporté dans les magasins ) se compose d’environ 40 p. 100 de tourbe et de 60 p. 100 d’eau.
- A première vue ce résultat pourrait être considéré comme d’un avantage assez médiocre, mais l’examen de l’état de la matière dans ses différents états montre cependant qu’il n'en est pas ainsi; car la proportion d’eau et de tourbe varie ainsi qu'il suit :
- Eau. Tourbe.
- État primitif*. ................................. 90 10
- Après le drainage général........................ 84 46
- Surface supérieure de la partie drainée.........75 25
- Après quelques heures d'un jour moyennement sec*.............................................. 60 40
- Ainsi, dans tout procédé où l’on opérerait sur la tourbe à son état primitif, il faudrait extraire et travailler dix tonnes de la matière première pour obtenir une tonne de tourbe sèche. Si la couche avait été simplement drainée, il faudrait opérer sur six I tonnes pour en préparer une de combustible; tandis que dans j le nouveau système de travail, Ton voit qu’on n’extrait que deux tonnes et demie de matière pour en obtenir une de tourbe
- 1. Ces proportions montrent que les 10 kil. de tourbe sèche contenus dans 100 kil. de tourbe extraite ainsi mouillée, ne pouvant développer par leur combustion que SO 000 calories, seraient insuffisants pour évaporer les 90 kil. d’eau, qui exigeraient environ 58 500 calories.
- 2. Dans ces dernières proportions, il ne faut plus que Cô X 650 = 89 000 calories pour évaporer les C0 kil. d’eau, et les 40 kil. de tourbe sèche peuvent en fournir 200 000.
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- bonne à brûler, tout l’excédant d’eau ayant disparu, avant que la tourbe ne soit enlevée de la couche.
- Mais alors, au lieu de se confier à l’action de l’atmosphère pour la difficile opération de la dessiccation, et après être parvenu à obtenir une matière qui ne renferme pas plus de 60 p. 100 d'eau contre 40 p. 100 de tourbe, il devient tout à fait praticable d’employer économiquement la chaleur artificielle pour com~ pléter la dessiccation. A l’usine de Derrylea, la seule chaleur artificielle à laquelle en ait recours est celle que fournissent la vapeur d’échappement de la machine à comprimer et la fumée, ou les gaz chauds des foyers des chaudières, qui s’écouleraient par la cheminée. Ces fluides sont employés dans des fours ou des étuves offrant de larges surfaces formées de feuilles de tôle, sur lesquelles l’on étend la tourbe en couches minces, continuellement entretenues en mouvement par un appareil mécanique.
- Ces fours de dessiccation sont représentés fig. 4, 5 et 6,pl. 49, et se composent de quatre longues étuves ayant chacune 152“,50 de longueur sur 4“,88 de largeur intérieure, et deux planchers, l’un supérieur l'autre inférieur, formés de feuilles minces de tôle dans toute leur étendue, disposés comme ou le voit par les sections transversales fig. 6. Les murs de ces fours sont en briques, et les fours sont couverts en tuiles dont on a adopté l’usage, parce que leurs joints permettent une circulation suffisante de l’air et qu’elles sont peu conductrices delà chaleur. Le plancher inférieur EE, fig. 5 et 6, est formé de feuilles de tôle de 0“,003 d’épaisseur, rivées les unes aux autres et soutenues à une hauteur de 0“,45 au-dessus du sol par de nombreux tuyaux en terre cuite, placés à partir des extrémités à une distance d’environ 0“,915 l’un de l’autre. C’est sous ce plancher que l’on refoule la fumée et les gaz chauds des foyers des chaudières, et, au lieu d’une cheminée ordinaire, l’on se sert d’un large ventilateur pour activer les feux et pour obliger les produits de la combustion à parcourir la longueur totale des étuves1.
- Le plancher supérieur GG. fig. 5 et 6, est établi à 1“,23 au-
- 1. U semble qu'une cheminée pourrait produire un tirage suffisant si elle était bien disposée, et qu'en tous cas, s'il fallait aider son aetion, il serait plus économique de placer les ventilateurs à l'extrémité des étuvea pour activer la circulation
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- 18 PRÉPARATION DE LA TOURBE,
- dessus de l’autre, et présente une double paroi qui permet de le chauffer avec la vapeur d’échappement des machines. Dans chaque étuve, il est composé de cinq compartiments en feuilles de tôle de 152“,30 de longueur et 0a,913 de largeur, formés en dessus de feuilles planes et en dessous de feuilles courbes, comme le fait voir la fig. 6, pl. 49. Ces deux rangées de feuilles sont réunies et l’intervalle est rendu étanche par des rivets répartis sur les deux côtés; ils laissent entre eux un canal libre qui a 0œ069 de hauteur au milieu. Ces canaux pour la vapeur sont en feuilles de tôle de 0B,003 d’épaisseur et sont unis, en travers de leur longueur, par des solives eu fonte H placées à 3a,05 de distance l’une de l’autre, et ces feuilles sont disposées de manière à se recouvrir sur les longs côtés.
- Un rail, en fer cornière II, fîg. 5 et 6, est établi sur chacun des côtés des deux planchers supérieur et inférieur, à 0m,073 environ de leur surface, et sur ecs rails roulent des roues J J qui supportent des chaînes sans fin K et des rateaux en fer I., pour remuer et pousser devant eux la masse de tourbe divisée. Ces rateaux L sont placés à la distance de comme le montre la fig. 9, et leur mouvement dans la direction indiquée par les flèches, est déterminé par un tambour hexagonal MM, autour duquel s’enroule une chaîne sans lin, qui passe à chaque extrémité de l’étuve, sur laquelle les rateaux sont en mouvement continu à la vitesse d’environ 0“,009 en I". La tourbe, divisée et répandue à l’une des extrémités du plancher supérieur, est incessamment poussée par les rateaux jusqu'à l’extrémité opposée de l’étuve; elle tombe sur le plancher inférieur, le long duquel elle est ramenée de la même manière en sens contraire. Par ce procédé de dessiccation dans les étuves, les 0,60 d’eau que la tourbe contenait sont évaporés et elle est alors dans un état convenable pour être soumise à la compression.
- Au moyen de norias à bandes, la tourbe est élevée dans un grenier situé au-dessus de la machine, fig. G et 7, d’où elle descend directement par des conduits dans les trémies des deux presses placées au-dessous.
- de l’air. — Il doit r avoir d’ailleurs une proportion à établir entra la force du moteur des pi'esses. la consommation obligée des chaudières et la quantité de tourbe à sécher.
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- PRÉPARATION DE LA TOURBE. in
- L’une des deux presses est représentée dans la fig. 7, pl. 49, qui est une coupe longitudinale. Un fort bâti en fonte N N porte l’arbre moteur qui a 0®, 175 de diamètre, et sur lequel on a fait venir à la forge un excentrique P, produisant une course de 0a,175. Cet excentrique conduit le piston horizontal R en acier de 0“,i0 de diamètre et dont la course est de 0“,0875f en avant et autant en arrière. En dehors de la bouche, un tube très-fort en acier S, qui a I ®,067de longueur, est allésé à 0“,10 de diamètre. Ce tube fait en acier Bessemer, foré cylindriquement sur sa longueur et tourné extérieurement, présente une suite de renforts cylindriques en retrait les uns sur les autres, qui s’introduisent exactement dans un massif en fonte T, assemblé au bâti de la presse5. La trémie U assure l’alimentation de tourbe divisée descendant du*grenier, et la colonne qu’elle en contient repose sur le piston qui se meut en avant et en arrière de la bouche du cylindre S. A chaque course en arrière dans la position indiquée par la fig. 7, une partie de la tourbe tombe et remplit l’espace vide qui a été laissé par le piston, et celte quantité est ensuite poussée par celui-ci dans le tube. Après quelques coups de piston, la matière introduite dans le tube est tellement serrée contre les parois que le frottement sur celles-ci devient une très-grande résistance à vaincre, de sorte que chaque charge successive se trouve d'abord comprimée en un bloc particulier, solide et dur, avant que toute la masse contenue dans le tube ne se meuve en avant; puis cette masse avance d’environ 0n,028, ce qui est l’épaisseur d’une briquette de tourbe comprimée, provenant d’un cylindre de tourbe divisé de 0m,I0 fourni k chaque course.
- L’extrémité extérieure du tube S est entièrement ouverte, et la tourbe comprimée sort sous la forme d’un cylindre continu qui se partage facilement en disques isolés de 0m,028 d’épaisseur chacun, produits par chaqué course du piston. Ces dis-
- 1. Ce mode d'assemblage, qui a pour but de consolider le cylindre de la presse, est défectueux et n'otTre pas de sécurité. 11 serait préférable de cercler le cylindre avec des bagues en acier doux, comme on le fait pour les canous de fonte.
- 2. La réduction du volume à 0n‘3.000220 par disque est donc seulement de
- 3.1 2 32, « 1. dcmUé winle jj. = ^ a —0^340—
- 0.02# O“*.lH)U220 0'”3.00(>2t$
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- 20 PRÉPARATION DE LA TOURBE,
- ques pèsent 0k,325 à ûu,340 chacun, et l’on en obtient 40 environ en une minute pour autant de courses du piston. Comme le tube a l®,067 de longueur, chaque disque reste pendant une minute soumis à la pression, ce qui est une propriété importante du procédé, et la qualité comme combustible de cette tourbe ainsi comprimée est encore notablement améliorée en passant dans un long conduit qu’elle parcourt depuis l’extrémité du tube, sur une longueur de 91®,50, jusqu’au magasin ou au wagon, fig. I, sans rompre le cylindre continu sous la forme duquel elle sort de la machine. A l’extrémité du conduit les différents disques de tourbe devenus moins adhérents et libres tombent successivement, chacun d’eux correspondant à une course du piston.
- Comme ce mode de préparation de la tourbe la débarrasse complètement de toute humidité, il est naturel de penser que ses propriétés comme combustible doivent être notablement accrues par ce moyen ; aussi a-t-on observé que la tourbe ainsi travaillée produit à peu près le double de l’effet de la tourbe ordinaire et 60 à 66 p. 100 de l’effet de la bonne houille. Elle convient pour les chaudières des machines fixes et pour les brasseries. On en a trouvé le placement facile pour les usages domestiques, sa grande propreté et l’absence de fumée la recommandant beaucoup à ce point de vue. La capacité des magasins destinés à la contenir doit être exactement, poids pour poids, la même que pour la houille.
- On obtient un très-bon gaz d’éclairage, en mêlant un tiers de houille (cannel coal) avec deux tiers de cette tourbe comprimée; ruais il est probable que ce sera son emploi à la fabrication du fer qui donnera les résultats les plus avantageux. Elle a déjà été essayée avec le plus grand succès dans des cubilots pour la fusion de la fonte, et quoiqu’elle exige un mode particulier de travail, comme elle possède plusieurs des qualités avantageuses du charbon de bois, il est probable que partout où l’on pourra obtenir ce combustible, il sera promptement adopté pour beaucoup d’opérations métallurgiques.
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- PROCÈS-VERBAL DE COMPARAISON
- ENTRE U
- RÈGLE ÉTALON’ MÉTALLIQUE DU DÉPÔT DE LA GUERRE
- MÈTRE PROTOTYPE EN PLATINE DU CONSERVATOIRE.
- Pau M. H. TRESCA.
- M. le directeur du dépôt de la guerre a demandé au Conservatoire des arts et métiers qu'une comparaison fût faite, avec l'étalon de cet établissement, de deux verges en métal constituant une règle géodésique qui doit être employée à la mesure d’une base en Algérie.
- M. Tresca, sous-directeur du Conservatoire impérial des arts et métiers, et M. Perrier, capitaine d’état-major, chargé de la mesure de la base, ont fait ensemble les opérations nécessaires à cette comparaison, et en ont rédigé le présent procès-verbal, qui comprend :
- 10 La comparaison à 0° entre l’étalon prototype du Conservatoire et la verge de cuivre de la règle géodésique;
- 2° La comparaison à 0» entre la verge d’acier et la verge de cuivre de la règle géodésique ;
- 3° La détermination du coefficient de dilatation des deux verges de ladite règle;
- 4° La comparaison, à la température ambiante, entre la verge d’acier et la verge de cuivre.
- Comparaison à 00 du mètre prototype et de la verge de cuivre.
- Cette comparaison a été faite le 2 août 1866 sur le comparateur de Gambey {R, e, n° 2, du catalogue).
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- 22 VÉRIFICATION DE LA RÈGLE GÉODÉSIQCE*
- Pour pouvoir comparer le mètre prototype du Conservatoire, qui est étalonné sur le mètre prototype des Archives, suivant la longueur de son axe, à la verge de cuivre de la règle géodésique,
- M. Tresca a proposé déplacer, à chacune des extrémités de la règle rectangulaire de platine, un appendice embrassant cette règle dans sa largeur et pouvant glisser sur elle, jusqu’à ce qu’une touche centrale, convenablement arrondie, vînt se mettre jj en contact avec le point même sur lequel la comparaison offi- ! cielle avec le mètre des archives a été faite à une température très-voisine de zéro.
- Chacun de ces appendices1 portait un trait transversal et un trait longitudinal dont le croisement déterminait uii point précis j destiné à être visé par les lunettes du comparateur.
- On pouvait ainsi déterminer, par substitution, la longueur
- 1. Cette disposition permettant défaire, avec une grande facilité, la comparaison entre une règle ù bout et une règle à trait, nous avons pensé qu’il serait bon de joindre à ce procès-verbal un croquis exact de l'un des abouts :
- Dans celle figure : R est l’extrémité de la règle étalon à bout; T le talon en bronze terminé par la touche arrondie t sur laquelle sont tracées les deux qui se croisent au point de repère r.
- fil 41 — 1
- il y y u 1 1
- j J n
- fl ' !
- | n ü p i j
- LJ Ü- T 1
- Fif. t.
- V V, joues en bronze qui embrassent exactement la largeur de la règle et qui sont fixées au talon au moyen des quatre vis t'p et des goujons d assemblage s s.
- Lorsque l'on vent déterminer la distance exaete entre le point r et le point r' correspondant, de l’autre about, on enlève les joues V V, on Introduit la pièce T, ainsi isolée, cutrcles deux joues V'V'du second about, en ayant soin d’assurer le contact entre le point t et le point correspondant r, et l’on fait directement, avec le micromètre, la lecture de la distance rr' qui avait été ajoutée, dans la première opération, à la longueur de la règle. H. T.
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- VÉRIFICATION UE LA RÈGLE GÉODÉSIQÜE. 23
- exacte de la verge de cuivre, par rapport à celle du mètre en platine, augmenté de ses deux abouts.
- Les appendices ont été construits de manière que les joues de l’un d'eux, assemblées au moyen de vis, étant démontées, l’un des abouts entrait entre les joues de l'autre, absolument comme le faisait la règle en platine.
- Au moyen de cette opération, on pouvait amener au contact l’une de l’autre les deux touches qui avaient été précédemment mises respectivement en contact avec les deux bouts du mètre, et,en mesurant avec un micromètre la distance entre les croisés des deux traits déjà visés, on pouvait avoir l’évaluation exacte de la quantité dont la première mesure était trop grande.
- On a placé devantle comparateur de Gambey une auge en zinc dans laquelle était disposé, de niveau, un fort plateau de fonte en forme de double T.
- On a mis sur ce plateau l’une des règles à comparer, l’autre étant placée à côté, et i’on a immergé les deux règles dans la glace fondante, en ayant soin qu’elles plongent intégralement dans l’eau de fusion.
- Chacune des règles a été successivement portée devant les lunettes du comparateur; pour faciliter cette substitution, on a dû chaque fois enlever un peu d’eau et de glace, mais on a toujours attendu que la température de la règle, accusée par un thermomètre métallique très-sensible, fût revenue à température constante.
- Le tableau suivant indique les diverses substitutions qui ont cté faites et les résultats des lectures :
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- NUMÉROS | du optitllifil.j
- !
- I
- I
- l’OSITIOM !« 1» lllMUO <lo gwic&t. DIVISION lu UMluur ifittn)ni6lriquo carroaponiltnl. l’OSITIOM do ta liilMtln do limite. DIVISION du tnmtour inicroMiHrliJiis corrrAi^sdinl. do J* rlgle en obsciTVfllSea. OnSF.FIVATIONR.
- Verge en acier Vise la division 1.000. 1 0 [Vise la division 1.000. 1 0
- Vergo de cuivre Vise la division 1.000. 0 Vise Indivis. 1.000145. 0 I” Les lunettes sont restas immobiles et la
- Idem 0 Vl-e Indivision 1.0032. — 7.2 1“ fraction est estimée d'après la division de la règle de enivre. l.o micromètre de la lunette de droite est
- Verge de cuivre Vise la division 1.000. 0 Vise la division 1.000» | 0 déplacé de manière î\ faire coïncider le réticule avec In division 1.0022 de la régie do cuivre. Nouvelle observation.
- Verge d'acier :
- Vise la division 1.000. 0 Vise Indivis. 1.000142. 0 1" !.c» limettes sont restées immobiles cl la
- Idem 0 Vise la division 1.000. -f. 18.fi 1» fraction est estimée d’après la division do la règle d'acier. Le micromètre do la lunette de droite est
- . • ri-— déplacé de manière à faire coïncider le réticule avec la division 1.000 de la règle d’acier.
- VÉRIFICATION DE LA RÈGLE GÊODÉS1QUE.
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- VÉRIFICATION DE LA REGLE GÉODÉSIQL'E. 23
- Dans ces opérations, lo micromètre de droite a seul varié, et pour exprimer les déplacements de son tambour en fractions do mètre, il a fallu déterminer directement la valeur de ces déplacements. A cet effet on a, séance tenante, visé sur un étalon du millimètre, construit par Gambey, et cherché le nombre de divisions dont le tambour devait tourner pour que le réticule parcourût une longueur égale à 2 millimètres.
- Dans une première lecture, on a trouvé. . 271,00 divisions Dans une deuxième lecture,on a trouvé. . 270,50 —
- Moyenne ......... 270,75 —
- Ce qui correspond à 135,40 divisions pour 1 millimètre.
- On a ensuite opéré de la même façon pour déterminer la distance entre les repères des deux abouts lorsque les touches sont
- amenées au contact.
- Dans une première lecture, on a trouvé. . 275,0 divisions Dans une deuxième lecture, on a trouvé. . 273,0 —
- Moyenne.................. 271,73 —
- En partant de ces déterminations, on voit facilement que :
- 1“ les 9*,9 de l'observation n" 2 correspondent à une lon-
- sueur de ïsliiir “ 0"iO>0731 •
- 2° Les 10d,4 de l'observation n° IV, correspondent à une lon-10,40
- gucUrdc-i3MÔ = 0‘“*0680-La moyenne de ces deux longueurs est 0B1U,0750.
- 4' La distance entre les deux traits des abouts a pour me-
- 271,75 „ __
- SUre 135,40 — î“=’00‘-
- Et tenant compte de ces éléments, on trouve que la longueur comprise entre les divisions 1,000 et 1,002 de la verge de cuivre est égale au mètre de platine augmenté de
- 2«in,007 — 0oill,0750 = 1 mlu,932,
- et comme il résulte du procès-verbal officiel du 5 mars 1805, dont un exemplaire est ci-anncxé, que le mètre prototype du
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- 2fl VÉRIFICATION DE LA RÈGLE GÉOUÉSIQüE.
- Conservatoire est plus long que le mètre propolype des Archives, à la température de l°,27f de 0min,329, il en résulte que la longueur de la verge de cuivre, prise entre la division 1,000 et la division 1,002, est en définitive égale à
- 1 mètre-f lmlîî.932 00329 = I mètre -fl*11,93329; ou, en réduisant la fraction aux chiffres certains,
- 1 mètre-fl1»111,935.
- Pour vérifier les indications thermométriques inscrites dans le tableau qui précède, on a placé le thermomètre métallique sur un bloc de glace et on l’y a raaiutenu jusqu’à ce que sa cuvette baigne complètement daus l'eau de fusion ; le thermomètre s’est fixé à 1° exactement, ce qui permet d’admettre que la comparaison a été vraiment faite à 0°.
- 2° Comparaison à 0° entre ta verge de cuivre et la verge d'acier de la règle géodésique.
- On a procédé de môme, par substitution, dans la glace fondante, sous les lunettes du comparateur de Gambey.
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- MMÉKOS <!«* "Jériliii;».
- VII
- VIII
- POSITION do U
- ItlflMIt <1» iMIlrilo.
- DIVISION di» Inmlioiir iiilCl«l»6fiv|no formtpoiiilonl. POSITION d« kl lunclfo <Se dr<4l«. DIVISION In tninlionr uICHiiiiûtrSijiii- o>nr«.|.iitiili:iil. de la i tu 1 p ♦» olutruiloii.
- OltSl-.KV.VrinNS.
- Règle en platino avec scs uhouis :
- Vise le Irait rtc l'al)uut.| 0 |Vlsc lo Irai» de 1' ,| O | J®. S |
- Verge <le cuivre :
- Vise la division 1.000.J O |Vin In division 1,00$,| -f-D.O J l".1 |Le* lunette* sont restée* immobiles.
- Règle eu platino avec ses abouts :
- Vise le trait du l'about.| 0 | Vise le trait de l'about. | n | {•>. I ] Nouvelle opérai ion.
- Vergo de cuivre :
- Vis» la division 1.000. U Vise Indivis. 1.00207 fi. 0 IM Les lime.tles sont redite* immobiles cl la frac lion c*L csliiné» d’après la division <le. la règle de enivre.
- Vise la division t.OOft. Vis» la division 1.002. -f- 10.4 i“.l I.» nneroinèlrc de la lunclle do droit» est déplacé de manière à faire coïncider le réticule avec la division 1.002 de la
- règle de cuivre.
- VÉRIFICATION DH LA RÈGLE GÊODÊSIQCE.
- 1
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- 2S VÉRIFICATION DE LA RÈGLE GÉODÉSIQCE.
- Eu égard à l'évaluation déjà faite du déplacement du tambour, 7 2
- 7,2 divisions équivalent à une longueur de ^ ^ = 0“u,0532; <3,8 divisions équivalent à une longueur de = 0”‘", 1388.
- Il en résulte, en tenant compte des points visés, que, d’après les observations V et VI, la verge d’acier sera égale à la verge de cuivre
- + 0»“, 0032—0=““,0532= +«=‘“,1470, et d’après les observations Vit et VIII
- — 0,0000 + 0,1388 = 0,1388,
- Moyenne. . 0,1429.
- La verge d’acier à 0* est donc égale à la verge de cuivre + 0»111,U3.
- 3° Détermination des coefficients de dilatation des verges de cuivre cl d'acier de la règle géodésique.
- Pour cette détermination on s’est servi du compas à pointes lises de Silbermann, maintenu constamment dans la glace fondante; la longueur comprise entre les pointes a été vérifiée et est sensiblement égale à ! mètre.
- Le 10 août, les deux verges ont été placées dans la glace fondante et on a tracé sur elles des traits de repère, au moyen des deux pointes de compas. Ces traits ont été marqués d’un coup de pointeau.
- Le 12 août, on a porté la règle d’acier à une température de 100", dans l’auge spéciale destinée i celte opération, et le compas étant toujours maintenu à 0 on a de même tracé deux nouveaux traits qui ont été marqués de deux coups de pointeau pour les distinguer des précédents.
- Le 14 août on a effectué la même opération sur la verge de cuivre, et l’on a procédé 4 la mesure de la différence entre les distances des deux traits, les règles étant revenues à la température ambiante.
- A titre de renseignement on a observé la pression barométrique au moment de l’ébullition de l’eau, elle était le 12, de 759“m,70, et le 14, de 760”“',20.
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- VÉRIFICATION DE LA RÈGLE GÉODÉSIQUE. 29
- Le mesurage s’est lait par le déplacement de chacune des règles, sur le même comparateur de Gambey, l’un des traits, celui de 0°, ou celui de 400°, étant toujours placé sous la lunette de gauche, et la lunette de droite étant ensuite ramenée au point convenable pour la visée, au moyen de la rotation du tambour du micromètre.
- En ce qui concerne la règle d’acier, la différence correspondait à 135 divisions du tambour, et à ce moment il fallait déplacer ce tambour de 13od6, pour parcourir, dans le même champ, un millimètre sur l'étalon millimétrique de Gambey. La dilatation de la règle d’acier correspond donc pour 100° à un allongement 433
- de 7^rg= 0”il,9933 par mètre, ce qui donne pour valeur du coefficient de dilatation par 1° centigrade 0,000 009 935.
- M. le général Hossard avait trouvé, pour la grande règle géo-désique, construite en même temps que celle-ci :
- 0,000 009 98i7.
- En ce qui concerne la verge de cuivre, la différence correspondait à 953,9 divisions du tambour, et à ce moment il fallait déplacer ce tambour de 156,4 divisions pour parcourir le même champ de ! millimètre sur l'étalon miilimétriqne de Gambey. La dilatation de la règle de enivre correspond donc pour 100“ 0 un al-233 2
- longcment de = I='U,86I0 par mètre, ce qui donne pour valeur un coefficient de dilatation par 1° centigrade,
- 0,000 0186100.
- M. le général Hossard avait trouvé pour la grande règle géo-désique construite en même temps que celle-ci :
- 0,000 018 647.
- 4“ Comparaison à la température ambiante entre les verges de cuivre' et <f acier de la règle gèodésique.
- Pour effectuer cette comparaison on a profité de ce que le plateau du comparateur de Gambey peut recevoir un mouvement de bascule qui a permis d’amener successivement en
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- .10 VÉRIFICATION DE LA KÊGLE GÉODÉSIQCE.
- coïncidence avec le réticule de la lunette de gauclie, la division 1,000 de chacune des règles, de manière que les languettes de l'autre extrémité vinssent se placer sous le réticule delà lunette de droite. A la température de 23°,30 on a pu ainsi lire directe* ment, sur la division de droite, que la règle de cuivre était plus longue que la règle d’acier, tantôt de 0uli',0A, tantôt de 0“il,06. La moyenne des observations établit une différence de 0"u,03 entre les deux règles, à cette température de 23®,5 et en appliquant à la différence constatée par 1°, la différence 0,0000869 entre les coefficients de dilatation des deux métaux, on trouve par le calcul que la règle d’acier devrait être plus longue que la règle de cuivre de 0,000 061.
- Cette différence de 11 millièmes de millimètre entre l’observation directe et le résultat du calcul étant manifestement comprise dans les limites des erreurs d’observation, on doit considérer les déterminations qui précèdent comme suffisamment exactes et admettre en conséquence pour vérifiées les conclusions suivantes :
- I • A 0” la verge de cuivre de la règle géodésique entre les divisions 1,000 des deux languettes graduées, et en tenant compte de ce que la mesure indiquée précédemment a été prise entre les divisions 1,000 et 1,002, est plus courte que l'étalon prototype de platine des Archives de France, de 0=“,063.
- 3° Les coefficients de dilatation des deux verges de cuivre et d’acier sont respectivement :
- 0,000 018 610 et 0,000 009 953.
- Fait par l'ingénieur sous-direcieur Ou Conservatoire impérial des Ans et métiers.
- Paris, te IC aoùl IScc.
- H. TRESCA. PERRIER.
- Vu : Général MOR1X.
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- PROCÈS-VERBAL DES EXPÉRIENCES
- les tuyaux en plomb doublés d’étain de M. Hamon,
- Pau JI. H. TRESCa.
- Les tuyaux que fabriquent MM. Hamon et Lebreton sont obtenus en étirant sur broche un manchon creux <le plomb et d’étain, dans lequel ce dernier métal occupe la paroi intérieure, sur une épaisseur déterminée à l'avance et qui se réduit pendant l’étirage dans la même proportion que celle du plomb qui l’entoure. Ce mode de fabrication permet de donner à la doublure d'étain la propriété d’isoler complètement le plomb du liquide et par conséquent d’éviter les accidents que l’on a souvent signalés dans l’usage des conduits en plomb, et il élait intéressant d’examiner s’il était possible, eu égard au poids spécifique et à la ' valeur commerciale des deux métaux, d’obtenir des tuyaux d’égale résistance, en plomb ou en étain, dans des conditions de prix peu différentes par mètre courant.
- Si ces tuyaux ont des épaisseurs e et d, si leur diamètre est d, s’ils doivent résister à un nombre d’atmosphères indiqué par A, si les densités des métaux sont D et D’, si les valeurs du kilogramme sont k et A’, si entin les coefficients de la résistance a la rupture sont R et R’, on aura pour la condition d’égalité de résistance :
- id XR' = !!,X R,
- et les prix respectifs du mètre courant seront :
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- 35 PROCÈS-VERBAL DES EXPÉRIENCES
- et en supprimant les facteurs semblables et simplifiant ces expressions :
- + et e {2d -f e) DA.
- Suivant que le rapport entre ces deux quantités sera plus grand ou plus petit que t, le premier prix sera plus favorable ou moins favorable que le second, et en remplaçant e par sa valeur
- en d, tirée de la première relation e=e' î-, cette condition revient i
- e'Pd+i') D'A' > .
- 'Ï("+'ÏK
- ou :
- Pd + e1) D'I'R >4 (îi + e'l) DAR' < l.a première fraction :
- u+e
- m+4
- est toujours plus petite que l’unité quand R' > R, et quant à la seconde, elle peut être calculée une fois pour toutes à i’aide des chiffres suivants :
- Étain. . D'= 7.29 £ = 210 R’ = 3x40*.
- Plomb. D =11.35 A = 55 R = 1.28x10*,
- ce qui donne : = *
- et par suite, pour que le tqvau d’étain soit plus coûteux que tuyau do plomb, on doit avoir :
- id + d
- X 4.016 <
- "+'w
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- SUR LES TUYAUX EN PLOMB DE M. HAMON-
- * <
- J <
- e' < 0.00709rf.
- Le diamètre intérieur d étant déterminé par le nombre d’atmosphères A que le tuyau doit supporter en raison de la relation
- 2e' xR' = 10330 A X d,
- on peut substituer, dans la relation précédente, la valeur de d que l’on en déduit, ce qui donne, tous calculs faits :
- A <41,18 atmosphères.
- On voit ainsi qu’en partailt de nos évaluations, le tuyau d'ctain serait plus coûteux, à égalité de résistance, que le tuyau de plomb, jusqu’à l’épaisseur qui convient à une pression de 42 atmosphères; mais ce serait l’inverse au delà : les différences seront dans les deux cas très-faibles, et il en faut conclure qu’au point de vue du prix d’acquisition, le tuyau mixte ne peut non plus différer, d’une manière notable, du prix des tuyaux en plomb et en étain.
- On ne se rend pas, à première vue, un compte exact des raisons qui font recourir, d’une manière générale, aux tuyaux de plomb, alors que ceux en étain ne seraient pas plus chers, et qu’au point de vue de la salubrité, ils présentent d’aussi grands avantages. Cela lient surtout à ce que, par suite de leur moindre épaisseur, ils se courberaient difficilement sans se déformer, et à ce que les défauts de concentricité entre les deux parois seraient bien plus à craindre, au point de vue de la résistance, que dans les tuyaux en plomb, qui doivent avoir une épaisseur plus que double.
- Les tuyaux mixtes de M. llamon répondent parfaitement à la première difficulté ; ils satisfont même à la seconde dans une certaine mesure, mais il serait cependant nécessaire que l’épais-VIL 3
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- 34 PROCÈS-VERBAL DES EXPÉRIENCES
- seur de la couche d’étain fût parfaitement régulière, si l'on voulait les employer avec sécurité.
- MM. Hamon et Lebreton ont désiré que des expériences de résistance fussent faites sur leurs tuyaux, afin de s'assurer si l’alliage d'étain et de plomb qui les constitue, dans la couche de séparation, n'ajouterait pas à leur solidité. A cet effet, ils nous ont remis deux tuyaux de plomb et deux tuyaux mixtes, à peu près du même diamètre intérieur. Nous les avons soumis à une pression croissante jusqu'à rupture. Cette rupture s’est produite par gonflement sur une très-petite partie de la longueur pour les tuyaux de chaque espèce.
- Elle a eu lieu, dans deux expériences sur les tuyaux de plomb, aux divisions 3f et 33 du manomètre différentiel de la presse hydraulique du Conservatoire, qui correspondent respectivement à 57.9 et 61.6 atmosphères, soit en moyenne à 59.73 atmosphères.
- Ce tuyau pesait tk,330 au mètre courant, et après avoir bien dressé deux coupes transversales à 20 centimètres de distance l’une de l’autre, on en a déterminé les dimensions par huit me-
- sures prises à chaque bout.
- Le diamètre intérieur i était de. . . . 0°,02132
- Le diamètre extérieur </,............0”,03100
- L’épaisseur e........................ 0”,00474
- I.e poids calculé d'après ces dimensions, avec la densité de 11.35, serait de 4-,439.
- Ce tuyau ayant résisté à une pression de 59,73 atmosphères, ; on aurait pour déterminer son coefficient de rupture R, :
- 2exR = 10330 A X rf,
- d’où l’on lire :
- „ 10330 kd 10330 x 39.73 x0.02132 .......
- R = —2^ =-------------2 X 0.00474----------HWH,°
- ou 1 *,40 par millimètre carré, au lieu du coefficient 1.28 qui est généralement admis.
- Le tuyau d'étain et de plomb de M. Hamon a, de même, donné lieu à deux expériences qui ont donné exactement le même point de rupture, savoir 43 divisions du manomètre, qui correspondent à 80.30 atmosphères.
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- SUR LES TUYAUX EN PLOMB DE M. HAMON. 33 Ce tuyau pesait seulement l'.GSO par mètre, et les dimensions, mesurées en divers points, ont donné les chiffres sui-
- vants :
- Diamètre intérieur d................0",02264
- Diamètre extérieur rf,. -........0“,03181
- Épaisseur........................... 0»,004383
- Mais cette épaisseur se compose ici de celle de la couche d’étain et de celle du plomb.
- En calculant ces épaisseurs respectives d’après les dimensions extérieures et les densités 7.39 et 11.33 des deux métaux, on trouvera pour
- L’épaisseur d de la couche d’étain. G"',00112
- Et pour celle du plomb e........ 0“,003463
- Total........... 0“,004385
- En prenant pour exactes ces dimensions et en appliquant la formule ordinaire de la résistance à ces deux tuyaux superposés, on aurait :
- 2e'R' + 2«R = t0330 A<i
- d'où l’on tirerait pour la valeur approximative de R' :
- 10330 Ad — 2eR
- “ Ti
- 10330 X 80.30X 0,02264 - 2 x 0,003463 X1401 MO = 2 x 0.0012
- = 40 49178.
- L’étain aurait donc résisté plus qu’on ne le pense généralement, et nous pouvons, sans crainte d’erreur, affirmer qu’il doit être compté pour sa résistance propre dans les tuyaux de M. Uamon.
- La présence d’une couche de métal plus fusible que le plomb pourrait, dans les tuyaux minces, présenter quelques inconvénients pour les soudures et les nœuds ; mais, pour les tuyaux épais, nous pensons que le même inconvénient n’est pas A craindre.
- En résumé, les tuyaux doublés d’étain de MM. Hamon et Le-
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- :li; PROCÈS-VERBAL DF-S EXPERIENCES. ETC.
- breton donnent, à égalité de pris et de résistance, des avantages de salubrité ou d’emploi que ne comportent pas les tuyaux de plomb pur ni les tuyaux d'étain pur. Il est seulement essentiel que la couche d'étain soit bien uniforme, et ce résultat nous semble facile à réaliser dans une fabrication bien installée.
- Fait par l'ingénieur sous-directeur du Conservatoire impérial des Arts et Métiers,
- Vu : le directeur, Général MORIN.
- H. TRESCA.
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- PROCÈS-VERBAL DES EXPÉRIENCES
- DE VENTILATION PAR LA CHALEUR,
- O SERVICE COXTLXB,
- faites au Conservatoire impérial des Arts et Métiers.
- Pau M. TRESCA.
- Ces expériences ont été faites les SS et 26 juin 1866, dans le but de déterminer la consommation de combustible correspondant à un service continu de ventilation.
- Elles devaient être conduites de manière à obtenir une vitesse moyenne de l”,40 à t”,oû par seconde dans les galeries d’évacuation des deux amphithéâtres ; mais la consommation variable que l’expérience a constatée aux différentes heures du jour et de la nuit, nous a engagé à fractionner l’expérience, de manière â étudier, avec autant de précision que la nature des phénomènes le permettait, l’influence de l’état atmosphérique extérieur sur la ventilation due à la chaleur seule.
- Cette étude nous a conduit subsidiairement à constater les variations de la ventilation naturelle pendant plusieurs journées et plusieurs nuits consécutives, et à mettre en lumière la succession régulière de ces phénomènes.
- Dans tous les cas, la vitesse du courant d'air a été mesurée au moyen de l'anémomètre à compteur électrique, placé dans la galerie d'évacuation du grand amphithéâtre et dont la formule était comme précédemment v = 0,186 -)- 0,184 «.
- La vitesse moyenne v' dans les deux galeries étant, ainsi que nous l’avons vérifié par des déterminations directes qui sont indiquées dans notre rapport sur les expériences de ventilation par injection d’air, t/ = 0,837 c, on a :
- >/ = 0,837 [0,186+ 0,18 inl = 0,1394 + 0,1577/1.
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- 38 PROCÈS-VERBAL DES EXPÉRIENCES, ETC.
- Cette formule nous servira exclusivement pour le calcul des débits par seconde et par heure dans les galeries et par conséquent dans la cheminée.
- Tous les chiffres se rapportent d’ailleurs au cas dans lequel les portes des amphithéâtres sont tenues fermées, et où par conséquent la totalité de l'air suit son parcours régulier, depuis les orifices d’entrée, disposés sur les toitures, jusqu’à la cheminée même, en passant par les orifices d'introduction et d’évacuation des amphithéâtres.
- Le charbon employé au chauffage était de la gaillette de Mons provenant du même envoi que celle qui avait servi dans les expériences de ventilation par l’air comprimé.
- Le 27 juin, à 7 heures du matin, on a ouvert les galeries de ventilation pour apprécier l’énergie de la ventilation naturelle, qui a déterminé t 000 révolutions de l'anémomètre en 309 secondes.
- On a refermé les galeries pour procéder à l'allumage, qui a commencé à $ heures, et qui n’a été complet qu’à 8S,44’. On a dépensé pour cette opération 47 kilog. de houille.
- On a alors ouvert à nouveau les galeries, et la ventilation, ainsi que la combustion sur le foyer, ont continué sans aucun arrêt jusqu'au 26, à 3 heures 1$' du soir.
- Le compteur de l'anémomètre marquait à 8b 48' 26’, 298700', et comme à ce moment l'instrument faisait 4 000 tours en 136', nous admettrons qu’il avait déjà fait un nombre de révolutions
- marqué par I 000 x ^l|- = 4 000 X 7??= I 320 tours, ce qui
- iOD 100
- nous donne pour le commencement de l’expérience à 81' 43' le nombre de 298700 — 1320 = 297380. Ce nombre formera notre point de départ, et à partir de ce moment, les observations ont été renouvelées toutes les 4 3 minutes, soit par la lecture du ; nombre inscrit au compteur, soit encore par la mesure directe ’ du temps employé par l’anémomètre pour accomplir 4 000 révolutions.
- Le tableau suivant renferme, sous ce rapport, et relativement à la consommation du combustible, toutes les données utiles.
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-
-
- Heures
- <le*
- otisurvAlions.
- 1i. m. s.
- 8.45
- H. 4.X.20 9.15. Mil 9.30.37 9.47.27
- 10. 0. Il) 19.15.42 10.3C..IÜ lU.4S.il»
- 11. 9.21 11.15.M£
- 11.31.29 11.40.11
- 12. 0.10 12.15,55 12.2$. 12.30.3$ 12.45. 6
- I. 0.44 1.15.10 1.30.33 1.411.23
- 2. 0.40 2.14.51 2.20. 2.30.15 2.41.49
- 3. 0.49 3.18.18
- 3.35.29
- Nombre* >CUt*(l «DJ»» <ei(ur* Tev?i tn/uj« f«ir Koiiibr* de Combustible TBMl^JUTimRS. "
- lus («r klllll HW lion leur* mi»
- sur te conifituu’. liml'OUiuOilM î il«rtilOce il) IVilKjriîüe. |in- livnade euiioftiii.Uiil, vu service. Cour. M*0»iiuurii; île h ihtmiitv. Intérieur Je lu fWrminee. Galerie.
- 297380 1. ni. t. k. lll!^. iW6.
- 57.43
- 298700 150.D 0.41
- 300200 0.44 100.5 6.01
- 314800 0.22 155.5 6.13
- 32U500 0.41 158.0 0.33
- 327000 7.02 130.5 ü .33
- 333200 0.98 141.5 0.92
- 342000 0.97 142.0 7.04
- 343G0O 7.00 130.0 7.32
- 352900 7.00 118.5 0.70
- 353300 $. 02 153.5 0.32
- 3647o0 7.14 138.5 7.22
- 3711 (lu 7,80 157.5 6.35
- 376500 0.44 167.0 fi.uu
- 3X2700 0.50 145,(1 0,90
- 20
- 38X500 0. SS 149.0 0.09
- 39121)9 0.55 143.8 0.95
- 400790 0.92 134.0 7.40
- 400000 fi.SI 157.0 0.37
- 4»2700 U.ol 133.0 0.53 i
- 118000 0.03 110.5 6.83
- 424800 0.76 151.3 O.UI
- 431100 0.19 158.7 fi. 3i>
- 20
- 4303110 $.47 139.0 7. ix
- 442000 fi. 74 127.V 7.80
- 41S6IIU 0.06 152.5 0.56 34.7 38.2
- 455600 $.43 1 14.5 «. 99
- 400700 fi. 98 144.5 $.99
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- f j DATES. Heures tes observations. Nombres lus sur le compteur. txutri ni.jiu •li Win f>r Mille (iml'IaHnilhdR î ShirnOm. ïtnji iiugltjt >iui lo*0 bits <e rnrroxrtr*. NpiiiIh‘< lie leur» pur «confie to(ii:>|i«nil;uil. Combustible mis eu service. Cour. TKHPÉHATtiHKS. )l*<0»iiri»> 1 luIciKUl le lu I fin U itaminèe. I rhemiiiêc. Galerie.
- II. III. s. t. 1». I. k. dcg. '*K- d«*. ikB.
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- 4. 0. 0 20
- J 4. 1.22 472700 (>.:17 153.0 0.54
- 4.15.23 477900 6.11 1*0.5 0.69
- j 4.3(1.36 4839O0 6.57 160.fi 6.25
- 1 4.46. 5 489800 fi. 33 (51.8 6.46 31.7 38.2
- 5. (1.55 493000 6.50 152.0 6.58
- 5.17.SR 1102200 fi.73 141.0 7.09
- 5.30.SI 507800 fi. 86 157.0 fi. 37 33.2
- 5.45.43 51390(1 6.50 151.0 6.02
- j fi. O.dl r. 10500 fi.SI 143.0 6.90 30.0
- 0.10.29 520400 7.05 152.0 6.58
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- 0.31. U 53220(1 C.tiï l4S.fi 0.73 29.0
- «.40.50 53.8200 6.72 151.6 6.00
- 1 7. J. 1 344200 11.65 152.0 6.58 2S.U
- 7.16.30 530000 fi. 24 165.0 6.06
- 7.30.46 555400 fi. 3 2 150.0 6.07
- 7.au. 0 20
- 7.46. 8 861500 0.55 150.S 6.63
- 8. t. (1 507500 fi. 73 MÛ.7 6.82
- 8.10. 6 5741100 7. f fi 142.7 7.01
- 8.31. 1 580300 7.26 134.5 7.44
- 8.45. 0 386900 7.50 123. (1 8.00 24.1 25. S 3R.fi 24.fi
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- 9.10.38 601200 7.65 134.0 7.4fi 1
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- 1 10. 0.30 020700 7.11 145.5 7.85 - —
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- Heures «les observation*. Nombre; lus sur loeemjrleur. üurtri «mm U lisrr |M UIHh Auil'itlfmlMfo 3 llMMIlK. Tr«0» »f«f 1>J» flw 1040 loirs fl l'tOtaMttT*.
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- 10.10.18 10.30 627700 7.48 133.3
- 10.33.20 631000 6. OS 120.7
- 10.45.12 630000 7.11 143.7
- 11. 1.26 64*700 0.05 153.5
- 11.15.15 652100 6.51 147.0
- 11.30.53 635300 6.59 144.7
- 11.45.33 664300 6.83 144.7
- 12. 0.10 670200 6.73 130.7
- 12.15.12 6763110 6.76 142.7
- 12.31. (1 12.33 082700 6.75 140.3
- J 2.-15.34 687000 5.95 157.3
- 1. 0.37 693806 6.53 154.0
- 1.16. 4 699300 6.47 116.7
- 1.31.35 700100 6.77 160.0
- 1.43. « 7 11 400 6.64 110.7
- 2. 0.10 717500 6.76 131.3
- l.lS. 7 723800 7.02 146.0
- 2.30.25 2.12. 720000 C.G5 156.7
- 2.45.42 730000 G. 65 150.0
- 3. 0.14 711700 G. 54 144.7
- 3.15.15 74760(1 6.55 150.7
- 3.30.14 753700 0.79 165.3
- 3.45. 3 750600 6.04 149.3
- 4. 0.3S 765900 6.76 162.0
- 4.15. 4 771000 6.H0 1 16.0
- 4.30.25 778400 7.06 137.0
- 4.45.23 784000 7.24 129.0
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- 21.5 36.5 23.5
- 20 31.0 30.0 23.0
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- 8. 0.42 804500 6.77 141.5 7.07
- 8.15.38 870400 6.58 150.5 6.04 12.7 23.8 35.0
- 8.33.13 377.10(1 6.60 149.0 6.71 (au soleil)
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- 8.45.24 882000 6.43 156.0 0.41
- •J. 0.14 887700 6.41 139.5 7.17
- 9.10. 5 893900 6.96 153.5 6.18 28.8 2.3.4 34.0
- 0.30.33 8997(10 6.67 154.7 6.47
- 9.45.112 903000 0.76 142.0 7.04
- 10. 1.68 912400 6.73 147.r. 0.80
- 10.15.37 91S000 6.81 156.0 6.41 27.1 26 36.S
- 10.25 2(1
- 10.30.54 924200 fi. 76 156.7 0.64
- 10.46. 0 930400 6.77 141.2 7.08
- 11. 1.35 936000 0.69 144.0 6.94
- 11.13.41 042200 0.02 135.5 7.38 27.0 26.5 30.5
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- 44 PROCÈS-VERBAL DES EXPÉRIENCES
- Le chiffre du compteur, ù 3h 13% a été modifié par le calcul cd tenant compte de ce qu’il fallait, à ce moment, 125 secondes pour que l’anémomètre fit 1 000 révolutions.
- Nous avons donc un total de 1689372 — 297380 = 701 992 tours de l’anémomètre depuis le 25, 8\45 du matin jusqu’au 26, à 5\ I 5 du soir, c’est-à-dire pour une durée totale de 32h,30\ ou de 117000 secondes. Le nombre moyen des révolutions par seconde revient donc à :
- 791992 „
- 117000 ~
- La vitesse moyenne correspondante dans la galerie du grand amphithéâtre est v = I a,432, et la vitesse moyenne dans les deux galeries v/ = 1,227.
- On a ainsi un débit par heure de :
- 1,227 x 3600 X 2 x 2,39 =s 23 600 mètres cubes,
- qui se rapproche beaucoup de celui que l’on avait en vue au moment de la construction des appareils.
- Celte ventilation a été obtenue avec une consommation totale de 417k,43 de combustible, soit par heure :
- 417,43
- 32,5
- Ce chiffre, parfaitement constaté cependant, est notablement inférieur au chiffre correspondant dans le service discontinu des amphithéâtres pendant les cours de l’iiiver.
- Le nombre des mètres cubes évacués, rapporté au kilogramme 23696
- de charbon, est en définitive= 1836,3. M. le général 12,85
- Morin avait trouvé en service intermittent une consommation par heure beaucoup plus grande, soit : 26k,50en 1863-64, 33u,60en 1864-63 pour les mêmes locaux.
- 11 sera intéressant de rechercher pendant l’automne et pendant l’hiver l’influence certainement favorable des basses températures sur cette consommation en service continu.
- L’expérience aurait été sans doute prolongée encore jusqu’au lendemain si, à partir de 3 heures, le temps ne s’était couvert et
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- DE VENTILATION PAR LA CHALEUR. 4»
- si une petite pluie, qui commençait à 3 heures 13, n’avait fait craindre une modification beaucoup plus grande dans les conditions atmosphériques.
- Cependant cette pluie n'a pas persisté, et après un petit arrêt de l’anémomètre, le phénomène de ventilation a repris son cours et a pu être observé d’une manière suivie pendant plus de trois jours par un temps suffisamment comparable à celui des 23 et 26 juin, sous la seule action de la ventilation naturelle.
- A partir de 5\13, le feu, qui était sensiblement dans le mémo état qu'au commencement de l'expérience, s'est éteint de lui-méme et l'on a continué à noter les indications de l’anémomètre, sous l'influence seule de la ventilation naturelle et de la température des parois. Ces observations ont été prolongées pendant’ plusieurs jours et ont donné les indications suivantes :
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- DATES. IIKURKS les observations. LECTURES nu complcur.
- 20 5.30 1000100
- 0.0 1 107 000
- 7.0 1114000
- 8.0 1131000
- 10.15 1 17 5000
- 27 8.0 1200000
- n.o 1203300
- 2.15 1203800
- 28 0.0 1341400
- 10.0 1345200
- 11.0 1348000
- 1.15 1310700
- 2.30 1350700
- 0.0 13COOOO
- 10.15 1380100
- 20 7.45 1401000
- J 2.0 1501500
- 2.0 1503800
- 4.0 1503800
- 0.0 1503900
- 0.0 1505200
- 10.45 1600200
- 30 7.45 1561700
- 10.0 1570100
- 12.0 157 5500
- 2.0 1582100
- 1.45 1588200
- 7.15 1600700
- extérieure.
- si. r»
- 21.2 21.0 30.0 :
- 27.1
- 27.. O
- 20.0
- 27.. 'i
- 28.5 :
- 20.6 23.0 23.0 27.7* 28.0
- 28.0
- 25.0
- 21.0
- 25.2 20.0 20.0
- TEMPÉRATURES
- sur le toit. lui» le grenier. iiiui* lu galerie. SUIT la eltemiuéfi. Iniis la cheminée.
- 40.0 S. 27.5 22.0 22.0 27.4 29.5 21).0 S. 37.0 33.5 28.0 24.5 25.5 1 24.0 j'( 24.5 24.5
- 27.5 27.5 22.5 28.5 S. 24.5
- 20.0 23.0 23.0 22.0 24.5
- 20.0 23.0 23.0 22.0 23.5
- 17.0 S. 25.0 22.0 27.5 23.5
- 55.5 S. 20.0 22.0 33.0 S. 24.0
- 34.0 28.1 21.8 30.0 S. 23.5
- 22.0 25.8 22.1 25.5 23.5
- 35.0 S. 20.8 22.2 23.0 22.0
- 45.0 S. 23.0 22.3 20.0 23.0
- 40.0 S. 24.5 22.2 28.0 23.0
- 38.0 S. 26.0 22.2 32.0 S. 22.8
- PROCÈS-VERBAL DES EXPÉRIENCES
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- DE VENTILATION PAR LA CHALEUR. 47
- Dans toute cette période, l’anémomètre s’est arrêté fréquemment, mais en représentant par un tracé graphique la relation entre le nombre des tours et les temps, on reconnatt facilement la marche générale du phénomène.
- Jusqu’au 27 à 8 heures du matin, l’anémomètre a marché d'une manière à peu près régulière, mais il s’est ensuite arrêté et n’a repris une marche plus rapide qu’à partir de 8 heures du soir. Les mêmes variations dans l’intensité de la ventilation naturelle se sont produites le 28 et le 29, mais la période de nuit a été plus active dans le premier de ces deux jours. Le 30, les observations ont été arrêtées par suite du changement de temps avant que l’anémomètre fût entré dans sa période d’accélération.
- On voit d’ailleurs que dès le 26 au matin la cheminée s’était complètement refroidie et que les variations de la température se sont ensuite renouvelées périodiquement, dans le même ordre et presque avec la même intensité. On peut donc considérer ces diverses journées comme identiques au point de vue des conditions de la ventilation naturelle.
- Si, du 27 juin à 0 heure au 30 à la même heure, on veut déterminer le nombre total des révolutions de l’anémomètre, on
- lit directement sur les diagrammes :
- Nombre de tours le 30 à 0 heure......... 4 516000
- Et pour le 27 à la même heure........... 4 4 90 000
- Différence........ 326000
- pour une durée de 72 heures ou de 239200 secondes, ce qui correspond à 1,26 tours par seconde ou à une vitesse moyenne t> = 0,486-j-0,48i Xt,26 = 0,448.
- Nous pensons en conséquence qu’il convient d'estimer à 0,42 la vitesse moyenne due à la ventilation naturelle pendant toute la durée des expériences.
- Si on cherche, d’après le même tracé, la vitesse à 7 heures du matin, on trouve :
- Pour le 27.
- — le 28.
- — le 29.
- — le 30.
- 40000 tours par heure. 4000 —
- 46000 —
- 3000 -
- Moyenne ... 8730
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- 48 PROCES-VERBAL DES EXPERIENCES
- qui correspond par seconde à = 2'.43 et à une vitesse
- e== 0,632.
- L'observation faite le 23 au moment de l’ouverture des portes donnerait = 323 tours par seconde et par conséquent une vitesse
- v = 0,186 + 0,184 X 3,23 = 0,782;
- mais nous sommes conduits à attribuer cette plus grande valeur momentanée de la ventilation naturelle 0 ce que les portes étant fermées depuis la veille, l'air contenu dans l’intérieur de l'am-philhéûtre était, après la nuit, à une température moins élevée que la température de l’air extérieur, et qu’il a dû se produire momentanément un excès de vitesse jusqu'à ce que tout l’air emprisonné ait été expulsé par la cheminée.
- Pour tenir compte de l'influence de la ventilation naturelle estimée à o=0m,42 dans les grandes galeries, il faudrait chercher la vitesse moyenne correspondante dans les deux galeries, ou vf = 0,42 x 0,857 = 0,36, et extraire comme rendement la racine cubique de la différence r* — tf*=4,799. Cette racine est 1,20, et en estimant la vitesse due à la chaieur à cette valeur, on trouve pour le débit par heure :
- 1,20 X 0,837 X 5,18 X 3600 = 19177 > au lieu de 23 600.
- Le volume d’air correspondant à un kilogramme de houille serait alors réduit û = 1492,4 mètres cubes.
- Pour se rendre compte de la quantité de chaleur Utilisée à la production de la ventilation, il est intéressant de remarquer que les 23 600 mètres cubes expulsés par kilogramme de combustible n’ont emprunté chacun qu’une augmentation de température de 13°, valeur que l'on déduit de la moyenne des températures observées simultanément dans la galerie" et dans la cheminée, ou
- .. 23600 X1,24 x 0,237 x 4 3 ____ ,
- au total.---------p-jg—----------= /079 calories.
- 4,24 étant le poids du mètre cube d’air à la température de la galerie, et 0,237 la capacité calorifique de l'air à pression constante, il en résulterait que la presque totalité de la chaleur dégagée par la combustion se retrouve dans l'air qui s’échappe
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- DE VENTILATION PAR LA CHALEUR. 49
- par la cheminée et que, par conséquent, il n’en est dépensé qu’une très-petite partie en travail moteur effectif, à peine la huitième partie de la dépense totale. Cette observation est très-intéressante en ce qu’elle donne la mesure de la perte de chaleur entraînée par le chauffage de l’air expulsé.
- A un autre point de vue, la continuité des observations donne une indication très-nette sur la marche de la ventilation naturelle. On a, en effet, tracé sur le même diagramme la courbe qui représente les différences successives entre la température de l’air dans la cheminée et dans le grenier. De dix heures du soir à dix heures du matin, cette différence est positive et la ventilation naturelle prend plus d'intensité, tandis que dans la journée, au contraire, l’échauffement du toit, sous l’influence du soleil, tend à restreindre cette ventilation et même à déterminer quelquefois un mouvement inverse dans le circuit formé par la cheminée et les conduits de ventilation.
- En résumé, les faits les plus saillants qui ressortent des constatations qui précèdent, peuvent se formuler ainsi qu’il suit:
- 1° Un kilogramme de charbon, aidé de la ventilation naturelle de 0“,42, peut déterminer l’écoulement de 1836 mètres cubes de gaz, avec une vitesse moyenne de <",227.
- 2° En déduisant la part afférente à la ventilation naturelle, ce volume se réduirait à environ 1492 mètres cubes avec une vitesse moyenne de 1,20 X 0,857 = 1m,028.
- 3® 7000 calories environ par kilogramme de houille sont employées au chauffage de l’air extrait par la ventilation.
- 4® Dans un système de ventilation par chaleur directe, constitué comme celui du Conservatoire, la ventilation naturelle présente des périodes régulières, parmi lesquelles la plus grande activité se remarque pendant la nuit.
- Fui: par l'ingénieur $ou$-dtrcclcur du Conservatoire impérial des arts et métiers,
- p ' 1 31 û 1366 H‘ TRESCA'
- Vu : le directeur. Général MORIN.
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- RAPPORT
- MACHINE A AIR CHAUD
- SYSTÈME BELOÜ
- établie à la papeterie de Cusset.
- Pas M. H. TRESCA.
- Messieurs Auzou et Ca, fabricants de papiers, se sont adressés l’an dernier à la société d’encouragement pour qu’un examen fût fait de la machine à air chaud du système Belou, qu'ils avaient installée dans leur établissement de Cusset. Nous avons été chargés M. Alcan et moi de cet examen, et nous avons, au mois d’août dernier, pu faire sur la machine quelques expériences que nous croyons d’autant plus intéressantes, que c’était pour la première fois que nous avions à notre disposition un appareil moteur à air chaud d’une puissance aussi grande.
- Il nous a paru convenable de reproduire dans les Annales du Conservatoire, les parties principales de ce rapport qui donne quelques indications numériques sur l’emploi de l’air comprimé comme moteur.
- On sait que, dès avant l’apparition delà machine Ericcson, bien des machines à air avaient été proposées et expérimentées. Celle de l’habile constructeur américain appela cependant l’attention du monde savant par suite de l’emploi des toiles métalliques, dites régénérateurs, qui devaient retenir uuepartie delà chaleur du gaz à la sortie de la machine, pour la restituer à l’air introduit par la pulsation suivante. Si ingénieuse que soit cette disposition, elle n’a pas été sanctionnée par la pratique, et
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- MACHINE a AIR CH A CD SYSTÈME BELOC. 81
- la machine Ericcson, à part la remarquable originalité de ses transmissions, a été ramenée depuis lors au type ordinaire de ces sortes de machines, qui consiste à faire entrer de l’air froid dans un cvlindre, à l’y comprimer, à l'y échauffer, et à utiliser le travail que peut fournir le gaz ainsi comprimé et échauffé, d'une part, à effectuer la compression de l’air froid et à vaincre les résistances passives des organes, d’autre part à développer sur un arbre de rotation l’excédent de ce travail moteur.
- Ces indications suffisent pour faire comprendre qu’à l’inverse de ce qui a lieu pour les machines à vapeur, le travail nécessité par l’alimentation est extrêmement considérable; il absorbe ordinairement plus de la moitié du travail développé, et comme d’ailleurs le fonctionnement a nécessairement lieu à une pression beaucoup moindre que la pression habituelle de la vapeur, les machines à air sont nécessairement d’un volume beaucoup plus grand que celui des machines à vapeur équivalentes.
- Ces inconvénients ne sont pas évités dans la machine Belou, qui se distingue cependant des autres machines à air, en ce que le cylindre moteur est alimenté avec l’air comprimé et échauffé, qui, après avoir traversé le foyer, et s’y être en partie, par combinaison avec le carbone, transformé en oxyde de carbone et en acide carbonique, emporte la presque totalité de la chaleur dépensée jusque dans les organes moteurs.
- Au point de vue théorique, cette disposition parait très-avantageuse; mais l’expérience seule pouvait prononcer sur la question de savoir si les organes les plus délicats de la machine sont assez bien constitués pour ne pas être endommagés rapidement par le mélange, assez indigeste, de gaz carbonés, d’air atmosphérique, de vapeur d’eau, de fumée, de cendre et de charbon, qui sont portés par les courants de gaz jusque dans le cylindre moteur.
- Hâtons-nous de dire cependant que, sous ce rapport, l’examen que nous avons minutieusement fait du cylindre, après un temps assez considérable de marche, nous a montré qu’il était resté en parfait état de conservation. Bien que le piston fût recouvert de particules charbonneuses, attestant l’entrainement dont nous venons de parler, la surface du cylindre était restée lisse et polie comme si aucun corps étranger n’avait été mis en contact avec elle.
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- !
- r,2 MACHINE A AIR CHAUD
- Quant à la chaleur habituellement perdue pour réchauffement du gaz moteur, encore maintenu à une haute température après son fonctionnement, à pleine pression ou à détente, M. Belou n’a pris aucune disposition pour en diminuer la dépense. Cet air s’échappe librement dans l’atmosphère, et il nous a même été donné de pouvoir nous rendre compte, d’une manière approximative, de sa température.
- Précédemment nous avons étudié une petite machine construite par .M. Belou, qui avait été, comme spécimen, installée à Paris, dans un local dépendant du garde-meuble de la Couronne. Nousavonsfait connaître nos apréciations sur cette machine dans le procès-verbal que nous avons inséré dans les A finales du Cotiser-vatoire impérial des arts et métiers l, et les détails qui suivent pourront, par comparaison, faire connaître les perfectionnements introduits par l’inventeur, pendant ces dernières années, dans son système.
- La machine de la papeterie de Cusset a été construite par RI. Mazeline, pour un emplacement déterminé, qu’elle devait occuper dans la fabrique d’huile de Saint-Ouen. L’exiguité de cet emplacement a déterminé la disposition verticale des cylindres, et par suite la grande hauteur de la machine par rapport à ses dimensions transversales.
- Plusieurs organes, et en particulier la bouteille destinée au graissage, ont cependant été construits, sous la direction de M. Belou, par MM. Jouffray cadet et fils de Vienne.
- On jugera de l’importance de cette construction par le poids total de la machine, qui s'élève à 35000 kilogrammes et par celui du volant qui est de 15000 kilogrammes; ensemble 50000 kilogrammes.
- Cette machine se compose d’un cylindre alimentaire qui fait fonction de machine soufflante et qui envoie l’air qu’elle comprime, par un tuyau vertical, dans un foyer clos, où il s’échauffe par la combustion qu’il produit. Delà, Pair se rend dans le cylindre moteur où il agit par sa pleine pression et par sa détente, avant de s’échapper dans un tuyau spécial qui sert de cheminée d’évacuation, mais qui pourrait tout aussi bien être placé horizontalement.
- 1. Annales du Cm* n moire impérial,les m is el métiers, j. X, p. 34.
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- SYSTÈME BELOU.
- 53
- Le cylindre moteur a un diamètre D = t«,40,
- et son piston une course C — I ,50..
- Le cylindre alimentaire a un diamètre D' = I ,00, et son piston a la même course que le précédent.
- Cesdeux cylindres sont placés à la hauteur du premier ctage de l'usine et supportés par un bâti comprenant 8 colonnes de fonte, entre lesquelles sont fixés les paliers de l'arbre horizontal de la machine. Cet arbre, du diamètre de 0m,30, porte deux doubles manivelles de 0n,75 de longueur, qui sont articulées respectivement, par leurs extrémités, avec les bielles verticales du piston moteur et du piston de la pompe foulante.
- D’après les indications qui viennent d’être données on voit déjà que le volume développé par chaque course du cylindre moteur, est de 2,309 mètres cubes, et que le volume correspondant, développé par le piston du cylindre souffleur, s’élève à 1,478 mètre cube, ou à peu près à la moitié du volume précédent.
- Les deux cylindres sont à double effet; l’entrée et la sortie du gaz est déterminée, pour la pompe à air, par le jeu automatique des soupapes; pour le cylindre moteur par des tiges, fonctionnant à l’aide de cames, et commandant le jeu des clapets.
- Les clapets de refoulement de la pompe à air ont un diamètre de0“,27 et une course de 0œ,035; ils démasquent ainsi un orifice cylindrique de 0B,»,059i.
- Les clapets du cylindre moteur ont un diamètre de 0m,33 et la même course de 0“,03o. Ils démasquent aussi un orifice cylindrique de 0a,072& qui représente seulement la vingtième partie de la section du cylindre.
- Si nous supposons que l'arbre de la machine soit d’abord mis en mouvement, ou comprend facilement comment chaque course du piston de la pompe alimentaire fera entrer dans le cylindre alimentaire 1*“ d’air atmosphérique; comment, dans la course inverse, cet air est comprimé jusqu’à ce que sa pression soit suffisante pour soulever le clapet de refoulement, et comment il est ensuite refoulé dans le canal qui lui est ainsi ouvert.
- Avant de se rendre dans le foyer, cet air circule dans la double enveloppe du cylindre moteur; il utilise ainsi une partie de la chaleur emmagasinée, par la suite du fonctionnement, dans les
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- 34 MACHINE A AIR CH A CD
- parois de ce cylindre, et empêche celle-ci d'acquérir, à la suite
- d'un travail continu, une température trop élevée.
- Le tuyau de communication entre cette enveloppe et le foyer a un diamètre de 0,25 et par conséquent une section de 0,0489; ce tuyau est peut-être insuffisant, et il se recourbe dans un caniveau creusé dans le sol, avant d'aboutir dans la capacité du foyer, qui demande une description spéciale.
- Le foyer est renfermé dans un cylindre horizontal en fonte de 1®,20 de diamètre et de 2 mètres de longueur; mais sa capacité de 2“*,26 est en partie occupée par la maçonnerie qui entoure la grille, en laissant à l’intérieur de l’enveloppe un vide annulaire de 0*,02 de largeur environ.
- L’air introduit peut en partie passer sous la grille, qui est formée de 20 barreaux mobiles de 4 mètre de longueur. La largeur de cette grille étant 0a,80, sa surface totale est exprimée en mètres carrés par la même fraction et la surface libre entre les barreaux par 0m%40 seulement, en tenant compte de l’écartement de ces barreaux, entre lesquels se trouvent trois séries de décrottoirs, manœuvrés du dehors et permettant de placer le charbon sur les barreaux sans ouvrir le foyer.
- Les barreaux reposent à la partie postérieure sur une traverse fixe, et ils sont supportés, en avant, par une autre traverse que l’on peut aussi soulever du dehors de manière à donner à l'ensemble de la grille une inclinaison qui ne dépasse pas io°.
- L’air qui arrive sous le foyer traverse en plus grande quantité les interstices de la grille lorsque celle-ci est relevée ; il circule contre les parois intérieures de la maçonnerie réfractaire, qui limite la chambre de combustion, et peut alors s’échapper, soit par le tuyau qui le conduit dans le cylindre moteur, soit par la cheminée, si l’on veut arrêter ou ralentir le mouvement de la machine, soit enfin par l’orifice d’une soupape de sûreté, qui, lors de nos expériences, était réglée à la charge correspondant à 2,5 atmosphères seulement, la machine ne fonctionnant plus habituellement qu’à deux atmosphères au lieu de trois, comme on se l’était proposé. Au reste celte soupape de sûreté est pour ainsi dire surabondante, puisque la pression ne saurait s’élever outre mesure, et qu’en faisant varier la proportion de l’air qui circule entre les barreaux, au moyen d’un appareil régulateur ou d’une valve, on peut toujours maintenir l’air moteur
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- pression convc-
- SYSTÈME BELOU.
- à une température et par conséquent à une uable.
- A l'avant du fourneau et au-dessus de la position la plus relevée de la grille se trouve une trémie, fermée par un couvercle, serré par une vis à béquille. Le charbon introduit à l’avance dans cette trémie tombe peu à peu sur la grille, en passant par les orifices qui lui sont successivement ouverts à la partie inférieure du coffre, au moyen d’un registre rotatif dont le mouvement, plus ou moins rapide, est emprunté à celui de l’arbre moteur, par l’intermédiaire d’une petite bielle, d’un cliquet et d’une roue à rocliet. Un tisonnier, que l’on peut aussi manœuvrer du dehors, indique, lorsqu’il frappe sur la fonte, si la trémie a dépensé tout son charbon. On ouvre alors la boîte et on la recharge sans difficulté, et sans être oblige pour cela d’arrêter en aucune façon le jeu de la machine.
- Cependant la grille est, au bout d’un certain temps, chargée de scories, et il faut alors arrêter la machine pour procéder au nettoyage et à une nouvelle mise en train. Si grave que soit cet inconvénient, il importe de faire remarquer qu’il aurait pu être évité d’une manière complète, par raddition d’un deuxième foyer, dont le fonctionnement alternerait avec celui du foyer déjà existant. On assurerait ainsi la marche continue de la machine sans une augmentation bien considérable dans la dépense de premier établissement.
- Dans la machine du garde-meuble on avait complété l’installation par l’emploi d’un réservoir à air comprimé dans lequel on maintenait une certaine pression lors de l’arrêt de la machine, et l’air ainsi emmagasiné servait à vaincre la résistance de la pompe lors d’une nouvelle mise en train. On se trouve en effet dans celte condition singulière que la machine ne peut fonctionner que quand on y injecte de l’air comprimé, et que cependant on ne peut fournir à cette injection que quand la machine fonctionne.
- Le réservoir supplémentaire répondait très-heureusement à cette difficulté, mais à Cusset on l’a tout simplement supprimé, la mise en train pouvant s’effectuer à l’aide d’une turbine de 30 chevaux, qui agissait pendant quelques révolutions seulement sur l’arbre moteur de la machine. Quelques révolutions suffisaient pour produire la pression motrice nécessaire, et si
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- 5« MACHINE A AIR CHAUD
- le fou était préalablement amené au degré d’intensité convenable, l’appareil était alors dans les meilleures conditions pour fonctionner avec régularité.
- 11. Belou pense d’ailleurs qu’un réservoir de trois ou quatre mètres cubes serait suffisant pour assurer le départ de la machine, et nous serions presque de son avis, si nous avions la certitude qu’un pareil réservoir pût être assez étanche pour ne pas perdre sa pression pendant le temps d'arrêt de la machine. On aurait encore la ressource d’une pompe à air spécial, destinée à charger, en cas de fuite, ce réservoir alimentaire jusqu’à la pression convenable.
- Nous sommes entrés, quant à cette mise en train, dans quelques détails, parce qu’elle constitue réellement une des difficultés de l'application du système, soit qu’on veuille la construire avec un réservoir supplémentaire, soit qu’on cherche une disposition mécanique spéciale pour la surmonter.
- Nous nous étions proposé de faire une expérience au frein, d'aussi longue durée que possible sur cette machine, mais un premier examen nous a démontré l'inutilité de cette tentative.
- La machine commande par courroie les cylindres de la papeterie, et, malgré la vitesse beaucoup plus grande de l’arbre de ces outils par rapport à celle de l’arbre moteur, nous avons vérifié que la courroie intermédiaire se détendait à intervalles réguliers correspondant précisément aux temps morts de la machine. Cette circonstance suffisait pour démontrer l'insuffisance du volant de 15 000 kilog., et les irrégularités résultant de ces temps morts se seraient évidemment opposées au fonctionnement régulier du frein. D’ailleurs, une expérience de cette nature avait déjà été faite sous la direction de M. Victor Bois, notre collègue, et nous aurons l’occasion de voir, dans la suite de ce rapport, dans quelle mesure les indications qu’il en a tirées concordent avec les nôtres.
- Au point de vue du travail réellement fourni & l’usine, nous nous sommes bornés à constater que pendant nos observations la machine conduisait :
- I* Quatre cylindres de papeterie, grand modèle, du diamètre de 0,80 et de même longueur.
- Ils pèsent chacun H 00 kil., et l’on estime à six ou
- huit che-
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- SYSTÈME BELOC. -i?
- vaux le travail nécessaire pour en faire fonctionner un à la vitesse de 200 tours.
- En réalité, ils ne fonctionnaient qu’à raison de 130 tours par minute, et ils ne doivent pas être évaluées, d’après cela, à plus de six chevaux chacun, ce qui ferait pour les quatre cylindres un total de 24 chevaux effectifs.
- 2° Une pompe dont les conditions d’établissement sont les suivantes : Diamètre du corps de pompe 0“,29 ; course de piston 0m,50; hauteur de refoulement 8 mètres.
- D’après ces indications, la pompe a un effet utile de 1000X X 0,50 X 2 X 8 = 514 kilogrammètres par tour, et à raison de 18 tours par minute, elle dépense un travail effectif par T de = <54 kilogrammètres. Cette pompe, à
- elle seule, d’après ces indications sommaires, équivaut à environ 3 chevaux.
- 3° Une transmission très-étendue dont il serait difficile d’évaluer la dépense.
- 4° Une satineuse qui ne fonctionne que par intervalles, mais qui exige alors une dépense notable de travail.
- L’ensemble de ces appareils représente donc une dépense foinimum d’environ 30 chevaux, que nous chercherons à évaluer plus exactement, soit d’après les résultats de l'expérience au frein, soit d’après les diagrammes que nous avons obtenus avec un bon indicateur.
- Voici, d’ailleurs, le tableau des observations que nous avons faites pendant la marche delà machine, le 28 août 1865 :
- Tableau des observations faites sur la marche de la machine Jielov, le 28 août 1863.
- 9\46. La grille est vide et la machine froide.
- 9h,30. On jette quelques charbons enflammés sur 2 kil. environ de bois et de copeaux.
- 9b,50. On soulève la grille.
- 9h,55. On met dans le foyer 73 kil. de houille de Saint-Étienne à 25,00 la tonne.
- 9h,57. On abaisse la grille, on la charge et on la relève.
- 10h,43. On abaisse la grille, on égalise le charbon et on relève.
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- 3S MACHINE A AIK Cil A U l>
- 10b,27. Même opération.
- I2:vt3. Le foyer est assez chaud pour commencer la marche.
- IsüM-i. On graisse tous les tourillons.
- •12b,t5. On charge à nouveau 73 kil. de houille. Le premier charbon est employé.
- 12h/2t. On abaisse la grille et on la recharge. On reiève la grille et on retire les cendres. On ferme la porte du fuver. On remplit la trémie et on la ferme. On ncb-toie le joint de la porte du cendrier et on la ferme.
- 1 si . il Il if y ^ChaAre rude la pompe 51 S t -üâ. Il |Î OBSERVATIONS.
- ''12.2S 27.00 1
- i12.30' Ou tue', la turbine en marche.
- i 1Î.3I 2.00 la ir.i*e en iraia s'oé! faite sasa héîilatioa,
- cl au 4* tour de le machine, la pression,
- jl est à 2 ataioî.paèrcs.
- lî.31 2. lO
- iis.as 25
- 12.45 3.30 2i
- I2.50i 1.63 à 1.75 i
- i.ioj «
- j î.1727.CO La trémie est ride et eu la remplit. Ii
- J: 1.55 27.00 ii
- 2.20 La machine « ralentit.
- 2.23 Arri't pour nettoyer la etillc; !a trémie;'
- est ride.
- 1-57 SI.00 1.65 à 1.75 2.13 SS. S |i
- j 2.36 Oa recharge la grille.
- 2.50 27.C0 Nouvelle mise en inarche.
- Il s-52 1. 'OiH.10 ü
- 2.53 22
- 3.30
- ! 3-i3 21
- 3.18 1.58 à 1 .68
- 3.20 27.00
- ü 3.33 23 ;
- : 3.50 1.30 à2.03 Les couiiiaels enautfent et oa les arrose.
- 3.53 1.90 à 2.10
- J La trémie est vklc.
- 1.13 34.00 1.58 5 1 .7S i.35*2.07 23.0 Ou cocsidere l’expcrienco comme lermink
- il 4.4 jün.ijue la niachiaecoüliaue à .oaci.vnaer.
- | *'5 1 1.52 à 1.60
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- SYSTÈME DEUIL'. 3a
- Les indications qui résultent de ce tableau peuvent être résumées de la manière suivante :
- Durée de la mise en train du foyer de 9\50 à 12k,30 2h,40'
- Durée do la marche de la machine de I2\30 à 2",23 th,57'
- Durée de l’interruption causée par le
- nettoyage du foyer.................. 2*,23 à 2»,30 O1,27'
- Duree de la marche continue de la machine............................. 2",30 à t‘,08 IMS'
- Consommations correspondantes de combustible :
- Pour la mise en train du foyer................. 146 kilog.
- Pendant le premier fonctionnement, dans la trémie 81 —
- Pendant le deuxième fonctionnement, dans la
- trémie............................................... 54 —
- Escarbilles retirées lors du nettoyage............... 38 —
- représentant, comme appréciation, 19 kilog. de houille.............................................. 19 —
- 11 faut, d’ailleurs, faire remarquer que la durée de la mise en train aurait pu être abrégée de beaucoup, si nous n’avions tenu à ne commencer notre expérience qu’après complet échauffe-ment de la machine et dans les véritables conditions du service courant.
- Les 38 kil. d’escarbilles provenant d’une consommation totale de 146 + 81 as 227 kil., nous ferons subir à chacune des consommations une réduction proportionnelle de 19 kil. de bon charbon, auxquels nous estimons la richesse de ces escarbilles, et il en résulte que les dépenses de combustibles doivent être
- estimées définitivement comme il suit :
- Consommation pendant la première période de fonctionnement de la machine.......................... 74,4
- ce qui correspond à une consommation par heure de 74,4: I‘53’=...................................... 39,5
- Consommation pendant la seconde période de fonctionnement de la machine............................. 49 ».
- ce qui correspond i une consommation par heure de 39' :
- IM 3'=........................................... 40,3
- Les deux chiffres principaux qui ressortent de ces constata-
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- 60 MACHINE A AIR CHAUD
- tions sont ceux de 39k,3et de 40k,3, et ils nous permettent d'estimer sûrement la consommation de la machine, en une heure, à 39k,90 pendant la marche, abstraction faite de tout le combustible brûlé pendant l’allumage et jusqu’à là mise en train.
- Une autre expérience de consommation, suivie seulement par M. Meyer, directeur et l’un des associés de la papeterie de Cus-set, et à laquelle nous n’avons assisté que partiellement, a donné le 31 août, pour la dépense dans la trémie, 367 kil. de môme charbon en 6heures de marche. Celte consommation, qui revient à 61k, 16 par heure, ou déduction faite du charbon des escarbilles à 56 kil., est plus élevée que la première, mais la machine conduisait, toutes choses égales d’ailleurs, six cylindres au lien de cinq.
- En même temps, on a déterminé la dépense d'eau de savon par heure; clic est de 58 litres. Cette eau de savon est employée pour lubréfler les parties frottantes du cylindre moteur et du cylindre soufflant. Elle est distribuée par un appareil en tout semblable aux bouteilles alimentaires, et qui est construit, sous la direction de M. Belou, par M. Jouffray.
- Cette bouteille est directement remplie au moyen d’un réservoir supérieur, dans lequel on verse l’eau de savon à l’aide d’une petite pompe à bras. Quand on a fermé l’orifice d’introduction de l’eau dans la bouteille, on met, au moyen de robinets ma-nœuvrés à la main, cet appareil en communication, d'une part, par le fond, avec les deux tiges de piston, d’autre part par le sommet, avec la pression du cylindre moteur. Cette pression chasse le liquide et le fait déverser, au moyen de tiges creuses, dans l'intérieur et autour de la garniture du piston.
- Lorsque la bouteille est vide, on laisse l’air comprimé s’échapper dehors, et l’on alimente de nouveau dans les mêmes conditions.
- Bien que cette manœuvre exige la présence presque continue d’un ouvrier spécial, la dépense qu’elle entraîne n’est pas très-considérable, et nous n’avons indiqué la consommation d'eau de savon que pour faire connaître l'influence que la vaporisation de cette eau peut avoir sur l’effet dynamique total ; la dépense de chaleur qui en résulte est d’ailleurs sans importance.
- Le tableau indique avec soin le nombre des tours de la machine peudant toute la durée de l’expérience du 28 août. Le chiffre
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- SYSTÈME UELOr. «I
- moyen de 23 tours correspond bien au fonctionnement régulier de fappareii moteur et il servira de base à l’estimation delà puissance en chevaux-vapeur.
- Les pressions étaient lues sur deux manomètres placés tous deux sur les couvercles du cylindre soufflant. Les lectures du manomètre de la chambre supérieure ont été constamment plus élevées que celles de l'autre manomètre, mais la différence tient évidemment à ce que la communication établie avec ce dernier instrument consistait en un tube long et étroit.dont la résistance amoindrissait notablement la sensibilité des indications. Les aiguilles des manomètres étaient d’ailleurs en oscillations continuelles résultant des variations de la pression pendant la période de compression, et pendant celle de la communication avec le foyer. La moyenne des pressions maximum étant de 2 atmosphères, on peut admettre que la compression n’avait lieu que jusqu'au double environ de la pression extérieure.
- Le rapport entre la pression indiquée par le manomètre d’en haut aux indications de l'autre est, pour la moyenne de toutes les observations, de 1,23.
- Pendant le fonctionnement de la machine, nous avons pu tracer, avec un bon indicateur de Porter, un grand nombre de diagrammes. Le déplacement du papier, proportionnellement au déplacement du piston était, dans chaque observation, obtenu au moyen d’une transmission spéciale prise sur l’arbre moteur. Les deux séries de diagrammes indiquent, d’une manière très-nette, le jeu des pressions dans les deux cylindres.
- Dans le cylindre soufflant, la pression, d’abord égale à celle de l’atmosphère, va en augmentant jusqu’à ta!,94; elle reste ensuite à peu près constante jusqu’à ce qu’elle retombe à t atmosphère au moment d'une nouvelle admission. La période de compression correspond, d’après le diagramme, à 0,315 de la course totale du piston, c’est-à-dire à la moitié environ de cette course; on remarque la concordance qui existe entre cette indication et celle qui résulte de l’observation des pres-
- Dans le cylindre moteur, la pression est d’abord de t“!,68, et cette pression reste très-sensiblement constante jusqu’au moment de la détente, qui commence peu avant que le piston moteur soit arrivé au milieu de sa course, exactement aux 0,389 delà course
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- 62 MACHINE A AIR CHAUD
- totale; l’admission cesse alors, et l’air agit ensuite en se détendant de manière que sa pression soit exactement celle de l’atmosphère à la fin de la course.
- Les conditions de l'admission sont différentes pour la chambre inférieure ; dans le but de compenser les effets du poids même du piston, qui est de 2 ÛOff kilogrammes environ, M. Belou a prolongé la période d’admission dans cette chambre ; mais cette augmentation, favorable à la machine, ne peut être accusée par les diagrammes qui ont tous été obtenus dans la chambre supérieure.
- On remarquera que la pression maximum dans le cylindre moteur est moins grande que la pression maximum dans le cylindre soufflant; la différence 1*‘,94 —làl,68 = 0'‘,26 ou 1/4 d’atmosphère environ donne la mesure des résistances opposées à la circulation de l’air comprimé dans les conduits et dans le foyer. Cette résistance eût été certainement réduite si les tuyaux avaient été d’un plus grand diamètre et si les coudes avaient été mieux ménagés.
- Toutes les évaluations précédentes résultent de la tare spéciale qui a été faite de l’indicateur employé aux expériences.
- Le ressort de cet instrument fléchissait de 6 millimétrés par kilogramme, et le diamètre de son piston étant de 0“,02, on peut en conclure, par le catcul, qu’une pression de 1 atmosphère doit correspondre à une flexion de 49“HI,471. C’est ce chiffre qui a servi de base à toutes nos mesures et que nous aurons encore à employer pour obtenir, à l’aide du diagramme, soit l'évaluation du travail dépensé à comprimer l’air, soit celle du travail développé sur le piston moteur.
- En ce qui concerne le cylindre soufflant, l’ordonnée moyenne du diagramme fourni par l'indicateur et résultant d’une quadrature faite avec le soin convenable est de 12ntn,44, qui correspond à une pression moyenne de lât,640.
- En ce qui concerne le cylindre moteur, l’ordonnée moyenne est de 9mlu,826, et elle correspond à une pression motrice moyenne de 1“*,485.
- Ainsi, en tenant compte de toutes les circonstances de la distribution et du fonctionnement, la pression motrice moyenne représente seulement les 9/10 de la pression résistante moyenne dans le cylindre soufflant. Le rapport entre les volumes dé-
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- SÏSTÈMIi B6L0L'. Û3
- veloppés va d’ailleurs nous donner la mesure du travail moteur.
- La pression dans chacun des cylindres est en partie contrebalancée par la pression résistante de l’atmosphère, et nous n’aurons à compter dans les calculs que sur la différence entre ces deux pressions, c’est-à-dire, pour le piston moteur, sur une pression effective de lat,48$ — 1 ,000 = 0a,,485, et pour le piston soufflant, 0at,740 seulement.
- Pour la vitesse observée de 23 tours de la machine, le travail par 1" du piston moteur est ainsi donné par
- x 0",m X 10330“. X 2“,809 = 8865kilogm.
- et le travail dépensé pendant le même temps sur le piston de la soufflerie par
- X 0,640 X 10330 X 1,178 = 5970““.
- 60
- En évaluant ces deux quantités de travail en chevaux, on
- trouve respectivement les chiffres suivants :
- Travail moteur indiqué......................... H 9e*,74
- Travail indiqué sur le piston de la soufflerie. . 80 62
- Soit en nombres ronds 120 et 80 chevaux, d’où il résulte que les deux tiers du travail moteur sont dépensés pour produire l’alimentation. Quant au troisième tiers, il ne saurait être entièrement effectif, et si nous réduisons seulement à 0,90 le travail moteur estimé par l’indicateur, afin de tenir compte des frottements et des autres résistances passives, nous n’aurons plus, pour l’évaluation du travail disponible, que
- 119,74 X 0,90 — 80,62 = 27,24 chevaux.
- C’est le chiffre sur lequel nous compterons pour l’évaluation de la consommation par cheval,en observant toutefois qu’il pourrait être un peu augmenté par suite des différences déjà signalées dans les conditions de la distribution.
- Lorsqu’on rapproche les uns des autres les différents résultats que nous venons d’indiquer, on arrive facilement à l’évaluation de la consommation par force de cheval et par heure.
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- <tt MACHINE A AIR CHAUD
- Quant au travail accusé par l'indicateur, à raison de 40 kilog. pour 39*b,20, il revient à peu de chose près à une consommation de I kilog. de houille par force de cheval indiqué et par heure.
- Il n'y a d'incertitude que sur la réduction à faire subir au travail indiqué pour avoir la mesure exacte du travail disponible sur l’arbre moteur. La réduction de 10 p. 100 que nous croyons faible, réduisant ce travail à 27,24, la consommation par cheval et par heure serait portée ù 40 : 27 : 24 — 1k,46, et nous considérons ce chiffre comme celui auquel il faut estimer, quant à présent, la consommation réelle de la. machine Belou.
- Dans cette machine, comme dans tous les autres moteurs où l’on veut obtenir du travail en compensation d’une dépense de chaleur, toute chaleur inutilement emportée par l’agent quia servi à la transformation, est une perte dont il est essentiel de se rendre compte, et nous avons, à ce point de vue, cherché à déterminer la quantité de chaleur emportée par l’air chaud après son fonctionnement.
- Il fallait pour cela connaître la température du gaz dans la cheminée, et à cet effet nous nous sommes d’abord assuré qu’une petite plaque d’étain y entrait en fusion, tandis qu’une pareille plaque de plomb n’éprouvait aucun ramollissement ; cela suffisait pour établir que la température était d’au moins 230 degrés en haut de la cheminée, et ce premier résultat a étécontirmé ensuite au moyen d’une expérience calorimétrique qui, renouvelée à plusieurs reprises, nous a constamment donné les mêmes nombres.
- Nous avons suspendu dans la cheminée un petit bloc de fonte du poids de 2 kilog., et lorsqu'il y avait séjourné pendant un temps suffisant pour que nous puissions croire qu’il s’était mis en équilibre de température avec les gaz brûlés, nous l’avons plongé rapidement dans un vase de bois contenant 6 kilog. d’eau. L'augmentation de température de cette eau nous permettait de calculer approximativement la température initiale de la fonte.
- Les données de cette détermination ont été les ;
- vantes :
- Température initiale de l’eau froide.... 18°
- Température de l’eau chaude............. 28
- Augmentation de température de l'eau .... 10
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- SYSTÈME BELOO. 03
- Température initiale de la fonte donnée par la formule 2X0,14 {x — 28)=*6x10 * = 242“.
- Nous admettrons donc que la température du gaz à l'échappement est au moins de 230 degrés, et ce chiffre nous permet de calculer la quantité de chaleur perdue pendant une heure par cet échappement; en tenant compte du nombre des tours de la machine et du volume correspondant à chacun d’eus, on trouve en effet que cette quantité de chaleur est représentée par
- î X Î3' X 60 X 2-309 X g +8^ 0.0036,X tK'23 =
- 246000 calories.
- En ajoutant à cette première perte celle qui résulte de la vaporisation des 18 kilog. d’eau de savon, consommés par heure, que nous pouvons évaluer à 24000 calories, nous arriverons à un total de 270 000 calories, soit à 300 000 calories par heure, en admettant que les gaz se soient un peu refroidis dans leur trajet entre le cylindre et le point où nous avons pu observer la température à l’échappement.
- Celte quantité de chaleur perdue ne représentant pas, à elle seule, moins de 35 kilogrammes de combustible, nous arrivons ainsi à cette conclusion : que dans les machines à air, comme dans les machines à vapeur, la plus grande partie de la chaleur dépensée se trouve en pure perte jetée au vent. Une partie relativement minime de la chaleur dépensée est employée utilement à la production du travail, et, en signalant ce fait grave, comme une déduction immédiate de nos observations, nous avons la conscience de bien préciser le but vers lequel devront tendre les efforts ultérieurs : une moins faible utilisation de la chaleur produite. Ce fait n’est d’ailleurs pas isolé : il ressort avec la même évidence de toutes les autres expériences que nous avons pu faire jusqu'ici, soit sur les autres machines à air, soit sur les machines à gaz combustible, où il se traduit presque toujours par des chiffres à peu près équivalents.
- S’il était vrai que la machine fielou n’eût effectivement dépensé que 40 kilogrammes de combustible par heure, ô seulement de ces kilogrammes auraient concouru à l’effet utile, soit 42500 calories, qui suivant le chiffre de Joule auraient pu théo-VII. S
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- 66 MACHINE A AIR CHAUD
- riquement développer un travail total de 18062500Um, soit, par rapport à une heure de fonctionnement, un travail effectif de 18062500 : 270 000 = 66 chevaux.
- Puisque nous n'avons pas atteint ce chiffre, nous devons conclure qu’il y a encore bien d’autres causes de pertes, parai lesquelles nous citerons seulement celles qui résultent des dé^ perditions de chaleur faites par le foyer et par tous les organes chauds de la machine par radiation ou par contact. Ces pertes; M. lîelou parviendra certainement à les amoindrir, et il pourra ainsi diminuer, dans une certaine proportion, sa consommation par cheval et par heure. Mais il ne faut pas oublier que la dépense de beaucoup la plus considérable, et qui est pour ainsi dire la perte obligée, ne saurait être atténuée qu’à la condition d'une modification complète dans le principe de réchapperont et dans l’économie générale du système.
- Nous sommes entré dans des détails un peu minutieux peut être sur le fonctionnement de la machine de Cusset, mais les dimensions mêmes de cette machine, qui développe sur son piston moteur jusqu'à 120 chevaux, et l’importance qui s’attacha à la question des machines à air, nous commandaient de ne rien omettre de ce qui, dans nos expériences, pourrait jeter quelque jour sur l’avenir réservé aux diverses machines mo< trices.
- Les machines à vapeur qui depuis un siècle à peine ont si puissamment contribué au développement de l’industrie, seront elles bientôt détrônées de cette supériorité par la concurrencé des machines à air? Telle est en définitive la question qui 86 pose, et nous croyons qu’elle se discute de parti pris et sans une connaissance suffisante des faits. Il était donc du devoir d* votre rapporteur de préciser ces faits, d’en établir la complété sincérité, avant d’aborder le fond même de la question et d« proposer à votre sanction des conclusions qui fussent en parfaite harmonie avec eux.
- Les machines à air se recommandent par l’absence d’eau el par l’absence de vapeur. L’air se trouve partout; l’eau au cou. traire est quelquefois rare; il est donc intéressant de pou voit s’en passer. La vapeur a été souvent terrible dans ses effets : W explosions qu’elle détermine ne peuvent être efficacement coffl*
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- SYSTÈME BELOU. «7
- battues dès lors que leurs causes ne sont ni complètement connues, ni même suffisamment expliquées. On sait seulement qu’elles prennent leur source dans le générateur, et c’en est assez pour faire désirer d’éloigner le mal en en supprimant le siège.
- Les machines à air offrent donc ce grand attrait, elles ont cette grande raison d’être, qu’elles suppriment radicalement les chaudières.
- Mais d’un autre côté nous voyons qu’à la place d’une pression motrice de 5 ou de 7 atmosphères, nous n’avons quant à présent à notre disposition, avec l’air comprimé, qu’une pression motrice de moins d’une atmosphère effective. De là ces dimensions exagérées dont la machine actuelle est un exemple remarquable, et qui sc traduisent nécessairement par une augmentation notable dans les frais de premier etablissement; et cette cause de dépense est encore augmentée par l’obligation d’employer à peu près les trois quarts du travail produit à alimenter le fonctionnement de la machine, au moyen d’une soufflerie qui constitue par elle-même une autre complication. Quant à la dépense de consommation courante, sera-trdle vraiment l’occasion d’une amélioration notable? nous ne saurions quant à présent le croire, lorsque nous voyons que, dans un cas comme dans l'autre, avec la machine à air chaud comme avec la machine à vapeur, on perd en fumée la même proportion, à peu près les neuf dixièmes, de la chaleur dépensée.
- Les petites observations de détail ne pourront contredire ces chiffres qui résument selon nous, mieux qu’aucun autre, le vrai de la comparaison économique.
- Ce n'est pas une raison suffisante cependant pour que la Société d'encouragement, qui accueille avec faveur tout ce qui peut aider aux progrès de l’industrie, ne s’empresse de reconnaître tout cc qu’il y a d’ingénieux et d’utile dans la combinaison élaborée et mûrie par M. Bclou. Elle se tiendra fort attentive à observer tous les progrès qui seront réalisés par lui, à ceux en particulier qu’il poursuit en ce moment pour déterminer une relation meilleure entre les dimensions des cylindres moteurs et des cylindres soufflants, pour un groupement plus favorable des principaux organes, et pour des dispositions nouvelles de son foyer clos; mais elle doit en attendant se bornera constater les points principaux
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- 68 MACHINB A AIR CHAUD SYSTÈME BELOU.
- qui résultent des développements déjà donnés dans le courant de ce rapport et qui se résument en ceci : la machine de la papeterie de Cusset développe effectivement 120 chevaux de travail moteur; ces 120 chevaux laissent seulement 30 chevaux disponibles; et ces 30 chevaux sont obtenus avec une consommation par heure et par cheval que l’on doit évaluer à 4*,46 de houille environ. Cette consommation se rapproche beaucoup du chiffre de consommation des meilleures machines à vapeur.
- En terminant, j’ai l’honneur de vous proposer, Messieurs, an nom de votre comité des arts mécaniques, de donner votre ap-probation au présent rapport, d'en ordonner l'impression dans votre bulletin avec le dessin complet de la machine, que M. Belou a bien voulu mettre à notre disposition; enfin de remercier d’une part M. Auzou et C*, de l’occasion qu’ils nous ont offerte d’examiner une machine intéressante, d’autre part MM. Auzou et Meyer qui ont bien voulu nous fournir tous les éléments d'appréciation dont nous avions besoin pour donner à ce travail le caractère d'ensemble et de précision que vous tenez à rencontrer dans les rapports qui sont soumis à vos décisions.
- H. Trf.sc a.
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- PROCÈS-VERBAL DES EXPÉRIENCES
- FAITES
- SUR LE MOTEUR A GAZ DE M. HUGON.
- Par M. H. TRESCA.
- M. Hugon qui, l’un des premiers, s’est occupé avec succès de la construction des machines motrices, agissant par la combustion du gaz d'éclairage, a successivement modifié sa disposition première de manière à la rendre entièrement pratique. Ce but lui paraissant aujourd'hui atteint, M. Hugon nous a engagé à faire une expérience complète sur l’une des machines de son atelier de la rue de Vaugirard.
- La machine à gaz que nous avons expérimentée est disposée verticalement. Le cylindre est à double effet et alimenté par un mélange d’air et de gaz fait à l’avance, pour chaque cylindrée, dans une sorte de soufflet cylindrique placé à l’arrière de la machine; la transmission de mouvement se compose d’un excentrique calé sur l’arbre moteur. Cet arbre porte, au milieu de sa longueur, une poulie sur laquelle a été appliqué un frein de Prony bien disposé. A l’une des extrémités de cet arbre se trouve la manivelle motrice, et à l’autre, un volant de forte dimension comme cela paraît nécessaire dans toutes les machines de ce genre.
- Le mélange se distribue dans le cylindre moteur au moyen d’un tiroir, et l'inflammation se produit directement par des becs de gaz dont la disposition demande une description spéciale.
- Le tiroir porte, en outre des orifices ordinaires d’admission et d’émission, deux petites cavités qui viennent à un moment donné, remplacer les orifices d'introduction et qui se trouvent, en ce moment, en communication avec les lumières des cylindres.
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- ÎO PRÛGÈSrVEitBAL DES EXPÉRIENCES
- Dans chacune de ces cavités se trouve un bec alimenté par do gaz à forte pression. Cette pression, qui équilibre jusqu’à soixante ou soixante-dix centimètres d’eau, est obtenue au moyen d'un petit soufflet mis en mouvement par la machine.
- Ce bec, une fois allumé, pénètre dans l’intérieur de la boîte à tiroir où il sert à allumer le mélange; il s’éteint alors par suite de l'agitation produite par l'inflammation et est ramené au jour lorsque celui qui dessert ia chambre inférieure enflamme le mélange dans cette chambre.
- Un second bec fixe, situé à l'extérieur, rallume-le bec éteint, lors de son passage devant lui, et l’inflammation du mélange gazeux se trouve ainsi assurée deux fois à chaque tour de la machine.
- Pendant toute 1a durée de l’expérience le mélange s’est enflammé constamment sans présenter aucune interruption analogue à celles que l’on remarque quelquefois lorsqu’on se sert de l’étincelle d’induction.
- Pour mettre la machine en mouvement, il suffit de débrayer le soufflet, de comprimer rapidement une petite quantité de gaz, d’allumer les deux becs fixes et d’ouvrir le robinet alimentant la machine.
- On tourne ensuite le volant pour déplacer les deux becs in-flammateurs du mélange, qui s’allument, s’éteignent et se rallument par le jeu même de la machine avec une complète régularité.
- Pour rendre l’expérience plus concluante sous le rapport de la consommation, on a mesuré séparément, au compteur, le gaz brûlé pour le fonctionnement du piston de la machine et celui des becs d’allumage, qui ne saurait être négligé.
- Un compteur spécial, relié à l’arbre moteur, indiquait le nombre de tours de la machine.
- Quatre bassins remplis d’eau étaient groupés autour de l’appareil. Les trois premiers, contenant ensemble 1286 litres, ont servi à refroidir le cylindre, en faisant cifculer, d’une manière continue, l’eau du premier bassin dans la double enveloppe du cylindre, pour se rendre ensuite dans les deux autres bassins, de plus grande capacité, où elle était reprise par une pompe qui refoulait l’eau dans le premier bassin.
- Le quatrième réservoir, de faible dimension, servait à injecter
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- SUR LE MOTEUR A GAZ DE M. HUGON. 71
- une certaine quantité d’eau dans l’intérieur du cylindre ; cette eau, en se réduisant en vapeur, refroidissait un peu les gaz après leur inflammation et ajoutait son travail propre à celui du mélange détonant.
- Comme il était facile, avec une machine de ce genre, de fractionner les consommations, les divers éléments de l’expérience ont été relevés à la fin de chaque heure de marche.
- Les résultats de toutes les observations sont consignés dans le tableau suivant.
- Nous avons ainsi réuni dans un môme tableau toutes les données d’une épreuve prolongée pendant cinq heures.
- On peut déduire de ce tableau, l'évaluation du travail de la machine, et celle de la consommation par heure et par cheval.
- Le frein avait un levier de 2“00; le poids placé à son extrémité était de 14kll«.
- Le travail correspondant par tour est égal à ;
- 2.00 X 2 it X14k = 4 75kU»‘93.
- Le nombre de tours moyen de la machine était
- - S—
- Le travail par P développé par la machine est donc :
- 175.93 X 53.01 60
- 4 55kil*“43,
- représentant en
- chevaux-vapeur :
- La consommation totale par heure revient à :
- 26 6311 26 631
- 5x2.07 ÏÔ7TÏ
- = 2606*6.
- Mais il est nécessaire de faire remarquer que ce chiffre comprend la consommation des quatre brûleurs, estimée d’après une constatation directe, séparément faite pendant un certain temps.
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-
-
-
- Tableau des observations faites pendant l*expérience au frein, du 7 février \ 866, sur le moteur à r/az de M. flugon. ü,
- NOUKHK OU TOURS YOÏ.UJIB 1>K GAZ ~ THUl'/îRATURUS DK l.’KAÜ
- UKIJltKS le l.\ maehjw» ikipeitot, EAU INJECTÉE servant an refroicliisemciit «leseylindir*.
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- J 12 10 3110 3215 51.1 » » » » » H » injceWe — H*.
- | 12 13 » » » 921800 5321 II » II 0 »
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- 3 15 » n » » n » 37.0 16.0 14.0 38.0 U» 4* bassin.
- •1 00 II )» » » » » » » D » Température lions le Jj tuyau il'iieh.-ippc-
- •1 10 1609» 3210 52.2 912830 5403 0**.G05 X 0“,.0902 39.0 A 45.0 41.5
- =: O"3.0582 ment — 1HG°.
- j 5 00 15001 26031 5320 68'.2
- PROCÈS-VERBAL DES EXPÉRIENCES
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-
-
- SUR LE MOTEUR À GAZ DE M. HUGON. 73
- A cet effet, on a branché le tuyau desservant les becs sur un compteur spécial, que Ton a observé pendant 15'.
- Le chiffre trouvé est égal à 66 litres, qui représentent une consommation par heure de 264 litres.
- En déduisant ce résultat du chiffre de la consommation totale on a, pour consommation de gaz dans le cylindre, par heure et par force de cheval :
- 26634 — 264 X 5 26631 - 1320 _ 25311 .
- 5X2.07 " 40.85 """10.35
- Pendant toute la durée de l’expérience, 23 courbes ont etc tracées au moyen d’un indicateur de pression placé sur la chambre inférieure du cylindre moteur.
- Une détermination spéciale, faite après l’expérience de consommation, a permis de tracer, dans les mêmes conditions de marche, quatre courbes avec le même instrument, installé sur la chambre supérieure du cylindre.
- Tous ces diagrammes ont été relevés, et les divers résultats auxquels a conduit leur examen sont compris dans un tableau distinct.
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-
-
- 74 PROCÈS-VERBAL 1)ES EXPERIENCES
- Relevé des courbes de Vindicateur de pression sur la machine à yaz de M. Hayon.
- [ moyenne. j I 1 [nmMtnQtii.
- i m
- l’ïCiiivHib : maximum '
- | <1J
- orré»jxi=üaatCï. | 2e'g'a|j
- Cliacibrû inférieure üu cvlinûrc molcur.
- -I
- (>.526 :
- ù.m 014 62
- 6.22 I 0.479 I 30.«T
- Chambre supérieure.
- i.ii
- 3.06;
- *“î:î!|
- La courbe n° 1 est la seule qui corresponde au fonctionnement de la machine sans injection d’eau dans le cylindre.
- Ces diagrammes, dont trois spécimens ont été reproduits sur
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-
-
-
- suit LE MOTEUR A GAZ DE M. UU.GON. "o
- la planche qui accompagne ce procès-verbal, ont constaté, en ce qui concerne la chambre inférieure, une pression moyenne de 0“479. Le diamètre do piston était de 0“33, et la course de 0.32, le travail par tour est représenté par l'expression :
- t X ii0,33)* X 0.479 X 10330 X 0.32 =
- 0^0335 26 X 0.479 X 10330 X 0*32 = 435*"*“46.
- Le travail par tour, mesuré dans les mêmes conditions, en ce qui concerne la chambre supérieure, est égal à :
- 0.085526 X 0.584 X 10330 X 0.32 = 466.14.
- Le travail total, développé par la machine pendant un tour complet, est donc donné par la somme
- 466.U-J- 135.46= 301.60.
- Le travail mesuré au frein n’était égal qu’à 175.93 par tour; le rendement de la machine, représenté par le rapport qui existe entre le travail mesuré au frein et le travail indiqué, ne s’élève donc qu’à :
- On peut encore déduire des diagrammes obtenus la mesure de la portion de la course totale qui précède l’inflammation, ou ce qu’on peut appeler la période d’admission.
- La huitième colonne du tableau donne, en ce qui concerne la chambre inférieure, une moyenne égale à 3I“'*7 et pour la chambre supérieure 30nil 6 seulement.
- Ces deux nombres, rapportés à la course totale, mesurée à l’échelle des diagrammes, donnent comme rapport existant entre la période d’admission et cette course totale :
- 31.7 _ 71 —
- pour la chambre inférieure, et
- 73.0
- pour la chambre supérieure.
- 0.446
- 0.419
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-
-
- 7« PROCÈS-VERBAL DES EXPÉRIENCES
- Ht ces deux rapports peuvent servir à déterminer les proportions du mélange d'air et de gaz au moment de l'inflammation.
- En effet, le volume de gaz d'éclairage envoyé dans le cylindre a été, pour toute la durée de l’expérience, de 23311 litres, partagés également en 2x 15904 — 31808 cylindrées, lesquelles représentent chacune un volume de
- 0.083526X0.32 x 0.446= 12*21 pour la chambre supérieure, et seulement
- 0.083326X 0.32 X 0.419 =* 1147 pour la chambre inférieure.
- Le volume total du mélange employé pendant toute la durée do l’expérience est par suite égal à
- + H.ti x 3(808 = .h.84 X 31808 = 376606‘7.
- L’air entre donc pour un volume de
- 376606.7 - 23311 = 351293.7 litres mesuré sous la pression qu'avait le gaz dans le cylindre à la fin de la période d’admission.
- Le rapport qui existait entre la quantité d'air et la quantité de gaz était égal à
- C’est ce mélange, ainsi formé de I partie de gaz pour 13.5 parties d’air, qui, enflammé par les becs spéciaux, atteint une pression moyenne de 3.78 atmosphères, pour se détendre ensuite et transmettre au piston moteur le travail que l’on a constaté au frein.
- L’eau que l’on a soin d’injecter dans le cylindre, développe aussi une certaine quantité de travail, dont on peut se rendre compte en comparant deux des diagrammes représentés sur le dessin, et dont le premier, fig. I, mesure le travail développé dans le cylindre lorsqu’on agit sans eau, la fig. 2 reproduisant au contraire le tracé obtenu lorsque l’eau est injectée d’une manière continue.
- Celte vapeur d'eau, ainsi introduite, aide surtout à la conservation des organes et à leur lubrification ; elle diminue la
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- SUR LE MOTEUR A GAZ DE M. HUGO N- 77
- température du gaz, à la sortie, et agit peut-être plus utilement par cette cause que par l'augmentation de travail qui en résulte.
- Il est assez curieux de constater, sous cette nouvelle forme, la tendance générale des constructeurs à introduire de la vapeur d'eau pour aider au fonctionnement des machines à air. Ce point devait être signalé ici avec d’autant plus de raison, que déjà la combustion du gaz fournit par elle-même une quantité notable de vapeur.
- On peut déduire des éléments inscrits dans le tableau les quantités de chaleur dégagées et absorbées pendant le fonctionnement de l’appareil. La quantité de chaleur absorbée ou perdue se répartit entre quatre effets distincts :
- 1° Quantité de chaleur absorbée par la vaporisation de l’eau injectée.
- 2° Quantité de chaleur emportée par l’eau de circulation.
- 3* Quantité de chaleur emportée par les gaz à l'échappement.
- 4° Nombre de calories correspondant au travail moteur de la machine.
- Nous chercherons à calculer les éléments correspondant à chacune de ces dépenses.
- La quantité d’eau vaporisée dans l’intérieur des cylindres étant de 58k,2, la quantité de chaleur absorbée est de 38,2 x 650 = 37830 calories, à raison de 650 calories par kilog. de vapeur formée.
- L’eau employée pour refroidir les cylindres avait un volume total de 4 286 litres, qui peut être considéré comme passant entièrement de la température moyenne initiale de 19° à la température moyenne à la sortie du cylindre, soit = 44°.
- L’eau se serait donc élevée, pendant les 3 heures de marche, de 44—19 = 23°, correspondant à une quantité de chaleur de 23 x 4286 = 32130 calories.
- Cette estimation est évidemment beaucoup trop faible, puisqu’il a été impossible de tenir compte du refroidissement de l’eau dans les bassins disposés, à cet effet, à l’extérieur du bâtiment et maintenus à une température voisine de 0°.
- Les lectures faites au compteur et l’examen des courlies à
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- 78 PROCÈS-VERBAL DES EXPÉRIENCES
- l’indicateur ont permis de déterminer approximativement la proportion de 1 partie de gaz d’éclairage et de 13.3 parties d’air, qui constituent le mélange détonant.
- Si l’on se reporte au procès-verbal des expériences faites sur un moteur du même genre, la machine Lenoir, on trouve d’après les analyses de M. Payen, qu'un mélange de 7.310 d’air pour 1,60 de gaz introduit dans le cylindre pourrait encore détoner et transformer entièrement tout le gaz d’éclairage employé en acide carbonique et en vapeur d’eau.
- Il v a, d’après cette indication, un excès considérable d’air dans le gaz de la machine Hugon, et c’est ce qui permet de maintenir dans le cylindre une température moyenne plus basse que si l’on approchait de la limite au delà de laquelle une certaine quantité de gaz serait expulsée sans avoir produit aucun effet utile.
- Ce grand excès d’air a été aussi constaté dans les expériences faites sur le moteur Lenoir dans lequel les proportions du mé-
- lange en volume étaient :
- Air atmosphérique.................0.923
- Gaz d’éclairage.................. 0.077
- 1,000
- Dans la machine Hugon les chiffres correspondants sont :
- Air atmosphérique.................0.930
- Gaz d’éciairage...................0.070
- Ces deux constructeurs ont été ainsi conduits, pour des raisons analogues et en grande partie pour la facilité de l’inflammation et de l’explosion, à employer un mélange dans les mêmes, proportions. La composition en volume des produits de la combustion, déduite de l’analyse directe faite dans le premier cas, peut donner ici une évaluation suffisamment exacte de la quantité de chaleur emportée par les gaz à l’échappement.
- En admettant que le poids des gaz mélangés avant la combustion s’élevât à 1 kilogramme par mètre cube et que leur capacité calorifique fût peu différente de 0,2o, le volume total employé étant de 376m,6, on a comme évaluation de la quantité de chaleur emportée après la combustion :
- 0,2o x 376.6 x 186o — j754 4^9 ;
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- SÜR LE MOTECR A GAZ DE il. HÜGON. 70
- le chiffre de (86° ayant été observé directement à l’extrémité du tuvau d’échappement, lequel n’avait que 3 mètres environ de hauteur.
- Pour déterminer la quantité de chaleur correspondant au travail moteur développé, il suffit de rappeler que le travail au frein s’élève à 138,13 kilôgrammètres.
- On a, en adoptant le nombre 423 établi par Joule pour l'équivalent mécanique de la chaleur, pour l’évaluation de la chaleur correspondant au travail fourni pendant toute la durée de l’ex-. 133.33 X3600 X 3 .... . .
- perience, 1 expression —-—^---------- 6383 calories, représentant les = 0.011 de la quantité de chaleur totale.
- Ce rapport est le même que celui qui est déduit des expériences faites précédemment sur le moteur Lenoir.
- Pour obtenir la quantité de chaleur totale dégagée dans la combustion, il suffit de rappeler que d’après la composition du mélange et les pouvoirs calorifiques des différents éléments qui le composent, déterminés par JIM. Fabre et Silbermann, la quantité de chaleur dégagée par I mètre cube de gaz d’éclairage est
- de 6000 calories environ.
- Les 26"63l représentent donc ;
- 6000 X 26.63I =159786 calories.
- On a donc pour l’évaluation totale :
- Chaleur absorbée par l'eau vaporisée............. 37830
- Id. emportée par l'eau de circulation . . . 32130
- ld. id. par les gaz brûlés......... 17311
- Id. correspondant au travail développé. . 6383
- Total...................... 94074
- La quantité totale de chaleur développée étant de 139786 calories, les 63712 calories qui forment la différence entre la production cl la dépense doivent être considérées comme perdues par rayonneincntet refroidissement soit de la machine même, soitde l’eau de circulation dont on ne peut pas indiquer une valeur exacte.
- L’introdnction de l’eau dans le cylindre a surtout pour effet de permettre au gaz de sortir 3 une température de 186”, tandis que dans la machine Lenoir la température moyenne du gaz s’élevait jusqu’il 230°, température excessive pour la bonne conservation
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- 80 PROCÈS-VERBAL DES EXPÉRIENCES
- des organes de la machine. Le mélange détonant étant le même dans les deux cas, c’est évidemment à l'introduction de cette eau qu’il faut attribuer cette diminution de température très-favorable à l’entretien de la machine.
- Sons le rapport de la consommation du combustible, il convient encore d’ajouter, qu’à raison de 6000 calories par mètre cube de gaz, les 2600 litres consommés par heure représentent une dépense totale de chaleur de
- 6 X 2600 = 15600 calories par cheval et par heure.
- Cette consommation se rapproche beaucoup de celle des machines à vapeur actuelles, qui permettent l’emploi d’un combustible beaucoup plus économique. Le gaz, au contraire, est d’une plus facile installation, on évite la dépense correspondant aux périodes d’allumage et d’extinction, mais il ne faut pas oublier qu’à raison de 30 centimes par mètre cube de gaz d’éclairage, chaque calorie coûte au moins? fois plus qu’en employant la houille ordinaire.
- L’emploi des moteurs à gaz ne peut donc être déterminé que par des considérations de facilité d’installation ou d’emplacement, par des raisons de facilité d’emploi, mais il faut se résoudre à payer cher ces facilités dans la plupart des circonstances.
- En résumé, la machine, soumise à un travail soutenu pendant plus de o heures, a fonctionné régulièrement; les inflammations se sont succédé sans qu'on ait pu remarquer d’interruption. Elle a fourni un travail effectif de 2.0? chevaux au frein, et a consommé, tant dans le cylindre que pour l’allumage, 2606.6 litres de gaz d’éclairage par cheval et par heure.
- Celte consommation se rapproche beaucoup de celle que nous avons observée lors des expériences faites en 1861 sur le moteur Lenoir. Nous avons lieu de croire que cette consommation n’a pas été beaucoup diminuée depuis lors, et les considérations qui accompagnent le premier procès-verbal, sont en grande partie applicables au moteur actuel de M. Hugon, dont le principal avantage réside dans la certitude absolue de l’inflammation.
- Nous ajouterons en terminant, que la machine de M. Hugon,
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- SUR LE MOTEOR A GAZ DE M. HUGON. 81
- telle qu'elle a fonctionné sous nos yeux, est plus sûrement applicable que les autres machines à gaz pour les puissances un peu grandes, c’est-à-dire de deux à trois chevaux effectifs.
- Fait par l'ingénieur sous-directeur du Conservatoire impérial des Arts et Métiers.
- Paris, 20 juSkt 1SSS. Vu : le directeur, Général MORIN.
- II. TRESCA.
- Légende de la planche 50.
- La figure 1 est une coupe de la machine par l’axe du cylindre
- et de l’arbre moteur.
- La figure i est uue élévation du côté du cylindre.
- Les figures 3, i et 5 reproduisent en véritable grandeur divers
- diagrammes obtenus avec l’indicateur de pression.
- A Cylindre moteur avec son enveloppe de circulation d'eau a.
- B Piston avec sa tige b, guidée par le support b'.
- C Bielle articulée sur la tige du piston et sur le bouton de manivelle e.
- D Arbre moteur portant la manivelle e, la poulie motrice d et le volant V.
- E Tiroir d’introduction, d’inflammation et d’échappement.
- F Tiroir distributeur du mélange détonant.
- G Soufflet opérant le mélange du gaz d'éclairage avec l’air atmosphérique.
- H Soufflet à main, placé derrière le soufflet G et servant à porter le gaz à la pression convenable pour les becs d’inflammation et d’allumage.
- I Réservoir de gaz pour l'alimentation de ces becs.
- JJ Becs allumeurs, fixes, destinés à allumer à leur passage les becs mobiles KK.
- KK Becs mobiles avec te tiroir et destinés respectivement à enflammer le gaz déjà introduit dans les chambres inférieure et supérieure du cylindre.
- M,M, Arcades formant le bâti de la machine.
- R Régulateur à force centrifuge faisant varier l'introduction suivant la vitesse de la machine.
- vil. «
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-
-
- DES ARTS TEXTILES.
- Ancienneté et immutabilité des principes fondamentaux qui leur servent de bases. Transformations et progrès dont leurs moyens ont été l’objet, et Exposé de la méthode d’enseignement *.
- Par M. MICHEL ALCAN.
- j
- Le cours de filature et de lissage, qui comprend la fabrication et l'ornementation des étoffes en général, étant l’un des plus récents et des moins connus, nous nous croyons obligé de présenter chaque année quelques considérations préliminaires dans le but d’en faire saisir l'iutérêt et l'utilité.
- Nous nous proposons de rechercher aujourd'hui l’influence exercée par les divers régimes industriels qui se sont succédé sur le travail des tissus, et comment le filage et le tissage, d'une simple occupation de ménage, se sont peu à peu élevés au rang d’industries les plus complexes, dont la réalisation réclame actuellement le concodrs des sciences du calcul etde l'observation. Nous examinerons ensuite la méthode d'enseignement la plus susceptible d’embrasser avec économie, non-seulement les procédés et les moyens pour épurer, préparer, filer et tisser diverses substances et les transformer en étoffes variées, mais encore, ceux devenus indispensables pour les apprêter et leur donner les apparences les plus avantageuses.
- Un fait moins connu que l’ancienneté du travail en question et l’énorme chiffres auquel la production des tissus est arrivée, c’est
- 1. Ce sujet a fait l’objet des deux premières leçons du Cours de filature et de tissage de cette année.
- 2. La quantité d'étoffes fabriquées en France pour l'exportation seulement,
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-
-
- UES ARTS TEXTILES.
- «3
- ja liaulc origine des procédés fondamentaux, par lesquels ou parvint à former des dis et des étoffes avec des filaments végétaux et animaux, ou avec les cocons des vers à soie. En effet, malgré les modifications et les progrès apportés aux moyens d’exécution, les éléments sur lesquels ils reposent n’ont pas varié depuis des milliers d’années ! Les artifices si ingénieux par lesquels on obtient avec des fibres textiles variant de quelques millimètres à quelques centimètres de longueur des fils de longueur indéfinie, ou à élever des insectes pour leur faire faire des pelotes de soie; à entrelacer ces fils pour en exécuter des tissus, i produire même des étoffes avec delà laine en poil, et encore la méthode d'épurer et d'apprêter la plupart des tissus nous viennent des anciens. Ils faisaient déjà subir aux substances les principales transformations encore appliquées aujourd’hui.
- Insister sur l’ancienneté des travaux dont l'enseignement nous occupe et sur l’importance de leurs résultats serait donc une banalité ; rappelons seulement que les documents historiques et les ruines des monuments des temps les plus reculés démontrent la haute origine de la confection des étoffes. Les peuples pasteurs et nomades s’abritaient contre les intempéries atmosphériques avec des feutres et des couvertures tissées avant que l’art de bâtir ne fût connu. Quant au rûle industriel actuel des travaux textiles dans le monde, il n’en est pas de plus important après celui de l'agriculture, au point de vue de la nécessité, et de plus remarquable sous le rapport des moyens et des progrès techniques.
- Du temps des Pharaons, on échelonnait et tordait les filaments ensemble pour en former un fil. Seulement, an lieu de nos machines gigantesques, c'était un à un, J la main et par l’entremise du fuseau retrouvé sur leurs monuments, que l’étirage et la torsion étaient exécutés. Quant au métier 1 tisser, ses organes et leur manœuvre étaient ce qu’ils sont restés. L’admirable invention des lisses qui permet de faire agir simultanément un nombre quelconque de filspar une impulsion unique; de les partager par faisceaux et de leur imprimer des mouvements variés, pour en
- s'est élevée l’année dernière à 847 millions de francs. Si en v ajoute les fils, on arrive à près d'un milliard, non compris 124 million* d’objets de confection. Celte exportation représente à peu près un chiffre double de celui de tous les autres articles fabriqués on France vendus à l’étranger dans la môme année.
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-
-
- 84 DES ARTS TEXTILES,
- obtenir des croisures d’apparences diverses, par l'insertion uniforme ou variée du fil de trame, formait déjà la base du tissage dans l’antiquité. Les auteurs des temps les plus reculés font remonter l'origine de ces moyens fondamentaux aux événements fabuleux, et à défaut des noms des véritables inventeurs, ils attribuent ces résultats du génie ou d'une série de tâtonnements séculaires à des dieux ou au moins à des princes. Si ces versions ne sont pas exactes, elles témoignent du moins de l’importance attachée par les anciens aux bienfaits résultant de l’usage de ces procédés et de ceux également connus, tant pour produire les feutres que pour former des tissus de fantaisie par l’entrecroisement des fils, ou des apparences diverses résultant de certains apprêts encore en usage.
- Nous avons traité les détails de ce sujet ailleurs1. Nous devons nous borner, pour le moment, à l'indication que les Égyptiens d’autrefois, et probablement avant eux les Indiens et les peuples de l’Asie, étaient parfaitement familiarisés avec les éléments fondamentaux, indispensables encore aujourd’hui à l'exécution de l’une quelconque des nombreuses variétés de tissus, qui forment le domaine de l’industrie des matières textiles. Ajoutons qu'au point de vue de la perfection du travail, les peuples de ces contrées et de l’Orient nous sont restés longtemps supérieurs, et le sont encore dans certaines spécialités. Ils ont pour eux l'expérience séculaire appliquée à des moyens stationnaires et invariables, et de plus les avantages des climats, particulièrement favorisés sous le rapport des couleurs de la lumière, c’est-à-dire au point de vue de la richesse et de la splendeur des spectacles de la nature et de leur influence artistique.
- Malgré les fables sur l’origine divine ou princière de l'invention de certains moyens, on sait que le travail industriel n’en était pas plus honoré et estimé, et qu’il était dévolu aux esclaves dans les temps et les pays oit l’esclavage existait. Plus tard, lorsqu'on commence à en trouver des traces chez les Occidentaux, ce sont les artisans de la plèbe, plus misérables peut-être que les esclaves, qui s’en occupeut. Cependant le travail a dû successivement acquérir une certaine importance dans nos confiées, puisque nous voyons Charlemagne s’en préoccuper, l'installer dans ses domaines et lui témoigner de la sollicitude. Il avait les Usités sur le travail du colon, des laines, chez Baudry, libraire.
- 1. Voir
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-
- 85
- DBS ARTS TEXTILES, déjà autour de sa demeure quelque chose d’analogue aux établissements, devenus des manufactures impériales et royales depuis, avec cette différence que Charlemagne paraît avoir fait confectionner, non-seulement des produits spéciaux et de luxe, mais tous les objets dont lui et les siens avaient besoin. Ses gynécées renfermaient des fileuses, des tisserands, des tailleurs, etc.
- Du huitième au douzième siècle, l’art de faire des tissus n’était évidemment pas resté stationnaire; malgré les malheurs du temps, l’oppression même de la plèbe et des artisans n’a pas été étrangère à l'origine de la formation des associations qui furent d’abord des espèces de compagnonnages, constitués régulièrement plus tard, sous Philippe-Auguste (H88), en corporations. Ce sont surtout les statuts concernant les drapiers drap-pant, les toiliers et les merciers qui remontent à cette époque. Moins d’un siècle après, ces compagnies avaient pris un développement considérable, attesté par les règlements de saint Louis. Le Livre des métiers mentionne en effet l’existence antérieure et déjà ancienne des tisserands en laine, en fil de lin et de chanvre, ainsi que la chapellerie en laine et la fabrication des couvre-chefs en soie pour dames. Cependant la production de la soie en France, plus récente que le tissage des fils de la même matière, n’était encore qu’à l’état d’essai environ deux siècles plus tard, sous Louis XI. On sait que ce souverain tenta son introduction en Touraiue. Elle eut plus de succès quelque temps après en Provence, lorsque cette province fut unie à Naples au treizième siècle. L’influence des croisades et du voisinage de l’Italie, si avancée alors dans la fabrication des étoffes et surtout dans la draperie fine et les soieries, est en effet incontestable sur les progrès qu’on remarque dès lors dans nos principaux centres où se confectionnent les tissus. Des noms fondamentaux d’étoffes, tels que calicot, damas, mousselines, droguets, popelines, gazes, moquettes, florences, venant de Calicut, de Damas, de Mossul, de la ville des papes, de Dimack, de Florence, sont là pour attester des origines orientale et italienne. Les règlements français concernant le travail de la soie, entre autres, paraissent d’ailleurs être copiés sur ceux concernant le même objet, et venus de Venise au commencement du treizième siècle; ils furent à peu près renouvelés par François Ier. Mais la guerre
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- 86 UES ARTS TEXTILES,
- et les dissensions intestines neutralisèrent ces premières impulsions conséquences de l'influence italienne sur l’industrie de la soie, jusqu’à l'avéneraent de Henri IV. Aussi ce monarque est-il considéré, avec une certaine raison, comme le fondateur du travail de la soie et des soieries en France. Ses efforts pour propager la culture du mûrier sont bien connus. Ils sont l’un de ses titres à la reconnaissance de la postérité.
- Les toiles de coton pures, ne se faisaient pas encore en Europe. De petites quantités de coton du Levant seulement étaient employées à faire une étoffe en fil de lin tramée en coton; ces produits déjà mentionnés sous le nom futaines, dans les ordonnances de François Ier, se fabriquaient principalement à Rouen. Leur nom paraît venir de fustaneros et semble indiquer une origine espagnole : les Maures les avaient sans doute fait connaître dans cette contrée.
- Le tiers de siècle qui sépare la mort de Henri IV de l’avéne-ment de Louis XIV n’offre pas de fait qui intéresse particulièrement l’industrie des tissus. Mais avec l’administration de Colbert, elle prend un nouvel essorl : on connaît les mesures générales et spéciales qu’il prit à cet effet. La création des voies de communication, les dégrèvements d’impôts sur les matières premières, les positions splendides faites aux plus habiles fabricants étrangers pour les attirer en France; les reglements établis en vue d’arriver à la perfection des produits, avaient amené les industries textiles à un état de prospérité inouïe au moment de la révocation de l’Édit de Nantes. Depuis lors jusqu’à la lin du dix-huitième siècle, malgré bien des efforts et des inventions importantes à peine connues et dont nous citerons bientôt quelques exemples, l’industrie française se laissa devancer par celle de ses concurrents de l'Europe et surtout de l'Angleterre. Celle-ci a continué à conserver sa prééminence quant à l’importance de ses résultats.
- Il
- Voyons maintenant le rôle et l’influence de la réglementation sur les progrès techniques? Les principes et les tendances des règlements se modifièrent avec les temps et les circonstances. A l’origine, ils furent purement fiscaux, en vertu du droit régalien.
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- Le souverain accordait les brevets d’apprentissage, les lettres de maîtrise, faisait procéder au contrôle des produits, le tout moyennant rétributions payées à un fonctionnaire spécial qui, pendant longtemps, avait le titre de roi des merciers. L’injustice et l’arbitraire de cet important fonctionnaire donnèrent lieu à de nombreuses plaintes et contribuèrent à déterminer saint Louis à réviser les règlements concernant les corporations. Ce grand travail fut confié à un homme éminent par son intelligence et sa probité, au prévôt Estienne Boileau, rédacteur des statuts publiés sous le nom de Livre des métiers. La lecture des dispositions de ce code du travail démontre que ses auteurs étaient guidés, pour la première fois peut-être, aussi bien par des sentiments d’équité et d’utilité publique que par des vues de lucre. Cependant l’esprit de ces deux grands hommes ne paraît pas avoir toujours inspiré leurs successeurs. Malgré les conventions écrites, les abus se renouvelèrent et se perpétuèrent à tel point que François II dut supprimer la charge de roi des merciers; il en confia les fonctions au duc d'Orléans, fils de François I", déjà grand chambrier, et inspecteur des arts et manufactures. Malheureusement le nouveau titre du fonctionnaire ne changea pas l’état des choses, et la dignité de roi des merciers fut rétablie après la mort du duc d’Orléans. Elle dura jusqu'à Henri IV, qui la supprima définitivement avec des considérants sévères contre les abus du passé, et des menaces énergiques contre ceux qui les reproduiraient. Ce roi modifia et améliora les règlements en vigueur, chercha à les étendre à tous les métiers existants. Les sentiments généreux de ce souverain et l’existence des abus des corporations se trouvent clairement indiqués dans un passage du préambule du règlement général sur les maîtrises. On y lit : « esviter aux partialités, monopoles, lon-« gueurs et excessives despenses qui se pratiquent journellement « au très-grand interest et dommages des pauvres artisans, « desirans obtenir le degré de maîtrise. »
- Quoiqu’un édit de Louis XIV [mars 1691) signale les mêmes abus, ce monarque, dans un but fiscal d’abord et aussi avec l’espoir d’arriver à des produits plus parfaits, étendit la réglementation à tous les métiers nouveaux que le progrès, malgré les malheurs du temps, avait fait naître depuis l’élan donné à l'industrie pendant les dernières années du règne de Henri IV.
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- Les tentatives qui se sont succédé pour détruire les conséquences fâcheuses résultant de l’oppression antérieure des corporations, furent vaines, parce qu’elles découlaient naturellement d’un principe vicieux, de l’inégalité du droit de travailler et de la supposition que c’était une propriété royale, dont la couronne pouvait disposer à son gré. Dans le préambule d’un édit devenu fameux, du mois de février 1776, Turgot posa enfin, dans les termes les plus éloquents, les principes de la liberté de travailler dont nous jouissons. On sait que les paN lements firent une opposition à cet édit, et que Louis XVI se vit forcé de revenir aux anciennes institutions, qui disparurent définitivement par un décret de la Constituante.
- Avant d'indiquer les influences favorables des corporations sur l’habileté des artisans et la bonne confection des produits, achevons l’énumération de leurs abus en signalant la quasi impossibilité ou était toute idée nouvelle, tout procédé original et avantageux, ou toute invention de se faire jour dès que le moindre intérêt des membres de la corporation se trouvait ea jeu. Trouvait-on un moyen de réaliser plus rapidement et de faciliter l’apprentissage d’un métier, les nombreux apprentis et compagnons privilégiés qui s’étaient imposé des sacrifices de temps et d’argent pour jouir du droit d’exercer leur profession, savaient s’opposer, au besoin, par la force, ù toute innovation. Le moyen avait-il pour but de changer quelque chose dans les errements prescrits, c’était bien pire encore, les maîtres y faisaient obstacle. Un changement quelconque, quels que fussent sa tendance et ses avantages présumés, rencontrait mille difficultés.
- La puissance des corporations venait surtout de leur caractère complexe; elles étaient industrielles, commerciales, religieuses et parfois militaires; elles étaient par conséquent unies parle culte, la foi, l’intérêt et la force. Chaque métier avait sa bannière sous l’invocation d’un saint; chacune des corporations formait, depuis Louis XT, une compagnie de milice faisant un service analogue à celui de la garde nationale actuelle; mais nous n’avons ici à nous occuper que de leur influence sur le progrès industriel et à démontrer, par quelques exemples, ceux qui ont été méconnus ou étouffés à leur naissance.
- Léonard de Vinci invente, sous François Ier, la machine la
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- DES ARTS TEXTILES, phis avantageusement appliquée à l’industrie des tissus, la tondeuse automatique à lames hélicoïdes; il n’en fut même pas question jusqu'à ce qu’elle fû1 réinventée il y a un demi-siècle environ. Ün drapier drappant très-habile avait été plus heureux pendant quelque temps : il avait imaginé les apprêts des lainages par des appareils chauffés et les appliquait, au grand scandale de ses concurrents, qui obtinrent leur confiscation en 1601, sur les dénonciations des gardes du corps de la draperie. Bien entendu que l’intelligent inventeur de moyens qui ontrendu tant de services depuis, dut supporter i’amende inscrite dans les règlements pour le cas prévu.
- L’inventeur ou promoteur de l’admirable métier à faire les bas et la bonneterie, a dû supporter toutes espèces de tribulations suscitées par la corporation ; aussi s’est-il expatrié.
- Le célèbre métier de Vaucanson, à faire automatiquement les étoffes façonnées de toutes espèces, complet et tout à fait pratique à son apparition, n’a jamais été employé et n’a dû sa célébrité momentanée qu’à la spirituelle façon dont les journaux du temps l’ont annoncé. L’attention publique était éveillée par la mention qu’un fine pourrait désormais remplacer le tisserand le plus habile et faire les plus belles soieries. Cette annonce excita la curiosité presque autant que celle des fameux jouets automates du même auteur. Quant aux remarquables travaux du même auteur sur le moulinage des fils de soie et le perfectionnement des machines à mouliner, basé sur les théories scientifiques les plus précises, il n’en fut question que dans des mémoires; c’est à peine si on fit l’honneur d'un essai aux moyens du grand ingénieur. 11 ne doit pas moins être considéré, selon nous, comme le premier savant qui appliqua la science à l’industrie et surtout aux industries textiles. Ses machines utiles, don libéral du promoteur de notre Musée industriel, religieusement conservées par le Conservatoire impérial des arts et métiers, sont là pour attester que ses inventions peuvent être comparées, sous le rapport de la perfection et par leur côté pratique, aux moyens les plus perfectionnés employés depuis dans la même direction. Cependant aucune de ces machines n’a été sérieusement appréciée par ceux qui auraient eu un intérêt énorme à s’en servir, ftous ne craignons pas d’avancer que si les travaux de Vaucanson avaient été compris par ses contemporains, la France aurait pro-
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- bableraent pris l’initiative dans le travail automatique qui « fait la fortune colossale de l’Angleterre et lui a donné tant d’avance sur nous. A défaut de ce succès, il reste à Vaucansoa la gloire d’être le véritable fondateur du Conservatoire des arts et métiers.
- A côté des justes reproches qu’on peut adressera la régie-mentation eu général et à ses dispositions arbitraires et oppressives, il faut cependant reconnaître qu’elle a servi le progrès futur en un point, en élucidant minutieusement certaines conditions de travail pour arrivera la perfection des produits. Les règlements déterminaient, en effet, pour une série d’articles spécifiés, la nature, l’origine et (es qualités de la matière première, la manière de la travailler dans tous ses détails, les rapports des éléments divers qui devaient composer les résultats, les dimensions et les poids par unité de surface, les apparences, les caractères et les qualités que le produit devait offrir, les défauts dont il devait être exempt, etc., etc. C’est ainsi que, dans le travail de la soie, par exemple, les prescriptions la suivaient dans toutes ses transformations, depuis le cocon jusqu’après la confection del’étoffe, le genre d’appareil pour Hier la soie grëge, le nombre de croisses ou de croisades, la température de l’eau, la vitesse de l’as-ple, etc. Il en était de même pour les divers détails du moulinage des étoffes. Elles devaient avoir une qualité uniforme delà tête ù la queue, être en bonne soie fine bien cuite. Les soies crues n’étaient tolérées que pour certains articles communs ou pour certaines chaînes ; elles étaient exclues des bonnes trames; les qualités et la finesse des tissus étaient indiquées par des marques. Les détails concernant les nombreux lainages étaient bien plus nombreux encore. Ces produits étaient classés par catégories basées sur les genres, les apparences, les quantités de matière, la dimension et les moyens fondamentaux employés à leur fabrication. Le genre de laine, le degréd’épuration, le mode de transformation, cardage ou peignage, l’appareil à filer et les conditions du filage, la réduction au tissage, au foulage, le nombre d’opérations à appliquer dans les apprêts [lainage et tondage , l’ordre dans lequel ces transformations devaient se réaliser, la manièrede presser, etc., étaient scrupuleusement spécifiés. Tl en était de même pour tous les produits. Ce système avait certes les inconvénients de rendre l’industrie en quelque sorte immuable dans des pro-
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- c<5d6$ dont la plupart sont modifiables dans les details de leur application, et d’enchaîner les produits à des types qui devaient changer avec les temps et les contrées. Mais, d’autre part, ou est ainsi parvenu à déterminer des résultats, dont la bonne combinaison des éléments peut encore servir de guide. Pour la draperie par exemple, si l’on veut faire une étoffe dans de bonues conditions, on peutse borner, quant aux proportions, aux caractères de la laine, au degré de foulage, etc., à suivre les errements imposés il y a cent ans par les règlements en vigueur jusqu’à la Révolution. Et, disons-le, l’apprentissage nécessité alors atteignait plus sûrement le but qu’il ne l’a souvent atteint depuis, attendu qu’il offrait presque toujours des garanties ; car, malgré les abus auxquels donnaient lieu les règlements, les épreuves par lesquelles il fallait passer pour devenir compagnon et maître, péchaient plutôt par trop de sévérité, que par une tolérance exagérée. De là un ensemble de circonstances qoi maintenait la réputation des produits des pays qui étaient arrivés à la perfection. Nous ne voudrions cependant pas laisser supposer que nous faisons ressortir ces conséquences avec une arrière-pensée de voir revenir le régime auquel elles étaient dues. Nous voulons seulement constater ce que le système nouveau de la liberté de travailler doit aux institutions qui l’ont précédé. Celles-ci lui ont, dans une foule de cas, appris d'une façon rigoureuse, la meilleure voie à suivre pour obtenir la perfection dans l’exécution. Elles stimulaient la bonne façon, l’emploi de la bonne matière, et précisaient les modes de transformation et la meilleure manière de la réaliser.
- L’industrie dans son enfance était maintenue sous la tutelle de la loi, qui avait la prétention d une mère; mais il en est parfois d'inintelligentes, intéressées cl avides, qui voudraient perpétuer la minorité de leurs enfants et ne jamais cesser de les diriger d’une façon absolue, et par conséquent, les laisser sans préparation pour l’époque de leur émancipation et de leur majorité.
- TH1VA1L AUTOMATIQUE.
- La brusque et complète suppression des corporations des maîtrises et des jurandes, eût peut-être, pendant quelque temps,
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- produit des perturbations toutes particulières» si elle n’avait i concordé arec l’apparition du travail automatique. La liberté • aidant, les premières tentatives dans cette voie faites en Angleterre furent imitées chez nous avec un grand empressement. On : se préoccupa presque exclusivement dans les premières années de l’application des transformations automatiques, des moyens d’arriver autant que possible à remplacer le travail à la main tel qu’il était exécuté, par celui des machines, sans songer aux modifications forcées qui en devinrent la conséquence. C’est cette période pendant laquelle on cherchait uniquement la substitution de la machine à la main que nous nommons la phase purement mécanique.
- Mais on reconnut bientôt que l’introduction des machines dans les travaux fondamentaux, tels que celui du filage et du tissage, nécessitait tout d’abord des modifications importantes dans les opérations préparatoires. Il fallait désormais diviser le travail dans des proportions étendues, opérer l’épuration et les dis* positions préparatoires sur les filaments presque isolés ou en très-petits faisceaux mathématiquement régularisés. De là la nécessité d’appareils nouveaux, de combinaisons spéciales, d’opérations et d’études particulières pour suivre la meilleure marche dans les transformations. L’époque pendant laquelle ces améliorations se sont le plus particulièrement réalisées, nous a paru pouvoir ; être caractérisée par la désignation de phase technique.
- Enfin, les résultats obtenus pendant la phase technique ne suffirent pas encore pour obtenir la perfection et réaliser toutes les conditions économiques désirables. 11 a fallu alors commencer l’application rigoureuse du calcul à la stabilité des machines, au fonctionnement de leurs organes, dont certains font jusqu’à 7000 révolutions à la minute, déterminer la combinaison des machines les unes par rapport aux autres dans la série de l’assortiment. Il a fallu aussi se préoccuper des influences des conditions extérieures sur la substance en œuvre, analyser l'effet de la chaleur, de la ventilation, de l’humidité, de l’électricité, etc., sur leurs transformations ; étudier les résultats variables suivant la nature des substances ; la conséquence des mélanges de substances de même nature et de même origine, mais différentes de caractères, et des mélanges de matières diverses; rechercher de nouveaux procédés d’appréts, etc., en un mot, entrer désormais dans une
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- phase où l'exécution matérielle appelle à chaque instant à son secours, les sciences du calcul et de l'observation. Il n’y a pas une de nos grands manufactures, où la connaissance de la mécanique, de l’histoire naturelle, de la chimie, de la physique et de l’économie industrielle ne trouve à s’utiliser et à éclairer les conditions du travail. C’est par ce motif que nous avons considéré l’état actuel comme appartenant à la phase scientifique proprement dite. Ses résultats, loin d’être à leur apogée, sont cependant remarquables, si l'on considère que ses efforts remontent à un demi-siècle à peine. Mais l’un des éléments vivifiant du nouveau régime industriel et qui le distingue surtout de l’ancien, c’est non-seulement l’abolition du droit régalien, appliqué au profit d'une catégorie de privilégiés, et auquel la liberté de travailler et le travail automatique sont venus se substituer; mais encore le droit de propriété reconnu temporairement à tout individu qui le premier est parvenu à une application ou à un résultat qui n’existait pas avant lui. En ne considérant la législation sur les inventions en ce moment très-controversée, que par ses résultats directs, et en laissant de côté les grands aperçus sur la nature, l’origine, et la légitimité de la propriété en général, nous croyons pouvoir avancer que le brevet d'invention, ne fût-il que le prix de la course, ou la timbale arrachée au bout d'un mât de cocagne, aurait encore selon nous plus d’avantage et d’utilité pour tous, pour la société et le prétendu privilégié, à être maintenu que supprimé. Cet état civil des découvertes plus ou moins importantes, a de plus dans l’état actuel des choses, l’avantage de fournir des documents industriels que l’histoire des progrès chercherait vainement ailleurs.
- Le remède le plus efficace contre les abus qu’on reproche à tort ou à raison à la législation dont nous parlons, réside incontestablement dans l'instruction technique. Elle met chacun en état de se rendre un compte exact de l’originalité et de la valeur des moyens plusou moins valablement brevetés.
- Ce n'est d’ailleurs qu’en possédant les connaissances acquises dans une direction scientifico-industrielle donnée, qu’on peut espérer faire faire de nouveaux progrès.
- La difficulté gtt dans le choix d’une méthode d'enseignement tellement claire, précise et complète, que tous les éléments et
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- l’ensemble des faits dont elle a à traiter s’enchaînent naturellement, s’expliquent progressivement aussi bien par l’exposé théorique que par des démonstrations expérimentales, et que, malgré l’étendue du plan général, tous les détails pratiques y trouvent leurs places. C’est grâce à une méthode de cette valeur qu’on ira rationnellement et par le plus court chemin du connu à l’inconnu, et que les phénomènes expliqués serviront à conduire à la réalisation des desiderata cherchés.
- Sans pouvoir nous flatter d’avoir trouvé la méthode d’enseignement qui réalise complètement ce programme, nous avons néanmoins cherché à y satisfaire autant que possible par l’adoption du plan consigné dans l’exposé suivant.
- III
- NOTIONS GÉNÉRALES.
- Nomenclature, origines, classification naturelle et pratique, étude à l’état brut et épuré, des caractères, qualités, propriétés des substances fondamentales, de celles en voie d’essai et susceptibles d’étre transformées on fils et en étoffes. Influence des agents physiques et chimiques sur leurs transformations. Estimation de leur valeur et de l’importance commerciale à laquelle chacune d’elles donne lieu sur les lieux de la récolte et dans les diverses contrées qui la transforment. Modes d’épurations à leur faire subir avant de les livrer à l’industrie manufacturière. Recherches des causes des principales variations de prix qui les ont affectées depuis la publication régulière des mercuriales. Distinctions entre les causes permanentes et accidentelles. Examen préliminaire de la situation industrielle et technique de chacune des spécialités auxquelles les matières filamenteuses donnent lieu. Desiderata, voie à suivre pour arriver à leur réalisation, conséquences probables des progrès qui en résulteraient. Tels sont les sujets traités dans los considérations préliminaires qui prennent chaque jour plus d’importance en présence «lu mouvement ascendant des affaires textiles.
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- TRANSFORMATION
- IV
- MATIÈRES PREMIÈRES EN FILS.
- Cette section est divisée en deux parties A et B. La section A embrasse la confection des fils au moyen de fibres végétales ou animales de longueurs relativement très-limitées et variant de i jusqu’à 50 centimètres. Cette catégorie renferme par conséquent le coton, les laines, le lin, le chanvre, le jute, le china-grass, le cachemire, l’alpaga, le poil de chèvres, les divers déchets de soie, etc.
- La section B comprend celle où les moyens naturels permettent d’obtenir des fils continus de plusieurs centaines de mètres, et qui n'ont besoin que de soudages et de doublages spéciaux pour arriver aux longueurs et aux titres nécessaires à la production des divers tissus. Les cocons des divers Bombyx du mûrier sont dans ce cas. Les moyens usités dans la production des fils se distinguent en raison de ces deux grandes catégories de produits.
- Filatures de la section A.
- Les transformations et manipulations nécessaires pour amener les substances comprises dans cette section à l’état de fils reposent sur des principes identiques; les moyens seulement sont modifiés en raison de la nature, des caractères et des propriétés de la matière, et surtout en raison de son degré de pureté, de la composition des corps étrangers à enlever et du volume, des longueurs et grosseurs des filaments élémentaires.
- Les diverses opérations dans l’ordre de leur exécution comprennent :
- t° Les épurations manufacturières, pour rendre à la substance toute sa pureté. Ces moyens sont plus ou moins compliqués suivant la nature de la matière ; ils sont mécaniques seulement, c’est le cas du coton, ou chimiques et mécaniques, comme pour les laines, le lin, le déchet de soie, etc. Ces traitements, dont le but est le même, different essentiellement avec la constitution des filaments.
- 2* Us préparations premières ou du premier degré, ont pour
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- effet, à la première période, de désagréger complètement le*f fibres, de leur restituer l'élasticité que des circonstances acci-j dentelles avaient neutralisée, et de les réunir sous une forme continue et plus convenable aux opérations ultérieures.
- 3° Préparations du premier degré, deuxième période. — Cette partie du travail qui comprend les opérations fondamentales di cordage, du peignage et des moyens accessoires pour y prédis-poser convenablement la matière, a toujours pour but de redresser convenablement les fibres, de les ranger parallèlement entre elles, dans l'épaisseur d'une nappe, de les échelonner1 de façon à affiner et à allonger progressivement la masse. Malgré l'identité du but des deux opérations, les caractères des pro. cédés et des machines different. L’exposé des éléments qui les constituent et l'analyse du mode de procéder des organes fondamentaux, rapprochés des caractères des diverses su bstancw en usage, démontrent les cas où l’une ou l’autre de ces actions peut être le plus avantageusement appliquée, et les modifications à apporter à chacune d'elles en raison de la nature des produits qui lui sont soumis.
- Préparations du deuxième degré, première période. — Celles-^ ont pour but de continuer la dernière partie du travail des pré-; cédenles (l’échelonnement ou étirage et l’affinage de la masse),; et de plus, de régulariser autant que possible le résultat, c’esM à-dire de lui imprimer une homogénéité parfaite. Les moyens^ diffèrent par leur simplicité et leurs caractères fondamentaux) de ceux de la précédente transformation. Ils restent à peu prêt; identiques toutes les fois que leur concours est profitable, ce qu, a lieu pour toutes les substances, excepté pour la laine cardée,. Les changements ou modifications apportés aux machines selon' les substances auxquelles elles sont appliquées, se résument soit dans de légères additions de détails, soit dans des modill-' cations dans les vitesses relatives des organes et dans l'ensemble, des réglages pour arriver au fonctionnement de régime, le plisj favorable à la perfection du produit et à l'économie du rendement. £
- S» Préparations du deuxième degré, deuxième période. — Cefig dernière période des transformations préparatoires les cotai plète en amenant la substance à l'état le plus convenable-
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- pour être filée, c'est-à-dire pour recevoir le dernier degré d’étirage et la torsion finale qui constituent le fil. Quoique le but de ces dernières préparations soit identique à celui des précédentes, les moyens préalablement employés sont cependant insuffisants, H devient nécessaire d’ajouter un organe tordeur à ceux de l’étirage, afin de donner un léger degré de cohésion à la matière pour pouvoir continuer le travail et substituer en général un appareil à envider, aux vases ou pots précédemment employés pour recevoir la mèche préparée. Les machines ainsi constituées se composent de tous les éléments d’un véritable métier à filer. Elles n’en diffèrent que par les conditions d'action, le régimedes vitesses et le réglage général des organes. Cette circonstance d’opérer sur une préparation aussi peu tordue que possible et d’une grosseur presque toujours double à celle du fil auquel elle est destinée, impose les modifications dont il vient d’être question.
- V
- FILAGE.
- Quoique les métiers à filer diffèrent d’une façon notable des machines précédemment employées, le travail qui leur incombe ne change cependant que sous le rapport des quantités d’étirage et de torsion. Elles sont ici, dans des proportions considérables, comparées à celles des précédentes opérations ; les premières ont lieu sur des masses bien plus grandes, et les secondes sont appliquées sur des volumes plus petits.
- Deux systèmes de métiers à filer se partagent, dans des rapports inégaux, le travail de toutes les natures de substances : ce sont le Mull-Jenny et le Continu. Le premier est de beaucoup le plus employé, quoiqu’il exige bien plus de place et opère en apparence moins économiquement que le second. Il est cependant des filaments tels que le chanvre, le lin, le jute, la laine longue et certaines catégories de fil de coton pour lesquelles le second seul est employé. Les motifs de ces préférences et de ces distinctions seront naturellement étudiés au moment voulu.
- Nous devons d’ailleurs rappeler que les appareils et machines pour amener au même résultat les diverses fibres textiles, tout VU. 7
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- en offrant une grande analogie de principes, sont néanmoins modifiés dans les détails et les réglages, en raison de la natafï] des substances et du genre de produit à réaliser. Il résulte <te' cette nécessité des différences telles, dans la série de machina employées dans chaque cas, que le nombre de genres d'assot*. timents est assez considérable. Une seule spécialité en compte toujours plusieurs pour transformer des filaments de mén» nature. La filature de la laine en compte quatre, le coton deai et parfois trois, le chanvre et le lin deux, les déchets de soit au moins trois. L’étude de la composition de ces divers assofc timents à elle seule donne lieu à une connaissance toute récente qui n’est pas encore suffisamment répandue; renseigneraeüi doit par conséquent y insister tout particulièrement.
- Filature de la section B. Production des fils de soie.
- L’industrie séricicole, qui a un but identique aux précédents, la production d’un fil parfait, mais d’une nature spéciale, repose sur des moyens particuliers sans analogie avec ceux de la filature proprement dite. Elle a pour but l'éclosion et l’élève delà larve dans des conditions qui réclament le concours des connaissances agricoles et manufacturières dans sa première pé-^ riode; celle de la formation des cocons et des papillons reptt^ ducteurs qui constituent Y art du magnanier. La mise en liberté; des fils élémentaires de ces pelotes de soie naturelle ou cocon?/ et la réunion d’un plus ou moins grand nombre de ceux-ci pott obtenir la grége, est du ressort de la seconde spécialité, désignée sous le nom de tirage, de dévidage ou de filature des coevai. Enfin, la torsion à des degrés variables d’une seule ou de plusieurs grèges réunies, pour en former des fils de titres tl d’apparences variés, susceptibles de se laisser décreuser, id-primée aux opérations du moulinage, constitue la troisièttft branche manufacturière du travail des fils de soie. Quoique tt&' simples dans leur apparence, les moyens en usage sont d’nnfe application si délicate, qu’ils peuvent, toutes choses égal#, rendre des produits d’une valeur très-différente suivant l’haM4* leté et le degré de connaissances qui ont présidé à ces spécialité*. Quelques mots suffiront pour le prouver : le magnanier do# pouvoir se rendre compte de la qualité de la feuille du mûri»
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- blanc, nourriture exclusive des vers, de celle des œufs, du meilleur mode de leur conservation, de l’époque et des moyens les plus convenables pour les faire éclore, et des soins hygiéniques indispensables pour les élever jusqu’après la formation des cocons. L’éleveur est par conséquent appelé à réaliser son industrie par l’application de moyens, de procédés et de soins, déterminés et recommandés par les sciences naturelles et positives. Des exemples récents prouvent toute la part qu’elles peuvent prendre à la prospérité de cette importante branche industrielle. Les conditions d'un autre ordre à réaliser dans la production de la soie grége ne sont pas moins délicates : le fil si ténu, élaboré, replié sur lui-même sous forme de coque par l'insecte, est aplati et conique : pour lui donner la perfection, la ténacité et la régularité recherchées, il est indispensable d’opérer leur juxtaposition et leur adhérence de façon à corriger ses défauts naturels et à produire un résultat ne laissant rien désirer sous le rapport de l’homogénéité et de la constance des caractères dans toutes ses parties. Le problème consiste par conséquent à former, avec des fils élémentaires d’une longueur moyenne d’environ 500 mètres et d’une section différant de 1 à i sur cette longueur, un fil indéfini n’étant limité que par le développement des récepteurs et doué d’un égal diamètre sur tous les poiuts. Le produit doit, de plus, offrir tout l’éclat et la téna* cité maxima dont la substance est susceptible. La réalisation de ces conditions nécessite la mise en pratique d’un certain nombre d'autres qui font l’objet des leçons sur la matière.
- Enfin si le moulinage ne repose que sur l’application de la torsion utilisée dans une foule d’autres cas, il est accompagné cependant de préparations préliminaires et accessoires, dans le but d’épurer et d’assurer la régularité parfaite du fil. Celui-ci peut d’ailleurs varier d’apparences et de propriétés en raison de la nature et de la combinaison des fils élémentaires qui le composent et delà différence des torsions qu’ils ont subies isolément ou simultanément. De là cette foule d’articles, connus sous les noms de poil, trame, organsin, marabout, grenadine, crêpes, soie ondée, rondelette, fleuret, chappe, galette, fantaisies, guipée, cordonnet, fil à coudre, etc., etc.
- Ces indications suffisent pour démontrer la nécessité de grouper méthodiquement tous les produits en raison de leurs carac-
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- téres, afin d’arriver à en faire comprendre plus facilement les moyens fondamentaux qui les déterminent et par lesquels og peut les modifiei conformément aux rôles spéciaux qui leur incombent dans les résultats auxquels ils sont destinés.
- VÉRIFICATION DES CARACTÈRES ET DES PROPRIÉTÉS DES FILS.
- Il est aussi indispensable de se rendre compte de la nature, des propriétés, des caractères et des qualités des fils destinés a«i étoffes, que de s’assurer de la valeur des matériaux destinés aux constructions. Ceux-ci sont, en général, plus faciles à estimer sur les apparences que les premiers. Cependant, jusqu’ici les moyens précis pour la constatation des points essentiels à rechercher dans les substances textiles ne sont pas encore aussi généralement usités qu’ils devraient l'étre. Les moyens comprennent : le titrage ou numérotage, pour déterminer les rapports de l’unité de longueur et de poids; les essaie, pour constater la ténacité et l'élasticité; le conditionnement, dans le but d’apprécier leur état hygrométrique, et parfois le iécreutage de la soie ou du lia, et le dégraissage des laines pour évaluer leur degré de pureté. Ces vérifications reposent, les unes sur des moyens mécaniques, et les autres sur des procédés chimiques; leur efficacité dépend de la précision avec laquelle elles sont pratiquées. Les considérations importantes qui s'y rattachent sont développées dans l’enseignement et basées sur des expériences faites sous les yeux des auditeurs.
- AFPRÈTS DES FILS.
- Toute une série de fils, celle surtout destinée à la couture, doit présenter une netteté et un brillant particulier à la surface; ce genre de produits est par conséquent soumis à des traitements correspondant à des vernissages, appliqués par des machines spéciales et sous l’action de tensions plus ou moins fortes. D’autres, tels que ceux destinés aux lisses des harnais, sont simplement vernis. Parfois, lorsqu’ils sont en fils de laines retors et doivent concourir & certains tissus, ils sont débarrassés de leur duvet par le flambage au gaa. Quelquefois aussi, on chine les fils d'une nature quelconque ; ces divers traitements, variant en raison de la nature et du genre des produits, rentrent dans la ca-
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- tégorie des apprêts des fils en général, et exigent des connaissances pratiques assez étendues pour former plusieurs spécialités distinctes.
- VI
- TISSAGE.
- Les étoffes obtenues par l'entrelacement des fils au tissage, envisagées sous le rapport de leurs destinations diverses» peuvent former trois grandes catégories : celles employées aux vêtements, ou dans l’art vestimentaire, celles destinées à l’ameublement; les tentures, tapis, tapisseries, garnitures de meubles, de voitures, pour les harnachements, etc.; enfin, celles de la troisième ont les caractères les plus variés pour être utilisées à des usages divers ; dans la navigation, le campement, l'emballage, le blutage, les tamisages, le filtrage, le pressage, la garniture des cardes, pour des conduites, des sceaux, comme récepteurs de gaz dans l’aérostation, etc., etc.
- Chacune de ces classifications principales peut, à son tour, se subdiviser en groupes suivant leurs propriétés spéciales.
- Les tissus pour vêtements, par exemple, indépendamment de leurs destinations fondamentales, pour satisfaire aux exigences de la décence et du luxe chez tous les peuples civilisés, peuvent être classés : en produits peu conducteurs de la chaleur, pour former ce qu’on nomme les vêtements chauds et préservateurs contre la rigueur des saisons et des climats ; en produits spécialement hygiéniques et absorbants, pour pomper et laisser évaporer les émanations du corps, tels que les flanelles, les tricots de laine, etc., et en produits isolants, remplissant le rôle d’écrans, contre l’action des agents extérieurs, du soleil, de la pluie, de l!humidité, etc. On arrive à réaliser les résultats en vue de chacune de ces destinations par le choix rationnel des matières, combiné à des moyens spéciaux d’entrelacements. Les filaments les plus fins, les plus condensables par leur forme, les plus propres à emprisonner l’air interposé, et les plus susceptibles de se prêter à des entrelacements pouvant en contenir la plus grande quantité sous l’unité de volume, tels que ceux des poils de la laine, donneront toujours le plus sûrement les produits peu conducteurs de la première classe. Les moyens et la nature des substances
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- doivent présenter les caractères contraires à ceux qui viennent d’être énumérés, lorsqu'il s’agit d'arriver à la confection des articles destinés au rôle d’écrans.
- Les conditions de la fabrication varient de nouveau pour la production des tissus de la classe destinée à l’ameublement; elles diffèrent avec leurs buts, suivant leurs usages, et qu’ils doivent être tendus ou drapés, foulés aux pieds, ou servir de rideaux et à orner les murs et les meubles.
- Enfin, c’est par les moyens mis en œuvre dans les produits destinés aux industries diverses que l’art du tissage révèle toute l’étendue de ses ressources, l'ingéniosité et la précision de ses moyens. Les blutoirs à mailles microscopiques en gaze de soie, les étrendelles en crin d’une construction si robuste, qu’elles résistent aux actions énormes de la presse hydraulique, dans les stéarineries, les huileries, etc.; la régularité et l’élasticité des rubans de cardes, l’imperméabilité des tuyaux sans couturé sous les plus fortes charges et celle non moins efficace des tissus des ballons contre la fuite du fluide gazeux, témoignent de la diversité des caractères à réaliser.
- En outre de ces exemples tranchés, pris dans des spécialité? distinctes des arts textiles, on peut également faire ressortir leur fécondité en citant les variétés principales auxquelles arrive chacune des branches fondamentales, grâce aux ressource* et aux modifications des moyens techniques agissant sur la même substance. Avec des fils simples du coton écru, par exemple, on obtient : \ °la grande variété des cotonnades depuis les calicots les plus ordinaires jusqu’aux plus fines mousselines, comprenant les percales, le basin, le nansouk, le nankin, le jaconas, la batiste d’Écosse, la tarlataue, la gaze, etc.; 2°les articles à armures, tels que les croisés, les piqués, les brillantés, œil-de-perdrix, etc. ; 3° certains articles à surface duveteuse par l’apprêt, tels que les finettes, les futaines, les molletons, etc.;
- les velours, velvets, velvetines de toutes espèces, obtenus par des moyens spéciaux ; o° le linge bouclé pour le service du corps et les frictions hygiéniques; 6° les tissus à mailles élastiques'ou tricots de tous genres ; 7° les tissus à mailles fines ou tulle* bobins et tulles par la chaîne; 8'* les tissus doubles ou â manchons, tels que tuyaux, sacs sans couture, mèches, étoffes plis; sées> etc. ; 9° les articles à formes, tels que corsets, ceintures,
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- justaucorps, bas élastiques à fils serrés avec combinaison de fils de caoutchouc, etc. Si de ces articles nous passions aux produits façonnés, damassés ou à fils de couleurs diverses, les variétés s’étendraient à l’infini.
- Les fils de chanvre et de lin donnent à leur tour uue échelle de produits dont on peut se faire une idée de l'étendue en citant les toiles d’emballage comme point de départ, et les dentelles comme limites extrêmes. Ce domaine renferme par conséquent les toiles à voiles pour sacs, les coutils, les damassés pour service de table, les batistes, la mulquinerie, etc. Dans les lainages en général on remarque les feutres de toutes espèces, les produits tissés depuis l’étoffe si diaphane et si légère qu’elle en a reçu lo nom de mousseline de laine, les gazes, les baréges, jusqu’aux tissus épais auxquels leur caractère a valu le nom de cuir-laine.
- Enfin, les gazes, les crêpes, les taffetas, les satins, les blondes, les tissus à bluter, les peluches, les velours, etc., donnent une idée nette des principales variétés auxquelles les artifices du tissage de la soie permettent d’arriver.
- Si aux ressources directes résultant de la modification des moyens fondamentaux usités dans l’entre-croisement des fils, on ajoute celles provenant de la combinaison entre eux de fils de natures diverses, pour concourir à une même étoffe, les résultats donneront les articles connus sous le nom de mélangés : leurs variétés s’étendent à tel point qu’il est difficile de les préciser. Leur nombre peut être proportionnel pour chaque article à celui des combinaisons et des permutations possibles entre les fils des substances en usage, qui comprennent actuellement non-seulement les matières fondamentales, le coton, le lin, les laines et la soie, mais encore le cachemire, l’alpaga, le poil de chèvre, de chameau, le jute, le chinagrass, etc. Chacune d’elles peut se combiner avec l’une ou l’autre de ce tableau. C’est ainsi, par exemple, que l’alpaga forme, soit avec le coton, la laine ou la soie, l’importante classe des tissus dits Orléans; que le coton et la laine donnent la grande famille des baréges ; que la soie et la laine forment d’innombrables variétés, etc.
- Ces exemples, que nous pourrions multiplier pour démontrer l’étendue considérable du domaine du tissage, suffisent pour donner une idée des connaissances diverses que réclame l’ensemble des spécialités qu’il embrasse. Leur diversité nous a
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- imposé l'obligation de rechercher une classification qui simplifie singulièrement l’étude de cette grande branche du travail des étoffes, et sans laquelle il nous paraît presque impossible d’embrasser d’une façon méthodique les faits si nombreux de cette spécialité, dont nous ne pouvons pour le moment que donner une idée succincte, malgré l’étendue de cet exposé1.
- VII
- APPRÊTS DES TISSUS.
- Les apprêts destinés à épurer les étoffes, à réparer les défauts de la fabrication, à développer de la façon la plus efficace les propriétés des matières premières qui les composent, et à leur donner une apparence aussi flatteuse que possible, ont par conséquent, pour les étoffes, une destinatiou analogue à celle des travaux de la plupart des autres arts pour donner l’aspect particulier aux objets qu’ils trausforment, et sans lesquels ils resteraient à l’état brut, dépourvus sinon de ce qui fait leur valeur directe, mais de ce caractère confortable, élégant et distingué qui frappe et attire l’œil, et sans lequel cette valeur serait à peine appréciée par la masse des consommateurs.
- Les procédés et les moyens sont nécessairement basés d’une part sur la nature, les caractères et les propriétés des matières premières, et de l’autre sur le genre de produit à réaliser. Ils ne peuvent rester identiques pour les substances végétales et animales, les tissus lisses et duveteux, les étoffes ternes et brillantes, les articles épais à fils serrés et les articles légers à mailles, etc., etc. De là les nombreuses spécialités distinctes qui constituent l’art de l’apprêteur. Pour exceller dans sa direction, il doit non-seulement être initié.à tous les détails de son art, mais être familiarisé avec les connaissances générales qui concourent à l’exécution du produit auquel il doit donner la der-
- 1. La notation 61 classification algébrique des tissus forme le sujet d’une leçon spéciale. Ce travail a été publié dans le temps par les Comptes rendus de l’Académie des sciences et la plupart des publications scientifiques et industrielles.
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- nière transformation. La description des opérations qui constituent les apprêts permet de faire ressortir dans l’enseignement le mérite, les propriétés essentielles de la matière première, et les conséquences résultant de tel ou tel mode d’opérer. L’étude des divers moyens et procédés ouvre une voie rationnelle pour déterminer à prioti les conséquences de certaines modifications, en un mot le chemin le plus direct à suivre pour arriver à la perfection et pouvoir rechercher les causes des défauts et des accidents qui ne se présentent que trop souvent dans les nombreuses transformations par lesquelles on fait passer la substance.
- Certains moyens d'ornementer les tissus par l’application de la passementerie et de la broderie, se rattachent naturellement à la section des apprêts et en forment le complément. De là la nécessité d'étudier ces nombreuses machines de création récente, imaginées à cet effet. Les principes des machines à broder, à coudre, en usage dans la passementerie doivent, par conséquent, être examinés, et les moyens par lesquels ils réalisent leur but être nettement établis. L’enseignement arrive dans cette partie de sa tâche à établir une filiation utile entre les divers mécanismes de cette catégorie et à condenser les éléments dont ils dérivent à peu près tous.
- VIII
- DES ÉLÉMENTS Qlil DOIVENT ÊTRE PRIS EN CONSIDÉRATION DANS LA CRÉATION D*CN ÉTABLISSEMENT.
- Au point où en est arrivée l’industrie, le succès et la prospérité d’un établissement dépendent autant de la solution d’une série de questions économiques spéciales examinées préalablement, que de l’excellence du matériel chargé de l’exécution des produits. Le choix le plus convenable de la localité sous le rapport de l’approvisionnement des matières nécessaires à l’usine, de la main-d’œuvre et des débouchés, le genre de produit le plus avantageux sous le rapport des bénéfices et de la certitude de l’écoulement, les conditions spéciales de l’installation, la détermination des surfaces, le mode et le genre de construction, l’exposition des ateliers, le choix et l’agencement du matériel, la
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- fixation du personnel, de la force motrice et de la producjjou forment autant d’éléments qui varient pour chaque spécialité, et même pour les principales variétés d’une même branche industrielle. La solution préalable de ces questions exige un ensemble de connaissances qui doivent faire partie de l’instruction d’un chef ou d'un directeur d’usine. L’enseignement doit, par conséquent, après avoir exposé les conditions du problème à résoudre, et la marche à suivre pour arriver à la solution d’après des données scientifiques générales, citer les faits pratiques à l’appui des démonstrations théoriques. Il doit discuter et indiquer les variantes par lesquelles on peut atteindre le but Cette partie de l’enseignement est d’autant plus utile, qu’elle est plus rare et que les éléments qui y concourent sont plus épars, et sont loin encore de former une doctrine indiscutable.
- IX
- CONCLUSION.
- Si on se reporte maintenant, par la pensée, à ce qu’était le travail des étoffes pendant des siècles, jusqu’à la fin du dernier, et si on compare ce passé industriel à ce qu’il est devenu de nos jours seulement d’après l’exposé qui précède, on est frappé, non-seuieraent de son développement extraordinaire, mais du caractère scientifique,c’est-à-dire des moyens rationnels, méthodiques et précis, sur lesquels les transformations reposent et de l’alliance de la théorie à la pratique. La partie théorique et descriptive se bornait autrefois à des prescriptions et à des formules empiriques surannées. La mise en pratique des moyens réalisés à la main, s’opérait avec une lenteur presque incroyable aujourd’hui, et avec un degré de précision variable avec l’habileté du personnel. Presque toutes les opérations s’exerçaient dans des conditions insalubres pour les nombreux ouvriers employés qui ne recevaient qu’un salaire en général insuffisant à leurs besoins.
- Citons quelques exemples concernant l’insalubrité des opérations fondamentales. Les préparations premières, les battage et cardage, donnaient lieu à un dégagement de poussière, de fibrilles et d’impuretés qui causaient les plus graves désordres hygié-
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- niques. Le peignage de la laine et des fibres animales se pratiquait dans une atmosphère chargée d’acide carbonique provenant des émanations des appareils qui chauffaient les peignes. Il en était de môme dans le tirage de la soie à cause des fourneaux à feu nu qu’on y employait. Le tissage s’exerçait en général dans des caves et des lieux plus humides, moins clairs et plus malsains encore. A ces graves inconvénients venaient s’ajouter pour les façonnés le travail de la tire qui rendait difforme et infirme la malheureuse population qui s’v livrait. Celle employée au foulage n’était pas mieux partagée, forcée qu'elle était de séjourner dans des cloaques, et de travailler constamment dans des ateliers moisis au milieu du bruit le plus assourdissant. Le tondage était réputé avec raison le métier le plus pénible et plus dangereux encore que celui de tireur de lacs dont il a été tant question. Les locaux étaient d’ailleurs partout insuffisants, humides, sans ventilation, on ne songeait môme pas à les aérer. Les spécialités les moins pénibles réclamaient une dépense constante de force musculaire, et une attention aussi soutenue que fatigante. De là l’irrégulariLé des produits et leur malfaçon. Quoique tout ne soit pas encore parfait dans le système manu* facturier actuel, que bien des progrès soient encore à réaliser, tous les inconvénients dont il vient d'étre question ont néanmoins disparu avec le régime nouveau. De plus les salaires ont constamment haussé, et les prix des produits ont baissé. Cependant ou peut considérer que nous ne sommes encore que dans un état industriel transitoire, tant sous le rapport du développement des affaires, de la perfection et de l’économie des moyens, que sous celui des conséquences morales et du bien-être des masses. Nous espérons, par conséquent, que grâce aux efforts tentés de toutes parts dans les directions qui intéressent l’industrie, et aux conséquences de la diffusion des connaissances spéciales dont elle est en possesion, et qui s’étendent chaque jour, nous entrerons bientôt dans une phase nouvelle qui sera caractérisée par la disparition complète des inconvénients qui existent encore.
- Ces inconvénients sont la conséquence naturelle d’un état de choses ancien qui n’a pas pu disparaître entièrement, et d’un régime nouveau qui n’a pu réaliser encore d’une manière complète toutes les conditions qui sont, en quelque sorte, des corol-
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- Iaires des principes sur lesquels reposent les moyens industriels de notre temps.
- Le travail automatique, de plus en plus étendu, et la substitution des procédés rationnels à certains errements empiriques anciens, dans la multitude de détails qui incombent aux industries, donneront de plus en plus satisfaction à ces principes. Le temps n’est déjà plus où l’on discutait s’il y avait avantage ou inconvénient à substituer le régime automatique à celui de la main-d’œuvre directe.
- La cause est jugée; pendant que l’on discutait le sujet, il s’est imposé. Nous savons qu’il y a néanmoins encore de sérieux contradicteurs qui gémissent d’abus que nous ne nions pas, quoiqu’ils s’amoindrissent heureusement chaque jour. Ces abus sont du genre de ceux reprochés aux chemins de fer, aux fleuves qui débordent, etc. Mais combien d’avantages le travail automatique n’a-t-il pas réalisés ? et; que ne peut-il encore produire, même souslerapportmoral? S’il fallait le démontrer, on le pourrait facilement,mais ce n’est pas aujourd’hui que nous avons la possibilité de le faire; nous sortirions du cadre que nous nous sommes imposé. Nous nous bornerons à dire, autorisé que nous le sommes par l’observation d’un grand nombre de faits, que, si bien des inconvénients sont encore à signaler dans l’industrie, ils n’existent qu’à cause des lacunes que présente parfois le travail automatique dans la suite des opérations qui concourent au môme tout. Il suffit souvent de la disparition d'une de ces lacunes pour réaliser un progrès matériel et moral immense, au profit de tous, irrécusable même pour les plus récalcitrants. Les exemples se présentent spontanément à l’esprit. Il suffit de rappeler les bienfaits réalisés par l’invention de Heilinann. Nous avons dit précédemment le danger de l’opération lorsque le peignage était pratiqué à la main; aussi incombait-il à une population inavouable, qui formait la plaie et la honte des centres manufacturiers. L’admirable machine de Heilmann a fait disparaître complètement cct état de choses, en dotant toutes les industries textiles de moyens d’une perfection et d’une économie qui ont amené une prospérité qu’il eût été impossible de prévoir. Toute une source importante de production de laine excellente, celle des républiques de l’Amérique du Sud, de l’Équateur, de la Plata, de Rio-Janeiro, s’était trouvée neutralisée en partie,
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- par l'adlicrence aux filaments d’impuretés particulières, et sur tout de petites têtes de chardons feutrés dans la laine. L’extraction de ces corps étrangers demandait unemain-d’œuvre lente et chère: aussi, son application n'était-elle possible que par les détenus des prisons, dont le salaire est insignifiant ; mais le nombre relativement réduit de prisonniers limitait considérablement l'emploi de ces sortes de laines qui ne pouvaient supporter les frais payés aux ouvriers libres. Cet état de choses a complètement changé grâce à l’invention d’une machine qui opère mieux, et remplace l'action des mains et des yeux avec une grande économie et sur une échelle quelconque. De là une impulsion considérable au profit de l’industrie lainière et des producteurs d’oulre-mer. L'égoussage des cotons coupés en cosses dans les diverses contrées qui sont venues faire la concurrence aux États-Unis depuis la crise, présentait, par des causes analogues, les mêmes inconvénients. On était obligé de faire enlever le duvet à la main ; il en résultait une dépense considérable et une lenteur qui grossissait les stocks emmagasinés en présence de besoins qu'il était impossible de satisfaire. L'invention d’une machine à égousser vient de mettre un terme à ce fâcheux état de choses, au profit de cette grande branche de transactions commerciales. Nous pourrions citer une foule d’autres progrès du même ordre, et entre autres les métiers à filer avec leurs milliers de broches, qui n’ont besoin que d’une surveillance pour rendre des produits parfaits ; des machines préparatoires pour le tissage, qui ont quintuplé les résultats des appareils de cette catégorie; des métiers pour la bonneterie, qui, en décuplant le travail, ont permis de faire disparaître la fatigue de l’ouvrier, de doubler son salaire et de diminuer notablement le prix des produits. En présence de pareils résultats, il n’est pas étonnant que tous les esprits actifs, les chercheurs industriels, soient surtout préoccupés des grands problèmes de ce genre qui restent à résoudre ; mais à cêté de ces questions considérées de premier ordre, il eu est de moins évidentes, mais de non moins importantes, concernant les détails des opérations, et qui sont eu quelque sorte de chaque instant et se rencontrent à chaque pas. Nous vouions parler des perfectionnements des moyens dans les diverses parties qui les constituent, aussi bien dansleur construction que dans le réglage ou la réglementation de leurs actions.
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- Si les premiers progrès et les grandes inventions dont nous venons de citer quelques exemples, sont parfois le résultat del'in. spiration du génie et menées à bien par le concours de la scienee, les seconds sont pour ainsi dire toujours la conséquence des connaissances rationnelles spéciales et d’une saine théorie. Ainsi, ' par exemple, les cotons réputés inférieurs, ne sont devenus en usage avec avantage que par une appréciation plus exacte des caractères des fibres élémentaires, et par des modifications de détails et des réglages mieux appropriés à Tou tillage ordinaire. Une étude sérieuse des conditions réclamées dans la préparation des laines, de légères additions et des changements dans la marche des opérations, ont permis de grands perfectionnements et une augmentation notable dans les résultats. Une application de la loi qui permet d’établir des solides d’égale résistance en tous leurs points en action, vient d’amener l’établissement de métiers ii filer dont on peut élever en quelque sorte indéfiniment la vitesse et le nombre de broches, sans qu’on ait à redouter, comme parle -passé, l’irrégularité des mouvements, qui limitait forcément le nombre des éléments et la production. Les débrayages spontanés et automatiques, darfs une foule d’opérations, dès qu'un fil casse, qu’une irrégularité se manifeste ou qu'un accident quelconque se présente, ont permis d’arriver économiquement à une perfection impossible sans l’adoption de ces mécanismes basés sur des notions élémentaires de cinématique et de mécauique.
- Les moyens de jauger tous les points de la longueur d’un fil, d’essayersa ténacité, son élasticité, ainsi que celles des étoffes, et de déterminer les angles de torsion les plus convenables des fils qui les composent, de se rendre compte des diverses propriétés comparées des feutres et des tissus, sont encore trop peu répandus, et considérés à tort comme trop scientifiques ou trop théo riques. Ils sont néanmoins appelés journellement à se propager au profit du progrès.
- Il n’est peut-être pas une opération, pas une machine, pas un métier, qui ne soit susceptible de perfectionnement de la part de l’homme spécial qui saiL observer et qui possède les notions scientifiques élémentaires et celles de son industrie ; citons encore quelques preuves. Tout le monde connaît au moins les services rendus par l’admirable invention de Jacquard, restée presque sans changement depuis son origine, à ce point qu’on pa-
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- raissait renoncer aux recherches dans le but de l’améliorer. Cependant, malgré ses importants services, ce métier présente des parties défectueuses, et entre autres une inégalité de mouvement dans les divers temps du travail, qui fatigue l’ouvrier et occasionne certains défauts dans le tissage par suite du mouvement des nombreux éléments et surtout des aiguilles et des crochets. Un intelligent tisserand vient de remédier à ces inconvénients graves, par une simple modification de la forme et un tracé mieux raisonné des pièces principales. Il a su appliquer les notions exactes delà mécanique élémentaire, au service d’organes combinés jusqu'ici d’après des tâtonnements, et sans règles fixes qui devraient toujours servir de guide. Cet intéressant perfeciionueur a ainsi rendu un grand service à sa spécialité et étendu encore les limites d’action du fameux métier à faire les façonnés, avec la facilité que présente la confection de la toile ordinaire. Nous n’amoindrirons d’ailleurs pas la gloire de Jacquard, en disant que le métier de Vaucanson, qui atteignait le même but, était établi d’après des principes si précis que le défaut qu’on vient de corriger dans le métier en usage, n’existait pas dans le sien.
- Disons aussi, pour être juste, que les parties défectueuses qui viennent de subir un perfectionnement, n’existaient pas dans le métier primitif de Jacquard conservé dans les galeries du Conservatoire. La pièce coudée, levier principal de transmission des organes fondamentaux, à laquelle nous venons de faire allusion, a été ajoutée ultérieurement. Jacquard se servait de moyens plus précis et plus sûrs, quoique un peu plus compliqués, pour atteindre le but. Grâce aux perfectionnements rationnels du genre de celui que nous venons de mentionner, les services du fameux métier ne sauraient manquer de grandir encore d’une façon notable. Dans le tissage encore la science des nombres permet de déterminer à priori les effets possibles par l’entre-croise-ment des fils, et la valeur des produits qui en résultent. Insister davantage sur la nécessité de l’introduction des moyens et méthodes scientifiques., et de les répandre dans des industries qui en ont été trop longtemps déshéritées, serait oiseux devant un auditoire qui démontre par sa présence que nous sommes certainement d’accord sur ce point.
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- NOTICE
- LES TRAVAUX EXÉCUTÉS AU CHEMIN DE FER DU NORD EN 1865
- POl'R ÉTABLIR, At DÉPART DE PARIS,
- IXE INDÉPENDANCE COMPLÈTE ENTRE LES VOIES DE DÉPART ET D'ARRIVÉE.
- Par M. A. BOUCHER.
- La Compagnie du chemin de fer du Nord a introduit récemment dans la disposition des voies d'arrivée et de départ, aux abords de la gare de Paris, des dispositions qui ont pour but el pour effet de diminuer considérablement les chances d’accidents, en ce qu'elles s’opposent, d’une manière absolue, à la rencontre de trains marchant en sens contraires, en faisant passer les voies de départ sur ou sous celles d’arrivée, toutes les fois qu’elles doivent se croiser.
- Ces perfectionnements, dont il est juste d’attribuer l’initiative à la sollicitude de l’administration de cette Compagnie pour la sécurité des voyageurs, nous ont paru assez importants pour qu’il fût utile de les porter à la connaissance des Ingénieurs.
- G*1 A. M.
- Le réseau du chemin de fer du Nord se divise, au départ de Paris, en trois lignes distinctes, savoir :
- 1* Sur la gauche, la ligne de Paris à Creil, par Pontoise, desservant la banlieue de Paris et la vallée de l’Oise, jusqu’à Creil ;
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- EXÉCUTÉS AC CHEMIN DE FER DU NORD. U 3
- 2° Sur la droite, la ligne de Soissons;
- 3* Au centre, la ligne directe de Paris à Creil, par Chantilly, par laquelle sont expédiés tous les trains rapides desservant le réseau du Nord, l’Angleterre, la Belgique et l'Allemagne.
- Jusqu’en 1865, ces trois lignes avaient un tronc commun de trois kilomètres, desservi par deux voies seulement; une troisième voie partant de la gare de La Chapelle amenait sur la voie de départ les trains de marchandises partant de Paris pour toutes les directions.
- Au kilomètre 3, deux bifurcations distinctes, établies sur le tronc commun, permettaient de diriger les trains à volonté sur l’une quelconque des directions desservies par la ligne du Nord.
- Dans ce système, toutes les voies de retour étaient coupées à niveau, une ou plusieurs fois, par les trains de marchandises expédiés de la Chapelle; de plus, tous les trains de voyageurs partant de Paris par les lignes de Chantilly et de Soissons, coupaient nécessairement à niveau les retours des lignes placées à leur gauche.
- Pour éviter les collisions que pouvait faire naître cette situation, on obligeait tous les trains, quelle que fût leur direction, à passer à très-petite vitesse sur l’ensemble des appareils, qui ne devaient jamais être engages à la fois, même partiellement, que par un seul train.
- Nous avions par suite, sur ce point, des arrêts continuels et des embarras de service d’autant plus grands, que les trains devenaient plus «ombreux; à certaines heures de la journée, c’était presque une impossibilité de service.
- Pour améliorer cette situation, on avait d’abord pensé à rendre les trois lignes indépendantes depuis Paris; mais, pour desservir toutes les directions, les trains de marchandises devaient encore venir prendre les voies principales au kilomètre 3, et traverser par suite à niveau, au départ comme à l’arrivée, toutes les voies de voyageurs; la difficulté n’était que déplacée, et le service n’était pas notablement amélioré.
- Après avoir essayé diverses combinaisons pour réduire le nombre des traversées à niveau, nous avons cherché une solution plus radicale, basée sur les principes ci-après :
- 1° Établir une indépendance complète entre les voies de
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- 114 NOTICE SCR LES TRAVAUX
- départ et d’arrivée, en les faisant croiser à des niveaux différents ;
- 2» Ne réunir, en une seule, deux voies de même sens qu’apris un parcours parallèle assez long pour que, même en l'absence de signaux, les mécaniciens aient le temps d’apercevoir le danger et d’éviter la collision;
- 3« N'admettre sur aucune des parties de chemin à modifier, des rampes supérieures à 0”,005, en portant toutefois, au besoin, jusqu’à 0”,0l2 par mètre la pente des voies qui devaient toujours être parcourues à la descente ;
- 4“ Maintenir près des salles de bagages de la gare de Paris, et cela au départ comme à l’arrivée, les voies des trains dirigés par la ligne de Chantilly, et placer vers le centre de la gare les voies des trains de banlieue, presque tous dirigés par la ligne de Pontoise, qui, comme on le sait, est placée à gauche de l’ensemble du réseau.
- Avant d’indiquer en détail la solution adoptée, disons un mot de quelques difficultés spéciales que présentait le problème.
- D'abord, les voies anciennes étaient en pente uniforme de 0",0040 à 0”,0042 par mètre depuis Paris jusqu’à Saint-Denis; par suite, il ne fallait pas songer à modifier sensiblement le nivean des voies de retour; les voies de départ seules pouvaient être élevées ou abaissées dans les limites du programme; en second lieu, les ouvrages d’art établis tant au-dessus qu'au-dessous delà voie, dans la partie comprise entre Paris et les fortifications, ne permettaient pas de commencer les mouvements de terrain avant le kilotnètre2. Nous étions, d’ailleurs, dans l’obligation de maintenir à leur niveau actuel le passage à niveau du Landy (3\900), le passage souterrain de la Révolte (i*.900), et les voies de la gare de Saint-Denis, commençant au kilomètre 5.600.
- Enfin, pour ne pas augmenter outre mesure les dépenses de l’opération, et surtout pour n’être pas obligé de recourir aux expropriations, nous désirions maintenir autant que possible les terrassements dans la limite des terrains possédés alors par la Compagnie.
- Ceci posé, voici la disposition actuelle de nos voies entre Paris et Saint-Denis :
- La voie de départ pour la direction de Chantilly est, à Paris, suivant le programme, en contact avec la salle des bagages ; elle
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- EXÉCUTÉS AU CHEMIN DE FER DU NORD. 115
- reste à l’extrême gauche et au niveau ancien jusqu’après le passage à niveau du Landy, oii elle commence à plonger en pente de 0*,012 par mètre, pour aller passer, 600 mètres plus loin, sous les deux voies de Pontoise, maintenues à leur niveau; elle se relève ensuite en rampe de 0m,0057, et vient reprendre le niveau des autres voies et sa position normale à 350 mètres environ avant l’entrée de la gare de Saint-Denis.
- tes deux voies de Pontoise sont maintenues partout à leur niveau ancien ; leur position en plan n’a été modifiée que pour faciliter la construction des ponts qui doivent livrer passage aux voies qui les croisent en dessus ou en dessous.
- La ligne de Soissons a, au départ de Paris, une voie spéciale. En sortant des fortifications, cette voie monte en pente de 0m,005 par mètre, franchit sur un pont biais la voie de retour de Chantilly, et descend ensuite eu pente de 0m,005, pour reprendre, 375 mètres plus loin, le niveau de la voie de retour de Soissons.
- Pour compléter ce qui a rapport aux voies de départ, disons de suite que les marchandises sortent de la gare de La Chapelle par une voie spéciale, qui, après les fortifications, s’élève en rampe de 0“,005 par mètre, pour franchir la voie de retour de Chantilly et de Soissons, et se réunir ensuite à la voie de Soissons. départ.
- Quelques mètres plus loin, une nouvelle branche se détache de la ligne de Soissons, passe par-dessus les deux voies de Pontoise, descend ensuite en pente de 0m,012 par mètre entre les voies de départ de Chantilly et de Pontoi?e, et se bifurque au pied de la rampe pour se réunir, à gauche, à la ligne de Chantilly, et, à droite, à celle de Pontoise.
- Les voies de retour sont maintenues partout à leur niveau ancien; elles se réduisent à deux entre Paris et le kilomètre 3, où la voie de Soissons vient se réunir à celle de Chantilly, pour aborder ensuite, en gare de Paris, soit l’extrême droite de la halle, soit les quais du centre. La voie de Pontoise, affectée presque exclusivement, comme nous l'avons dit. aux trains de banlieue, n’aborde au retour que les quais du centre de
- Les trains de marchandises arrivant par les votes de Chantilly ou de Soissons, trouvent, à un kilomètre de la gare de Paris, une aiguille en pointe qui permet de dégager de suite la voie de cir-
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- 110 NOTICE SUR LES TRAVAUX
- culation en envoyant les marchandises sur une voie spéciale,
- d'où elles sont refoulées pour entrer en gare de La Chapelle.
- Quant aux trains de marchandises arrivant par la ligne de Pontoise. ils sont d’abord engagés, près du kilomètre 3, sur la ligne de Chantilly, au moyen d’une jonction établie sur ce point entre les deux voies de retour, et rentrent ensuite au kilomètre 4, sur la voie spéciale de marchandises.
- On voit, par cet exposé et par le plan ci-joint, qu’il n’y a ainsi, en dehors de la gare de Paris, aucun croisement de train à niveau, et que deux voies de même sens ne se réunissent jamais en un même point qu'après un parcours parallèle assez long pour appeler sérieusement l’attention des mécaniciens qui parcourent ces voies.
- Ajoutons, d’ailleurs, que les points de réunion et de dédoublement de voies sont protégés par les signaux de bifurcation établis sur notre réseau, et dont l’efficacité u’a jamais été contestée.
- Nous joignons ici, pour servir à l’intelligence des détails, l’ordre de service organisant les signaux des trois postes d’aiguilleurs chargés d’assurer la sécurité de cette partie de la voie; et le plan général des diverses lignes depuis la gare de Paris jusqu’à celle de Saint-Denis. La disposition de la planche 51 a obligé de couper ce plan en trois bandes successives qui se raccordent en A et en B. La figure intermédiaire AB permet de suivre toutes les indications de l’ordre de service que nous reproduisons en entier.
- ORDRE
- SERVICE.
- ) N° 1707 de l’exploitation. ) i02 des travaux.
- Poète nv 1. — L’aiguilleur du poste n° 4 est chargé de la manœuvre des aiguilles n°‘ 14 et 12, des disques d’arrêt et à distance qui les protègent, ainsi que de celle des disques de correspondance, dont il sera parlé plus loin (poste n* 3).
- L'aiguillen* 12 est habituellement ouverte dans la direction de
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- exécutés au chemin de fer du nord. ht
- Soissons. Pour ies trains qui marchent dans cette direction, l’aiguilleur n’a rien à faire que de leur ouvrir le disque à pétard. Pour ceux qui prennent la voie n° IV, il doit faire jouer l’aiguille n° 12, ouvrir le disque à pétard, observer si un train s’engage devant son poste sur la voie I, ou sur la voie II, et se tenir prêt à répondre quand un des disques à distance, placés près de lui, se fermera.
- poste n° 2. — L’aiguilleur du poste n“ 2 est chargé de régler l’ordre de passage des trains sur toutes les voies de retour ; son poste est établi sur une plate-forme, à peu près de niveau avec la voie de Soissons (départ), d’où il manœuvre l’aiguille n° -1 i et les disques d’arrêt et à distance qui couvrent les trois directions venant de Pontoise, de Chantilly et de Soissons. Il laisse, en général, passer les trains dans l’ordre où ils sc présentent, en évitant, cependant, d’engager un train de marchandises sur la voie de Chantilly (retour), lorsqu’un train de voyageurs est en vue, ou annoncé, sur cette voie, ou sur celle de Soissons (retour).
- Poste n° 3. — L’aiguilleur du poste n° 3 est chargé de la manœuvre des aiguilles n°* 15, 16,17,18 et des disques qui les couvrent.
- Les aiguilles n°*15 et 16 sont habituellementplacées de manière à donner la directiou de la voie de sûreté : elles sont couvertes par un disque à pétard, placé à 60 mètres en avant de l’aiguille n° 15.
- Les aiguilles n°‘ 17et 18 sont toujours ouvertes pour donner passage aux voies I et II : leurs contre-poids sont clavetés dans cette position.
- Tout train arrivant par la voie n° IV est tenu de s'arrêter avant le disque à pétard de l’aiguille n° 15. Il demande alors sa directiou. Si le train doit se diriger vers la droite (Pontoise), l’aiguilleur ferme le disque à pétard et le disque à dislance qui couvrent l’aiguille n» 17.
- Si, en ce moment, aucun train n’est engagé sur la voie de Pontoise, entre le disque à distance et l’aiguille 15, l’aiguilleur du poste n» I en informe le poste n° 3, en ouvrant le disque de correspondance affecté à la voie de Pontoise, et placé près du poste n° 3.
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- 118 TRAVAUX EXÉCUTÉS AU CHEMIN DE FER DU NORD.
- L'aiguilleur du poste n° 3 fait alors l’aiguille n° 15; il ouvre le disque à pétard qui la couvre, et le train passe; l'aiguilleur remet alors l’aiguille n* 15 dans sa position normale, et après le délai réglementaire, il remet à voie libre les disques qu’il a fermés pour couvrir cette aiguille.
- Si le train demande la direction à gauche (Chantilly!, l’aiguilleur ferme les disques qui couvrent l’aiguille n° 18; consulte, comme dans le cas précédent, son collègue du poste n° 1, et sur sa réponse donnée à l’aide du disque de correspondance affecté à la voie de Chantilly, il fait l’aiguille n° 16 et ouvre le disque 4 pétard de la voie n° IV.
- Les aiguilles n°* 13 et 16 étant habituellement placées de manière à diriger les trains sur la voie de sûreté, si un train ne se rend pas suffisamment maître de sa marche, s’il écrase le pétard, s’il franchit l’aiguille nu1o, même l’aiguille n* 16, il lui sera toujours facile de s’arrêter avant de s’engager sur les voies de circulation. Une fois arrêté, il ne repartira que sur l’ordre de l'aiguilleur, lequel ne donnera cet ordre qu’après avoir, comme il a été dit plus haut, fermé les disques delà voie de Pontoise, et reçu la réponse du poste n* I. Le train repartira alors et rentrera sur la voie de Pontoise par l'aiguille n° 19 ; s’il est à destination de la ligne de Chantilly, il fera, dans la gare de Saint-Denis, les manœuvres nécessaires pour rentrer dans sa route.
- L’ingénieur en chef des travaux et de la surveillance,
- Couche.
- L'ingénieur du matériel, chef de l'exploitation,
- J. Petiet.
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- SUR LA FERMENTATION
- DES FRUITS A NOYAUX
- Par M. J. BOCSSIXGÀULT pils.
- Ces recherclies ont été entreprises dans le but de constater la perte en alcool que la distillation éprouve, soit dans la fermentation des fruits à noyau, soit pendant la distillation de ces fruits fermentés. Plusieurs essais avaient déjà établi que dans la fabrication du kirschenwasser et du zwetsclienwasser au Liebfrauen-berg cette perte, toujours constante, est quelquefois considérable. Ainsi, dans les produits fermentés, on ne trouve jamais, à beaucoup près, l’alcool qu’on devrait y rencontrer, d'après la teneur des cerises et des prunes en glucose, et dans le kirschenwasser, comme dans le zwetschenwasser on n’obtient pas davantage le degré alcoolique qu’on avait lieu d’espérer, d’après les richesses en alcool des matières passées à l’alambic. Sans doute, comme M. Pasteur l’a démontré, le glucose ne donne pas en fermentant I alcool qu’indiquerait l’équation
- C12 h12 O12 = î (C4 H8 O2} + 4 (CO2),
- c’est-à-dire que 4 00 de glucose ne produisent pas 31,41 d’alcool absolu; on obtient constamment un nombre un peu moins élevé. Mais dans la fermentation des fruits à noyaux, la différence dans le même sens est bien autrement forte, elle dépend surtout de ce qu’une quantité notable de la matière sucrée échappe à l’action du ferment et que, par cela même, on retrouve intacte dans les vinasses. En ce qui concerne la perte en alcool éprouvée pendant la distillation, nul doute qu’elle ne provienne en grande partie de la manière de procéder des brûleurs. Le liquide, les pulpes, les noyaux des fruits fermentés sont mis pêle-mêle dans
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- 120 SCR LA FERMENTATION
- une cucurbitc dont la capacité dépasse rarement 100 litres; 01 ne la remplit pas entièrement. On chauffe trcs-îentemeiit en agitant continuellement la masse avec un bâton pour empêcher la tuméfaction, et c'est lorsque l’extrémité inférieure de ce bâton a acquis une certaine température que l’on place le chapiteau .pour distiller à un feu très-modéré que l’on entretient jour et nuit. La fréquence des chargements quand on doit faire passer par l’alambic 15 à 20 hectolitres de matières, la nécessité où l’on est d’agiter au commencement de chaque opération doivent nécessairement donner lieu à une déperdition d’alcool. Toutefois il ne faut pas se hâter de critiquer le procédé des brûleurs, quelles que soient sa lenteur et ses imperfections. Les tentatives faites jusqu’à présent pour remplacer l’alambic primitif par des appareils distillatoires perfectionnés ont complètement échoué, et si en les employant on atténue la perte en alcool, on peut dire que l’on perd en qualité ce que l’on gagne en quantité. L’eau-de-vie de prunes, particulièrement l’eau-de-vie de mirabelles qui en sort n’a plus cet arôme qui la fait apprécier, et le kirschenwasser perd son parfum caractéristique, qu’on a tâché vainement de lui conserver eu introduisant dans l’alambic des noyaux de cerises concassés, opération que repousse, comme une fraude préjudiciable, tout brûleur loyal. Le véritable kirschenwasser, liquide beaucoup plus rare dans le commerce qu'on ne le pense, provient de la fermentation des merises en nature, dont le produit fermenté est distillé sans addition de noyaux broyés.
- Avant de procéder à la recherche spéciale que j’avais en vue, j’ai fait une étude de la fermentation du moût de raisin dans les limites assignées par de savants observateurs ; c’est-à-dire que je me suis borné à doser la matière sucrée, l’acidité, l’ammoniaque du moût avant et après la fermentation, afin de constater dans quel rapport ces divers principes avaient été acquis on éliminés, et particulièrement si la proportion d’alcool trouvée dans le liquide fermenté répondait à celle du glucose disparu pendant la fermentation.
- Glucose. —* Le dosage du glucose a été fait avec la liqueur de Fehling, en prenant les précautions qui en assurent l’exactitude, en ayant soin, par exemple, que le liquide sucré sur lequel
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- DES FRUITS A NOYAUX.
- on opère soit amené par une addition d’eau, à peu près à un état de concentration peu différent de celui de la dissolution de sucre de canne interverti, prise pour type et qui contenait le glucose correspondant à 0^.1 de sucre de canne cristallisé (sucre candi). Comme contrôle, on déterminait la quantité de matières fixes contenues dans le liquide sucré, et dans ces matières, l’on cherchait à isoler le glucose par un traitement alcoolique sans y parvenir toutefois d’une manière satisfaisante.
- Dans le moût de raisin, dans le suc de fruits mûrs, le dosage du glucose par le tartrate cuprosodique ne présente aucune difficulté; mais il n’en est plus ainsi quand on dose la matière sucrée restée dans le vin ou dans les sucs des fruits fermentés. Il y a alors dans l’indice de la réduction du liquide cuivrique qui est, comme on sait, l’extinction de la liqueur bleue, une cause d’incertitude regrettable ; c’est l'apparition d’une teinte jaune verdâtre persistante qui, en faisant hésiter sur la terminaison de l’opération, doit occasionner une erreur dont il ne faut pas cependant exagérer l’importance. Voici, au reste, les résultats d’un dosage de glucose dans un suc de fruits fermentés qui montrent entre quelles limites sont comprises les quantités de matière sucrée trouvée dans 100,e de liquide. l*r dosage.... glucose.
- 2* id...... Id...
- 3» id...... id...
- 4* id...... id...
- 25*. 58 2 .89
- 1 .21
- 2 .58 2 .28
- Dans une autre série d’expériences, l’on a dosé dans tOO grammes d’un même liquide fermenté :
- l**1 dosage.... glucose............. 8*M 7
- De tels écarts ne se sont jamais présentés dans les dosages faits sur les moûts pris avant la fermentation. Toutes les tentatives faites pour empêcher la teinte verte de se manifester, ont échoué. Le résultat le plus satisfaisant qu'on ait obtenu, quoique laissant encore à désirer, c’est en faisant bouillir pendant quelques instants le liquide fermenté avec 2 à 3 centièmes
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- SCR LA FERMENTATION
- d’acide chlorhydrique et ramenant au volume initial. Assez gêné, râlement la teinte verte a été moins prononcée, et dans quelques cas seulement elle n’est pas apparue. La matière qui détermine cette teinte si défavorable au dosage du glucose doit être formée dans la fermentation, puisque dans la plupart des moûts ou des sucs de fruits on dose le glucose sans difficulté. Les produits développés pendant la fermentation, sont : l’alcool, l’acide suc-cénique, la glycérine; or, comme on s’eu est assuré, aucun d’eux; ne trouble la réaction de la liqueur de Fehling, quand on les ajoute à une solution de glucose.
- Acidité. — On Fa dosée par la méthode volumétrique, en saturant le liquide par de l’eau de chaux, dont on connaissait le titre, c’est-à-dire la quantité réelle de chaux tenue en dissor lution. L’on commençait par expulser le gaz acide carbonique du moût ou des sucs fermentés. Après l’application du vide, l’ébullition pendant 10 à 43 minutes est sans aucun doute le meilleur moyeu d’opérer cette expulsion. On s’est néanmoins préoccupé de cette circonstance, que les moûts, surtout après leur fermentation, renfermaient des acides qui ne sont pas absolument fixes; il pouvait en résulter une perte d’acide occasionnée par le dégagement de la vapeur aqueuse, mais des expériences qui seront décrites dans un travail spécial ont montré que dans les conditions où l’on a opéré, elle est assez faible pour être négligée.
- Les liquides étant débarrassés du gaz acide carbonique, on y ajoutait quelques gouttes d’infusion de tournesol rendue sensible, le virage de la teinte au bleu étant l'indice de la saturation des acides libres par l’eau de chaux sortie de la burette. Le moût, le vin rouge, recevaient aussi l’infusion de tournesol, bien que le virage de leur propre teinte au vert pût servir d’indice de saturation, et si malgré cela l’addition du tournesol est. nécessaire, c’est que, dans le titrage, on fait intervenir cette teinture possédant une réaction alcaline, il convient d’en introduire un volume égal ù celui qu’on avait employé dans la prise de titre de la dissolution alcaline. La difficulté que présente le dosage des acides libres dans les moûts et dans les sucs fer-mentés provient d’une matière contenue dans tous les liquides, et qui prend une couleur brune sous l’influence des alcalis. Cette
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- DES FRUITS A NOtAÜX. 123
- teinte brune masque tellement le virement du tournesol qu’il est toujours difficile et quelquefois impossible de saisir le point de saturation, le moment où il faut cesser de verser de l’eau de chaux dans le liquide.
- Les déterminations d’acidité que j’ai faites dans les travaux exécutés en 1861, laissent, par cela même, à desirer sous le rapport de l’exactitude et la question de savoir si l’acidité du vin et du cidre est égale, supérieure ou inférieure à ce qu’elle était avant la fermentation, n’a pas été résolue d’une manière satisfaisante. Dans les recherches exécutées en 1865, on a fait disparaître l’incertitude que l’on éprouvait à fixer le point de saturation, en substituant comme indice le papier à l’infusion de tournesol. U est nécessaire de faire usage d’un papier très-sensible, et par suite d'une nuance assez faible; il en résulte qu’en restant pendant un certain temps dans un liquide que l’on agite vivement pendant que l’on verse la dissolution alcaline, le papier est décoloré à un point que la teinte bleue qui doit succéder à lu teinte rouge, est peu perceptible : ce dosage n’est alors qu’approximatif; on en fait un second, eu versant d’abord daus le liquide acide un peu moins d’eau de chaux qu’il u’en faut pour saturer, et c’est alors seulement qu’on introduit le papier sensible qui, restant peu de temps dans le liquide, conserve sa couleur que l’on voit nettement virer au bleu au moment où il y a assez de solution alcaline pour opérer la saturation. En se servant du papier sensible comme indice, on est arrivé, dans le dosage de l’acidité, à un degré de précision qu’on n’avait pu atteindre en colorant le liquide par l’infusion de tournesol.
- Le titre de l’eau de chaux employé dans ce dosage étant fixé d’après la quantité d’acide sulfurique monohydraté nécessaire pour en saturer un certain volume, l’acidité des moûts avant et après leur fermentation est donc exprimée en acide sulfurique. Cela suffit pour le but auquel on s’était proposé d’arriver, celui de savoir s’il y a de l’acide perdu ou gagné pendant la fermentation alcoolique.
- Ammoniaque. — Pour doser cet alcali, on opérait sur 100ce de liquide auquel on mêlait 200Cf d’eau exempte d’ammoniaque. L’on faisait bouillir pour expulser le gaz acide carbonique, puis le mélange refroidi, après y avoir délayé I à 2 grammes de ma-
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- Iti SUR LA FERMENTATION
- gnésic» on T introduisait dans l'appareil distillatoirc destiné à doser de faibles quantités d’ammoniaque dans les eaux pluviales*. Dans les premiers 100e0 de liquide distillé, on dosait l'ammoniaque par la méthode volumétrique.
- Alcool. — On l’a dosé dans les moûts fermentés par le procédé de Gay-Lussac, en soumettant généralement 300cc de liquide I la distillation. Dans les premiers 100cc du liquide distillé, oa prenait la teneur en alcool au moyen de l’alcoomètre. Pour exprimer en poids l’alcool indiqué par l’instrument, on a admis que la densité de l’alcool absolu à 15 degrés était 0,794. Il y a toutefois une remarque à faire sur le procédé : c’est qu’il n’est pas certain qu’en retirant le tiers d’une liqueur alcoolique sou-mise à la distillation, il y ait dans ce tiers sorti du serpentin, la totalité de l’alcool que renfermait cette liqueur. Ce qui d’ailleurs doit rester dans l’alambic est sans doute assez peu de chose pour qu’il ne soit pas nécessaire de s'en préoccuper lorsqu’il s’agit d’un essai industriel de vin ou d'eau-de-vie, mais quand d’uns opération faite sur 300et d’un liquide on en déduit ce que plusieurs litres doivent contenir d’alcool absolu, il est clair que celte perte, quelque minime qu’on la suppose, étant multipliée oa grand nombre de fois, se traduira par une quantité notable. B est donc à craindre que, dans ces recherches, la proportioa d’alcool absolu assignée aux liquides fermentés soit un peu au-dessous de ce qu’elle était réellement.
- Expériences faites en 1864.
- Vin rouge de Lampertsloch.
- Le 18 octobre on a mis dans un vase de terre vernissé, dont l’ouverture circulaire avait 2 décimètres de diamètre, 13m,5 de moût provenant du foulage en bâche de raisins dits pineaui noirs. Le moût avait été passé par un crible pour enlever les rafles et la plus grande partie des pellicules et des pépins ; P était trouble, d’un rouge sale. Le vase fermé avec une toile semblable à celle avec laquelle on couvre les grandes cuves fut mis au cellier. Le 19 octobre, la fermentation commença ; elle se
- 1. Bouttlograll, Agronomie, Chimie agricole et Physiologie, ». 11. p»g«
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- DES FRUITS A NOYAUX.
- développa activement jusqu’au 22; à partir du 2S elle se ralentit. Le S novembre, la fermentation apparente avait cessé. C'est à cette date que le vin fut mesuré, il y en avait 12 litres, y compris
- un demi litre de lie épaisse.
- Moût employé.............................. 18'.30
- Après la fermentation apparente........... I2J.06
- Diminution de volume en 18 jour*.......... = i>.44
- On était loin de s’attendre à une diminution de volume aussi forte, et qu’il faut en partie attribuer à l'évaporation malgré le linge dont ce vase était couvert. Cette perte de liquide, car c’en est une, a dû nécessairement influer sur les proportions d’alcool que l’on a dosées, et, par suite, sur le rapport existant entre le glucose détruit et l'alcool formé ; c’est là une circonstance fâcheuse qui heureusement n'a pas pu changer le rapport de l’acidité entre le moût et le vin. En supposant que la diminution de volume pendant la fermentation soit l’effet de l’évaporation, on a réparti cette diminution sur le nombre de jours
- compris entre le 18 octobre et le 5 novembre.
- On a dosé dans un litre :
- Glucose. Alcool. cnSo'.IIO. Ammoniaqo
- 18 octobre, moût.. I83«M3 0îT.0 C*T.98 ©*r.060
- 23 octobre, vin... 86 .35 45 .66 7 .08 0 .000
- 28 octobre, vin.. . Il .63 84 .16 7 .85 0 .000
- S novembre, vin. 3 .77 88 .77 S .05 0 .000
- Résumé.
- i Clucow 1 V'cool ‘ j enSo’.HO. —-
- 1 1! ortîbw.’ mT'. Différences du 13 ,«u Î3 octobre.... !.. 13.50 1310 24^2.22; *0.0 1131.18 598.15 94.23 . 92.75 ?;8iu 0.000 j
- —1311.01 -r 598.15 - 1.48 - 0.810
- ViS octobre 12.70 147.70 1068.83 09.70 0.000 II
- — 988.48 -j- 470.68 + 6.95 0.000 502". 66i
- 12.06 n.joj 1118.50 101.43 0.000
- f**"-** — 100.20 + 49.67 + 1.73 0.000 51".21,
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- 128 SIR LA FERMENTATION
- Si l'on compare le moût au vin du S novembre, on a :
- : ou..... Alcool. Acide, ——: Alcool d.dui
- IJ octobre : 2472.23 3 aox«nbrc 47.50 ho!ûo 1118.50 94.23 101.43 4- 7.20 ! fclO 0.000 j-0.810 1889*»»
- ; Différences ,—2424.72 J-1118.50
- On a obtenu les 0,90 de l'alcool qu’aurait dû produire le glu-cose disparu.
- Le vin a été trouvé plus acide que ne l'était le moût. Si l'on représentait par 100 l’acidité du moût, l'acidité du vin le serait par 107,6.
- En dix-huit jours, les 90 centièmes du glucose du moût avaient été modifiés par la fermentation: néanmoins ce vin, à peina potable, était bien inférieur comme qualité û cc qu'il devait être quelques mois plus tard, après sa fermentation lente et par suite de la précipitation d'une partie de la crème de tartre.
- Cidre. — Première expérience :
- Le 97 septembre, en a pris du moût sortant du pressoir alors qu'il était à peu près limpide, d'un jaune pille. Les fruits que l'on pressurait étaient des pommes de Normandie à saveur légèrement amère.
- 19V17 de moût ont été reçus dans un vase de grès., ayant ua orifice de 23 centimètres de diamètre qu’on a fermé avec on linge.
- Le 29 septembre, le moût n’avait pas changé d’aspect; c'est à partir du 30 qu’il donna des indices de fermentation, la température du cellier étant de 10 degrés.
- Le !" octobre, il y avait de la mousse à la surface du liquide émanant déjà l’odeur vineuse. La fermentation continua ! marcher avec lenteur. Le t octobre, la liqueur avait l'odeur et la saveur sucrée du cidre mousseux. Le 13 octobre, la saveur sucrée était très-atténuée; si le cidre n’eût été trouble, on aurait pu le considérer comme potable.
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- DES FRUITS A NOÏACX. ir,
- Le 29 octobre, la fermentation apparente était terminée; le cidre commençait à s’éclaircir :
- Le 29 octobre, le cidre, y compris la lie, a pesé...,. 17*.?7
- Le 27 septembre, le moût de pommes pesait...... 19 .37
- Perte................. 1 .co
- Dans t kilogramme de ces liquides on a dosé :
- Acide exprimé
- Glucose. Alcool. ccScr.HO. Ammoniaque.
- Moût».... 94^.80 ftt'.OO 4*'.00 uff'.OüS
- Cidre.... 7 .fin 46 .50 4 .02 o .002
- Résumé.
- ! | Poids. | Glucose. Alcool. Ae^te. | , ! Ammoniaque, j
- ; *1 septembre. Moût..! ♦* octobre. Cidre.... 1 39.37 1836.28 1 17.77 185.05 o’.o 781.23 #‘.48 71.44 o'm 0.035
- ; — 1.60 j—1701.23 +781.23 — 0.04 — 0.002 |
- Les 4701**.23 de glucose disparu auraient dû donner théoriquement 809îr.30 d’alcool, on en a retiré 781^.23 : un peu moins que les 90 centièmes de ce qu’indiquait la théorie.
- On a trouvé moins d’acide dans le cidre qu’il n’y en avait dans le tnoût. Si l’on représentait par 100 l’acide du moût, on aurait 92,2 pour l’acide du cidre.
- La perte du poids de lk.6Q constatée pendant la fermentation doit être attribuée, d’une part, au dégagement de l’acide carbonique; de l’autre, à l’évaporation que n’a pas empêchée la toile placée sur le vase dans lequel le1 moût est resté depuis le 27 septembre jusqu’au 29 octobre. Théoriquement, les <81 **.23 d’alcool produit auraient du donner lieu à une élimination de 0k.7ô de gaz acide carbonique, le reste de la perte proviendrait de l’eau évaporée.
- 1. On s’est assuré que les pommes ne contenaient pa? fie ma Hère sucrée pouvant Cire Intervertie par les acides.
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- m SüR LA FERMENTATION
- Perle totale............................................. l*.00
- Perte attribuable à l'acide carbonique............... 0 .75
- Perte attribuable à l'eau................................. 0.85
- Ce serait S"»1,6 d'eau évaporée par jour. Nul doute que cette eau en se volatilisant n'ait entraîné une certaine quantité d'alcool.
- En trente-deux jours de fermentation, le moût a perdu les 93 centièmes du glucose qu’il renfermait.
- Cidre. — Deuxième expérience.
- Le 22 octobre, on a pris à la gouttière du pressoir 2 litres de moût parfaitement limpide. Les pommes que l'on pressurait, variété amère, d’origine normande, étaient en tas depuis une quinzaine de jours.
- La fermentation a eu lieu dans un vase étroit, de terre vernissée, dont l’orifice ayant 8 centimètres de diamètre, était fermé par un couvercle juxtaposé. La température s’est maintenue entre 12 et 14 degrés.
- Les pommes ne contenaient pas de matière sucrée pouvant être intervertie par l'action des acides.
- Le 23, il y avait un commencement de fermentation ; ce moût est légèrement trouble.
- Le 26, la fermentation était assez active, l’odeur vineuse s'est manifestée.
- Le 3 novembre, le cidre était éclairci.
- Le volume du cidre, y compris le glucose, était... 1l. 52
- moût.................................. 2 .00
- Diminution de rolume............... 0.48
- On a dosé dans un litre de liquide :
- Glucose. Alcool.
- 22 octobre, moût..... i00«r.58 ûsr.00
- 2C octobre, cidre doux. 73 .23 17 .23
- 3 novembre, cidre.... 22 .17 50 .60
- Acide exprime
- en So5.nO. Aamtonisqw. 4*r.OÎ 0*.003
- 4 .0? 0 .000
- 4 . 84 0 . 000
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-
-
- DES FRUITS A NOYAUX-
- 12!»
- RÉSUMÉ.
- r — ^ ~ j! Ac,d.. Ammoniaque.
- !
- I î.00 134184 3?:?0 ?:î». oiooS
- i.H - 66.32 +31.70 33.T0; 76.76 -0.651 —0.0004 1 33** ,00 7.86, 0.0000 !
- ! -101. U1+45.06 -0.13 -0.0056 51^.69
- En comparant le moût du cidre du 3 Gtoeott. Alcool. Moûl 20I6MG OfLOO Cidre 33 . TO T6 .16 novembre, on a : Acide. Ammoniaque. 8*M4 OS'.OOO
- Différences.. —167 .4 C +76 .76 -0 .78 —0 .006
- Le glucose disparu aurait dû donner théoriquement 85?r.o9 d'alcool. On en a obtenu 768r.76, près des 90 centièmes.
- L’acidité aurait diminué pendant la fermentation. En exprimant par 400 l’acide du moût, l’acide du cidre serait 90,4.
- Ici encore, comme dans l'expérience précédente, la diminution de volume a été considérable, et augmentée sans doute par l’évaporation, malgré le couvercle juxtaposé sur le vase dans lequel le moût avait fermenté.
- En poids la perte a été de.......... 480 gr. en 12 jours.
- D’après l’alcool formé, la perte en acide carbonique a pu être de. . . 74
- Perte attribuable à l’eau........... 406
- Soit 4 centilitres par jour.
- En douze jours de fermentation, le moût a perdu les 83 centièmes de glucose qu’il contenait.
- Cidre. — Troisième expérience.
- Intervention de la levure de bière. — Dans 2 litres de moût pris au pressoir le 22 octobre, l’on délaya 27,^ de levure de bière ;
- VIL " 9
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- 130 SCR LA FERMENTATION
- le liquide était contenu dans un vase en tout semblable à celui employé dans la deuxième expérience. La fermentation fut très-active "le 23; elle se ralentit et avait cessé le 3 novembre;!! 7 novembre, le cidre était d’une remarquable limpidité ; l’oé sait d’ailleurs que l’addition d’un peu de levure au jus dj pommes hâte la fermentation, et contribue en outre à la clarifci cation.
- Le volume de cidre, y compris celui de la lie, était de 1‘.810
- Le volume du moût mélé à la levure............ 2 072
- Diminution de volume................... 0L217
- 4*r.07 C'aSoT*
- 4 .26 O .000
- Dans 1 litre de liquide o
- Glucose.
- Les 195^.5 de glucose disparu auraient dû former théorique* ment 99^9 d’alcool ; on n’en a dosé que 86^.30, à peu près les 86 centièmes. Le liquide fermenté contenait moins d’acide qu* le moût. En supposant 109 d’acide dans le moût, le cidre n’ea renfermait que 84.3
- Le volume du moût additionné de la levure était 2Ut.027
- ( 1llt.8l0
- Diminution en 14 jours. . ... ..........0llt.2l7
- En poids la perte serait environ................. 247 gr.
- D’après l’alcool formé, il a pü être produitgaz LO8. 82 Perte.attribuable à l’évaporation de l’ea^u. . . . . 13$.\
- A peu près I à 2 centilitres par jour. ' ' * r.;»-1
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- DES FRUITS A NOYAUX.
- 131
- En H jours de fermentation le moût a perdu les 97 centièmes du glucose qu'il contenait
- Dans les trois expériences on a trouvé moins d’acide libre dans le cidre que dans le suc de pommes. Cependant il est incontestable que pendant la fermentation il se produit de l’acide suecinique, acide dont j’ai reconnu la présence ainsi que celle de la glycérine dans le cidre.
- Détermination du gaz dégagé pendant la fermentation des moûts de pommes. — Dans les expériences précédentes, on n’a pas mesuré le gaz dégagé pendant la fermentation : le volume en était trop considérable pour qu’on songeât à le recueillir, et son évaluation exacte d'après la perte de poids éprouvée par le liquide fermenté devenait impossible par la raison que cette perte dépendait à la fois et du gaz acide carbonique et de l’eau vaporisée.
- Pour mesurer avec précision le gaz produit, on a fait fermenter de petits volumes de moût dans des cloches graduées placées sur le mercure et dont la division permettait d’apprécier avec exactitude un dixième de centimètre cube. Le 2 novembre on a pris, à la gouttière du pressoir, du jus de pommes amères de Normandie; ce liquide était d’un jaune pâle, légèrement trouble, on l’a filtré pour y doser le glucose.
- 109** de moût ont donné glucose C12 H1* O1*. 41 ".54 De 100e* de moût on a retiré matières sèches. 16*r.56 Déduisant de la matière sèche le glucose à
- l’état de C18H1* O14 -|- 2 ( HO). . . •... 12^.69
- Il reste, pour les matières telles que la gomme, l’acide malique libre, le malate de potasse. 3*r.87
- Le même jour à fl h. du matin en a fait passer du moût sous des cloches graduées bien purgées d’air, posées sur la cuve à mercure.
- Cloche A. Cloche B. iee.94 0ec.97
- 0**.224 0e®. M 2
- Moût introduit...............
- Contenant glucose C12 H12 O12.
- Le 4 novembre, l’on voit quelques petites bulles de ga2 rassemblées au sommet des cloches.
- Le 5 le gaz ne semblait pas avoir augmenté. Le moût était devenu légèrement trouble.
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- 132 SUR LA FERMENTATION
- Le 6, il n'y avait pas eu de changement.
- Le 8, l’on aperçut quelques bulles de gaz sortant du liquide.
- Le 9, le volume du gaz parut avoir décuplé.
- Le 10, le volume était sensiblement le même. Depuis le 2 novembre, la température avait oscillé entre 13 et 15 degrés. 0i a mesuré le gaz en tenant compte de l’acide carbonique dissou» dans le liquide, d’après la température, la pression, et le coefficient d’absorption.
- Cloche A...... 6^.6 13*.0 Om.470ô 3«.9
- Gat CO* dissous................................. I .2
- Gat total....................................... & .1
- Cloche B...... 3".ô 13°.a 0-.4947 2*.î
- Gaz CO* dissous................................. o .7
- Gat total. ..................................... 2.9
- Ce gaz avait presque subitement apparu dans la nuit du 8 au 9 novembre 1864; plusieurs jours après son volume ne parut pas avoir changé. Les cloches sont restées jusqu'au 16 mai 1865 dans une pièce dont la température a varié de 12° à 17°.
- Le 16 mai, un liquide très-limpide d’un jaune pâle surnageant, un sédiment, une lie déposés à la surface du mercure.
- Pour mesurer le gaz avec précision, il se présentait une difficulté, c’était de connaître la tension du liquide alcoolique renfermé dans les cloches, celte tension devait être plus forte que celle de l’eau ; comme le cidre contient ordinairement 7 centièmes en volume d’alcool absolu, on a pris directement la tension d’un semblable liquide et celle de l’eau. On a trouvé à 20° la tension de l’eau alcoolisée plus forte de 6 millimètres de mercure que celle de l'eau pure. La correction pour la tension à \ 6°. 4 est donc devenue 20mm.
- Teirji^ratam. Pression. Gaz à 9* et P. 0“.7«
- 8
- Gaz<0,al......................................... C6 .7 EnpoldsO*.13H
- Cloche B....... 4Gw.O 1C®.1 0m.58flt S**.?
- Gat GO* dirons................................... 0 .7______________
- Gat total...... ................................. 33 .0 En poids 0*.0«9
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- DES FRUITS A NOYAUX. 133
- A dissout I«*.04 de moût H est sorti : gai «6“.:.
- B dissout 0 .97 de moût il est sorti : gaz 33 .0.
- Les volumes de gaz dégagés, d’abord du 2 au 9 novembre, ensuite du 9 novembre au 16 mai, ont donc été proportionnels aux volumes du moût de pommes introduit dans les cloches.
- En cinq mois et demi la fermentation lente du cidre, à l’abri de tout contact de l'air, semblait achevée ; cependant, ainsi qu’on s’en assura par la liqueur de Fehling, après avoir mesuré les gaz, le cidre renfermait encore du sucre réducteur en proportion notable. Le sédiment consistait en un réseau organisé possédant l’odeur bien caractérisée de la levure de bière. Du 9 novembre au 16 mai, le volume du gaz avait considérablement augmenté quoique le dégagement gazeux de chaque jour ait été imperceptible.
- Durant cette lente fermentation, le gaz acide carbonique a été produit en quantité plus forte que ne le faisait présumer le glucose trouvé dans le moût. Aussi était-il prudent de s’assurer si le gaz mesuré était bien réellement de l’acide carbonique. Dans la cloche A, on a fait passer 1e* d'une solution concentrée de potasse. L’absorption a été complète, du moins il n’est resté qu’une bulle de gaz dont on .n’a pu prendre le volume, qui par cette raison môme devait être moindre que Occ. t. Ceci prouve que le gaz mesuré était bien de l'acide carbonique, et de plus qu'il a fallu bien peu d’oxygène pour déterminer la fermentation dans les lec.9i de moût. En effet, si le faible résidu gazeux non absorbable par la potasse était de l’azote ayant appartenu à de l’air atmosphérique resté dans le moût ou dans la cloche A, malgré les soins pris pour l’expulser, il s’ensuivrait que l’oxygène intervenu n’a pas dépassé le 1,5 de 1/10 de cent. cube. C’est parce que cette quantité d’oxygène a été aussi minime, que le cidre des cloches A et B a conservé la teinte jaune très-pâle du moût de pommes que l’on y avait introduit le 2 novembre 1864. Dans une expérience faite parallèlement, l’on avait fait passer dans une cloche renfermant 1ce.94 de moût de pommes 8 à 10* d’air. La fermentation ne se déclara pas plus tôt que dans les cloches A et B où il n’y avait pas d’air; mais ce moût prit une teinte plus foncée, celle du cidre ayant fermenté au contact de l’atmosphère.
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- 134 SUR LA FERMENTATION
- D’après la formule C,SH** 0**=2 (OH* 0») + 4 (CO*j La fermentation A aurait
- dû donner..............CO* 0«M095; en volume, 54“.5
- On a eu.....................CO* 0”.I3I2 66“.7
- Acide carbonique en excès. Os'.02t7 (
- La fermentation B aurait
- dû donner..............CO* 0s'.0Si7; en volume, 27“.S
- On a eu.....................CO* 0»'.0649 33-.0
- Acide carbonique en excès. 0*'.0102 5“.7 •
- Rapportant les résultats à I gramme de glucose, Toquât» indiquait une production d’acide carboni(|ue de 0*'.489; en to-lume 248"6. I gramme de glucose a donné :
- Dans la fermentation A. . . 0.586; en volume, 297.8
- Dans la fermentation B. . . 0.579 291.2
- La différence est forte comme on voit; elle montre quelle erreur l’on peut commettre en évaluant le glucose d’une dissolu* tiou par l’acide carbonique dégagé pendant la ferraentalio». Ainsi, dans ce cas, l’acide carbonique recueilli de 2“.9t ét moût de pommes a pesé 0»vl 961, équivalant, suivant la formule, à 0s<, 401 de glucose C>* H“ O1*.
- Soit, pour 100“ de moût de pommes........ 13".78
- Par l’analyse, on avait trouvé, glucose. ... 113*.5f
- Expériences faites en 1865.
- Dans la première partie des ces recherches, les moûts misé fermenter étaient contenus dans des vases à large ouverture, ayant pour fermeture soit une toile tendue, soit un couverda posé sur l’orifice. C’est la disposition adoptée dans les celliers. Des cuves ayant quelquefois deux mètres de diamètre sont close* par une simple toile. On a vu que la disparition du liquide attribuable à l'évaporation, a été considérable, et d’autant pie» forte que le volume des liquides était plus restreint; cela devait être puisque l'évaporation est proportionnelle aux s®*
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- DES FRUITS A NOYAUX. 133
- faces et que les surfaces ne sont nullement en rapport avec les volumes.
- Ainsi, Diminution.
- 131.5O de moût de raisin ont été réduits, en 18 joars à lîl.0C — i 19l.î7 id. pommes id. 28 jours à uLT? = ^
- l*.00 Id. id. id. lî Jour* ù l'.52 = j
- î‘.OÎ id. id. W. 14 jours à 1 *.81 = —
- Cette forte diminution de volume doit naturellement, comme
- je l’ai fait remarquer, occasionner une déperdition d’alcooJ. Dans une fermentation de 15 à 20 hectolitres de moût, dont la température, ainsi qu’on l’a constaté au Liebfrauenberg, monte à 23®, 20° et même 32°, alors que l’air ambiant est à 12°, à 14*, la diminution du liquide doit être trcs-notable. Lorsque l’on consulte les vignerons sur cette diminution, on n’obtient que des renseignements incomplets, parce qu’ils se rapportent à ce qu’un moût mêlé de rafles produit du vin fermenté; on estime, en Alsace, que la réduction de volume peut aller au c’est d’après cette estimation que l’on paye le raisin quand on l’achète dans la vigne.
- Dans les expériences faites en 1865, la fermentation du moût de raisin a eu lieu dans un vase entièrement clos, et la fermentation des fruits dans des vases fermés ayant une issue très-ré-duite pour laisser échapper les gaz. Cette dernière disposition est celle qu’adoptent les brûleurs de cerises et de prunes, qui n’ignorent pas combien il est important d’exclure, autant que possible, l’accès de l’air des vases dans lesquels la fermentation s’accomplit.
- Dans cette nouvelle série de recherches, on a continué à suivre la marche de la fermentation en employant des quantités assez limitées de moût, persuadé qu’on était que des échantillons d’essais pris dans les grandes cuves ne représentaient que très-imparfaitement la constitution d’une masse en fermentation de 13 à 20 hectolitres.
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- m
- SUR LA FERMENTATION
- Fermentation du moût de raisin rouge de fuimpertsloch.
- Le 13 septembre, on a introduit dans un flacon d’une capacité de 5 litres, 2 litres de moût passé à travers une passoire pour en séparer les grains et les pellicules ; ce moût était d’un rouge clair, légèrement trouble. Le flacon a été fermé par un bouchon, portant un tube conducteur dont l’extrémité courbée plongeait dans' une petite cuve de mercure. Le lendemain, 16 septembre, la fermentation était très-active. Le thermomètre indiquait 20 degrés; le gaz se dégageait sans interruption. Le 17, la fermentation était fort ralentie; quelques jours après une bulle de gu passait de temps à autre à travers le mercure; le dégagement intermittent de gaz continuait encore le 16 octobre, bien que le vin fût presque clair avec une couleur d’un beau rouge vineux. Le vin, y compris la lie et le ferment, avait un volume de 2lK.04i.
- Après avoir décanté le vin limpide, et pour apprécier le volume des parties molles tenues en suspension, le fond fut jeté sur un linge fin. On retira par ce moyen 105 grammes d’une matière pâteuse d’un rouge violet. Par une dessiccation à l’étuve, l’on trouva que 100 de cette matière plastique renfermait 33.75
- de substances sèches.
- Matière pâteuse............................. 105.0
- Substances sèches........................... 35.75
- Eau et alcool dissipés par la dessiccation . . . 69.25
- On avait constaté que le vin clair tenait en dissolution, par litre, 23 grammes de matières solides. La densité du vin ayant été trouvée de 990, les représentaient un volume de vin de 70^.2 dans lesquels il entrait I^.TS de matières sèches que l’on
- doit retrancher du total.
- Substances solides..................................35^.5
- Matières sèches.................................. ie».75
- Il reste pour la partie solide sèche en suspension dans le vin, et appartenant aux êtres organisés
- développés pendant la fermentation.........33^.75
- il s’ensuit que dans le vin mesuré........... 2m.041
- Il y avait substances sèches en suspension. . 0ll,.034
- Vin clair...................................1^67
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- DES FRUITS A NOYAUX. 137
- Dans ce vin clair sont compris 01,:.06l d’eau que l’on avait employés pour lavage après le mesurage du moût. 0Mt.06i
- Vin produit par deux litres de moût..................... 1U{.933
- Moût....................................................2U1.000
- Diminution de volume pendant la fermentation. . 0lil.067 Dosé dans un litre de liquide :
- Acide exprimé
- Glucose. Alcool. en So".HO. Ammoniaque.
- Moût...... 223«r.47 0«r.0U 3«r.â3 Oer.OTO
- Vin clair.. 7 .03 201 .27 4 .17 0 .000
- L'année 1865 a été des plus favorables & la vigne, l'on peut voir combien la température contribue à développer le principe sucré dans le raisin. En 1864, où la récolte fut tardive et très-modérée, le moût provenant de la même vigne, du même cépage, contenait par litre, glucose, I83*M3; acide, 6".98.
- En 1865, chaque litre de moût renfermait en
- plus, glucose........................... 40P.84
- Acide en moins............................. 3*'. 45
- <3 septembre, moût. Différences. .. .
- —131.63 \ +201.26
- Les 434**.63 de glucose manquant auraient dû former théoriquement 2208r.61 d’alcool; on en a obtenu 2018r.26, les 91 centièmes de ce que la théorie indiquait. L’acidité du vin était plus forte que celle du moût, si l’on représente l’acidité du moût par 400, on a pour l’acide du vin, 440.
- Comme en 1864, les 96 centièmes du glucose avaient disparu pendant la fermentation.
- I. Ce vin ù l'état où il a été ewayé renfermait 0‘.064 d'eau de lavage. Levin «’&l avait, par conséquent, un volume de l'.933.
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- 13$ SUR LA FERMENTATION
- On voit qu’en faisant fermenter le moût en vase parfaitemeat clos, la diminution de volume n’a plus été que 67 sur 2000; c’est-à-dire de 3 à 4 pour 100. Résultat bien différent de celui observé quand la fermentation avait lieu en vase imparfaitement fermé; mais ce qu’il y a d’assez surprenant, c’est qu’en vase clos le gfo. cose disparu n’ait pas donné sensiblement plus d’alcool. *
- FERMENTATION UES FRUITS A NOYAUX.
- Appréciation de la perte en alcool éprouvée pendant la préparation du kirgchemcasser. — Le 26 juin 1863, on amis 190k,44 de cerises dans un tonneau défoncé qu’on a fermé avec une toile, sur la. ‘ quelle on a placé le fond mobile du même tonneau.
- Le 8 août au soir, le brûleur (brenner) déclara la fermentatiqp terminée ; celles des cerises restées entières et suspendues dans le liquide, ne remontaient plus vers la surface, quand on les fusait plonger, et une très-mince pellicule blanche recouvrait ce que l'on pourrait appeler le vin de cerises.
- Les cerises fermentées ont pesé... Iî2k.îlô
- Avant la fermentation............. 100 .44
- Perte en poids............... 17 .40 à peu près 10pour 100.
- Le jus sorti du fruit pendant la fermentation était trouble, d'w rouge sale, tenant en suspension des fragments de cerises, de# lambeaux de cellulose, des noyaux ; des cerises ayant conservé leurs formes, et encore adhérentes aux noyaux isolés, occupais* le fond du tonneau.
- Le dosage ne pouvant porter que sur le jus trouble dans lequd de la pulpe très-divisée se trouvait en suspension, il fallait pour en avoir le poids connaître celui des noyaux et des pellicules pesés humides. Dans un essai préliminaire, on en avait retiré de 8k,60 de cerises lk,109, soit 42,9 p. 100. Les 190*,44 de cerises mises à fermenter devaient en contenir 24“,37.
- Les cerise* fermentées pesaient................... JT2k.flS
- Déduisant noyaux et pellicules.................... 24 .5T
- 11 reste pour le liquide t'ermenlé renfermant de la pulpe très-divisée. 14$ .38
- Dans 1 kilogr. de ce liquide, on a dosé :
- Glucose. . . Alcool. . . 66*%8i
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- DES FRUITS A NOYAUX. 139
- Dans 4 kil. de cerises en nature, on avait trouvé 438?,36 de glucose.
- Des 172*,93 de cerises fermentées passées par l’alambic avec les novaux intacts1, le brûleur a extrait 23 litres de kirsch, marquant 514 à l’alcoolgrade de Gay-Lussac, la température était de 21°,0.
- Soit 48®,8 en ramenant à la température de 13®.
- Par litre de kirsch 387»r,5 d’alcool absolu.
- Dans les 23 litres : alcool, 8*,9I.
- RÉSUMÉ.
- tiîucose. Alcool.
- Cerises fermentées..... H2 .95 ' .30 0 .93
- Différences........... —22 .36 -|-9 .92
- Les 22*,86 de glucose disparu auraient dû donner, d’après la théorie, 1 1*,6$ d’alcool; on en a retiré 9*,92, les 83 centièmes. Pendant la fermentation un peu plus des 75 centièmes du glucose contenu dans les cerises avaient été modifiés; 2o centièmes de glucose avaient résisté, et ont été retrouvés dans le liquide sorti de l’alambic après la distillation. Cependant la fermentation avait été bien conduite et parfaitement terminée; une membrane blanche, très-mince qui couvrait le moût fermenté indiquait que si l’on n’avait pas distillé, la fermentation acétique n’aurait pas tardé à se manifester. Quant à la perle en alcool survenue peudant la distillation, il est facile de l'évaluer en comparant l'alcool trouvé dans le kirsch à celui qui préexistait dans les cerises fermentées.
- Dans les l?2k.90 de cerises fermenté», on a dosé, alcool. îlk .92
- Le* 23.Dires de kirsch qu'on en a retirés contenaient, alcool.. $ .91
- Perte survenue pendant la distillation.......... 1 .91
- Cette perte est énorme, puisqu’en définitive on n’a obtenu que les 90 centièmes de l’alcool formé pendant la fermentation; elle est due, sans aucun doute, à l’imperfection du travail dans la distillation.
- i. Non
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- 140 SUR LA FERMENTATION
- Le kirsch, produit dans cette opération, était d’excellente1 qualité, son arôme ne laissait rien à désirer ; dans un litre, on a. dosé d’acide cyanhydrique; dans les 23 litres il y en avait 2*r,53. 1*,0I d’alcool perdu en distillant équivaut à 2U,,(M de kirsch, ayant, eu égard à sa nature, une valeur de 6*,50.
- Dans une opération dirigée par un brûleur expérimenté,
- 100 kil. de cerises ont donné 12 litres de kirsch. C’est cc que l’on retire généralement lorsque le fruit est sucré, comme il l’était en 1865.
- Le déficit en alcool constaté dans la préparation du kirsch est dû à deux causes ; à l’imperfection du mode de distillation, eti cette circonstance qu’une partie de la matière sucrée convenue dans les cerises a échappé à la fermentation. Cette circonstance est-elle accidentelle ? c’est à cette question que vont répondre les expériences dont je vais faire connaître les résultats.
- FERMENTATION DES MERISES.
- Le 26 juin, l’on a fait la cueillette des merises, petites variétés de cerises noires; pour avoir un produit homogène, on a écrasé les fruits dans une bûche avec un fouloir ; on a passé à travers un linge pour séparer les noyaux. Le jus ainsi obtenu était d’un rouge cramoisi, très-foncé, très-épais, à cause de la cellulose
- qu’il renfermait ; il avait une saveur fortement sucrée et une odeur d’amandes amères. On a trouvé sa densité de 1091,0. On' en a mis Hllt,50 dans un flacon de verre fermé avec un liège dans lequel on avait pratiqué une petite ouverture pour laisser échapper le gaz acide carbonique La fermentation a été fort
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- DES FRUITS A NOYAUX. f41
- lente à se manifester, elle n’a jamais été tumultueuse, bien que la température se soit maintenue entre 20° et 23®.
- Le 7 juillet, une goutte de la matière examinée au microscope a présenté une foule de globules (fig. 2) mêlés à des lambeaux de cellulose.
- Le 12 juillet, on ne remarquait plus de dégagement gazeux. La matière avait beaucoup perdu de sa viscosité; à la surface, elle était presque liquide, la cellulose et les pellicules étaient descendues vers le fond.
- Le produit fermenté possédait une odeur vineuse fort agréable. La surface était nette sans la moindre apparence de mycodermes ; son volume a été trouvé de 10UI,094 ; sa densité, après avoir bien mêlé la matière, était 1072,2. Dans un litre, on avait dosé :
- Pulpe de merise*... 27 l^.OÔ Matières fermentées. 112 -13
- Volume*. [ i !
- î« juio, palpe 11.500 • 1 r ; 8124.09 j '0.00 : &55 ÎUWO
- • IÏÏ£’ma,5èref<r' 10.694 1199.12 | 902.40 ! 0.2139 ;
- —1934.97 1+902.40 ' - 3.20 j —0.2507 j|
- Les 1924«f,97 de glucose disparu auraient dû fournir 983*",80 d'alcool, on en a obtenu 902,40, les 92 centièmes de l’alcool indiqué par la théorie.
- L’acidité a été trouvée un peu moins forte dans la matière fermentée que dans la pulpe.
- Si l’on exprime par 100 l’acide des merises, l’acide du produit fermenté sera 95,8.
- Pendant la fermentation, les 62 centièmes seulement du glucose dosé parla liqueur de Fehling ont été modifiés. 38 centièmes sont restés intacts dans le produit fermenté. Comme pour les cerises de l’expérience précédente, une partie très-notable du
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- 142 SCR LA FERMENTATION
- glucoside contenu dans les merises avait échappé à la ferme».
- Dosage de Facide cyanhydrique dans le kirsch préparé avec h merises.—Ce dosage avait d’autant plus d'intérét que les merisré n’avaient pas fermenté au contact de leurs noyaux.
- On a fait usage du procédé de H. Buignet, consistant à verser dans la liqueur rendue ammoniacale, une solution normale et titrée de sulfate de cuivre. En présence de l’acide cyanhydrique, il se produit alors deux actions successives : la première caractérisée par une formation de cyanure double d'ammoniaque et de cuivre, a pour effet d’opérer la décoloration du sulfate de cuivre ammoniacal qui se manifeste instantanément à mesuré qu’une goutte de sulfate cuivrique tombe dans la liqueur. La seconde action est caractérisée par la permaneuce du sulfate de cuivre ammoniacal; elle est l’indice du terme de la formationdt cyanure double. De sorte que, si l’on connaît la quantité du sulfate de cuivre ajouté, on en déduit celle de l'acide cyanhydrique qui a concouru à la réaction.
- Voici, d’après M. Buignet, comment l’on procède au dosage de l’acide cyanhydrique par la méthode volumétrique. L’ou prépare une dissolution aqueuse de sulfate de cuivre de manière J ce qu’un litre du liquide renferme 23^,09 de sel pur et cristallisé. Cette liqueur cuivrique est faite dans ces proportions, afin qu’un cent, cube renferme le cuivre nécessaire pour doser 0*r,M d’acide cyanhydrique.
- Le liquide dans lequel il s’agit de doser l’acide cyanhydrique est mis dans un vase de verre à fond plat, posé sur une feuille de papier blanc; on opère sur 100cc de liquide dans lequel on ajoute Ï0ee d’ammoniaque.
- La dissolution de sulfate est contenue dans une burette divisée en 1/10 de cent, cube, on la verse graduellement dans le liquide ammoniacal tant que la teinte bleu céleste qui se développe « contact de l’ammoniaque disparaît par l’agitation. Si, pour obtenir la teinte bleue permanente, l’on a employé 76 divisions (7"*,^ de la dissolution normale de sulfate de cuivre, c'est qu’il y avait dans la liqueur ammoniacale 76 milligrammes d’acide cyanhydrique.
- Nous avons cru devoir introduire une légère modification «
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- DES FRUITS A NOYAUX. 143
- procédé tel qu’il a été décrit par M. Buignet. C’est défaire parallèlement à l’essai une expérience à blanc, vraiment indispensable. En voici le motif : L’indice du terme de la formation du cyanure double est très-net ; c’est, comme on l’a vu, la teinte bleue persistante due à l’apparition du sulfate de cuivre ammoniacal ; mais pour qu’elle se manifeste à la vue, il faut qu’il y ait une certaine quantité de ce sel double dans le liquide. En d’autres termes, Vapparition du sulfate de cuivre ammoniacal n’est pas instantanée; si, par exemple, dans IÛOce d’eau pure, on ajoute d’abord 10te d’ammoniaque et qu’on y verse ensuite une goutte, deux gouttes de dissolution cuivrique normale, chaque goutte, quand elle tombe dans l’eau ammoniacale, développe une teinte bleue céleste qui disparait par l’agitation, et dont l’extinction cependant n’est occasionnée que par la masse de liquide incolore dans laquelle la parcelle de sulfate de cuivre est diluée. En fait, pour rendre visible la teinte bleue dans 100" d’eau chargée d’ammoniaque, il faut introduire de 310 à o, 10 de centimètres cubes de la dissolution normale et titrée de sulfate de cuivre ; ce qui impliquerait la présence de 3 à 5 milligrammes d’acide cyanhydrique dans un liquide qui, en réalité, n’en renfermerait pas.
- Le volume de la dissolution de sulfate de cuivre, consommée avant que la teinte bleue apparaisse dans le liquide essayé, doit donc être retranché de celui qui sort de la burette dans un dosage d’acide cyanhydrique. C’est une correction à appliquer après un essai préalable.
- Dosage de ? acide cyanhydrique dans le kirschenivasser, extrait des merises fermentées. — Le kirsch a été obtenu eu retirant par la distillation le 1/3 du liquide fermenté introduit dans l'alambic. Ce kirsch était très-parfumé, ce qui n’a rien d’étonnant, la liqueur la plus appréciée étant celle que l’on prépare avec les merises.
- De 300" de kirsch mis dans l’alambic d’essai de Gay-Lussac, on a retiré 100e* de liquide distillé marquant 34°,S à l’alcooîgrade, la température était 21 *,0.
- Ramenant à la température de 15°, on a 31e,9.
- C’est en volume 31“ d’alcool absolu dans 100co de kirsch.
- On a pris 30“ de ce liquide, après y avoir versé oM d’ammoniaque, il a fallu ajouter 9 divisions de la solution de sulfate de
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- 144 SUR LA FERMENTATION
- cuivre pour obtenir la teinte bleue permanente; cette quantité de sulfate cuivrique aurait indiqué 9 milligrammes d’acide cya* hydrique. D’une autre part, on a pris 50“ d’eau distillée, etaprt# y avoir introduit 5“ d’ammoniaque, il a fallu 3,5 de la même dissolution cuivrique pour communiquer à l’eau ammoniacale U même teinte. On a eu ainsi la correction à appliquer au résultat précédent. <
- 50“ de kirsch rendus ammoniacal ont été colorés par 9,0 dirt sions de sulfate.
- Correction pour la teinte....................3,3
- JJ
- accusant 0^,0055 d’acide cyanhydrique.
- Dans 100“ de kirsch, acide cyanhydrique 0*r,0140. Ces 100“de kirsch venant de 300“ de liqueur fermentée, il en résulte que, dans la totalité de cette liqueur 4 0m,694, il y avait 0*r,392 d’acide cyanhydrique. Cet acide, ou ses éléments, préexistait certainement dans les pulpes des merises, puisque les noyaux ne sont intervenus ni dans la fermentation, ni dans la distillation.
- Fermentation des cerises ayant conservé leurs noyaux. — Le kirchenwasser est toujours le produit d’une semblable fermentation. Il convenait donc de laisser fermenter des cerises ea nature, malgré les difficultés, les complications que la présence des noyaux apporterait dans les dosages.
- A l’époque de la cueillette au Liebfrauenberg, le 26 juin, Toi mit dans un flacon de verre 6k,520 de cerises noires séparées de leurs pédoncules. Le vase fut bouché de façon à laisser une issue au gaz acide carbonique.
- Le 28, les cerises n’avaient pas changé d’aspect, mais elles offraient cependant un singulier spectacle. De chacun des fruits, il n’y avait peut-être pas une exception, sortait une larve de diptère d’à peu près 1 centimètre de longueur. Le 30, ces larves étaient asphyxiées, sans doute par l’acide carbouiqne. Au fond du vase il y avait un liquide rouge foncé ; chaque jour ce liquide, en augmentant de volume, envahissait les cerises qui furent bientôt submergées. Le 6 juillet, les cerises ridées à la surface, ayant une teinte brune, étaient en suspension dans un liquide d’un rouge foncé; au fond du flacon, il y avait une zone de liquide de près de 12 centimètres de hauteur; les cerises placées
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- DES FRUITS A NOYAUX. H3
- au-dessus du liquide paraissaient blettes, mais on n’apercevait nulle part la trace d’une moisissure. De temps à autre, de chaque fruit, l’on voyait sortir des bulles de gaz qui, en se rassemblant vers le haut, formaient une mousse pou consistante.
- Le juillet, la fermentation qui n’avait jamais été tumultueuse, est devenue calme. La mousse avait disparu. L’on sent, en débouchant le flacon, une forte odeur de kirsch; les cerises tendent à descendre vers le fond. Dans une goutte du liquide trouble examinée au microscope, on a reconnu des globules
- Fîg. 3.
- disposées comme dans la fig. 3. On bouche le flacon pour se conformer à une pratique des brûleurs, qui est de boucher toutes les issues quand la fermentation apparente est terminée.
- Le 15 août, les cerises sont ridées, d’un brun sale, et suspendues dans un liquide violet, dont elles occupent les deux tiers de la partie supérieure.
- I*s cerises émergées au-dessus du liquide ne diffèrent pas de celles qui sont submergées ; leur surface est nette, sans indices de moisissures. L’absence de cryptogame est duc vraisemblable-mentàceque l’atmosphère était entièrement formée d'acide carbonique. Le bouchon du vase avait une odeur très-prononcée d’acide cyanhydrique.
- Le produit fermenté consistait en deux matières distinctes <ïu’il fallait nécessairement examiner à part, un liquide d’un beau rouge carmin et des cerises ayant conservé leurs formes, retenant leur noyau.
- VU. io
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- I4U SCB LA FERMENTATION
- Les matières ont été séparées en les jetant sur une passeltee* fer-blanc, et laissant égoutter, on a retiré par ce moyen :
- Cerise*.......................................
- Liquide........................................ * •6'*
- Total.................................. $ •H'ï
- Les cerises mises à fermenter pesaient......... $ .620
- Perte.................................. 0 .403
- Pour obtenir les matières solubles dans les cerises en natun, on en a broyé 100 grammes dans un mortier de porcelaine, en délayant dans une certaine quantité d’eau : exprimant à travers un linge, mettant de l’eau sur le résidu, exprimant de nouveau; agissant ainsi jusqu’à épuisement, puis ajoutant de l’eau pour obtenir exactement un litre de la solution destinée aux dosages. En déterminant le glucose de cette solution avant et après un essai d’interversion, on s’est assuré qu'elle ne contenait pas de substance sucrée ne réduisant pas la liqueur de Fehling. La ceriie noire ne contenait pas, par conséquent, de sucre analogue an sucre de canne.
- Les substances solubles de 200 grammes de cerises fermenté» ont été extraites de la même manière en les incorporant à 1 litre d’eau, dans laquelle on a dosé le glucose échappé à la fermentation, l’alcool et l’acidité, l’ammoniaque ; on a ensuite rapporté les résultats de chaque dosage à 1 kilogramme de matière.
- Dans 1 kilogramme on ; Glucose. i trouvé : Alcool. Acide exprime en So*.HO. Asnmociaqt».
- Cerises en nature.. 158*'. 36 0«'.00 S**.05 0*'.032
- Cerises fermentées. 37 .05 29 .78 3 .72 non dcoée.
- Liquide fermenté.. 81 .73 62 .37 RÉSUMÉ. 5 .17 O .062
- Poids. 1 Cta*e. Alcool. 1 Acids. 1 | Ammoniac*.
- 1 Cerise* 9.440 98.05 ifè.44! 12.80 5
- i Liquide fermenté | 4.677 | 383.35 291.70; 24.181 1 0.343
- Produit fermenté 8.117 475.20 394.I4! 36.98 0.243
- ” Cerise», avant fermentation.. 8.530 ! 1349.33 0.00| 26.0O] | 0.373
- :: Différences 1 — 874.03 +394.14 +10.98 —0.030
- ( !
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- DES FBUITS A NOYAUX. 147
- Les 874*r 03 de glucose disparu auraient dû fournir théoriquement 446?r.72 d'alcool; on en a obtenu 394*M4t les 88 centièmes.
- L’acidité a beaucoup augmenté ; si l’on exprime par 100 l’acide des cerises, l’acide du produit fermenté sera 142,0.
- Quant à la proportion d’ammoniaque que l’on a dosée dans les produits fermentés, il faut, je crois, l’attribuer à la présence des nombreuses larves de diptères existant dans les cerises et qui ont dû se putréfier dans le cours de la fermentation.
- Les 65 cinquièmes seulement du glucose dosé dans les cerises par la liqueur de Fehling, ont été modifiés par la fermentation ; 35 cinquièmes ont été retrouvés dans le produit fermenté, c’est ù très-peu de chose près, ce que l’on avait déjà constaté dans l’expérience faite sur les merises.
- Dosage de f acide cyanhydrique. — Dans I00*« de kirsch retiré par la distillation et renfermant 19^.37 d’alcool, on a dosé 0*.009 d’acide, c’est pour 100 grammes d’alcool absolu 0*r.0464 d’acide. Par conséquent, dans 394^.14 d’alcool produit pendant la fermentation, il y avait 0^.183 d'acide cyanhydrique. Le kirsch obtenu, en le supposant à 50 centièmes d’alcool, en volume aurait renfermé Op.483 d’acide cyanhydrique par litre. Ce serait un kirsch d’une teneur exceptionnelle en acide cyanhydrique; car il est rare que le kirsch du commerce renferme par litre plus de 0«r.12 de cet acide.
- La perte en poids éprouvée pendant la fermentation des 8k.520 de cerises a été de 403 grammes. Dans les conditions où l’expérience a été faite, cette perte est surtout attribuable au dégagement du gaz acide carbonique.
- Les 394**.44 d'alcool formé font présumer une production d’acide carbonique de.......... 377 gr.
- La perte réelle a été.......403
- La différence............... 26 provient certainement
- de l’eau évaporée.
- Fermentation des prunes de mirabelles.
- En Alsace, le prunier est planté soit en verger, soit au milieu des terres arables; projetant peu d’ombre, il ne porte pas un
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- US SUR LA FERMENTATION
- grand préjudice à la récolte des plantes cultivées dans sa prori-raité. Dans les années où ce fruit osl abondant, c’est un arbre d'un bon rapport; l’hectolitre de zwetschen valant alors de 3 fr. à 10 fr. L'eau-de-vie de prunes, particulièrement l'eau-de-vic de mirabelles, possède d'ailleurs un parfum, un arôme fort apprécié des consommateurs.
- Les mirabelles qui ont fait le sujet de cette expérience avaient été cueillies le 17 août; leur maturité était parfaite. Les noyaux ayant été enlevés, la pulpe a été introduite dans un flacon de verre fermé avec un liège dans lequel on avait pratiqué une étroite issue pour laisser échapper le gaz.
- Les prunes sans noyaux pesaient 9*,65*.
- Elles occupaient les 3/4 de la hauteur du vase. Immédi* tement après leur introduction et par le seul effet de la légère pression supportée par les fruits placés à la partie inférieure, il s'est épanché du jus d’un jaune pâle, à peu près limpide et qui baignait les prunes jusqu’à une hauteur de 1 décimètre. Le 19 août, ce jus était trouble.
- Le 20, la fermentation était plus active, le volume du liquide avait augmenté, les prunes en étaient baignées sur une hauteur de 31 centimètres, bien qu’elles fussent soulevées de quelque^ centimètres au-dessus du fond. De chaque fragment de fruit il se dégageait de temps à autre quelques bulles de gaz; une mousse peu épaisse était rassemblée à la partie supérieure.
- Le 28 août, la masse en fermentation occupait sensiblement le même espace; les mirabelles continuaient à s’élever dans le liquide devenu fort trouble, et le volume de chacune d’elles avait diminué comme si elles eussent éprouvé une compression. Le jus avait beaucoup augmenté et les prunes qui continuaient à monter dans ce liquide, laissaient continuellement dégager du gaz ; au fond du vase on remarquait un dépôt d’une grande blancheur ayant l’aspect de l’amidon, ou plutôt de l’inuline. Rien de semblable n’avait été observé pendant la fermentation des cerises. Le 30 août, le dégagement de gaz était singulièrement ralenti; chaque bulle paraissait adhérer aux fruits.
- Le 8 septembre, la fermentation semblait terminée. Les prunes suspendues dans le liquide tendaient à descendre ; elles
- I. Les noyaui h l’air Odl J*?»1 180 grammes.
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- UES FRUITS A NOYAUX. 149
- n’émettaient plus de'gaz, celles qui se trouvaient les plus rapprochées de la surface avaient acquis une teinte brune occasionnée probablement par l’air qui, à cause de la lenteur du dégagement d’acide carbonique, avait pénétré dans le flacon. Le sédiment blanc dont l’épaisseur ne dépassait pas quelques millimètres, était recouvert de lambeaux de cellulose.
- Du 17 août au 8 septembre, la température s’est maintenue entre 80 et 24 degrés.
- En débouchant le flacon, on sentait une odeur vineuse dans laquelle on reconnaissait le parfum de la mirabelle-fa matière fermentée ayant été jetée sur une passettc, on a
- retiré : Liquide jaune........................... à",660
- Pulpe égouttée............................ 3 470
- 9 430
- Les prunes avant la fermentation.............. 9*,650
- Différence......................... O*,520
- Dosages faits dans les mirabelles sans noyaux. — 200 grammes de mirabelles ont été broyés avec de l’eau et exprimés. Les opérations ont été réitérées jusqu'à ce qu’on eût fait passer la totalité des principes solubles dans un litre de liquide A.
- Dans 400M de liquide A renfermant les principes solubles de 20 grammes de mirabelles sans noyaux, on a dosé le glucose par la liqueur de Febling ; on a trouvé :
- I........................................... 4 >,772
- If......................................... 4 ,632
- III ........................................ 4 ,743
- IV ........................................ 4 ,772
- V ......................................... 4 ,660
- Dans I kilogramme de mirabelles, glucose 85sr.55.
- Cette proportion de glucose paraissant bien faible, en raison de la saveur fortement sucrée du fruit, on a supposé qu’il y avait dans les mirabelles une matière sucrée n’agissant pas sur la liqueur cuivrique, on a interverti le liquide A, en l’acidulant par quelques centièmes d’acide chlorhydrique, faisant bouillir et après le refroidissement ramenant au volume initial.
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- 130 SUR LA FERMENTATION
- Dans 100“ de liquide A interverti, renfermant les principe» solubles de 20 grammes de mirabelles sans noyaux; on a trouvé:
- I .................................. 3M73’
- II ................................. 3 ,427
- Dans 1 kilog. de mirabelles, glucose . . . 172*,49
- Dans 1 kilog. avant l’intervention..... 85 ,55
- Glucose développé.............. 86?,94
- Si ces 86^,94 de glucose provenaient de la transformation du sucre C* Hu O", il en résulterait que dans 1 kilog. de pulpe de mirabelles il y aurait eu 82^.59 de sucre ne réduisant pas 1» liqueur de Fehling.
- Dans I kilogr. de mirabelles sans noyaux, on a dosé :
- Acide exprimé en So8.HO......... 2«,97
- Ammoniaque...................... 0 ,0332
- Mirabelles après la fermentation. Partie liquide pesant 5**660. Densité = 4031. Dosé dans 100cc de liquide pesant 103*M
- I ................................ 4M 95
- II ............................... 1 ,234
- III ................................... 1,442
- Dans 4 kilog., glucose................. 11 ,61
- Dans -1 kilog. de liquide dosé :
- Acide exprimé en SO8 HO............. 8«,97
- Ammoniaque.............................. 0 ,006
- Alcool................................. 50 ,57
- Dosage fait sur la pulpe restée sur la passette et pesant 3“, 470.— ans 1 kil. dosé :
- I ................................ 9»,39
- II ................................... 9 26
- Moyenne........................... 95,33
- Acide exprimé en SO*HO.................. g 20
- Alcool.................................... 27 20
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- DES FRUITS A NOYAUX.
- Résumé.
- Après la fermentation :
- Poids. Glucose. Alcool.
- Liquide..... 5k.660
- Pu]pe....... 3 .410 32 .34 04 .38
- Total....... 9 .130 08 .08 38U .61
- Avant la fermentation :
- Mirabelles... 0 . 650 1 664 . 03 0 . 00
- Différence... —0 .520 —1566 .48 +380 .61
- Ce résultat fait ressortir un déficit considérable en alcool, en même temps qu’un développement anormal d'acidité. En effet, les1566*r,48 de glucose disparu auraient dû donner 800*r, 63 d’alcool; or, on en a seulement obtenu 380^,61, les 48 centièmes de ce qu'indiquait la théorie. Si l’acide des prunes était représenté par 100, l’acide du produit fermenté le serait par 273. Après la fermentation, le jus sorti des mirabelles n’était pas visqueux, il n'émettait pas d’odeur de vinaigre, rien, en un mot, ne laissait présumer une formation anormale d’acide lactique, ou d'acide acétique.
- Durant la fermentation, les 62 centièmes du glucose contenu dans les prunes, après l’interversion, ont été modifiés.
- Les mirabelles ont perdu en poids, par la fermentation 520 gr.
- Les 380*,64 d’alcool produit font supposer une émission en acide carbonique de.........................364
- Différence attribuable à l’eau évaporée en 22 jours. . 156
- Par jour 7 cent, cubes.
- Ce qui manque en alcool dans les mirabelles fermentées, eu égard au glucose qu'elles contenaient, est tel que l’on est amené à se demander si la matière sucrée intervertie était, en totalité, du sucre analogue au sucre de canne pouvant éprouver, on le «ait, la fermentation alcoolique bien qu’il ne réduise pas la liqueur de Fehling. En d’autres termes, la question serait de aavoir si la matière sucrée intervertie par les essais en glucose réductear du liquide cuivrique, possède la faculté de fermenter dans l’état où elle se rencontre dans les mirabelles, car si cette
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- 132 SUR LA FERMENTATION
- matière n’est pas fermentescible à la manière du sucre de canne, l’on concevrait que la proportion de glucose assignée aux mirabelles par ces essais, exécutés après l'interversion des matières par les acides, était évidemment trop élevée, et que, par suite, la fermentation n'ayant pas fait disparaître autant de glucose qu’on le supposait, la proportion d’alcool que l’on avait constatée s’éloignerait moins du nombre théorique. En faveur de cette supposition, il y a que si dans la discussion de l’expérience l’on fait intervenir uniquement le glucose préexistant dans le fruit, sans tenir compte de celui qu’on y développe par l’action des acides, l’on trouve alors une relation assez satisfaisante entre le glucose disparu et l’alcool apparu. Ainsi, dans ces conditions, c’est-à-dire en admettant 83sr,55 de glucose dans i kil. de fruits, ce que l’on y a dosé avant qu’on eût interverti, on aurait :
- Mirabelles... t»k.C5U 825*r.55 ««'.Ou 28^.96 0^.320
- Après la fermentation. » .130 !)8 .05 380 .(il TO .22 O .034
- Différences. . —0 .520 —T2T .50 -f-380 .61 -f-SO .26 —0 .233
- Les7275,3 de glucose disparu auraient dû produire 372 gram. d’alcool ; on en a eu 380*',6, un peu plus que le nombre théorique, ce qui impliquerait la présence d’une certaine quantité d’un sucre fermentescible, ne réduisant pas la liqueur Fehling; mais en proportion bien moindre que celle déduite du dosage fait après l’inversion par un acide.
- Il y a donc sur la manière dont on doit interpréter les résultats de la fermentation des prunes, une certaine incertitude. Y a-t-il eu destruction d’une forte quantité d’alcool, ou bien le fruit ne contenait-il pas la proportion de sucre fermentescible non réducteur, déduit de l’analyse après l’interversion? De nouvelles expériences dissiperont cette incertitude. Mais quant à la possibilité de commettre une erreur dans la détermination du sucre analogue au sucre de canne dans un fruit, il convient, je crois, de le signaler dès à présent.
- Si le fruit renferme du sucre fermentescible non réducteur,lé procédé que l’on a suivi ne laisse rien à désirer. On a fait deux dosages par la liqueur de Fehling : le premier a donné une certaine quantité de glucose, le second a été fait après l’action de
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- DES FRUITS A NuYAUX. 153
- l’acide et a donné une quantité de glucose plus élevée ; l’excès représente donc la proportion de C" Hu O11 que l’inversion a transformée en Cw H15 Ou. Il n’en est plus ainsi dans le cas où le fruit renferme, mêlé à du glucose, un principe sucré non fermentescible et non réducteur, mais pouvant être changé par l’action des acides en une matière réduisant la liqueur cuivrique. L’essai tendrait à faire considérer cette matière comme préexistant dans le fruit, à l’état de sucre de canne, et devant, par conséquent produire de l’alcool par la fermentation. Or, l’on connaît diverses substances ne fermentant pas spontanément, ne réduisant pas la liqueur de Fehling et qui, néanmoins, quand une fois dissoutes on les fait bouillir pendant très-peu de temps avec un acide, se changent en un glucosidc et réduisent alors la liqueur cuivrique. Dans ce cas un essai aurait pour résultat de doser trop haut la matière sucrée fermentescible du fruit, puisqu’il ferait prendre pour du sucre une matière analogue au sucre de canne, ne pouvant fournir d’alcool par la raison qu’elle échappe à la fermentation, tant qu’on ne l'a pas transformée en glucose par l’intervention d’un acide. Supposons, par exemple, qu’il y ait de la gomme dans le suc d’un fruit; cette gomme, quand on fera bouillir le suc, après l’avoir acidifié par l’acide chlorhydrique ou sulfurique, dans le but d’intervertir, fournira du glucose réduisant la liqueur cuivrique, précisément comme l’eût fait, par exemple, le sucre de canne avec lequel on la confondra si l’on s’en rapporte à l’essai. Mais cette gomme ne fermentera pas et la proportion d’alcool que l’on obtiendra du fruit sera nécessairement inférieure à celles que l'on devait atteindre d’après le glucose dosé en bloc, c’est-à-dire après l’inversion. J’ai cité la gomme parce que le résultat singulier de la fermentation des mirabelles m’a porté à rechercher si la gomme qui quelquefois exsude si abondamment des pruniers, des cerisiers réduisait la liqueur de Fehling et si, par l’action des acides, elle était facilement changée en glucose. J’ai trouvé l’un et l’autre : à l’état normal, elle réduit une certaine quantité de liqueur cuivrique et quand on l’a traitée par un acide dilué, elle en réduit beaucoup davantage.
- COMME DE PRUNIER.
- Recueillie au mois de septembre, elle était transparente, peu
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- loi SCR LA FERMENTATION
- colorée en jaune rougeâtre; mise dans l’eau bouillante, elle a
- formé un mucilage que l’on a jeté sur un linge. La solution ne
- précipitait pas par le sous-acétate de plomb ; elle a réduit la
- liqueur de Fehling; l’acide oxalique y occasionne un léger
- trouble.
- Essayée comparativement, une solution de gomme arabique a précipité le sous-acétate de plomb, elle n’a pas agi sur la liqueur cuivrique; l’acide oxalique y a formé un précipité.
- Dosage du glucose dans la solution de la gomme de prunier. — !0C< de liqueur de Fehling étant réduits par du sucre interverti représentant 0sr,05l 4 de C12 H1* O12.
- 11 a fallu 4-'*,23 de la solution gommeuse pour réduire 40<cdc la liqueur cuivrique.
- Il en résulte que dans 100M de la solution, il y avait 1Ht,209 d’une matière se comportant comme le glucose.
- En évaporant à l’étuve à la température de 100°, 400e* de la
- solution gommeuse, on a eu un résidu d’un jaune très-pâle transparent, fendillé, ressemblant à un enduit de gomme arabique :
- Ce résidu a pesé.................... 4*%647
- Incinéré, il a laissé : cendres......0*Vf33
- Matière privée de cendres...........46r,514
- Dans lesquels il y avait 1^,209 de glucose, ou d’une matière agissant comme le glucose sur la liqueur cuivrique.
- Soit 26,78 pour 100 de la gomme dissoute.
- Eu dyalisant la solution gommeuse, on a obtenu un liquide agissant beaucoup plus activement sur la liqueur de Fehling. Il existe donc dans la gomme de prunier, et je puis ajouter dans la gomme de cerisier, un principe analogue du glucose, principe que l’on n’a pas rencontré dans la gomme arabique.
- Il restait à savoir si, en faisant agir un acide dilué sur la solution de gomme de prunier, on y développerait le principe analogue au glucose.
- I gramme de gomme pulvérisée a été délayé dans •!00cc d’eau chaude après avoir ajouté 10<c d’acidechlorhydrique fumant, l’on a fait bouillir pendant un quart d’heure, puis ce liquide étant
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- DES FRUITS A NOYAUX. 155
- refroidi, ou Ta ramené au volume initial de 400*' par une addition d’eau.
- 40“ de liqueur de Fehling employée pour le dosage étaient réduits par 6CC,0 d’une solution de sucre de canne interverti par l’acide et équivalent à O3»,0631 de glucose.
- Il a fallu 7<c,8 de la solution de gomme traitée par l’acide chlorhydrique pour réduire 40" de liqueur de Fehling.
- Il en résulte que dans 100“ de la solution ou dans 1 gramme de gomme de prunier, il y avait 0*r,809 d’un principe réducteur comme le glucose. Dans 1 gramme de gomme, il y avait 0*r,03 de cendre, c’est donc réellement dans 0^,97 de gomme que l’on a dosé 0^,84 de glucose; avant de faire réagir l'acide chlorhydrique, les 0^,97 de gomme ne contenaient que O8*,26 du principe agissant à la manière du glucose, il s’en est donc formé 03*,33.
- Comme terme de comparaison, on a fait une expérience semblable sur la gomme arabique.
- I grain «ne de gomme a été dissous dans !00ce d’eau. Cette solution ne réduisait pas la moindre quantité de liqueur cuivrique. On y a ajouté 10" d’acide chlorhydrique; I on a fait bouillir pendant un quart d’heure, après le refroidissement on a ramené à 100“. 10M de liqueur, de Fehling étant réduits par 0sr,0631 de glucose, l'ont été par 8*c,6 de la solution de gomme traitée par l’acide chlorhydrique. Dans 400<c de celte solution = 4 gramme de gomme arabique, il se trouvait, par conséquent, 08t,734 d’un principe réducteur comme le glucose.
- L’on voit avec quelle promptitude un acide minéral dilué transforme les gommes en une substance analogue au glucose. Dès lors si, en intervertissant un suc de fruit par l’action d’un acide, il y a développement d’une forte proportion de glucose, on n’est pas suffisamment autorisé à l’attribuer à une modification de sucre de canne, ou à toute autre substance sucrée fermentant avant l'inversion, puisqu’il est des matières capables de devenir réductrices par l’intervention des acides, et qui, néanmoins, à l’état où elles se trouvent dans le fruit, échappent à la fermentation. En un mot, on ne doit pas, d’après un dosage opéré après l'interversion, calculerla quantité totale de sucre fermentescible contenu dans un moût mis à fermenter. Dans des recherches du genre de celles dont il est question dans ce mémoire, le dosage par la liqueur de Fehling ne présentera une
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- lot» SUR LA FERMENTATION
- entière sécurité qu’autant que l’interversion, du moins par un acide, ne déterminera pas un développement de glucose, ainsi que cela est arrivé pour le raisin, pour les pommes à cidre, pour les cerises; et même alors, comme il ressort de l’ensemble de ce travail, le dosage par la liqueur cuivrique n’indiquera pas toujours la proportion réelle de la matière sucrée susceptible de subir la fermentation, par la raison qu’il y a des glucosides réducteurs qui, cependant, ne fermentent pas, que l’on retrouve dans le liquide alcoolique et que, sans un plus ample examen, l'on considère comme étant en somme du glucose échappé à l'action du ferment. Dans tous les produits fermentés examinés dans le cours de ce travail, on a en effet reconnu la présence d’une matière réduisant la liqueur de Fehling, et que l’on a pris pour du glucose. Résumons la proportion de cette matière trouvée après la fermentation en la comparant à celle du glucose dosé dans les fruits.
- FERMENTATION. GLUCOSE dan* le moût 1 dans le produit ou dans le fruit. fermenté. DIFFÉRENCES | DURÉE | de U fîrnseutâtiou ‘.
- I. Moût de pomme*. 1836.?$ 135.05 1 1701.23 *T :
- II. Moût de pommes. 201.16 38.70 1 167.46 h
- 11J. Moût de pommes. 201.16 5.66 ! 105.50 15 [
- IV. Moût de ralslû... 21:2.22 4;.50 ] | 2424.72 1$
- V. Moût de raisin.. 146.04 15.31 431.63 31
- VI. Merise* 3124.00 1109 12 ! 1924.07 16
- : VII. Cerises noires... I *149.23 4:5.20 874.03 10
- VIII. Mirabelles j , 1664.S3 98.05 156G.48 *
- l. Par durée de la fermentation on entes >d la le tempe « ieoulé entre le commencement li
- ; et la ün de ('expérience. U fermentation acti La fermentation de la pulpe des fruit* a été ive des moûts était terminée en quelques jours. I généralement plus lente.
- Rapportant ces résultats à 100 de glucose contenu dans les moûts ou daus les fruits.
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- DES FRUITS A NOYAUX.
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- GLUCOSE DOSÉ GLUCOSE DÉTRUIT
- aprb la fermentât**. pendant U fermentation
- Si l’on excepte les cerises, le glucose préexistant flans les fruits a été en grande partie détruit pendant la fermentation, et il est à présumer que les quelques centièmes de la matière sucrée restée dans le vin et dans le cidre auraient fini par disparaître par suite de la fermentation lente. En ce qui concerne le vin de cerises dans lequel on a retrouvé plus du tiers du glucose contenu dans le fruit, il y a tout lieu de penser que le sucre réducteur qu’on y a constaté n’était pas fermentescible. Lorsqu'on amis fin aux expériences, le liquide était clair; et conservé en vase clos pendant plus d'un mois, c’est à peine s’il a laissé dégager quelques bulles de gaz. L’alcool n’a pas augmenté. L’on pouvait croire que si la matière sucrée avait résisté, c’était uniquement parce qu’il y avait eu insuffisance de ferment. Cepen-dantla lie déposée au fond du liquide éclairci était volumineuse; elle avait l’aspect et l’odeur bien caractérisée de la levure, et l’on a eu la preuve que la persistance de la matière sucrée réductrice ne dépendait pas de celte cause par l’expérience que voici : Dans un litre de la partie liquide des cerises et des merises fermentées, l’on a délayé 30" de levure de bière fraîche.
- Dans un litre d’eau sucrée renfermant lOOgram. de sucre de canne, on a délayé 50" de la même levure; dans l’eau sucrée, la fermentation s’est manifestée quelques heures après; elle était terminée le troisième jour.
- Dans les liquides fermentés provenaut des cerises, il n’y a pas eu le moindre indice de fermentation, le huitième jour l’on vit apparaître quelques moisissures. Les liquides réduisaient la liqueur de Feliling, comme avant l’addition de la levure.
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- SUR LA FERMENTATION
- m
- Ainsi dans ces opérations :
- 82 grammes de sucre réducteur provenu des cerises noires,
- ! 12 grammes de sucre réducteur provenant des merises,
- n'ont pas fermenté sous l'influence de la levure de bière. 8 litres de liquide fermenté provenant des cerises et des merises, et traités préalablement par la levure, pour faire disparaître le glucose fermentescible qui pouvait y être resté, ont été passés à travers un linge et évaporés jusqu’à consistance d'un sirop épais, fortement coloré, d’une saveur à la fois sucrée et acide. Laissé en repos pendant quinze jours, on n’a pas obtenu de cristaux. 11 était difficile de pousser plus loin la concentration du sirop, parce qu’il se formait des écumes brunes dues, sans doute, à une matière gommeuse qui se caramélisait. Par des traitements alcooliques, en faisant intervenir la magnésie comme décolorant, on est parvenu à isoler une substance cristalline, ayant une saveur fraîche et sucrée. Mais cette substance, d’ailleurs peu abondante, est-elle précisément du glucose ou bien un glucoside réducteur ne fermentant pas, analogue à la sorbine rencontrée par M. Pe-louze dans le sorbier des oiseleurs? Ou bien, enfin, la matière sucrée que l’on trouve dans les cerises fermentées est-elle tout simplement du glucose ou plutôt de la lévulose dont la résistance à l’action de la levure dépend de quelques circonstances passées inaperçues? C’est ce que je me propose d’examiner ultérieurement,
- Dans l’alcool retiré des mirabelles sans noyaux mises à fermenter, on ne découvrit pas la moindre trace d’acide cyanhydrique. On a vu cependant que cet acide existait dans l’alcool provenant de la pulpe de merises dont on avait extrait les noyaux. C’est là une différence essentielle entre les deux produits alcooliques. Il restait à savoir si les prunes en fermentant avec leurs noyaux fourniraient de l’acide cyanhydrique. L’essai a été fait sur de l’eau-de-vie de prunes (zwetschenwasser), obtenue d’une vingtaine d’hectolitres de prunes traitées par le procédé ordinaire, c’est-à-dire qui avaient fermenté en cuve avec les noyaux. Cette eau-de-vie ayant acquis une teinte jaune par suite du séjour en futailles fut d’abord soumise à la distillation; de 300e* distillés dans l’alambic de Gay-I.ussac, l’on retira 200" d’alcool parfaitement incolore ayant à un haut degré le parfum delà
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- DES FRUITS A NOYAUX. ISO
- prune, sans avoir la moindre odeur caractéristique du kirschen-wasser.
- On ajouta dans t00c< d’alcool de prunes I0fo d’ammoniaque.
- Dans 100“ d’eau, on ajouta aussi 10e* d’ammoniaque. Pour développer la nuance bleue permanente dans les I00« d’eau, il a fallu y verser quatre divisions de la liqueur cuivrique, dont une division représenterait 1 milligram. d’acide cyanhydrique. Pour développer la même nuance dans les I00cc d’alcool de prunes, il a fallu également quatre divisions de la liqueur cuivrique.
- Il n’y avait donc pas d’acidc cyanhydrique dans l’alcool essayé;
- Dans l'alcool provenant de la fermentation des merises sans noyaux, il y a de l’acide cyanhydrique ;
- 2* Dans l’alcool provenant de la fermentation des cerises noires avec noyaux, il y a de l’acide cyanhydrique ;
- 3a Dans l'alcool provenant de la fermentation des prunes sans noyaux, il n’y a pas d’acide cyanhydrique;
- i4 Dans l’alcool provenant de la fermentation des prunes avec noyaux, il n’y a pas d’acide cyanhydrique; cependant comme je ra’en suis assuré, les amandes des noyaux des prunes donnent, quand elles sont convenablement traitées et distillées avec de l’eau, autant et même plus d’acide cyanhydrique que les amandes des noyaux de cerises. La pulpe des merises et probablement aussi la pulpe des cerises noires contiendraient donc les éléments de l'acide cyanhydrique qui ne se trouveraient pas dans la pulpe des prunes, et il n’est nullement certain que les mêmes éléments se rencontrent dans la pulpe des cerises rouges. Le kirschenwasser, préparé avec ces fruits, est d’une qualité fort inférieure, et pour les rehausser le brûleur fait intervenir des noyaux concassés lorsqu’il procède à la distillation. C'est, assure-t-on, par un semblable moyen que l’on obtient un faux kirschenwasser, en distillant soit les prunes fermentées, soit le ztwetscbemvasser avec des noyaux de cerises écrasés. Toutefois, on n’a ainsi que des produits peu estimés n’ayant de commun avec le véritable kirschenwasser obtenu des merises que l’acide cyanhydrique qu’on y a introduit.
- Il résulte de ces recherches, faites surtout à un point de vue pratique, que la différence très-considérable constatée au Lieb-frauenberg, pendant la préparation du kirsch, entre le degré
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- J 60 SUR LA FERMENTATION DES FRUITS A NOYAUX, alcoolique retiré par la distillation et le degré alcoolique calculé d’après la teneur des cerises en glucose, n’est uniquement pas attribuable, ainsi qu’on le croyait, à des pertes occasionnées parle peu de soin apporté à la conduite des opérations, à l'imperfection des appareils. Cette différence est due à ce que, en dosant par la liqueur de Fehling, le glucose dans les cerises, l’on confond peut être deux sortes de sucre réducteur, l’un fermentescible, l'autre résistant à la fermentation, et par cela même ne contribuant en aucune façon à la production de l’alcool ; c'est cette matière sucrée, quelle que soit sa nature, que l’on a retrouvée intacte dans les cerises fermentées, où elle représentait plus du tiers du glucose dosé dans les fruits.
- Pflrfe. - Imprimerie rfe F.-A DOCBD1M c« C, n* de* Polterfw.
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- COUP D'OEIL
- L’EXPOSITION UNIVERSELLE DE 1867
- Pas M. H. TRESCA.
- L'Exposition qui se prépare va de nouveau mettre en présence les produits de tous les peuples, et montrer les progrès réalisés par eux dans ces cinq dernières années.
- Organisée de manière à comprendre cette fois des sujets beaucoup plus variés que les expositions précédentes, elle ne sera pas pour cela moins intéressante, au point de vue des applications industrielles des nations les plus avancées.
- Les Annales du Conservatoire se proposent, comme en 1862, de rechercher ces applications, de les signaler et de les faire connaître dans leurs détails scientifiques ou techniques. Elles rendront sous ce rapport d’autant plus de services à nos industriels, qu’il aura été plus difficile pour eux de s’isoler de tous les accessoires qui pourront rendre la visite de l’Exposition plus attrayante, mais non pas plus sérieusement utile.
- En ce qui concerne la France, les progrès les plus importants sont naturellement portés par avance à la connaissance des professeurs du Conservatoire, et nous pourrions déjà signaler les faits principaux qui se produiront à l’Exposition dans les arts métallurgiques, dans les arts agricoles, dansles arts mécaniques, dans les arts chimiques et dans les arts textiles. L’examen des produits eux-mèmes, pour ceux d’entre eux qui font partie du Jury des récompenses, viendra compléter, au grand profit des articles de nos annales, des notions déjà acquises pour la plupart et dont il sera ainsi plus facile de caractériser l’importance et la portée.
- VIL U
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- if,2 COUP D’ŒIL
- En ce qui concerne l’industrie étrangère, le Conservatoire ne négligera rien pouren apprécier les progrès, sans parti pris et sans acception de nationalité. Tous les marchés sont solidaires aujourd’hui, et le pays qui s’isolerait dans le mouvement général, celui qui ne prendrait pas à tâche de savoir tout ce qui se perfectionne ailleurs et qui ne serait pas assez exempt de préventions nationales pour reconnaître les progrès réalisés, celui-là, loin de profiter de tous ses efforts, serait bientôt distancé, et réduit, dès lors, à voir sa propre consommation lui échapper dcplusen plus.
- Si nous sommes bien informés, l’industrie américaine paraîtra cette fois d’une manière plus digne qu’aux précédentes expositions, où elle n’était, dans son expression la plus élevée, représentée que par quelques spécimens où se lisaient déjà une hardiesse et des procédés de réalisation tout à fait différents des nôtres.
- Notre émule la plus active, l’Angleterre, a fait des préparatifs inouïs : sans compter les efforts individuels, son gouvernement n’a pas dépensé moins de trois millions de francs pour assurer à ses nationaux uue direction énergique et active dans l’installation des produits et l’attribution des récompenses. Les grandes et puissantes machines, les produits de consommation générale, voilà surtout ce qu’elle tient à faire apprécier par les acheteurs de tous les pays. Nous aurions peine à croire qu’au point de vue de l'art industriel ses fabricants fussent arrivés à rivaliser avec les nôtres. La grande industrie est peu favorable à la production des œuvres présentant le caractère de cette unité artistique qui est surtout l’apanage d’une exécution caressée pendant de longues heures, avec le sentiment général qu’il s’agit d’expYimer.
- L’Allemagne, tourmentée par les événements politiques et les changements de frontières, aurait pu faire défaut à l’Exposition. Celte abstention aurait été fort regrettable, car l’industrie allemande est destinée, suivant nous, à prendre bientôt une position considérable dans la production européenne. La main-d’œuvre et un grand nombre de matières premières indispensables y sont à bas prix, à plus bas prix que partout ailleurs; les ouvriers y sont laborieux et assidus. Ne sont-cepas autant de raisons pour que la fabrication allemande suive l’exemple de la Suisse, et se fasse, pour certains articles de grande main-d’œuvre, la pourvoyeuse du monde entier. Il ne lui manque que le goût des rela-
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- SIR L'EXPOSITION UNIVERSELLE DE 1862. !63
- lions extérieures et la connaissance des formes les mieux appropriées aux demandes des divers marchés.
- Quant aux contrées plus septentrionales, la Russie arrivera avec ses produits, presque français par l’apparence, la Suède avec ses richesses métallurgiques.
- le Conservatoire espère que ses relations avec les savants des divers pays, lui faciliteront la connaissance intime des résultats les plus importants dans chacun d’eux. Déjà son concours lui 8 été demandé par plusieurs sociétés étrangères qui veulent tenir à Paris leurs séances scientifiques ou industrielles, comme l’avait fait à Londres la Société des ingénieurs civils, grâce à l’hospitalité si bienveillante qui lui avait été accordée par l’habile directeur du South Kensington Muséum. L’association des ingénieurs mécaniciens d’Angleterre tiendra ses réunions au Conservatoire dans le courant du mois de juin.
- Si, sans préjuger sur les résultats de ce grand concours ni sur lesfails intéressants qu’il offrira à nos appréciations, nous voulons jeter un coup d’œil sur les préparatifs de l’Exposition, nous pouvons déjà parler du bâtiment et du parc qui l’entoure, et qui occupe la plus grande partie du Champ de Mars.
- Le bâtiment, de forme circulaire, a des dimensions qui dépassent de beaucoup celles des expositions précédentes, et ce rapprochement donne lieu aux chiffres suivants, qui sont tout à fait significatifs.
- Exposition de 1881, 88056"» Exposition de 1865, 91884”»
- Exposition de 1885, 73377« Exposition de 1867, 118000“''
- Ces indications montrentbien l’importance toujours croissante que prennent les expositions universelles, même quand on les considère seulement au point de vue industriel.
- L’aspect extérieur du bâtiment est peu favorable, et si l’on en devait juger par son état actuel, on pourrait peut-être se demander si, dans le plan adopté, on n’a pas beaucoup sacrifié à l’idée trop absolue d'une double classification systématique, dans laquelle les produits similaires des divers pays devaient occuper une même zône circulaire, tout en affectant à l’ensemble des produits exposés par chaque nation un secteur rayonnant à partir du centre.
- Sans doute la forme circulaire a exagéré les dépenses : on lui
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- 164 COCP D’OEIL
- reproche de masquer tout effet de perspective; mais quand les produits seront à leur place, quand l’attention sera sollicitée en chaque point par des objets remarquables et bien exposés, on ne pensera plus à l’ensemble, et l'attention sera entièrement absorbée par la beauté des détails. Il en a été de même dans les pré-cédentes expositions, à l’exception peut-être de celle de -1851, où la nouveauté de l'aspect de ce premier palais de cristal a été saluée d’un si unanime concert d'admiration.
- Quant au parc, pour l’établissement duquel les ressources exceptionnelles que possède l’administration des promenades et plantations ont été mises en jeu, on peut dire qu’il sera le plus beau résultat de cet art nouveau dont l’ingénieur, qui est à la tête de ce service, a tiré un si grand parti dans nos squares et dans nos jardins publics.
- Si le plan du palais principal laisseà désirer, au moins la construction en fer est irréprochable. Les difficultés étaient grandes, par suite des inclinaisons différentes des fermes et de la nécessité où l’on était cependant de disposer les colonnes de manière que les chemins rayonnants, de largeur constante, fussentbordés par des supports présentant, par rapporté elles, une disposition suffisamment régulière. Ces difficultés ont été très-habilement résolues, et comme œuvre d’ingénieur, le palais du Champ de Mars doit être considéré comme une des plus sérieuses applications de ces constructions en fer dont les halles de Paris offrent, dans un autre genre, le modèle.
- 11 nous a été donné de faire sur un des grands arcs du palais de l'Exposition des expériences de résistance, dans les ateliers de 1IM. Gouin et C”. Nous publierons dans les Annales du Conservatoire le procès-verbal de ces expériences qui intéressent la théorie des constructions en fer et en fonte. Plus tard nous avons été appelés à constater les résultats que l’on pouvait espérer du système de ventilation par l'air comprimé, proposé par MM. de Mondesir etLehaitre. Nous donnerons aussi la publicité des Annales au compte rendu de ces expériences préliminaires ; et en citant, dès à présent, ces travaux qui se rapportent déjà aux grands faits de l’Exposition, nous avons surtout pour objet de montrer dans quel esprit seront examinées dans les Annales les questions les plus importantes. Nous ne sortirons pas, en cette circoustance du cadre général que nous avons adopté pour cette
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- SCR L’EXPOSITION UNIVERSELLE DE 1862. 165
- publication, évitant toute polémique en dehors de notre sujet, et nous attachant toujours à la constatation des résultats acquis, d'un intérêt généralet sérieux, et méritant d'être l’objet d’appréciations également sérieuses.
- De même que pour l’examen des faits principaux de l’Exposition de Londres, en 1862, les professeursdu Conservatoire se sont assurés, cette fois encore, la collaboration des savants et des ingénieurs qui peuvent les aiderdanscet examen, d’une manière utile et profitable pour les progrès de l'industrie nationale.
- Au reste, nous nous proposons de ne suivre, dans ce travail, aucun ordre systématique dans le choix des matières que nous traiterons. Ce choix ne sera dicté que par l’importance et l’actualité des questions qui se présenteront A notre examen, & la vue des produits exposés. Les expériences du champ d'épreuves de Billancourt y prendront nécessairement place.
- H. Tsesca.
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- DES APPAREILS A EMPLOYER
- pour le contrôle des services de ventilation
- Par M. LE GÉNÉRAL MORIN.
- DES MOYENS X EMPLOYER POUR ASSURER LA RÉGULARITÉ DES SERVICES DE VENTILATION.
- J’ai fait connaître dans le 5° volume des Annales du Conservatoire la disposition de l'anémomètre à compteur électrique que M. Hardy a construit, sur ma demande, pour le service de la ventilation des amphithéâtres du Conservatoire et qui y fonctionne avec succès depuis deux. ans. Je ne reviendrai pas sur la description de cet appareil, dont l’idée première a été empruntée par moi à M. le baron de Derschau, habile ingénieur russe.
- Pendant tout le semestre d’hiver de 1855-56, au Conservatoire des arts et métiers, il n’a éprouvé d’autres dérangements que des interruptions accidentelles du courant, au nombre de huit ou dix, toujours faciles à faire disparaître. Quant à l'anémomètre lui-méme, il n’a pas été nettoyé et les huiles de graissage des pivots n’ont pas été renouvelées une seule fois depuis le 4 novembre jusqu’au 23 avril, jour de la cessation des cours. La pile du système de M. Marié Davy n’a pas exigé une seule fois le renouvellement du sulfate de mercure.
- Ces résultats qui, depuis deux ans, se reproduisent avec la même régularité, montrent que cet appareil constitue un moyen de contrôle efficace, commode et peu sujet à dérangement, d’un service de ventilation.
- Il permet, à l’aide d’un calcul fort simple et même sans aucun calcul, à un chef d’établissement de reconnaître si le renouvellement de l’air a eu, pendant le jour ou pendant la nuit, ou pendant telle fraction du jour qu’il désire, la régularité et l’activité convenables, en se bornant ùlire sur les cadrans du comp-
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- DES APPAREILS A EMPLOYER, ETC. 167
- teur les nombres de divisions parcourues par les aiguilles à des intervalles de temps donnés et ordinairement égaux.
- Je me propose, dans cette note, d’en donner des exemples.
- APPLICATION FAITE A L’HOPITAL LARIBOISIÈRE.
- Pour reconnaître l’utilité dont pourrait être, pour le service des hôpitaux, l’usage des appareils de ce genre, j'ai proposé à IL le directeur de l’assistance, qui l’a accepté avec empressement, d’en installer un successivement dans deux des pavillons de l’hôpital de Lariboisière, dont l’un était ventilé par aspiration, cl l’autre par insufflation.
- OBSERVATIONS FAITES Al PAVILLON N® 1, VENTILÉ PAR ASPIRATION.
- La première installation a été faite dans le pavillon n° 1, ventilé par aspiration. La tare de l’instrument était donnée par la formule
- V=0“,05 + 0,246N.
- Le compteur était placé dans le cabinet de M. le directeur de l’hôpital. Les observations ont commencé le 21 juin 4865 et elles ont été continuées jusqu’au 4*r août. Mais pendant les journées de juin la lecture des nombres de tours indiqués par le compteur n’a pas été faite avec la régularité nécessaire, toutes les douze heures, et ce n'est qu’à partir du 4*r juillet jusqu’au 34 du même mois qu’on les a constatés tous les jours à 7 heures du matin et à 7 heures du soir, de manière à pouvoir déduire ensuite les volumes d’air réellement évacués par la cheminée générale de ce pavillon pendant les douze heures de jour et les douze heures de nuit.
- Les résultats de ces observations sont reproduits en entier dans les deux tableaux suivants, dont l’un, relatif au service de jour, fait connaître les nombres de tours des ailettes pendant les douze heures qui se sont écoulées de 7 heures du matin à 7 heures du soir, les nombres correspondants par heure et par seconde, les vitesses de l’air en 1" dans la section de la cheminée
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- J CS DES APPAREILS A EMPLOYER
- où l'anémomètre était placé, les volâmes totaux écoulés par heure, et ceux qui l’ont été par heure et par lit.
- Le second contient les mômes données pour le service de nuit, depuis 7 heures du soir jusqu’au lendemain à 7 heures do matin.
- Aux résultats immédiats des observations, l’on a joint l’indication des températures maximum de jour et minimum de nuit, afin d’apprécier l’influence de cette donnée sur les volumes d’air évacués.
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- Hôpital Lariboisière. PuviUon h" i. Vcntlld par aspiration. Observai Ion» continue* faite* avec l'anémomètre ù compteur Alcclrl<|ue. Service lie jour, <lo ? heure* ilu matin i\ 1 heure* tlu soir, tlu l"r Juillet au 30 juillet iHOf*. Section île passage, 2«»|.3B.
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- Nombre de leur* de rmiénieiiièirc. Vitesse cor* mpondeutc. Veltirx; d'uir «vaine jmr lime.
- Aint en lmp, p.r limita. p»r «trnntla. Tel ni. y«ir lit.
- U Hl. mr. IIIC.
- • • » 1 •
- 117000 0800 2.7Ï 0.038 5420.45 53.14
- 77800 6425 1.78 0.434 5087.3 36.15
- 50700 4725 1.31 0.333 2820.2 27.71
- 41000 3416 0.05 0.255 216fi. 3 21.24
- 53700 3473 0.97 O.îOO 22UÜ.0 21.66
- 73300 G123 1.70 0.417 3542.0 34.72
- 100300 8858 2.16 0.581 4936.2 48.40
- »3f 00 7758 2.10 0.517 4392.4 43.05
- 111700 0303 2.38 11.007 5157.1 60.55
- 121900 10(58 S.82 0.659 5398.0 54.80
- 10390U 8823 2.45 0 570 4910.2 48.23
- 104900 8741 2.43 0.575 4866.S 47.90
- 07200 560(1 1.50 0.387 3288.0 32.23
- 137000 11410 3.17 0.744 6321.0 61.07
- 45900 3825 1.00 0.279 2370.3 23.21
- 438H0 3650 1.01 0.218 1860.4 18.14
- 90200 soir. 2.23 0.532 4510.0 44.31
- 100200 8350 2.32 0.551 4681.0 45.90
- 125200 10433 2.90 0.67(1 5743.3 67.20
- 100000 8108 2.32 0.551 4681.3 4 8.90
- 02290 7683 2.13 0.310 4333.0 42.48
- 08100 8175 2.27 0.540 4587.8 44.08
- 84800 7060 1.06 0.473 40l8.fi 39.40
- 78500 6.» 11 1.82 0.443 3763.7 36.00 i
- 9ÏS00 . 7733 2.15 0.514 3517.3 34.48 1
- 100000 8333 2.32 0.551 4081.3 45.90 i
- 89000 7102 2.08 0.490 4*30.5 41.56
- 109700 8112 2.2(1 (1.538 4570.S 41.81
- 85100 7(102 1.07 0.470 4044.1 30.05
- 96400 8033 2.23 O.b.'ll 4511.4 44.23
- — — ™ — Mayenne.. 40.50 |
- POUR LE CONTROLE DES SERVICES DF. VENTILATION. 169
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-
-
-
- Hôpital Lariboisière. Pavillon un 1. Yen 1116 [>nr aspiration. Observations oonlimic* faite!» avec l'ani'inoinèlrc f» eoinpleur électrique. Servira tic nuit, «le ? heures «In xoir h * heures «Im matin, du trr juillet au Ü1 juillet l Kt>î». Section île jwmtiye, 2*'l.!W.
- DATIiS. 1IKIJUK TKMI'KIIAVIRK T KM 1*8 KCUIIUÙ Niwfcre de tonn de rnuéintmèlre. Vitesse cor- Voluxw d'nif tunic [iiir heure
- de l'observation minimum. deux observations. (.omirent en !(>!«. p»r heure. pu «fronde. rcspomlaute. Tout. |.lr lit.
- 1* juillet... liciirv«. 7 diuoir. **»*>. 11.S Iniue?. fï » * 1. • ». • MP. a M.
- 2 ici. .. 7 du malin. li).:t 12 114000 9576 2.63 0.018 5281 51.48
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- 19 ïii.... id.. 12.1 14 127600 100.73 2.95 0.CH7 8x30.8 57. *2
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- 23 iil.... ir.,r. 12 92300 7001 4.14 Û.M2 4350 42.08
- i*4 id. 12.2 12 Il 1400 9260 4.57 0.608 5140.1 no. 39
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- 2 U i«|. . . . id........ i:s,7 12 102900 8575 2.38 0.864 4781.7 40.88
- 27 id.. . 10.4 14 10040(1 01033 2.51 0.502 5049.7 49.51
- id... . Id 14.7 12 103500 8792 2.44 0.577 4902.4 48.00
- 40 H........ 10.0 12 113100 11925 3.32 0.767 6510.4 03.81
- 30 l 1 >•>.... td.... iti. . 10.9 12 132000 1 (050 3.07 0.713 0057.7 59.30
- id .«..•••• 11.9 • S.7 12 1*0800 10817 3.00 «J.OOH 8030.* A.ta.w • • 88.1»
- DES APPAREILS A EMPLOYER
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-
- POCB LE CONTROLE DES SERVICES DE VENTILATION. 171 /Vote : On remarquera que les observations de nuit ont donné :
- Volume par lit.
- 8 juillet.... 184400 :
- 8 —........... 130500
- 0 —........... 140600
- I —........... 18CC08
- fl faut donc que le nombre de tours indiqué par le compteur soit au moins de 134,000 en douze heures pour que la ventilation atteigne le volume normal de 60 mètres cubes par heure et par lit.
- EXAMEN DES RÉSULTATS CONTENUS DANS LES DEUX TABLEAUX PRÉCÉDENTS.
- Ventilation de jour du pavillon »° 1. Aspiration.
- En examinant la colonne 10 qui donne les volumes d’air évacués par heure et par lit pendant le jour, on y reconnaît de très-grandes irrégularités et la moyenne générale de ces volumes ne s’élève qu’à 40®M 0 par heure et par lit.
- Mais il convient de rappeler que, pendant la saison d'été, les marchés passés avec l’entrepreneur du service de chauffage et de ventilation ne lui imposaient la condition d’activer l’évaporation de l’air vicié que pendant la nuit. Le jour, on comptait sur l’aération naturelle produite par l’ouverture des fenêtres, et par la chaleur que pouvaient encore conserver les appareils et la cheminée chauffés pendant la nuit.
- Nécessité et un chauffage modéré des récipients £ appel pendant les journées d'été. — L’on voit donc que, malgré le surcroît d’activité que l’ouverture des portes et des fenêtres, permise en été, imprime à l’évacuation par aspiration, elle ne suffit pas, à elle seule, quand la température extérieure est élevée, pour assurer l’extraction du volume d’air normal de 60 mètres cubes par heure et par lit, et qu’il serait nécessaire d’y joindre l’action d’un chauflage modéré de la cheminée générale d’appel.
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-
- 17*2 DES APPAREILS A EMPLOYER
- Quoique l'élévation de la température extérieure melte ob. stade à l’activité de l’appel, et que l’on sache d’ailleurs quel* récipients d’eau chaude établis dans la cheminée d’évacuatioo, tels qu’ils sont proportionnés, ne peuvent y communiquer à l’air appelé, qu'une température de 40 à 44* au plus, il n’en est pas moins certain que, par des journées aussi chaudes, l’on peut obtenir, avec régularité, pendant le jour, une évacuation corres-pondant à 60 mètres cubes d’air par heure et par lit, les fenêtres étant même fermées. C’est ce qui a été constaté le 7 août sur les pavillons n°* i, 3 et 5, jours où la température extérieure était 29*,5 \
- Ventilation de nuit. Pavillon n° 1. Aspiration.
- Les résultats relatifs à la ventilation de nuit dans le même pavillon, quoique indiquant un certain degré d’irrégularité dus le service, sont plus favorables que ceux qui se rapportent m journées. Mais outre l’action du chauffage, il y a une cause directe et facile à reconnaître de cette supériorité, c’est l'actin auxiliaire de la ventilation naturelle considérablement accrue par l’abaissement, pendant la nuit, de la température, dont la valeur moyenne minimum, pour le mois, a été de 13°,7.
- Il en est résulté qu’avec l’aide d’un chauffage, sans doute très-modéré, le volume d’air moyen évacué par heure et par lit, s’est élevé pendant les nuits de ce mois à 51®e,77, ce qui s’éloigne cependant un peu du chiffre normal exigé de 60 mètres cubes.
- Ce dernier volume a d’ailleurs été atteint et dépassé huit fois pendant le mois, comme on l’a vu plus haut.
- Puisque dans ces huit nuits d’un mois d’été très-chaud, et par" ticulièrement pendant les cinq nuits consécutives des 8,9,10,11 et 42, l’on a obtenu et dépassé le résultat prescrit par les marchés, il n'y a évidemment aucune difficulté pour l’obtenir ea tous temps, et l’on ne doit attribuer l’insuffisance de la ventilation pendant les autres nuits, qu’au défaut d’activité du chauffage.
- Il convient d’ailleurs de remarquer qu’en moyenne la ventilation de nuit a été plus régulière que celle de jour. En effet, les volumes d’air évacués par heure et par lit ont été seulement 2 fois inférieurs à 45 mètres cubes.
- •10 fois — à 50 —
- ï. Études sur la ventilation, l«r vol.; p. 4C8.
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- POUR LE CONTROLE DES SERVICES DE VENTILATION. 173 Ils ont été :
- 19 fois supérieurs à 50 mètres cubes.
- 8 fois — à 60 —
- La moyenne générale ayant clé de 3lme,77.
- Il est assez probable que l’établissement de l’anémomètre à compteur a rendu le chauffeur plus attentif qu’il ne l’eût été, et que le résultat assez favorable obtenu peut être attribué à la présence de cet appareil.
- Conséquence relative à la facilité de la surveillance du sei'vice de la ventilation. — En résumé, l’on voit que, dans ce pavillon, lorsque le nombre de tours de l’anémomètre en douze heures de nuit ou de jour, indiqué par le compteur, dans le cabinet du directeur, s’élèvera à 134,000 mètres cubes ou dépassera ce chiffre, la ventilation atteindra en moyenne ou dépassera 60 mètres cubes par heure et par lit. Toutes les fois au contraire, que le nombre de tours sera au-dessous de ce chiffre, le directeur sera en droit d’en faire reproche au chauffeur, et selon le degré et la fréquence des écarts, devrait être autorisé à lui infliger une amende.
- Mais on reconnaît en même temps que dans les jours de grandes chaleurs il serait nécessaire de donner à l’appel un peu d’activité à l’aide d’un léger chauffage des appareils de circulation d'eau.
- OBSERVATIONS FAITES AC PAVILLON N° 4, VENTILÉ PAR INSUFFLATION.
- Des observations analogues aux précédentes ont été exécutées dans la cheminée d’évacuation du pavillon n° 4, ventilé par insufflation, pendant les mois de septembre, d’octobre et de novembre.
- Ces expériences ont été faites pendant 45 jours répartis entre ces mois de la manière suivante : En septembre, 17 jours ; en octobre, 13; en novembre, 13.
- L’instrument a toujours très-bien fonctionné; mais il est à plusieurs reprises que, soit par négligence, soit par malveillance d’ouvriers employés à des travaux dans les bâtiments, es fils conducteurs ont été coupés. C’est ce qui explique les in-j fiions des observations dont les résultats sont consignés dans les tableaux suivants :
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- Hôpital Lariboisière. Paaitlou h* 4. YcnfJM par insufflation. Obaerrationsconlinucs faites avec l’anémomèlro totalisateur à compteur “
- électrique. Service de jour, de 7 heures du malin 7 heures du soir.
- DATES. IIKIIRKS dO l'observation. TIOimiAIVRK maximum. TKMl'S ftCOVLft cuire 2 observations. Nmidsrr de Iturs de l'antomlln. VITBSSK corres- poiidnnlu. VfliiM d'air évacué pur lu me.
- pcmUiiUe t<mi>«. pur lifuru. (iir leeon.le. Tut il. ta» ni.
- Mm. dtçré*. )Kure«. t. 1. 1.
- c septembre. 3 du voir. » • • K » »
- 6 i<l. . • . 7 du voir. 34.0 4 18000 4600 1.23 0.320 1390 13.63
- 7 id.... id 33.8 12 102000 S100 2.36 0.560 2433.0 23.80
- S id.... id 3ï.r> 12 115800 9 030 2.08 0.620 2732.4 26.81
- id.... id 33.3 12 11010Û 9175 2.55 0.001 2611.4 25.60
- !10 id.... id. 30.1 12 46100 01175 2.69 0.631 2741.8 26.88
- n id.. .. id SS.4 12 160600 14133 3.02 0.807 2897.7 38.01
- I 12 id.... id SS. S 12 171700 14308 3.07 0.008 3045.6 38.68
- 1 13 id.... 25.8 12 183000 15208 4.22 0.002 4170.6 40.08
- H id.... id 32.4 12 106000 8008 2.4 74 0.584 2537.0 24.88
- 1% >!.... id... 32.5 12 74300 6102 1 .748 0.428 1869.8 18.23
- 11» id.... M 30.4 12 78500 0543 1 .SI 7 0.442 1020.0 18.83
- 17 id.... id....... . 31.0 12 88000 7108 2.058 0.495 2151.0 21.09
- IM» i.1.... id 27.S 12 1 17000 0.483 2.662 0.623 2715.8 20.63
- IM» W.. .. id ?9.2 «S 118300 0875 2.743 0.612 2780.6 27.35
- 1 20 id.... id 28.5 JS 118501) 08 73 2.72 <1.635 2772.4 27.17
- *1 id. ... id 22.0 12 143000 11017 3.31 0.766 3324.2 32.00
- j -- H.... id 28.2 12 136100 11342 3.13 0.730 3172 31.10
- l| 2.1 id.... id 12
- , id.... id 12
- SS Id.... id 12
- |*0 id.... id 12 •Irrîl de l'iuslrumoat par suite d'une rupture de Ul.
- IL Mo jeune 20.42 .Moyenne *7.10
- DES APPAREILS A EMPLOYER
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- POUR LE CONTROLE DES SERVICES DE VENTILATION. 175
- Hôpital Lariboisière. Pavillon n° 4. Ventilé par insufflation. Observations continues faites avec l'anémomètre à compteur électrique Uu 2 octobre au 2i novembre 1 SCS. Service de jour, de T heures du malin à ? heures du soir.
- ï . •f g il § I»i S 1 | 'i U Fi 11 Xombre de tours de l'anémomètre. f; Volume d‘âT_J S-ë évacue par beur*.'
- prndinl lesips. . P*r Snb-.c. sewade E Sf [ j 'j i M-M
- r 3 oct. , 7414: , -, *»; 1 “ ;
- ' JM.. :» id.. 3 1900: 2'06 0.493 2130.9 21.09
- 22. S 12 157300 13125 3.64 0.836 363».ô 35.61
- , 3 Id . îi.i 12 217600 18133 3.0» 1.139 1949.248.32
- i 6 td . id.... 22.1 12 183900 13523 4.26 0.970 4214.8 41.32 i
- ? a.. id.... a.4 12 131500 10958 3.04 0.657 i$54.S 27.99
- S id.. id.... 21.0 12 1 34500 13375 4.24 0.966 4)97.S'il.15
- : 9 a.. id... 19.5 12 4300 333 0.099 0.071 3053.1 32.46
- id.... 21.7 li 135000 12917 3.60 0.S27.3593.5 33.22
- it a.. id... . 21.S 12 139000 1250 3.63 0.545;367l.7;30.0Ci
- il Movennc.. 22.9 Moyenne.. Ul .60 :
- Il oct. id.... Arrêt provenant de la rupture d‘un lit.
- I>u lï au 1S octobre.
- |{ 18 oct.ltî» 12'ro. it* i Idem.
- Pu IS au 27 octobre 1865 , arrêt provenant d'une rupture de G! I.e 27 octobre avant la
- réparation, 5c compteur marquait 10297300 tours.
- ! Î7 oct. ll'll’to.i L’otwervation de 7 heure» du soir n’a pas été faite. Les communications
- I SS oct. 71 matin avaient été remises en état dans la journée.
- I î$ <xt. 7» soir. 13.i 12 263000 22092 6.14 1.3705979.0 58.62
- | 29 Id.. id.... 17.3 12 203000 17092 4.72 i .070 4649.4 45.58
- J 30 id.. id.... 17.3 12 203200 16333 4.70 1.063 4627.6 45.37
- 1 3t id.. id.... 12 294*00 21367 6.S2 1.323 6617.7 64.S8
- i l''noT. id, . ,. 12.9 12 2sS300 24023 6.67 1.491 6475.7 63.5» j
- : 2 id.. id... . 13.1 •i 302400 25200 7.00 1.562 6787.2 66.34 j
- i 3 id.. id.... 12.9 it 312400 26033 7.23 1.612 7004.5 6S.67 j
- li 4 W.. id.... 12.7 i 211300 17623 4.S9 1.106 4805.8:47.11
- 3 id.. id.... 12.1 12 234700 10338 5.43 1.223 3314.2jS2.10
- : 11. id.... 11.6 12 214400 17367 4.96 1.121 4871.0 47.76 1
- 1 id.... 9.9 13 234000 10'bOO 3.42 1.221 5305.3 52.01 1
- ; S id.. U.... 9.6 12 S32200 126*3 3.52 0.810 3519.6 34.51
- i 9 id.. Le Gt a été coupé et enlevé sur uae longueur deî“.30I le 9 novembre,
- 53 id.. U»20’ m. vers 7 heures du matin.
- , 13 id.. 7* soir. 13.2 7*40' | 143100 315 43 S.76 1.922|î331.5;$l .S3
- ! 13 no». 7' soir. 12 , " J » 1 »
- U id.. id.... 0 1£3900 13323 4.26 0.970,4214.8 41.32 1
- 15 id,. id.... 14.3 12 100390 15S5S 4.405 1.001 4349.342.54
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- Jj Arrêt de l'anémomètre fi compteur électrique dar.sl» journée du 21 novembre 1465.
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- Hôpital Lariboiaièrc. Pavillon n° 4. VcnliKS par inanfflation. Observation* continues faites avec l'anémomitro totalisateur à o compteur électrique. Service île nuit, «le ? heure» du soir à 7 heure* du matin.
- DATES. JlKliUB «lu l'observation. T»:ar>'iîAïi:ii): minimum. . T KM PS KCOliJ.K entre 2 observa lions. Xtnbro île turc d« rnncmomrlre. VITKSSK corres- pondante. Vol«Me fait évacué yvr licurr.
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- DES APPAREILS A EMPLOYER
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- POUR LE CONTROLE DES SERVICES DE VENTILATION. 177
- Hôpital Lariboisière. Pavillon rfl i. Ventilé par insufflation. Observations continues faites avec l'anémomètre i compteur électrique, du 2 octobre au 21 novembre 1865. Service de nuit, de 7 heures du $©tr à 7 heures du matin.
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- 7 id. id.... 4.5 12 254300 21209 5.99 1.322,5744.4.56.31
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- uxaicatioo* sont rétabl 27 oet. 1 7* loir. J L‘ûb 28 id. id....1 0 e» te 27 octobre, icrvation n’a pas été faite. 12 1 » ! » .1 . | »
- » *d. ;h matin. 6.2 12 411300 34250 •J.51 2.104' 2.134.89.63
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- 2 id. id.... -0.7 12 206200 21683 6.023 1.396 1.396 59.47
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- 4 id. id.... 0.4 12 232100 17675 4.91 1.110 1.110:47.29
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- DES APPAREILS A EMPLOYER
- RÉSUMÉ DES RÉSULTATS CONTENUS DANS LES TABLEAUX PRÉCÉDENTS.
- Les pavillons ventilés par insufflation contiennent, comme les précédents, 102 lits, pour chacun desquels il doit être extrait et introduit 60 mètres cubes d’air par heure, soit en tout 6120 mètres cubes; mais la cheminée de ces pavillons est moins large que celle des autres.
- La section où l'anémomètre était placé n’a que i“’,207 de superficie, par conséquent pour l’écoulement du même volume d’air, la vitesse, et par suite le nombre de tours de l’anémomètae devraient être plus grands. Les observations ont montré que le nombre de tours correspondant à une ventilation de 60 mètres cubes par lit et par heure ou de 6120 mètres cubes en tout, était à très-peu près égal à 273000 en 12 heures.
- En réunissant les valeurs moyennes des volumes d’air évacués, le jour et la nuit, ainsi que les températures moyennes maximum et minimum correspondantes, on peut résumer, ainsi qu’il suit, les résultats contenus dans les tableaux précédents :
- septembre. ; octobre. .. j novembre..!
- 20.42
- 20.10
- 12.20
- Les résultats relatifs au mois de septembre, pendant lequel les températures extérieures ont été moyennement, au maximum le jour de 29°,*2 et au minimum la nuit de 12°,45, c’est-à-dire à très-peu près les mêmes que pendant le mois de juillet où elles avaient été respectivement de 27°,70 et de 13û,7, montrent avec évidence que, dans la saison ou la température extérieure est élevée, l’évacuation de l’air vicié par la cheminée générale est beaucoup moins bien assurée parle système de l’insufflation que par celui de l’aspiration, même lorsque dans ce dernier le chauffage est complètement interrompu pendant le jour.
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- POUR LE CONTROLE DES SERVICES DE VENTILATION. 179
- En effet, tandis que dans le pavillon n° 1, ventilé par appel, l'on a constaté avec un chauffage insuffisant de nuit et nul pendant le jour, une évacuation moyenne par heure et par lit, pendant le jour de 40“e,l 0 et pendant la nuit de ôl“e,77 ; on n’a obtenu, dans le pavillon n® 4 ventilé par insufflation, en maintenant les appareils mécaniques à leur activité normale pendant le jour, que 27=°,10, et pendant la nuit que 46me,83.
- 11 convient de rappeler que, par l’aspiration, l’on eût évidemment pu, en conservant au chauffage qui produit l’appel l’activité voulue, déterminer régulièrement une évacuation de 60 mètres cubes par heure et par lit, de jour comme de nuit, puisque pendant le mois de juillet, par une température extérieure maximum de 32<> et avec un chauffage très-modéré, on l’a obtenu le 14 juillet, et qu’on s'en est approché beaucoup plusieurs autres fois ; tandis qu’à l’inverse dans le système de l'insufflation, quoique la machine marche de jour comme de nuit à peu près à sa vitesse normale de 80 à 85 tours par minute, l’éva-* cuation reste tellement dépendante de l’aspiration naturelle qu'elle diminue dans uue proportion considérable quand la température extérieure s’élève.
- Cette influence prépondérante de la température sur l’évacuation de l’air vicié dans les pavillons ventilés par insufflation est d'ailleurs manifestée d’une manière au moins aussi tranchée par les résultats observés au pavillon n° 4. En comparant, pour le mois de septembre, ceux de jour et ceux de nuit, on voit, en effet, qu’eu admettant que la machine marche à la même vitesse la nuit que le jour, la ventilation de nuit a été de 46me,83 par lit et par heure, tandis que celle de jour ne s’est élevée qu’à 27«,10.
- Uue différence analogue a été observée en octobre, mais elle a été moins tranchée, parce que les températures de jour et de nuit se sont moins écartées l'une de l’autre, et que l’on a, dans ce mois, commencé à chauffer un peu les salles.
- Eo novembre, où le chauffage est devenu régulier, les volumes d’air évacués de jour et de nuit ont été à peu près les mômes, et se sont rapprochés davantage pendant le jour de la valeur de 60 mètres cubes par lit et par heure, qui a même été atteinte et dépassée à certains jours.
- Ces résultats d’observations prolongées, fuurnis par des in-
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- ISO DES APPAREILS A EMPLOYER
- struments qui fonctionnent automatiquement, confirment complètement ceux que j’ai signalés dansmes Éludes sur h eentilalim, et dans lesquels j’ai montré que l’été la ventilation de jour dans les pavillons, où elle est opérée par insufflation, était réduite à 30 mètres cubes environ, quand la températureextérieure n'était encore que de 15 à 16o1.
- L’ensemble des résultats relatifs aux observations de nuit montre que, même à ces moments où l’abaissement de la température donne à l’aspiration naturelle une plus grande activité, le volume d'air vicié évacué des pavillons ventilés par insufflation n’atteint pas une moyenne de 60 mètres cubes par heure et par lit, et reste très-notablement au-dessous de ce chiffre.
- L’infection des salles pendant la nuit, si catégoriquement signalée parles sœurs et par les malades, prouve, comme je l’ai déjà signalé, que le volume de 60 mètres cubes par lit et par heure doit être, surtout pour la nuit, regardé comme un minimum au-dessous duquel la ventilation ne doit pas descendre.
- Observation relative à l'ouverture des fenêtres. — Il convient de faire remarquer que, pendant la saison des chaleurs, il est d’usage pour tous les pavillons d’ouvrir dans la journée une grande partie des fenêtres du cAté qui ne reçoit pas l'action du soleil, et que les observations sur le pavillon n“ i, ventilé par insufflation, ont eu lieu pendant le mois de septembre 1865, époque à laquelle le développement de l’épidémie cholérique avait engagé les médecins à prescrire l'ouverture à peu près permanente des fenêtres.
- biais on sait, par les expériences de plusieurs observateurs, que cette ouverture active, accroît et régularise l’évacuation de l'air vicié dans les pavillons ventilés par appel, tandis qu’à l'inverse elle la trouble complètement et parfois détermine des rentrées d’air d'un étage à l’autre dans les pavillons ventilés par insufflation.
- Cette différence capitale peut bien expliquer en partie l’infériorité de l’évacuation de l’air vicié observée dans le pavillon n" it ventilé par insufflation; mais elle n’en constitue pas moins
- t. 1** volume, page 3S7. Expériences de MM. Letdanc et Ser, page 120. Expérience faite te 3t août 1864.
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- POUR LE CONTROLE DES SERVICES DE VENTILATION. 181 mi défaut grave de ce système exclusif, parce que le renouvellement de l'air dans le voisinage de tous les lits ne s’y trouve plus assuré quand les fenêtres sont ouvertes.
- Des observations recueillies par M. l'Ingénieur de l’Assistance publique en même temps que celles que l'on a rapportées plus haut, et à l’aide du double compteur électrique de l’anémomètre, paraissent avoir, il est vrai, montré qu'il ne s’est pas produit dans la cheminée d’évacuation du pavillon n» i, ventilé par insufflation, des rentrées générales d’air extérieurpouvant pénétrer dans les salles ; mais cela ne prouve point qu’il ne se soit pas établi d’une salle à une autre des communications et des retours d'air vicié, analogues à ceux qui ont été si catégoriquement constatés par MM. E. Trelat et H. Peligol1.
- Observation relative à la vitesse de passage de Cair dans la cheminée d'évacuation.
- L'on rappellera que dans les pavillons ventilés par aspiration, la section transversale de la cheminée oit l'anémomètre a été placé a 2“’,36 de superficie, tandis que dans les pavillons ventilés par insufflation, elle n’a que 1"'1,207. Pour que ces cheminées évacuassent le même volume d'air dans le même temps, il faudrait donc que les vitesses y fussent dans le rapport inverse des sections :
- 1,955 il .000.
- Ainsi, dans les pavillons ventilés par appel, pour évacuer par heure 60 mètres cubes d'air par lit ou 6,120 mètres cubes en tout pour les i02 lits de chaque pavillon ou im*,700 en 1’’, il suffit que la vitesse dans la section d'observation, soit :
- t-,-0
- 2-’,3«
- 0“,723
- tandis que dans cedx qui sont ventilés par insufflation, la vitesse devrait être :
- t. Ii«*j
- 1", pages 806 et suivantes.
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- J82 DES APPAREILS A EMPLOYER
- Or, en chauffent même modérément, mais régulièrement les récipients supérieurs des pavillons n°* I, 3 et 5 ventilés par appel, il est, en toute saison, facile de produire dans leur cheminée une vitesse de 0B,725, tandis que dans le pavillon n° 4, ventilé par insufflation, où la vitesse d’évacuation ne dépend que fort peu de l’action du ventilateur, l’on n’a pas obtenu une seule fois, en septembre, pendant le jour, la vitesse de la,48, et on ne l'a atteinte qu’une fois pendant la nuit, le 19.
- Les observations ont bien montré que, dans le pavillon n* 4, ventilé par insufflation, la vitesse dans la section d'observation était plus grande que dans la section correspondante de ceux qui sont ventilés par aspiration ; mais bien que cela soit la conséquence des proportions de ces cheminées, il n’en résulte point qu’il suffirait d’en modifier les sections pour obtenir l’évacuation d’un même volume d’air que dans les autres.
- En effet, la vitesse d'écoulement dépend non-seulement des sections de passage, mais encore de la racine carrée de l’excès de la température extérieure dans les cheminées sur celle de l’air, et ce dernier excès ne peut être obtenu, en toutes saisons, constant et régulier, qu’à l’aide d’un appareil de chauffage établi à la base de ces cheminées.
- Moyen à employer pour régulariser l'évacuation de l'air vicié dans les pavillons ventilés par insufflation. — En 1860 [Rapport sur le chauffage et la ventilation du Palaisde Justice, page 80), et depuis, j’ai appelé l’attention de l’administration de l’Assistance publique sur rutilité d’une installation de ce genre, très-facile à réaliser dans un hôpital où il y a, d’une manière permanente, des chaudières en activité, et je ne saurais douter que la constatation régulière et continue faite avec le concours de son ingénieur, de l’infériorité et de l’insuffisance, si facile à faire cesser à peu de frais, de la ventilation des pavillons n01 2, 4 et 6, ne la détermine à y introduire cette amélioration indispensable.
- CONCLUSIONS.
- En résumé, l’on voit par les résultats que l’on vient de discuter et par ceux qui sont obtenus depuis trois ans au Conservatoire
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- POUR LB CONTROLE DES SERVICES DE VENTILATION. 183 des Arts et Métiers avec les mêmes instruments, que les anémomètres totalisateurs à compteur électrique sont d'un service régulier, facile, sûr et peu dispendieux ; qu'ils exigent fort peu de surveillance et de soins, et qu'ils peuvent, par une simple lecture, faite régulièrement le matin et le soir, à des intervalles de temps égaux, fournir au Directeur d’un hôpital le moyen de constater, sans se déplacer, si le service de la ventilation y a été régulièrement fait, de jour comme de nuit.
- H$ peuvent mettre en évidence, comme on vient de le voir, l'influence prépondérante des saisons et de la température extérieure sur l'évacuation de l’air vicié, et la nécessité de donner à l’appel des cheminées l’énergie convenable.
- Sous ces rapports, comme sous celui des études suivies qu’ils permettent de faire sur l’influence hygiénique d'une ventilation active, je les crois susceptibles de rendre de bons services. Mais les résultats mêmes qu’ils ont fourni sur les deux systèmes de ventilation employés à l’hôpital Lariboisière, montrant que le service de ces appareils, faute d’un moyen de contrôle anatogue à celui que nous avons employé, laisse encore beaucoup à désirer sous le rapport de l’efficacité et de la régularité, et le but que l’administration de l’Assistance publique s'était proposé d’assurer régulièrement à chaque lit un renouvellement d’air de 60 mètres cubes par heure n’étant pas constamment atteint, il est à désirer qu'on laisse à cette administration le temps d’introduire les améliorations reconnues nécessaires, avant de se prononcer sur les effets qu’ils peuvent avoir pour le rétablissement des malades.
- Je serais heureux que ce moyen d’étude et d’observation pût laconduireaux conclusions que m’ont dictées de longues études, quant à la préférence que méritent les appareils de ventilation par appel bien proportionnés et bien disposés, sur ceux qui procèdent uniquement par insufflation.
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- RECHERCHES
- INDICES DE RÉFRACTION
- Par M. J.-B. BAILLE.
- (Mémoire couronné par l’Académie des Sciences.)
- La recherche des indices de réfraction des corps, c’est-à-dire du rapport des sinus des angles d’incidence et de réfraction formés par un rayon lumineux tombant à la surface de ces corps avec la normale à cette surface, est une opération des plus importantes de l’optique géométrique, et sert de base à toutes les autres recherches. Quels que soient les travaux sur la lumière auxquels on veuille se livrer, quelle que soit la partie de l’optique qu’on étudie, il est absolument nécessaire de connaître l'indice de réfraction des corps soumis aux expériences. Dans les sciences même qui paraissent n’avoir avec l’optique géométrique que des rapports très-éloignés, la chimie, la minéralogie, cet élément est encore essentiel pour l’étude complète des corps dont on s’y occupe.
- Il est donc utile que, de temps à autre, on fixe avec la plus grande exactitude l’indice de réfraction des principales substances employées, afin que, dans ces travaux, on puisse s’appuyer sur une base bien déterminée et retrouver des points de repère bien définis. Il est utile qu’on possède des résultats aussi nets et aussi exacts que l’on peut les avoir dans l’état actuel de la science.
- La question est certainement très-vaste, mais ce n’est pas ici
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- RECHERCUES SCR LES INDICES DE RÉFRACTION’. 185 que je dois la *raiter dans son ensemble, ni même dans ses prin-cipaus détails. Je me bornerai à exposer mes recherches sur les indices de réfraction des principaux verres employés dans les arts, arec quelques résultats particuliers qui se déduisent de ces recherches et qui pourront être utiles dans la pratique.
- CHAPITRE I.
- HISTORIQUE.
- | 1. — Diverses méthodes.
- C’est à Newton qu'on attribue généralement la première étude sérieuse qui ait été faite de la réfraction et delà dispersion de la lumière. Après lui, un très-grand nombre de physiciens et des plus éminents se sont occupés de cette question. On considérait l'indice de réfraction tel que je l'ai défini; mais cet clément, qu'on avait reconnu constant pour une même substance, ne correspondait pas i une idée très-nette à cause même de sa détermination.
- On faisait, en effet, pénétrer un rayon dans un prisme, et, afin d'annuler une réfraction, on faisait le plus souvent en sorte que l’une des deux incidences fût normale ; puis, en mesurant la déviation par plusieurs procédés, on pouvait conclure l'indice de réfraction. Le rapport des sinus ainsi obtenus ne pouvait avoir aucune précision ; car, à quel point du spectre rapporter la déviation f Les uns prenaient le rayon moyen, les autres considéraient chaque couleur. Jlais toutes ces mesures étaient forcément vagues et confuses. & cause des pénombres et de l'empiètement des couleurs. Telle est la méthode élémentaire dont se servaient Képler, Descartes, et surtout Newton, qui considérait quelquefois la déviation minimum. C'est pourtant cette méthode, si incomplète, qui a été tant perfectionnée depuis, qu’elle est devenue la plus exacte et la plus sûre pour ces sortes de déterminations.
- Cependant, comme on reconnaissait que le procédé était très-
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- 186 RECHERCHES
- peu convenable, on cherchait une méthode plus exacte. C’est ainsi qu’Euler proposa de tailler les substances en lentilles, et de mesurer les distances focales. Son fils, Albert Euler, appliqua ce procédé à l’étude de certains liquides; mais les résultats qu’il obtint ne furent pas très-satisfaisants1 2. (Brewster, Traité sur de nouveaux instruments doptique.)
- Quelque temps après, Wollaston considéra la réflexion totale, c'est-à-dire la position particulière où, pour certains groupes de substances, le rayon réfracté, s’éloignant de plus en plus de la normale, commence à se réfléchir totalement. Alors, en mesurant dans cette position l’angle d’incidence, il pouvait conclure le rapport des indices de ces deux milieux. Lui-même appliqua cette méthode, et, d’après Th. Toung, il obtint à peu près exactement l’indice pour les rayons rouges extrêmes*. Ce procédé, très-exact théoriquement, est d’une application très-difficile. Il a cependant cela de remarquable que c’est le premier qui se soit appliqué à tous les corps, même les corps opaques. (Tra*• sactions philosophiques, 1802, Brewster idem, Herschell, Traité
- optique, n° 562.)
- De son côté, David Brewster imagina une méthode donnant assez exactement les indices des liquides. Sous l’objectif d’un microscope et tangentiellement à la lentille, il plaçait une lame de verre bien dressée et sur celle-ci une goutte du liquide à étudier. On formait ainsi une lentille plan-concave et il fallait changer la position d’un objet pour continuer à le voir toujours à la même place. En notant les distances de l’objet à l’objectif composé, on peut, par des formules très-simples, trouver le rapport des indices des deux fluides dont se compose successivement la lentille plan-concave. Brewster mesura ainsi les indices d’un grand nombre de liquides. (Brewster, idem.) — C’est aussi
- 1. M. P. Barlow s’est servi de celte méthode pour étudier le* variation* * 1’tndlce du sulfùre de carbone sous l'action de la chaleur. H avait été amené à cette étude par de* recherche* sur les télescope* à lentilles fluide*. [Trantaciicn philosophiques, 1829.)
- 2. En 1859, M. Forlhomme proposa un appareil fondé sur ce principe, étant lequel il assure avoir vérifié une formule empirique pour l'indice d'un mélange de corps dissous, en fonction des indices individuels de ces corps et du dlasob vant, et des poids respectifs de ces indices. (Comptes rendus de l’Académie A* science,, t. XLIX, p. 394.)
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- de cette méthode que se sont servis MM. Ed. Becquerel et Aug. Cahours dans leurs recherches sur les indices moyens des corps de la chimie organique1.
- Ces savants ont pris dans leur travail les rapports de leurs-indices à celui de l’eau. {Comptes rendus de VAcadémie des sciences r
- t. XI, 4840.)
- Pour prendre cet indice de l’eau, ils se sont servis de la méthode du duc de Chaulnes, décrite dans les Mémoires de tAcadémie des sciences de 4767, et qui consiste à mesurer la déviation d’un rayon traversant une lame à faces parallèles. Cette déviation est fonction de l’incidence, de l’épaisseur de la lame et de l’indice de celle-ci. On peut donc avec des données convenables obtenir ce dernier élément. La méthode du duc de Chaulnes a été de nouveau décrite et analysée par M. Bertin {Annales de chimie, t. XXVI, 4849), qui en a déterminé l’exactitude en la comparant soit avec le procédé direct, soit avec le procédé de Brewster. Plus tard encore cette même méthode a été remise en usage par M. F. Bernard, pour la mesure des indices des solides transparents, entre autres du quartz [Comptes rendus,. t.XXXIX, 4854); par M. Pichot pour la mesure des indices des liquides et des gaz {Comptes rendus, t. XLVIII, 4839); etenfin par M. Montigny [Bulletin de l’Académie de Belgique, t. XVIII, 1864) qui, dans la mesure des indices des liquides abondants, évitait le passage de la lumière à travers les parois du vase en disposant une règle au fond de ce vase. Mais ces derniers observateurs employaient l’incidence oblique, ce qui compliquait beaucoup les formules. Telle est la méthode, dite du duc de Chaulnes, qui est beaucoup moins récente que M. F. Bernard voulait bien le dire.
- Tous les moyens précédents présentent des inconvénients pratiques, en ce sens qu’il faut tailler la substance et faire des mesures délicates. Afin d’éviter ces inconvénients, Brewster prit un mélange d’huile d’olives et d’huile de cassia, à proportions variables. Ce mélange avait ainsi un indice variant par degrés insensibles et dans des limites assez étendues. Un morceau quelconque d’une substance transparente était introduit dans ce
- 1. Plus lard, en 1$55, M. KraUse s’est également servi de celte méthode pour ®erorer les indices des liquides de l’œil. [Ann. de Chimie et Phy tique, t. XLY.)
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- fluide; et, s’il n’altérait en rien la marche du rayon qui traversait le liquide, il est évident que la lumière entrait sans réfraction du liquide dans le solide et en sortait de même; c'est-à-dire que les deux corps avaient le même indice de réfraction. Cette méthode, qui ramène l’étude de tous les corps à celle des fluides, est très-rapide, mais elle ne peut donner que des résultats approchés. (Brewster, idem.)
- Les méthodes dont je viens de parler ne s’appuient sur aucun principe étranger à la théorie géométrique de la réfraction. Celles que je vais exposer reposent au contraire sur des principes étrangers à cette théorie. Les résultats que l’on a obtenus par les méthodes suivantes, ne sont donc pas d’une certitude absolue. Avant qu’on puisse leur accorder une entière confiance, il faut, ou bien qu'un raisonnement rigoureux montre la relation existant réellement entre les principes invoqués et les conséquences qu’on en tire, ou bien qu’une comparaison minutieuse entre les résultats obtenus par les méthodes indirectes et ceui obtenus directement, indique le degré de certitude des premiers. Ou doit donc se tenir en garde contre les méthodes suivantes, tant que les conditions précédentes ne seront pas parfaitement remplies l’une ou l’autre.
- Brewster avait énoncé une loi très-remarquable qui est que: la tangente trigonomélrique de l'angle de polarisation d’un milieu est égale à lindice de réfraction de ce milieu. Il résulte de cette loi que, lorsqu’on connaît un de ces éléments, on connaît l’autre. Il suffira donc de chercher l'incidence sous laquelle les rayons, réfléchis par la substance observée, sont totalement polarisés: ce sera le complément de l’angle de polarisation. Un appareils été construit sur ce principe. On fait tomber les rayons réfléchis par la surface sur une lame déjà connue, de verre ou d’obsidienne par exemple; de telle sorte que le deuxième plan d’incidence soit égal au premier, et que l’angle d’incidence sur 1* lame connue soit précisément son angle de polarisation. Dans cette position, la lame arrêtera tous les rayons réfléchis par le corps observé, quand ils auront été complètement polarisés par lui. On n’a donc qu’à tourner celui-ci, jusqu’à ce que le rayon ne puisse plus traverser la lame; l’incidence sera le complément de l’angie de polarisation. Cette méthode n’exige qu’une surface polie de la substance expérimentée, et elle s’applique à tous les
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- corps, môme les corps opaques, lorsqu’ils ne sont pas doués de Péclat métallique. (Herschell, idem, n° 843.)
- Une méthode qui s’applique surtout à ces derniers corps est celle de Poisson. Cet illustre mathématicien, admettant les théories des ondes, regardait l’intensité lumineuse comme proportionnelle au carré de la vitesse absolue de la molécule vibrante; d’où, en appelant» et » les indices absolus de l’air et du corps considéré, on a les formules (les rayons incidents étant normaux à la surface) :
- Intensité du rayon réfléchi (»—»')*
- Intensité du rayon incident-(^-|- y!'/
- Intensité du rayon transmis___ 4 » y!
- Intensité du rayon incident ^x'}2 Si donc, parla photométrie, on parvient à mesurer les intensités du rayon réfléchi ou transmis et du rayon incident, on peut conclure l’indice. C’est ainsi qu’Arago, ayant reconnu que la moitié de la lumière incidente se réfléchit lorsqu’elle tombe sur le mercure, posa :
- d’où :
- pour le rapport de l’indice de réfraction du mercure à celui do l’air. Cette méthode est d’une application extrêmement difficile, et il faut toute l’autorité d’Arago pour que le résultat précédent ne soit pas contesté (Herschell, idem, 594).
- Il est enfin une dernière méthode reposant sur le phénomène des interférences. Quand, sur la route de deux rayons interférons, on pose des corps transparents quelconques mais identiques, le système des franges n’est pas déplacé. Mais, s'il y a une légère différence dans les corps interposés, les franges s’éloignent du milieu le plus dense, de celui que la lumière a le plus de peine à traverser: par suite, en mesurant le déplacement des franges, on peut conclure le rapport de densité des corps, c’est* à*dire de leurs pouvoirs réfringents. C'estsur ce principe qu’Arago et Freseul ont édifié une méthode de mesure pour les indices des
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- corps dans des conditions différentes de composition, température, pression, hygrométrie, etc. Arago appliqua cette méthode aux gaz et à l'eau dont il cherchait le maximum de densité; fl mettait sur la route des rayons deux tubes, l'un renfermant le gaz normal, l'autre le gaz à étudier (Arago, Œuvres, t. X), pui* avec un micromètre il mesurait le déplacement des franges. £ette méthode, qui paraît au premier abord d’une sensibilité Irès-graude, et, pour ainsi dire, illimitée, est cependant à peiae aussi sensible que la méthode directe du prisme. Ainsi 31. Jamin, qui l’a employée avec un appareil perfectionné dans ses recherches sur les indices de réfraction des gaz, de l’eau et de la vapeur d’eau, assure que, pour la rendre aussi sensible que la méthode directe, il faudrait une longueur considérable de tube.-[Annales de chimie et de physique, t. XLIX et LIL)
- Telles sont les principales méthodes employées pour la recherche des indices de réfraction. Elles sont plutôt des applications ingénieuses de principes théoriques que des moyens de mesure sûrs et exacts. Dans presque tous les travaux auxquels elles ont donné lieu, on considérait l’indice moyen, c’est-à-dire un élément nullement défini, et conséquemment nullement fixe. Depuis longtemps déjà on connaissait les propriétés monochromatiques de la flamme de l’alcool salé; Brewsler et Frauenho-fer s’en étaient servis, et il eût été à désirer que les travaux précédents eussent été faits avec cette lumière de réfrangibilité biea connue1. Alors seulement les résultats, auxquels ces travaux ont conduit, pourraient être considérés comme bien nets et bien -certains, et servir ainsi de point de départ aux recherches ultérieures de l’optique.
- | 2. — Définition mathématique de l’indice de réfraction.
- Si les méthodes précédentes présentent toutes une certaine inexactitude, c’est surtout parce que l’indice de réfraction coo-sidéré n’était pas parfaitement précis. Ce fut Frauenlioferqni donna une définition mathématique de cet indice, et fit ainsi
- 1, M. H. Deville recommande de se servir de cette lumière monocüroraaüq» «nèrne dans les cas où on ne demande qu’une faible a|*proMuiation(d»i«. de Chimk,
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- connaître une méthode aussi parfaite qu'on peut la désirer, et dont l’exactitude n’a de limite que dans l’habileté de l'expérimentateur et la perfection des appareils.
- Frauenhofer publia dans les Mémoires de VAcadémie de Munich (1814-1813,) son travail sur la détermination des pouvoirs réfringent et dispersif des différentes espèces de verre, recherches destinées m perfectionnement des lunettes achromatiques. Dans ce travail, il n’est fait aucune mention d’une ancienne découverte de Vol-laston (1802), passée inaperçue et restée sans conséquence. Ce savant anglais, observant directement le spectre à l'œil nu derrière le prisme, aperçut assez distinctement les raies D et F; mais il ne poussa pas plus loin ses recherches.
- Frauenhofer, qui probablement ignorait ce fait, s'occupait, comme l’indique le titre de son mémoire, du pouvoir dispersif des verres sortis de sa propre fabrique. Tl avait besoin d’une lumière homogène pour ces déterminations; les verres colorés ne puriüantpassuflisamment la lumière, il eutrecours aux flammes colorées et c'est alors, pour la première fois', qu’il reconnut que les flammes du feu montraient entre le rouge et le jaune du spectre une ligne claire bien prononcée, au même endroit dans tout les spectres. Elle parait formée, ajoute-t-il, par des rayons qui ne se sont pas décomposés por le prisme et par conséquent homogènes. Dans le vert on aperçoit une raie pareille, mais qui n’est pas aussi distincte, et beaucoup plus faible. Il se mit alors à chercher si, dans la lumière solaire, il n'existait pas une raie semblable. Je découvris, dit-il, au lieu de cette raie, une infinité de raies ou lignes verticales de différentes épaisseurs. Ces raies sont plus foncées que le reste du spectre, quelques-unes mime paraissent toutes mires. Les distances respectives de ces raies restent les mêmes, soit que l'on change f ouverture du contrevent, soit quon éloigne le théodolite de l’ouverture.
- Ce rapport des distances parait être le même pour toutes les substances réfringentes, de sorte que la même raie ne se trouve qu'au bleu, une autre qu’au rouge, etc... (Vols l’on peut aisément connaître celle qu’on observe. Il découvre ainsi les raies du spectre au nombre d’environ 374. Il prend les principales dans chaque couleur et les désigne par les lettres qui les dénomment encore aujourd’hui. Il soumet ces raies à plusieurs expériences, et demeure convaincu qu'elles ont leur cause dans la nature même de la lumière solaire, et que ce n'est ni à l'illusion, ni à l’aberration, ni à la diffraction
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- par la petite ouverture, ni à toute autre cause, qu'il faut les attribuer.
- Il a, en un mot, trouvé des rayons d’une réfrangibilité bien dé-terminée et sur lesquels il n’y a plus aucun doute possible. Q prend alors les indices des sept raies principales de B à H, po® une série de prismes1, et termine son travail si important par dej recherches sur l’intensité lumineuse des différentes parties di spectre, sur le meilleur achromatisme possible, et sur le spectre des étoiles, des planètes et de la lumière électrique. Mais le pont important du mémoire est la découverte des raies du spectre et la définition exacte de l’indice de réfraction qui en résulte.
- Ce n’est pas que ces raies donnent des directions mathématiquement définies. Chacune d’elles a une certaine épaisseur; et, avec un grossissement et une dispersion convenables, on peut les résoudre en plusieurs autres raies de plus en plus déliées, connue il a été fait dans ces derniers temps pour la raie D. Mais la préei-’ sion obtenue par l’emploi même des raies de Frauenhoferest déjà grande, et elle l’est assez pour les besoins actuels de la science. Une plus grande exactitude, exigeant des appareils plus volumineux, me semble devoir être plus nuisible qu’utile, à cause de la difficulté des expériences et des embarras de ces instruments accessoires dans la plupart des recherches basées sur l’emploi de la lumière homogène, d’autant plus que cette rigueur extrême n’apporterait rien aux vues générales et aux lois de l’optique.
- Cette méthode de Frauenhofer a donc été reconnue asses exacte même pour les recherches où la plus grande précision est nécessaire. Aussi a-t-elle été appliquée un très-grand nombre de fois. Les uns, comme Rudberg (A nmrfei de chimie, t. XLVIII, 1831), Baden-Powel {Annales de Pogendorf, t. LXIX, 1841), et M. Heuss [Annales de Pogendorf, t. LXXXVII, 1852) se servaient de ces raies pour mesurer les indices des liquides ou des cristaux naturels; d’autres, comme MM. Dal et Gladstone (Annales* chimie, t. 58, 1860,) recherchaient l’influence de la température
- 1. M. du Tirou, dans son mémoire, prétend que Frauenhofer n’a pas fait oe»-naître le procédé qu’il a suivi pour la détermination des Indices, et qu’il n'a op« qu’avec des lumières artificielles. Ces affirmations ne sont pas exactes. Ce qol » probablement induit M. du Tirou en erreur, c'est que le savant de Munich détermine directement l’indiee de la raie D pour calculer l’erreur de collimation.
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- sur les indices de certains liquides; d'autres enfin, comme M. du Tirou [Animales de chimie, t. XXVIII), et plus tard, M. Van der Vil-ligen (Annales de chimie, t. LIX, 1860), apportaient une précision plus grande à des mesures anciennes.
- V En 1850, M. l'abbé du Tirou publia son mémoire sur la Détermination des indices de réfraction des sept raies de Frauenhofer dans ttne série nombreuse de verres, travail analogue à celui que je fais aujourd’hui. La méthode dont se servait M. du Tirou est celle de Frauenhofer même, avec quelques modifications de détail et d’instrument. Ce travail est terminé par l’étude d’un appareil nouveau qui permet de déterminer les indices de réfraction des raies du spectre sans l'emploi de la lumière solaire. Le principe de cet appareil était d’isoler chaque rayon de réfrangibilité particulière par des ouvertures pratiquées dans un écran, de sorte qu’un rayon, suivant la même route que le premier rayon solaire, ayant servi à graduer l'appareil, possède exactement la réfrangibilité du trou qu’il traverse. Ce principe avait déjà été appliqué par Frauenhofer. Celui-ci se servait de sept lampes dont la lumière, réfractée par un prisme, allait former un spectre très-dilaté sur un écran éloigné; au même point de cet écran correspondait une seule couleur de chaque lampe, et à ce point était placé un second prisme. Seulement cette méthode exigeait un grand espace (deux maisons séparées par une large rue), et l'appareil deM. du Tirou muni d’un collimateur évitait cet inconvénient.
- Aujourd’hui, il n’est plus aussi important d’avoir des instruments fournissant une lumière définie exactement, grâce aux travaux de MM. Kirchoff et Bunsen. Maintenant on sait que l’on peut produire artificiellement les raies du spectre avec des flammes renfermant des composés métalliques, ou avec des tubes de-Gaisler traversés par des étincelles d’induction, et l’on peut se servir de ces raies. C’est ainsi que les deux raies bien connues de l’étincelle dans un tube d’hydrogène et la raie du sodium ont servi à plusieurs observateurs, entre autres à M. Landolt, en Allemagne, dans ses recherches sur les indices des alcools et des dthers, et à M. Fouqué, en France, jdans ses recherches sur les Indices des liquides à différentes températures.
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- § 3. — Étude du spectre chimique.
- Cependant, à mesure qu'on étudiait les phénomènes lumineux, l'attention était attirée par diverses circonstances sur les autres propriétés des rayons solaires étalés en spectre. En (556, on s'aperçut que la lunée cornée des alchimistes devenait grise et noire à la lumière. Ce fut là un fait bien net, mais qui demeura isolé et sans relation avec d’autres phénomènes. Plu, tard, Scheele voulant fixer les images de la chambre noire de Porta, reconnut que les sels d’argent noircissaient à la lumière et qu’ils noircissaient plus daus le violet que dans toute autre couleur (Traité de l'air et du ftu, 1781); puis Vollaston (1805) s'aperçut que l’altération du chlorure d'argent s’étendait uu peu au delà du violet. Mais on ne sut rien conclure de là pour la fixation des images de la chambre noire.
- Cette question de la fixation des images a fait étudier les phénomènes chimiques de la lumière avec autant de soin que de ténacité. Une foule de substances furent reconnues impressionnables à la lumière après un temps plus ou moins long. Le plus grands esprits travaillèrent à ces recherches : Wollastoa, Seebeck, Faraday, Gay-Lussac, parmi les savants; Daguerre, Niepce, Talbot, Poitevin, parmi les artistes et industriels, oat lait faire d'immenses progrès à cette question, les derniers surtout inventeurs du daguerréotype, de la photographie ét de la gravure.
- Cependant, vers 1800, \Y. Herschell montrait que tous les rayons n'étaient pas également chauds, que le maximum d’intensité était voisin du rouge et qu’enfin la chaleur était sensible en avant du spectre visible.
- Cette decouverte d’IIerschcll conduisit Ritter, professeur à léna (1801), à reconnaître que les propriétés chimiques des rayons n’étaient pas répandues également dans le spectre, qu'elles n'étaient sensibles que depuis le bleu et qu’elles s’étendaient au delà du violet visible, comme si au spectre lumineux se superposaient deux spectres, l’un moins réfrangible et calorifique, l'autre plus réfrangible et chimique.
- Bérard prouva bientôt que tous ces rayons étaient soumis aux lois de la polarisation et de la double réfraction, et Arago et
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- Young montrèrent qu’ils étaient également soumis aux lois des interférences. (Herschell, Optique, 1144.)
- En IS39, à la suite d’une discussion dont je vais parler bientôt, M. Ed. Becquerel entreprit l’étude des rayons chimiques, et de ce qui n’était encore qu’une idée théorique et une heureuse application industrielle, il sut faire sortir une loi générale et basée sur l’expérience. En fixant le spectre chimique sur un papier sensible, ou même le spectre total sur un papier déjà sensibilisé, M. Ed. Becquerel aperçut des raies identiques aux raies de Frauenhofer pour la partie visible et sillonnant comme elles même le prolongement. Avec l'actinomètre électro-chimique, il vérifia que de ces raies était absente toute propriété lumineuse et chimique; il trouva le maximum d’intensité chimique variable avec le prisme réfringent et la substance sensible1. Il reconnut que le passage des rayons à travers un écran neproduisaitqu'une absorption plus ou moins grande sans altérer profondément le spectre; enfin il découvrit la propriété phosphorogénique des rayons solaires. De toutes ces expériences, M. Ed. Becquerel conclut la loi générale, que les propriétés des rayons ne dépendent que de leur réfrangibilité et que la différence des sensations que nous recevons ne provient que de l’organe impressioné. {Annales de chimie et physique, t. IX, 1843.)
- Les résultats précédents ont été vérifiés et complétés par divers savants. M. Mathiessen proposa un moyen de rendre visible le spectre chimique [Comptes rendus, t. XVI, 1843) ; M. Stoks remplaça l’appareil en flint de M. Becquerel, par un appareil en quartz moins absorbant (Annales de chimie, t. XXXVIII, 1854); M. Helmlioltz se servit de deux prismes en quartz pour éviter les rayons lumineux {Annales de chimie, t. LIV, 1857) : et dans ces travaux, ces savants s’attachèrent à démontrer que les propriétés diverses des rayons ne dépendaient que de leur réfrangibilité. M. Esseîbach en recevant les rayons chimiques sur une plaque couverte de sulfate de quinine put en mesurer les indices de réfraction2; mais ses résultats sont probablement peu exacts, car ils ne coïncident pas avec ceux deRudberg pour les rayons vi-
- 1. Herschell avait déjà trouvé {PhUesoph. Iran tact., 1810), que le maximum <lïQtenslté chimique variait avec la substance sensible.
- 5. Voir chap. ni un procédé analogue.
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- sibles. Enfin MM. Draper, Kursten, Milles et surtout Mttller se sont
- bornés à refaire l’expérience et à bien préciser la position des
- raies. [Transact. philos. 1842-1859; Traité de physique de Müller,
- 1863.)
- En dernier lieu, M. Mascart (1864), dans ses Recherches sur le spectre solaire ultra-violet, a décrit avec beaucoup de soin ce spectre chimique qu’il a pu prolonger jusqu’en T. Sa méthode, qui est celle de M. Müller, consistait à reproduire séparément chaque partie du spectre sur du collodion humide; ses résultats sont conformes à ceux de Rudberg pour la partie visible des spectres du quartz et du spath d’Islande.
- 14. — Étude du spectre calorifique.
- A mesure qu’on étudiait les propriétés chimiques de la lumière, on s’occupait aussi très-activement de ses propriétés calorifiques. Dès 4835, Ampère avait émis l’idée théorique que la chaleur et la lumière étaient produites par un môme mouvement vibratoire, et que ces diverses manifestations proviennent uniquement de la plus ou moins grande amplitude des vibrations. Aussitôt les physiciens se mirent à l’œuvre pour soutenir ou combattre cette assertion, et de 1835 à 1843, il parut à ce sujet un grand nombre de travaux.
- M. Melloni combattit d’abord ces idées, et traça, pour ainsi dire, la voie expérimentale en déterminant les deux points sur lesquels devait porter la discussion. Après avoir reconnu quels chaleur croissait dans le spectre du violet au rouge et décroissait de là jusqu’en avant de la partie visible, il étudia l’influence des écrans sur le rayonnement, et en particulier d’une couche d’eau; il constata que le maximum calorifique se déplaçait de façon à arriver même dans le vert. Il conclut de là que la chaleur et la lumière devaient être rapportées à deux causes distinctes.
- A la suite de ce mémoire, une discussion s’éleva entre MM. Biotet Arago, sur la nécessité d’une expérience qui séparerait nettement chacun des trois spectres produits par le soleil (iComptes rendus, t. II).
- On se mit donc à étudier l’action des écrans sur la lumière solaire. M"* de Sommervile, MM. Biot, Arago, Ed. Becquerel, et plus tard Fizeau et Foucault, se bornèrent aux actions chi-
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- iniques; et M. Melloni continua et étendit ses expériences sur la transcalescence des corps.
- À cette question des écrans s’ajouta bientôt celle de la position du maximum de température. L’étude que Newton avait faite du spectre, avait d’abord fait penser que les rayons diversement réfrangibles possédaient des degrés de chaleur proportionnels à leur intensité colorante. Cette manière de voir semblait confirmée par les expériences de Rochon et de plusieurs autres physiciens. Mais elle changea quand J. Berschell eut placé le maximum en avant du rouge. Malus et Bérard répétant l’expérience, en confirmèrent le résultat. Enfin M. Melloni montra que la variation de la position du maximum ne provenait que de l’absorption des substances traversées. Ainsi tombait la plus grande objection faite contre l’identité des causes de la chaleur et de la lumière Aussi le savant italien se rattacha-t-il à cette théorie, et le 2 février 1842, dans un remarquable mémoire lu à l'Académie de Naples, il énonça ce fait et en développa les principales conséquences.
- Lorsque cette identité des causes de la chaleur et de la lumière eut été généralement acceptée, on s’occupa de rechercher si le prolongement extra-rouge était sillonné de raies comme les spectres lumineux et chimiques. J. Hcrschell (1840,) en présentant au spectre un papier imprégné d’éther, reconnut que ce papier devenait rapidement opaque vers le rouge, et en avant de cette couleur, tout en conservant pourtant de larges bandes translucides dans cette région.
- Melloni discuta cette expérience, et rapprochant les bandes, non point des fines raies de Frauenhofer, mais des espaces obscurs produits sur le spectre par un verre coloré, les attribua à l’absorption de l’atmosphère ou de l’appareil. Enfin MM. Fizeau et Foucault, dans leur travail sur les interférences entre deux rayons lumineux ou calorifiques dans le cas de grandes différences de marche [Comptes rendus, t. XXI et XXV, 1848}, ont étudié avec de petits thermomètres les inégalités d’intensité calorifique signalées par Herschell, et ils ont trouvé une raie en
- 1. Une question, iris-ardue et *c rattachant à celle-ci, était de savoir si la chaleur obscure était dé même nature que la chaleur lumineuse. Celte question fut résolue affirmativement par M. Melloni, et en dernier lieu par MM. Masson et J«mln (1850).
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- avant de A, distante de celle-ci autant que l’est D du côté opposé, raie très-large et dépourvue de chaleur sensible1.
- Tels sont les travaux auxquels a donné lieu l’étude du spectre solaire. La grande loi que les diverses propriétés des rayons ne dépendent que de leur réfrangibilité a été ainsi démontrée expé-rimentalement, de sorte que, à côté de la théorie mécanique de la lumière, s’élève, fondée sur la même base, la théorie mécanique de la chaleur. Le principe commun à ces théories, posé par Frcsnel, et étendu par Ampère, est que la longueur d’onde varie en sens inverse de la réfrangibilité. L’indice de réfraction qui depuis Frauenhofer, est devenu un élément mathématique, acquiert ainsi une importance capitale et doit former la base de toutes les recherches d’optique.
- Je me propose donc dans ce travail de donner un point de départ certain à ces recherches, en mesurant l’indice des principaux verres employés dans les arts, et en étudiant une méthode rigoureuse pour ces sortes de mesure.
- CHAPITRE II.
- MÉTHODE EMPLOYÉE.
- fl. — Appareil.
- L’appareil dont je me suis servi est un goniomètre à collimateur ordinaire ; il sortait des ateliers de MM. Brunner et avait été construit avec toute la perfection qu’ils apportent dans leurs instruments de précision.
- Un cercle de 14 centimètres de diamètre était divisé en t/6 de degré et donnait les tO* au moyen de deux verniers diamétralement opposés. La division, faite sur argent, était aussi exacte que possible; et je n’ai jamais trouvé que des erreurs insignifiantes, en mesurant les angles par la réitération. Les verniers étaient parfaitement centrés, la différence des angles étant constamment 1800. La mesure des angles était donc faite
- I. Plusieurs physiciens, Newton, YVollaston, Brewster, etc., ont tâché de ra* mener les diverses couleurs spectrales à quelques couleurs simples, d'où k» autres se déduiraient par combinaison. Mais je crois ce» travaux inutiles à ce sujet.
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- jvec la plus grande exactitude à 10" et même à 5” par l'estime.
- Ce cercle était mobile dans une botte formant douille ; une pince
- i vis arrêtait ce mouvement; le cercle était ainsi répétiteur._
- Ce mouvement était général, c’est-à-dire que, en tournant, le cercle emportait le reste de l'appareil.
- Au-dessus de ce cercle, et faisant corps avec les verniers, était ta lunette, également mobile autour de l’axe du cercle. Ce mouvement, particulier & la lunette et aux verniers, était encore arrêté par une pince à vis micrométrique.
- La lunette avait SS centimètres de distance focale, et elle était maintenue par un contre-poids. L'oculaire, mû par une crémaillère, enfermait un réticule que l'on pouvait ainsi amener dans le plan où se formait l'image. — Ce réticule, formé par deux Dis d’araignée, pouvait encore recevoir un léger déplacement latéral, de façon à placer le centre de la croisée sur l'axe géométrique de la lunette.
- Comme celle-ci était immobile dans ses colliers, pour faire coïncider les deux axes optique et géométrique, je centrai un prisme sur le plateau, et j’amenai, une fois pour toutes, le fit vertical du réticule en contact avec l’arête du prisme. La lunette était exactement centrée, puisque, quelle que fût sa position, l’arête du prisme coïncidait avec le fil, les deux axes étaient donc superposés.
- Derrière le réticule était un oculaire positif de Ramsden, que l’on enfonçait jusqu'à ce qu’on vit la réticuleavec netteté.
- Devant l’objectif, était un plateau circulaire, destiné à porter le prisme, lequel y était fixé avec un peu de cire molle. Ce plateau, supporté par trois vis calantes, pouvait être rendu horizontal, ou plutôt recevoir une inclinaison telle que l'arête fût verticale, tl était encore mobile autour de l'axe de l’appareil, d’un mouvement particulier, et le prisme était mis dans une direction quelconque relativement à l'axe de la lunette.
- A part, quoique porté par le même axe, était le collimateur à fente variable, de 2t centimètres de distance focale. Ce collimateur était mobile, mais il restait complètement indépendant des autres pièces. — Tous ces systèmes optiques de la lunette et du collimateur étaient sensiblement achromatiques.
- Cet appareil reposait par trois vis calantes sur un pied muni de crapaudines, et il y était fixé par une vis à pompe ; pour que
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- ce pied fût immobile, on en avait chargé les traverses inférieures de poids et d’objets très-lourds.
- Le premier soin était de vérifier et de régler l’appareil. Après avoir vérifié, par la superposition des axes géométrique et optique de la lunette, que cet axe passait exactement par le centre du cercle divisé, je cherchai s’il était aussi parallèle au plan do cercle, et perpendiculaire à l’axe de rotation de l’appareil; car, si la lunette avait décrit un cône, au lieu de décrire un plan, l’angle lu sur le cercle perpendiculaire à l’axe de rotation n’eût pas été égal à l'angle mesuré par la lunette oblique à cet axe.— Pour faire cette vérification je visai la fente à travers le collima-teur, la lunette de l’appareil et une troisième lunette auxiliaire; puis, sans toucher à celle-ci ni au collimateur, c’esl-à-din laissant immobile la ligne de visée, je fis tourner le cercle d'un angle quelconque parle mouvement de la répétition, et je ramenai la lunette de l’appareil dans la direction de la ligne de visée : comme la fente fut encore vue à travers la lunette, j’en conclus que celle-ci était perpendiculaire à l’axe de l’appareil, ainsi que le plan qu’elle décrivait.
- Quant au cercle divisé, il était également perpendiculaire à l’axe, puisque, étant rendu horizontal avec un niveau à bulle d’air dans deux azimulhs rectangulaires, il restait horizontal dans tous les autres azimuths. Il fallait pour celaque l’axe fût vertical.
- La fente du collimateur fut ensuite mise à l’infini; elle était portée par un tube entrant à frottement dans le collimateur, de sorte qu’on pouvaitl’enfoncer ou la retirer à volonté, et même lui donner une inclinaison quelconque; un collier à vis comprimait le collimateur et fixait la fente. Le collimateur enlevé, on visait avec la lunette un objet très-éloigné, une étoile si c’est possible, ou un corps situé au moins à 4 ou 5 kilomètres, et l’oculaire fut mis au point sur cet objet. Puis, le collimateur ramené devant la lunette, on déplaçait la fente jusqu’à ce qu’elle fût au foyer de la lunette. La fente était ainsi à une distance de 4 à 5 kilomètres, c’est-à-dire à l’infini. On reconnaît que cette condition n’est pas remplie, si les divers rayons colorés ne se croisent pas dans le plan focal de la lunette, et s’il faut déplacer l’oculaire pour voir au point le rouge et le violet du spectre, oo pour voir la fente par réflexion.
- La fente, mise à l’infini, était rendue verticale par la super-
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- position avec le fil du réticule, et avec un fil à plomb. Lorsqu’on visera une raie du spectre, on réglera l’ouverture de la fente et on fera coïncider le fil vertical du réticule avec cette raie; lorsqu’on visera directement ou par réflexion la fente, on la fermera, jusqu’à ce qu’il commence à apparaître de légères franges de diffraction, et on fera coïncider le fil avec le milieu de cette image appréciée par symétrie. —Dans quelques appareils, après avoir rendu la fente verticale, on incline le réticule de 45°, de façon que le point de croisement seul soit sur l’axe géométrique, et la droite qui sera visée passera par ce centre et sera la bissectrice de l’angle des fils. Ce moyen ne m’a pas semblé plus rigoureux que le premier, car il exige les mêmes conditions;.il faut dans les deux cas que la fente soit verticale, et que le plan horizontal, mené par l’axe de la lunette, passe exactement par le milieu de la fente, conditions qui ne sont jamais très-rigoureusement remplies, et la coïncidence des deux lignes est aussi facile à apprécier avec un grossissement convenable que la bissectrice d’un angle. Du reste, l’erreur qui peut résulter de ces conditions est excessivement faible, et n'cst pas sensible à l’appareil. — On s'en assure en inclinant la fente du collimateur, et en mesurant les mêmes angles. La divergence des mesures ne commence à apparaître que pour une inclinaison déjà très-grande de plusieurs degrés.
- Le collimateur était encore dirigé parallèlement aux rayons lumineux venant de l’ouverture de la chambre noire. Pour cela, devant cette ouverture je plaçais une fente assez étroite; et, le collimateur enlevé, je mettais la lunette en face de cette fente, puis j’amenais le collimateur entre la lunette et la fenêtre, de façon qu’il fût dans la ligne de visée. Les rayons étaient ainsi parallèles au collimateur, et l’intensité lumineuse était la plus grande possible.
- Ces diverses vérifications de l’appareil étalent faites souvent, pour s’assurer que les pièces n’avaient pas joué et que l’appareil était encore aussi exact.
- Avant toutes mesures, je centrais le prisme, mis en expérience; c’est-à-dire, je mettais son arête réfringente sur le prolongement de l’axe de rotation. Pour ce centrage, j’employais un artifice dû à M. Verdet ; en mettant devant l'objectif de la lunette une lentille à très-court foyer, on la transforme en microscope, et l’arête
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- du prisme devient très-visible. Alors, partâtoimeraents, enpons-saut ou retirant le prisme, on arrive à ce que l’arête soitimmo. bile quand on tourne le plateau, c'est-à-dire à ce que le prisme soit centré i.
- Le prisme étant centré, je rendais son arête verticale. En
- r. Tous les angles que j’ai mesurés ont été obtenus avec des prismes centrés : il vaut cependant mieux ne pa3 contrer les prismes, pour plusieurs raisons. D’aboet le faisceau lumineux est coupé en deux, et comme il y a dissymétrie dans les images, la visée est moins bonne; ce défaut ne s'est point manifesté dans mes expériences, parce que le grossissement de la lunette était assez faible (30 fols), mais il n’y a pas à douter qu’avec un grossissement plus fort ce défaut ne ftt devenu apparent ; on est donc dans de meilleures conditions physiques en net», tranl pas les primes. De plus, dans les prismes qui ne sont pas taillés avec ta très-grand soin, les faces se courbent aux environs de l'arête et celle-ci est formée non pas par l’intersection de deux plans, mais par l’intersection de deux surfâtes convexes. L’effet de la courbure des faces est de faire converger les rayons, de changer les foyers d'une façon dissymétrique (car on ne sait pas si les courbons sont égales), et les angles des prismes, comme les déviations, mesurés sur tu» prisme centré, doivent être plus grands que ceux que l’on mesure sur le méam prisme excentré. Tandis que si les rayons sont bien parallèles et venant de lit* fini, les angles sont les mêmes quelle que soit la position du prisme, pourra qu'il soit placé loin de l'arête. C’est eu effet ce qu'il est facile d'observer. Ainsi, aree certains prismes ordinaires, j’ai obtenu des différences qui peuvent monter jusqu’à une minute dans les angles. Mais, je me hâte d’ajouter que mes prismes avaient été excessivement bien taillés, et tous ces divers défauts ne se produisaient pas ou n’étaient pas appréciables à l'appareil. Ainsi, j’ai fait plusieurs séries de mesures en plaçant le prisme dans trois positions : 1° axe de rotation sur l’aréte; 2° axe de rotation sur la bissectrice de l’angle du prisme ; 3° axe de rotation quelconque. J’ai trouvé constamment les mêmes nombres, les différences étalent à peine b* ou 10" en plus ou en moins, et pouvaient par suite être attribuéesaax erreurs d’observation atténuées encore par les répétitions et les réitérations: j’eo ai conclu que l’arête était convenablement taillée et que le centrage de pareils prismes n’avait aucune influence sur les mesures.
- Les premiers observateurs, Frauenhofer entre autres, centraient leurs prismes pour éviter les erreurs de collimation, provenant de ce que leur ligne lumioente n’était pas à l’infini. Mais, depuis que les goniomètres ont été munis par M. Babiaei d’un collimateur, il est inutile de recourir à celte précaution, et il vaut mieux, an point de vue physique, ne pas centrer les prismes. Si dans mes expériences jeu» suis serri de prismes dans cette position, c’est que j’ai d’abonl reconnu qu’arte uu appareil tel que je l’avais, les déterminations n’étaient pas altérées et que je trouvais divers avantages secondaires, mais réels,pouries vérifications continuelles que je faisais subir à l’appareil.
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- visant la fente par réflexions successivement dans chaque face réfringentes ; et en faisant mouvoir les vis calantes du plateau, on amenait chaque image à la verticalité par la coïncidence avec le fil du réticule.
- L'appareil ainsi préparé était placé dans une chambre noire, un rayon solaire dirigé par une porte-lumière ou un héliostat, tombait sur la fente du collimateur, traversait celui-ci, se réfractait en se dispersant dans le prisme, et venait s'étaler en spectre au foyer de la lunette.
- | 2. — Méthode de mesure.
- Un rayon solaire tombant sur un prisme se réfracte, et de la mesure de l’angle d’incidence et de l’angle de réfraction on conclut l’indice de réfraction du prisme. Or, s’il est facile de mesurer l’angle d’incidence il n’en est pas de même de l’angle de réfraction, le prisme occasionnant deux réfractions successives. On peut pourtant mesurer la déviation totale due au prisme et en conclure par un calcul très-simple l’angle de réfraction. Mais quand on considère ainsi la déviation totale, on reconnaît immédiatement, par l’observation directe ou par la discussion des formules, que cette déviation est susceptible d’un minimum. Ce minimum arrive dans certaines conditions de symétrie très-avantageuses pour l’observation et pour le calcul; et comme U est très-facile à obtenir, je ne me suis servi que de prismes placés dans cette position particulière.
- Donc, pour mesurer les angles, je tournais le prisme jusqu’à ce que la raie considérée fût placée au minimum de déviation et je n’avais plus qu’à mesurer la déviation. Alors, en suivant la marche du rayon, on arrive facilement à poser cette formule :
- qui donne l’indice de réfraction correspondant à une déviation minimum D, dans un prisme dont l’angle est A.
- Mais comme on peut mesurer D de diverses manières, j’ai cru nécessaire d’étudier d’abord chacune de ces manières et de
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- chercher quelle était celle qui donnait les meilleurs résulta^ J’ai donc fait plusieurs mesures successivement avec ces diverses méthodes.
- 4« On vise d’abord une raie au minimum de déviation, le prisme étant à gauche, puis on fait tourner le prisme et on vient viser la même raie au minimum de déviation à droite. L’angle dont la lunette s’est déplacée est le double de la déviation minimum. Dans celte méthode, actuellement suivie par tous les observateurs, on a le grand avantage de ne pas viser directement à la fente et d’avoir des conditions parfaitement symétriques. Il est très-facile d’appliquer cette méthode, et les erreurs qui l’affectent ne sont que celles qui affectent une mesure d’angle quelconque.
- Elle donne les résultats les meilleurs, c’est-à-dire que les déviations minima obtenues de cette façon sont plus petites qoe celles que l’on obtient autrement. C’est la méthode que j’ai constamment suivie. On mesure le double de la déviation minimum.
- 2° On va de la fente à la raie considérée placée au minimum de déviation et on obtient la déviation elle-même. Celte méthode, employée par AI. du Tirou, présente l’inconvénient d’une visée à la fente pour tous les angles ; et les conditions pavent ne pas être exactement symétriques de part et d’autre. Une visée à la fente est en effet toujours désavantageuse à cause des franges de diffraction dont on n’est pas maître ici, la fente étant réglée pour la netteté du spectre. De plus, si la fente n’est pas exactement à l’infini, le foyer de cette ligne n’est pas le même que celui de la raie observée. — Aussi les nombres obtenus par cette méthode sont un peu plus grands que les premiers. L’erreur peut atteindre la 4° décimale.
- 3° On met une raie, D par exemple, au minimum de déviation, et l’on mesure cet angle par une des méthodes précédentes;' puis on mesure la distance des deux raies consecutives, lorsque cette distance est la plus petite possible, c’est-à-dire lorsque le rayon moyen est au minimum de déviation; ainsi on mesure DE, puis EF, puis FG, etc., et on conclut de proche en proche les déviations minima de chacune de ces raies. Cette méthode, employée par Frauenhofer, suppose que lorsque le rayon moyen est au minimum de déviation les raies extrêmes y sont aussi. Cette supposition est très-certainement fort rappro-
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- chfe de la vérité, quand la distance des raies est très-faible, comme BC dans le Crown et même le flint; mais elle est très-erronée quand cette distance est considérable, comme FG dans le flint où elle dépasse
- Aussi les résultats obtenus ainsi sont exacts dans le cas de raies très-rapprochées; mais ils ne le sont plus dans les autres cas, et même les erreurs augmentent à mesure qu'on s'éloigne de la raie principale D. Ces erreurs peuvent affecter la t« décimale.
- i° On met encore D au minimum de déviation, puis on mesure les distances de chaque raie à D; ainsi ED, FD, GD, etc., et on conclut la déviation de chacune de ces raies. Cette méthode employée par M. du Tirou est très-inexacte.
- Il n'est pas possible de considérer H, par exemple, au minimum de déviation quand D occupe cette position, car il arrive que HD dans certains cas dépasse 3” ou même 4°. — Aussi cette méthode donne des résultats beaucoup trop grands et d’autant plus inexacts qu’on s’éloigne de D. L'erreur peut affecter la 3' décimale.
- 5’ Dans la cinquième méthode on ne met aucune raie au minimum de déviation ; mais, après avoir placé le prisme dans une position invariable, on mesure l’angle d’incidence et la déviation ; et avec ces éléments on calcule l’indice de réfraction. Cette méthode, employée encore par M. du Tirou, présente de nombreuses causes d’erreur.
- n faut mesurer deux angles : et la mesure d’un angle présente toujours certaines erreurs, que, dans ce cas particulier, on ne peut pas atténuer par la répétition et la réitération, car on changerait continuellement l’angle d’incidence. On pourrait, il est mi, prendre un point de repère, par exemple, mettre une des taies non considérées au minimum de déviation et ramener toujours le prisme à cette position ; mais alors on compliquerait grandement les manipulations, et par suite on multiplierait les chances d'erreur. — De plus, les erreurs provenant des mesures sont encore multipliées par des calculs longs et détournés, et peuvent acquérir ainsi une trop grande importance. — Il faut, en outre, pour mesurer l’angle d’incidence, centrer le prisme, car il faut voir à la fois la fente et l’image réfléchie, et on sait que, à moins d'avoir des prismes parfaitement travaillés, cette position est désavantageuse.
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- On peut donc affirmer que cette méthode ne peut donner qQ( des résultats approchés; et on reconnaît môme que ces résultats sont d’autant plus inexacts, que la raie considérée s’éloigne davantage de celle dont la déviation minimum résulte de l’angle d'incidence choisi. —L’erreur peut affecter la 3e décimale.
- Toutes ces diverses affirmations ont été suggérées et conformées par des mesures directes que je crois inutile d’exposer ici.
- 11 résulte de cette discussion que j’ai employé la première méthode, celle qui consiste à considérer chaque raie séparément, et indépendamment de la fente et à mesurer le double de la déviation minimum.
- | 3. — Évaluation des erreurs.
- Une fois en possession de la méthode de mesure, il était boa de se rendre compte des diverses erreurs pouvant a/îecter les déterminations et par suite les résultats. Cette discussion, faite partie avant partie apres les expériences, m’a permis de savoir d'une manière précise l’approximation des nombres que je donne. Je crois devoir dès à présent parler de ces erreurs elles discuter; j’admÉttrai pour cela diverses remarques que je n’ai pu faire que dans le courant du travail.
- Comme je me suis constamment servi de la formule du mini-nimum de déviation, et comme dans cette formule il n'entre que deux angles, déviation et angle du prisme, je ne chercherai ici que les erreurs aflèctaut ces angles et je verrai ensuite quelles influences elles ont sur l’indice.
- Les erreurs affectant les déterminations sont de trois sortes:
- 1° Erreurs provenant de l'appareil. — Ces erreurs, d’après les soins que j’avais mis à régler l’appareil et à en vérifier les dispositions, sont nulles ou du moins négligeables; je ne fais que les rappeler ici.
- Immobilité de l’appareil. — L’appareil était fixé au pied, et celui-ci, chargé d’objets très-lourds; j’opérais dans une chambre tranquille, loin de tout bruit du dehors; il n’y a donc pas de vibrations sensibles, transmises à l’appareil et pouvant eu déranger la position.
- Frottement, élasticité, pesanteur des pièces. — De ces diverses
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- causes résultent des erreurs généralement très-faibles et qu’on atténue beaucoup par la méthode de réitération. J'ai donc employé cette méthode.
- Centrage des pièces. — J’ai déjà dit que le cercle divisé et les verniers étaient exactement centrés, et que l’axe optique de la lunette, coïncidant avec l’axe géométrique, passait par l’axe de l’appareil.
- Direction des pièces. — Le cercle et le plan, décrits par la lunette, étaient parallèles et horizontaux.
- Primes*. — Tous mes prismes avaient été travaillés par le même ouvrier; deux plans, formant l’angle réfringent, en avaient été très-exactement dressés. Je m’en suis assuré en mesurant les mêmes angles à diverses reprises, le prisme étant dans des positions et à des hauteurs diverses. — On ne peut pas, ainsi qn’on le fait quelquefois, vérifier les prismes en mesurant les trois angles dont la somme serait égale à 180°. Il faudrait pour cela être certain que les arêtes sont parallèles ou, du moins, convergent à un même point; il est au contraire presque inévitable que les arêtes se rencontrent à des points différents ; ce qui fait du prisme une sorte de pyramide à deux sommets très-éloi-gnés; et comme une seule de ces arêtes est importante, il est inutile d’augmenter les difficultés en faisant travailler les trois faces.
- Direction du réticule, de l'arète et de la fente. — Ces trois droites étaient rendues verticales par la coïncidence du fil à plomb.
- Fente à l’infini. —Je pouvais considérer la fente comme située à 4 on î kil., c’est-à-dire à l’infini.
- Direction des rayons. — Il peut arriver que le plan décrit par le rayon solaire ne soit pas perpendiculaire à l’arête réfringente, à cause de l’épaisseur longitudinale de la fente et par suite du faisceau incident. 11 pourrait donc y avoir là une cause d’erreur très-diflicile à apprécier. Heureusement cette erreur ne pouvait être que très-petite à cause de la faible épaisseur du faisceau incident, c'est-à-dire que le plan du rayon ne pouvait être que
- Les prismes avaient éïé travaillés irês-ltalrilcmeot par M. Lut*, qui dirige aujourd'hui la maison du regrettable M. Bertaud.
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- très-peu oblique à l’horizon. J’ai, du reste, vérifié autant qQe possible le peu d’importance de cette erreur, en tournant la fente de 90“, de façon que la largeur réglée par la vis devint l'épais-seur, et que la fente au lieu d’être verticale fût horizontale. Je n’ai trouvé aucune différence sensible dans la mesure des angles des prismes, faite avec les deux positions de la fente.
- Division du cercle. — La division d’un cercle, quelque parfaite qu’elle soit, est toujours soumise à deux causes d'erreurs’: I • les erreurs accidentelles se produisent tantôt dans un sens, tantôt dans l’autre; elles peuvent être frès-affaiblies dans les appareils bien construits, comme était celui dont je me suis servi; on les atténue beaucoup en prenant la moyenne d’un grand nombre de lectures; 2° les erreurs systématiques se produisent toujours dans le môme sens, et suivant une loi plus ou moins facile i apercevoir; on les élimine assez rapidement et par compensation par la méthode de la réitération.
- La réitération, employée par Bessel et Baeyer, dans leurs opérations géodésiques en Prusse, consiste à mesurer le même angle en partant de divers points de la division, généralement équidistants. L’erreur e est égale à celle d'une seule opération > divisée par la racine carrée du nombre n des réitérations :
- 2’ Erreurs provenant de la mesure des angles. — Ces erreurs inévitables sont l’erreur de lecture et l’erreur de pointé.
- L'erreur de lecture provient des deux lectures que l’on fait sur le cercle divisé ; cette erreur varie avec la grandeur du cercle, celle du vernicr, le grossissement des loupes, l’habileté de l’observateur, etc. Elle dépend aussi de l’erreur de division dont on ne peut pas la séparer. C'était pour atténuer celte erreur de lecture que Tobie Mayer avait inventé la répétition, employée depuis dans les opérations géodésiques françaises.
- La répétition consiste ê porter plusieurs fois la mesure du même angle à la suite l’une de l’autre, de façon & ne faire que deux lectures au début et à la fin de l’observation. Elle permet 1. Pour tout ce qui suit, voir M. Liagro, Ceint des prohabilités cl théorie *•
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- de pousser assez loin l’approximation, car l'angle qu’on lit est un multiple plus ou moins grand de l’angle observé. Mais elle suppose que les angles s’ajoutent intégralement. Or cette supposition n'est jamais vraie à cause des temps perdus, du frottement des pièces, etc.; dans les appareils précis, ces défauts ne sont que diminués, et jamais annulés. Pourtant, comme par la répétition l’erreur de lecture est notablement diminuée, j’ai employé cette méthode concurremment avec la réitération.
- L’erreur d'une lecture peut être évaluée à 2",î2 pour un instrument donnant les 5" à l’estime et au moyen de deux verniers; et comme on fait deux lectures, une au commencement, l'autre à la fin de l’observation, il en résulte que l'erreur provenant de ces lectures est V? X è’.îè, d’après la règle : l’erreur moyenne varie en sens inverse de la racine carrée du nombre des observations.
- L'erreur de pointé provient de l'indécision qui existe toujours dans la coïncidence de l’objet visé avec le fil du réticule; elle dé-pend du grossissement de la lunette, de l’épaisseur des fils du réticule, de la netteté de la vision, de diverses circonstances atmosphériques, etc. Elle a été évaluée par Bessel à û ’,56 pour un pointé entouré des circonstances les plus favorables.
- Mais, quand il s'agit de mesurer la déviation des raies du spectre, la netteté de la vision, et par suite la précision du pointé, varie avec la place de la raie considérée; on ne peut pas admettre, par exemple, que A et D soient aussi faciles à viser l’une que l’autre. Je crois donc devoir donner à cette erreur de pointé un coefficient \fâ, dépendant de la position de la raie, et qui sera mesuré expérimentalement.
- Cette erreur de pointé augmente naturellement avec le nombre de visées, de sorte que, en appelant n' le nombre des répétitions, elle est égale à 0",56. vÇ. yn7.
- Déplus, pour éviter les erreurs qui tendent à se produire quand on opère toujours dans le même sens, et proviennent en partie de la division, en partie du jeu des pièces, il est de toute nécessité de faire des observations conjuguées par symétrie, c’est-à-dire que, quand on a fait toute une série d’observations eu allant du premier objet au second, on les recommence en sens mverse, allant du second objet au premier. Il en résulte que le VH. 14
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- nombre d'observations double, et qu’on doit multiplier par î le
- nombre a’ des répétitions.
- Donc l’erreur provenant de la mesure même des angles est égale à :
- \/axâ‘,,22‘+0'S»iX«Xg”'
- vy,87+0"63XaXn'
- 3” Erreurs personnelles. — On désigne ainsi les erreurs qu’il est impossible de définir rigoureusement et qu’on ne peut rattacher à aucune cause. Quand il s’agit en effet de mesures précises, tout influe sur les nombres trouvés : dispositions journalières, fatigue de la vue à la suite d’observations prolongées, distractions involontaires, etc. l'ai évalué à peu près l’équation de toutes ces erreurs personnelles.
- J'ai remarqué que la mesured'un angle quelconque n’étaitpas exactement la même, prise dans diverses circonstances; et la plus grande divergence était obtenue lorsquelc prisme avait été déplacé, puis replacé sur le plateau, immédiatement ou un temps après. Cette différence peut être due àune foule de causes, telles qu’un changement de température, etc.; mais les erreurs personnelles y ont certainement une grande part. Elle n'a jamais dépassé I ", 8 ; j'ai donc fixe à 2’la limite des erreurs personnelles dans mes expériences.
- Conclusion. — D’après ce qui précède, sachant que l’erreur totale est égale à la racine carrée delà somme des carrés des erreurs partielles, on peut donner, à la limite de l'erreur dans les observations que j’ai faites, l'expression :
- ,87-^-0^63x<^Xn,
- +î,t
- dans laquelle n est le nombre de réitérations, n' celui des répé-titions, * un coefficient dépendant de la netteté de la vision. Dans mes expériences, pour la mesure des déviations minimal
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- D, je faisais» —6, ri = 1, et « variait de 1 à 7,5l ; ce qui donne pour l’erreur maximum :
- e = dD — 0V,6S2.
- Soit 0",7 la limite de l'erreur possible dans la mesure des déviations minima.
- Pour la mesure des angles du prisme A, je faisais n=i 2, ris=- G et x variait entre I et 2, ce qui donne pour l’erreur maximum . é = «/A=0",525,
- soit 0V,6 la limite de l’erreur possible dans la mesure des angles du prisme.
- Avec ces erreurs, on peut chercher l’approximation qui en résulte pour l’indice de réfraction.
- De la formule :
- on tire par un à fortiori :
- A + D
- —J- </ A -
- En remplaçant A et D par leurs valeurs, dépendant de chaque raie, on trouve que l’erreur ne dépasse pas 2,75 en unités du 6e ordre décimal.
- Donc, comme les tables de logarithmes donnent les G premières décimales exactes, la septième n’étant seulement qu’ap-
- 1. J’ai admis que les raies les plus nettes étaient aussi celles pour lesquelles les nombres donnés par les différentes réitérations étaient les plus rapprochées ; pour „ - . * 2" ces raies,j'ai fait x — i etla plus grande différence des nombres obtenus était
- Dans les raies les moins nettes ultra-violettes, les nombres donnés par les diverses réitérations différaient de 5" au maximum. Donc, par comparaison, a = 7,5 pour ces nombres.
- De même pour les angles du prisme, où la différence était 1",25.
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- prochée, je puis considérer les indices de réfractions que j’ai obtenus comme exacts à 5 unités décimales près et le sixième chiffre comme pouvant être affecté d’une erreur maximum de 3 unités, positive ou négative1.
- Erreurs absolues. — J’appelle ainsi les erreurs qui dépendent non point de lamcthodede mesure, mais bien delà nature même des quantités mesurées. Mes études ayant pour objet les indices de réfraction, ces erreurs absolues sont l’influence de l’air extérieur, de la température, de la pression, de l’hygrométrie, etc.
- L'influence de l'air est évidente. Pour avoir l’indice absolu do corps, il eût fallu faire passer le rayon lumineux du vide dans le prisme, et de là encore dans le vide. L’air occasionne une déviation, et je ne mesurais en réalité que l’indice du corps par rapport à l’air. L’indice absolu s’obtiendra en divisant le nombre trouvé par l’indice de l’air.
- La recherche de l’indice de réfraction de l’air a été faite par plusieurs physiciens éminents, entre autres par MM. Biot, Arago, Dulonget Jaroin, dont les observations, par la méthode des interférences, résument et consolident les résultats précé-
- I. Comme vérification des remarques précédentes, j’ai mesuré le* indices de quelques raies de quartz, pour les comparer aux nombres de Rudberg. J’ai ainsi
- Raie. indice ordinaire. Différence. C 1,Si 1822 4-1,2
- D 1,64418:; -f 0,3
- F 1,649666 -f 0,5
- Indice extraordinaire. Différence.
- 1,550863 -4- 1,3
- 1,553277 —0,3
- 1,558916 4-0,6
- Les nombres compris dans la colonne Différence sont les quantités qu'il faut ajouter aux résultats de Rudberg pour retrouver les miens ; ils sont exprimés en unités du 5e ordre.
- Ces légères différences sont négligeables en considérant que les nombres de Rudberg, oblcnus avec 5 décimales, représentent la movenne entre deux observations différant entre elles de 7, 8 et même 10 unités du dernier ordre ; en considérant encore que Rudberg, mettant la raie J1 du spectre extraordinaire w minimum de déviation et mesurant les distances de chaque raie 5 celle-ci, «n-plovail une méthode défectueuse; et enfin, en remarquant que la teropértfrut 12», ù laquelle j’observais, est notablement inférieure à 18», qui est celle des observations de Rudberg, et qu’une élévation de température a pour effet une diminution dans les indices du quartz, comme l’a reconnu M. Fizeau.
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- dominent trouvés. J'admets ici, sans discussion, les conclusions deM. Jamin.
- L'indice de l'ait sec, pris à 0” et à la pression 760, est t,00029i. Pour des températures et des pressions différentes de ces conditions normales, on peut se servir de la formule,
- fti _ 4 nt_______4
- sensiblement vraie —g— = '~d°— !" et d étant l'indice et la densité à la température et à la pression considérées, n„ et do ces mêmes quantités dans les conditions normales). L’hygrométrie de l’air n’a aucun effet sensible sur sa réfraction. {Annales de chimie, t. XLIX et LU, 1837.)
- En appliquant ces conclusions, on peut corriger les nombres que j'ai trouvés et leur faire exprimer l’indice absolu. Ainsi un indice par rapport à l'air, pris à ÎS’ et 761, étant 1,318381, devient, par rapport au vide et dans les mêmes conditions, 1,318163. La correction porte donc sur les trois dernières décimales.
- Ces considérations de la réfraction atmosphérique, très-importantes au point de vue des mesures astronomiques, ne le sont plus lorsqu'il s’agit de lentilles achromatiques. Il me suffit de les avoir indiquées; les nombres donnés dans ce travail ne sont pas affectés de cette correction.
- L'influence de la température du corps étudié est toujours pratiquement négligeable. J’en ai fait une étude spéciale que je rapporte plus loin.
- L’influence de la pression du corps me parait devoir être très-faible, sinon nulle. Les variations de pression auxquelles sont soumis les verres employés dans les arts sont très-faibles et elles n’influent pas sensiblement sur la densité ; je crois donc pouvoir négliger cette correction, quoique je n’aie fait aucune expérience i ce sujet.
- J’en dirai autant de Y influence de [hygrométrie. Quoique le verre soit très-hygrométrique, je n’ai pas trouvé de différence appréciable en mesurant les indices d'un prisme à côté duquel avait été placé soit un vase d'eau soit un morceau de chlorure de calcium ; et il en est ainsi tant que la couche d’humidité qui recouvre toujours le verre n’altère ni la transparence ni la régularité des surfaces réfringentes.
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- RECHERCHES
- CHAPITRE III.
- RÉSULTATS.
- § 1. — Description d'une expérience.
- Après avoir réglé l'appareil, je mesurai d’abord l’angle du prisme, par la méthode de Frauenhofer, qui consiste à viser l’image réfléchie successivement dans les deux faces verticales, et à mesurer l’angle dont s’est déplacée la lunette. Comme cet angle, qui est le double de l’angle des prismes, devait être obtenu très-exactement, puisqu’il est constant pour un môme prisme, je le mesurais par 12 réitérations en partant des points 0°,30°,èo,....; à chacune d’elles je faisais six répétitions et je recommençais cette série en allant en sens inverse. Le sixième de la moyenne des 24 nombres ainsi obtenus était considéré comme l’angle du prisme.
- Cela fait, quand le soleil était favorable, je mesurais les déviations minima pour chaque raie, parla méthode de la déviation doublée. Je faisais ces mesures par 6 réitérations en partant
- des points 0°,60°....... et à chacune d’elles je faisais quatre
- répétitions, puis je recommençais encore en sens inverse. La moyenne était prise pour la déviation cherchée.
- J’ai considéré ainsi pour chaque prisme les 8 raies de Frauenhofer de A à H, puis les quatre premières raies ultraviolettes.
- La raie A est souvent assez facile à distinguer. Pour la rendre encore plus visible, je diminuais le champ de l’oculaire sans en altérer le grossissement, en introduisant un diaphragme auxiliaire, qui arrêtait les rayons voisins trop lumineux. Cette précaution très-simple, nécessaire pour les crowns, à cause de leur faible dispersion, était à peu près inutile pour les flints. Je prenais le milieu de cette raie épaisse et noire, à bords mal définis qu’on désigne par A.
- La raie B était très-nette, d’une épaisseur égale à peu près au tiers de A. L’indice de la raie B se rapporte au bord le plus réfrangible, de même pour C et D.
- La raie E était le plus souvent résolue. C’est un amas de li-
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- gnes très-fines et très-pâles; j’en prenais encore le bord réfran-gible. F est très-grosse et très-nette, elle n’était pas résolue par mon appareil. L’espace de F à H est très-remarquable par le nombre et la beauté de ces lignes; elles sont toutes très-nettes, bien distinctes et de différentes grosseurs.
- La raie G est très-belle, elle était résolue en un grand nombre de raies très-fines. Parmi ces raies, deux sont très-noires et plus épaisses que les autres; l’une environ au tiers delà bande G et l’autre à l'extrémité éloignée de cette bande. C’est à celle-ci que se rapportent les indices.
- Les deux bandes H, dit Frauenhofcr, sont d'une singulière nature; elles sont toutes deux presque égales et formées de plusieurs lignes au milieu desquelles il s'en trouve une forte extrêmement foncée. Je prenais le bord extérieur de cette raie noire dans la première bande. Ces deux bandes H sont en outre séparées par une grande quantité de raies très-fines et assez pâles.
- Après H, le spectre visible s’étend encore assez loin ; et même, sous la forte intensité d’un soleil de juillet en Provence, avec un grossissement de 30 fois, j’ai pu voir au delà de II, un grand nombre de raies toutes assez nettes jusqu’à une réunion de i raies assez épaisses, très-pâles, formant une bande aussi large que l’une des bandes IL Cette raie probablement aperçue par Frauenhofer, dans des circonstances aualogues, et désignée par lui sous le nom de I, est actuellement appelée L dans le spectre ultra-violet.
- Ainsi qu’il a été reconnu, à la suite des travaux sur le spectre solaire, le maximum d’intensité calorifique d’un spectre formé avec les corps transparents ordinaires, est aux environs de A, celui de l’intensité lumineuse est entre D et E, et celui de l’intensité chimique vers H. Il est important de savoir comment varie la réfrangibilité d’un corps aux environs de ces trois positions remarquables.
- La réfrangibilité en avant du rouge m’a paru moins utile à étudier, puisque les propriétés calorifiques du spectre n’ont encore reçu aucune application pratique, et du reste, il n’y a pas pour les indices de ces rayons de moyen de mesure dont l’exactitude puisse approcher de celle que je cherchais. La réfrangibilité chimique, au contraire, est importante à considérer à cause de la photographie et de tout ce qui s’y rapporte. Donc
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- parmi les moyens connus de mesurer les indices des rayons ul. tra-violets, j’en ai cherché un qui pût s’accommoder à mes études. Après plusieurs essais, je me suis arrêté à la disposition suivante, dont l’idée m’a été suggérée par M. Ed. Becquerel, et que j’ai fait exécuter par MM. Brunner.
- Dispositif pour les raies ultra-violettes. — Le système oculaire ordinaire de la lunette était remplacé par un autre système spécial. Les rayons solaires après avoir parcouru la lunette venaient se peindre sur une plaque de papier inclinée à 45° et recouverte de sulfate de quinine. Le spectre chimique devenait ainsi visible. Puis un oculaire perpendiculaire à la lunette, était placé au-dessus de la plaque de papier et permettait de voir le spectre grossi : quand l’ouverture de la fente était assez étroite, les raies se produisaient et on pouvait les voir (V. la figure).
- Cette disposition avait un inconvénient. C’est que l’intensité lumineuse des raies ainsi produites est excessivement faible. Les rayons chimiques, même rendus visibles, ne sont jamais d’une grande intensité; et de plus ils n’étaient reçus dans l’oculaire et dans l'œil que par diffusion. La plaque était inclinée à 45°, c’est-à-dire que dans cette position, symétrique sur la lunette et l’oculaire, les rayons réfléchis renforcent les diffusés; mais la réflexion est toujours très-faible et la visibilité n’en est pas beaucoup augmentée. En outre encore, pour conserver au système sa plus grande netteté, on avait été obligé de lui donner un faible grossissement.
- Pour toutes ces causes, l’intensité lumineuse était très-faible et le réticule ordinaire des fils d’araignée ne peut être aperça. Je me suis alors servi du moyen suivant. La bande de papier était divisée en quadrans, dont trois étaient sensibilisés par le sulfate de quinine, et le quatrième était recouvert par une plaque noircie à bords bien tranchés. Le spectre n’était ainsi rendu visible que sur trois quadrans, et l’on pouvait amener le bord de la plaque noire en contact avec les raies que l’on voulait mesurer. Une double vis à clef permettait de déplacer le papier de façon à amener le bord de la plaque dans l’axe optique de la lunette.
- Avec cette disposition j’ai pu prolonger le spectre chimique «4 prendre les déviations des premières raies ultra-violettes.
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- SUR LES INDICES DE RÉFRACTION.
- La raie L était formée par un amas de lignes difficilement solubles, et je prenais encore le bord le plus réfrangible. De même pour les 4 raies M qui étaient le plus souvent très-nettes et très-visibles. La visibilité diminuait pourtant très-rapidement.
- En élargissant la fente, on distinguait la raie N résolue en 4 raies très-nettes; puis au delà une bande d'un aspect analogue à L et qui précède la raie appelée ordinairement 0. Je prenais cette bande pour limite du spectre et je la désignerai elle-même par 0. A la suite de cette bande et en ouvrant encore la fente, le spectre s’allonge beaucoup, on voit quelques raies, mais qui sont de plus en plus confuses et que je n’ai pas considérées.
- On obtenait ainsi les déviations minima D, et les angles de prismes A. En transportant les nombres trouvés dans la for-mule
- on calculait n l’indice de réfraction correspondant à la déviation D.
- | 2. — Verres étudiés.
- J’ai ainsi étudié un échantillon des différents verres fournis pour l’optique et la photographie par les principaux: fabricants. Dans un fragment provenant d’une fonte quelconque, j’ai fait tailler un prisme de 60e. Comme ces fragments ont été pris au milieu de la foute et sans aucune préméditation, je puis les considérer comme représentant les produits moyens fournis par le fabricant. Pourtant je dois dire ici que les verres d’une même provenance sont loin d’avoir des qualités constantes. Tout ce qui se rapporte à la fabrication des verres d’optique est très-difficile à étudier et très-peu connu. Une fonte peut être excellente, et les suivantes, faites dans des conditions qui paraissent idenliques, peuvent être très-mauvaises. Ce n’est que par une longue habitude et une habileté toute pratique que l’on parvient à obtenir de bons produits.
- Donc les résultats et les remarques qui suivent s’appliquent
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- seulement aux échantillons particuliers que j’ai étudiés, et un point d'une manière générale aux produits de la fabrique. Ta» qu’on n’aura pas trouvé les conditions normales de la fabrication des verres d’optique, tant qu’il faudra avoir recours à des procédés et des tours de main empiriques, cette restriction subsistera, et il ne sera pas possible de faire une étude générale de la réfraction des différents verres d’optique, et d’en conclure, par exemple, le type satisfaisantle mieux aux besoins pratiques. Tout au plus pourra-t-on, comme je le fais ici, donner des nombres exacts pouvant s'appliquer à peu près à la moyenne des produits d'une fabrique et établir des constantes utiles pour la construction des appareils, où une minutieuse exactitude n’est pas requise, et utiles encore comme termes de comparaison pour divers travaux d’optique.
- On n’emploie dans ces travaux, comme dans la construction des appareils, que deux sortes de verre : le Crown glass etle flint glass.
- Le crown glass demande un très-grand soin dans sa fabrication ; les défauts d’homogénéité sont très i craindre, mais quand le crown est convenable, les images sont très-nettes et très-belles. Aussi se sert-on de cette espèce de verre pour la plupart des expériences et surtout pour celles où iln’estpasnécessaire d'une grande dispersion.
- Le flint glass est surtout employé pour acliromatiser le crown; plus dense et plus réfrangible, il est encore recherché pour sa grande dispersion. On l'obtient exempt de fils et de stries plus facilement que le erown; mais il est difficile de le débarrasser complètement de la teinte jaunâtre due à la grande quantité do litharge plus ou moins purequi entre dans le creuset; quelquefois cette teinte n'offre pas de grands inconvénients, mais quand on considère les rayons chimiques du spectre qui sont presque totalement arrêtés par la teinte jaunie, il est nécessaire de corriger le flint de ces défauts.
- C’est pour cela que, dans les objectifs de photographie, on se sert pour achromatiser le crown, d’un flint particulier, désigné sous le nom de flint blanc ou flint léger. Celui-ci, contenant moins de plomb, peut être rendu complètement incolore, mais il est moins dense, moins réfrangible et moins dispersif que le flint ordinaire.
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- Ces différentes sortes de verre sont fournis par plusieurs fabricants.
- D'abord la fabrique de M. Feil, ancienne maison Guinand, est considérée avec raison comme la plus importante et la meilleure de France. Ses produits sont regardés comme à peu près constants et on les recherche partout pour les instruments d’optique de petite dimension. J’ai étudié deux séries de prismes provenant de cette fabrique. La divergence entre les prismes des deux fontes est évidente, quoique assez faible; mais dans la pratique on néglige cette divergence eton admet que les fontes donnent des produits identiques. Ce qui restreint beaucoup l’emploi des verres de cette fabrique, ce sont les fils et les stries que Ton y trouve, paraît-il, assez souvent. Aussi les opticiens font-ils rarement de grands objectifs avec ces matières. Ils craignent de ne s’apercevoir des défauts du verre que lorsque l’objectif est achevé, ce qui occasionne alors des pertes considérables de temps et de matières.
- M. Foiret fait des verres que Ton commence à trouver excellents et à appliquer à l’optique de précision. Mais les produits qu’il livre ne sont pas regardés comme très-constants, et ne valent pas en général ceux de la fabrique précédente. Il en est de même de M. Fossette et de M. Clément, quoique le fïint de ce dernier soit le plus souvent très-beau. Ces trois fabricants, anciens ouvriers de Guinand, fabriquent principalement pour le commerce, lunettes de spectacle, jumelles,etc.
- Le crowii de Saint-Gobain n’est employé que pour la photographie commune, les phares, etc., où il n’est pas nécessaire d’une très-grande netteté. Ces verres ont la réputation d’être très-chargés de bulles et de stries, mais aussi d’être assez constants dans leurs propriétés optiques, ce qui tient à la constance des procédés de fabrication.
- Bnfin, M. Maês avait essayé autrefois de faire des verres d’optique. Les produits qu’il livrait avaient de grandes qualités. Ils étaient incolores, généralement homogènes, donnant des images très-nettes. MM. Maës et Cléinandot cherchaient à modifier la composition ordinaire des creusets pour arriver à de meilleurs produits. C’est ainsi qu’ils avaient introduit deux bases, la magnésie et le zinc, dans la fabrication des crowns. Les crovvns de âne étaient très-remarquables par leur limpidité et leur blan-
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- eheuretaussi par leur faible réfrangibilité; ils remplaçaient très, avantageusement les crowns ordinaires dans les expériences de recherche; malheureusement, ils n’ont pas été adoptés dans h pratique, et il est très-regrettable que ces crowns de zinc ns soient plus fabriqués1. Comme M. Maës n’a fabriqué de verres d'optique que pendant très-peu de temps, il n’était pas enco« arrivé à des produits normaux et sensiblement constants et les variations entre les diverses fontes étaient assez grandes. Depuis longtemps la cristallerie de Clrchy a abandonné celte fabrica, tion; mais comme les verres en sont encore employés quelquefois et que ce sont maintenant des produits devenus fixes, j’ca ai étudié quelques échantillons, que j’ai joints à ceux des autres fabricants français.
- M. Daguet, en Suisse, a la réputation de donner d'excellents produits. Les verres sortis de sa fabrique sont très-recherchés pour l’optique, on leur trouve toutes les qualités requises, netteté, constance, homogénéité. Aussi sont-ils très-répandus, surtout en Allemagne. J’ai trouvé le Crown deM. Daguet très-bea^ mais le flint moins remarquable quoique très-réfrangible.
- En Angleterre,la fabrique de M.CÀûnce,àBirmingham,estcon« sidérée comme une des plus importantes qui existent. Elle a été installée par un Français, M. Bontemps, avec les procédés particuliers qu’il employait dans sa propre usine de Choisy ; et c’est, pour ainsi dire, cetto usine de M. Bontemps qui a été transportée en Angleterre, où elle a pris une immense extension. Les verres qui viennent de Birmingham sont très-remarquables et très-recherchés. On peut dire qu’il ne se construit pas une bonne lentille de quelque dimension avec d’autres verres que les verres anglais. La seule fabrique de M. Feil peut approcher de celle de M. Chance. Les crowns anglais ont la réputation d’être
- 1. Quelques opticiens ont employé les crowns de zinc pour ies lentilles de microscope pour lesquelles une faible réfrangibilité des crowns est nécessaire. Ces verres se conservent parfaitement, j'en ai vu des échantillons qui, exposés depuis plus de 1 $ ans et sans précaution dans un laboratoire, n’avaient rien perdu de leu» qualités. On ne comprend pas comment quelques opticiens ont trouvé quo les I** tiîies de microscope i crown de zinc se couvrent rapidement d'une buée et * viennent opaques. Cet effet, attribué aussi au verre de Saint-Gobain, serait dU
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- toujours identiques entre eux, et les flints d’être toujours exempts de la coloration jaunâtre et débarrassés des fils et des stries qui entachent trop souvent les produits français. J'ai étudié deux flints de M. Chance, l’un très-réfringent destiné à des microscopes, l’autre rapproché des flints légers ; de même deux crowns anglais, l’un destiné encore à des microscopes et l’autre 1 des appareils de physique. Il n’y a entre ces crowns que de très-légères différences. Du reste ces quatre échantillons sont très-beaux comme qualité de matière et comme propriétés optiques.
- Enfin on trouve depuis quelque temps dans le commerce des vertes, appelés américains. 11 n’existe pourtant aucune fabrique importante en Amérique. Quand un opticien a besoin de verre, il fait la fonte lui-même et il emploie ses propres produits. D’autres fois, et c’est même là, dit-on, le cas le plus fréquent, les opticiens américains font venir leurs verres d’Europe. Ce sont les fabriques de M. Chance, celle de M. Feil et celle de H. Daguet qui fournissent les produits à l'Amérique. Fuis lorsque les verres ont fait le voyage, ils retournent souvent en Europe, sous une forme ou sous une autre, avec le nom de verres américains. Telle est, assure-t-on, la source la plus abondante de ces verres, en ce moment très-renommés, à cause de diverses photographies astronomiques faites en ce pays. Il s’est même ouvert à Londres un débit de ces verres et c'est de là que proviennent les verres américains que j’ai étudiés. Ils ont été pris dansdes plaques envoyées comme échantillons d'essai. Ces verres ne m’ont présenté absolument rien de remarquable. Ils n’ont donné que des spectres souillés par le mélange des couleurs, et des raies assez confuses, ce qui indique un défaut d'homogénéité.
- J'ai également étudié, comme type de flint très-réfringent, un verre dense, connu sous le nom de verre de Faraday. 1.’échantillon que j'avais à ma disposition a été taillé dans un très-beau morceau de ce flint, appartenant à M. Ed. Bequerel et provenant de la vente de M. Mathiessen. Ce morceau était très-pur et très-limpide, ce qui est rare; et M. Mathiessen avait écrit dessus : à prendre en estime. 11 avait été fondu par M. Guinand, lorsqu'on commençait à fabriquer ces verres. Il contient beaucoup de plomb et de l’acide borique. On se sert surtout de cette sorte de
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- verre pour répéter l'expérience de Faraday sur la rotation plan de polarisation par le magnétisme (c’est pour cette exp*. rience que Faraday l’imagina), on s’en sert encore quelque^ pour des lentilles de microscope; il estdoué d'un pouvoir énor^ de réfringence et de dispersion ; malheureusement, il est tri», jaune, et il absorbe beaucoup de lumière, ce qui restreint bea». coup ses usages.
- | 3. — Résultats.
- Les résultats obtenus sont consignés dans les tableaux solvants. La première colonne indique les substances réfringente étudiées ; la deuxième donne la température moyenne à laquelle ont été faites les mesures. Pour obtenir cette température, j’am placé un thermomètre près du prisme et un autre dans lachaa-bre, loin des rayons solaires; ces deux thermomètres ont donné constamment la même température. Je regardais ces instruments au commencement et à la fin de chaque mesure et pour chaque raie, j’avais, en prenant la moyenne, la température à laquelle correspond l’indice mesuré pour chaque raie : c’est la moyenne de toutes ces températures spéciales qui est indiquée dans les tableaux suivants1 :
- La troisième colonne indique les poids spécifiques de ces sib-stances, rapportés à la température;! laquelle se fait l’expérienee. Ces poids spécifiques ont été pris très-exactement avec rae bonne balance hydrostatique, et les pesées ont été entourées de toutes les précautions convenables. Je me suis servi de la balance de JL Dumas pour la densité des gaz, balance qui se trouve actuellement au Conservatoire des arts et métiers.
- Pour faire les corrections qui n’affectent que de \ à 2 unités le troisième chiffre décimal, j’ai admis les coefficients de dilatation trouvés par il. Régnault pour les verres d’optique. C»
- 1. Le» détermination» ayant été faite» en grande partie dans l’été, on remv-quera que le» température» sont très-élevées et que les indices auraient peuU» besoin d’être ramenés à la température ordinaire. Je donne plu» loin la n»nfe* de faire ces corrections de température, qui sont toujours très-faibles, et P* <uile n’affectent pas très-sensiblement les nombres donnés.
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- coefficients ne sont certainement pas ceux des substances particulières que j'ai étudiées, mais la différence ne peut être que très-faible et ne peut porter que sur des décimales non considé-
- fe^5 douze colonnes du tableau suivant donnent les indices de réfraction pour chaque raie du spectre solaire.
- La dernière colonne donne les coefficients de dispersion de , Hn—Bn
- ces substances, cest-a-dire le rapport gn_j nombre qui peut être pris comme mesure de la dispersion, pour la partie lumineuse du spectre.
- 1° Le premier tableau contient tous les flints ordinaires que j'ai étadiés, flints destinés aux lentilles achromatiques. Ils sont rangés par ordre de grandeur croissante de l’indice de la raie E, correspondant à peu près à ce qu'on appelle l’indice moyen de la substance.
- En comparant ces nombres avec ceux que Frauenhofer donne dans son mémoire, on reconnaît que, à part le verre particulier, dit verre de Faraday, il n’y a que la fabrique de M. Chance, qui, pour la réfrangibilité des flints, ait atteint et même surpassé l'ancienne fabrique de Frauenhofer.
- Ce tableau donne lieu aux remarques suivantes :
- LeBint extra-dense de Faraday, très-chargé en plomb et très-jaune, a un indice de réfraction très-élevé.
- Le flint de M. Chance, destiné à la fabrication des microscopes, quoique très-blanc, a un indice de réfraction également très-élevé, ainsi qu'on coefficient de dispersion très-considérable.
- le flint de M. Daguet est également très-réfringent, quoiqu’il n’approche pas des précédents.
- Tous les autres flints ont des indices peu differents les uns des autres. Il arrive même qu’un rayon se réfracte plus dans une substance que dans une autre, tandis que les rayons suivants se réfractent moins dans la première que dans la seconde, tosi en comparant le flint n° I de M. Feil avec le flint de “• Élément, on voit que les indices précédant Fn sont plus forts dans le premier; l’indice Fn est presque égal dans les deux 'erres, et les indices suivants sont moins forts dans le flint de
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- Tableau n° 1. Mit ut h ortUnaire».
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- SUA LES INDICES DE RÉFRACTION. 225
- K, Feil. Cela indique que la première partie du spectre de A AF se disperse plus dans le flint de M. Clément, etque la deuxième partie de F à O se disperse moins. Ainsi, en prenant les coefficients de dispersion partielle de ces parties du spectre, on trouve pour le verre de MM. Feil :
- = 0,00296 0,00361;
- pour le verre de M. Clément:
- ^=^' = 0,00398 ^=^=0,00556.
- En rapprochant ce dernier fait de la marche assez irrégulière des coefficients de dispersion, on peut conclure que les pouvoirs réfringents et dispersifs ne semblent pas être liés par une relation simple. Généralement plus une substance a un indice élevé et plus aussi son coefficient de dispersion est élevé. Mais cette règle ne peut servir que comme première approximation, et ne possède aucun caractère de rigueur.
- De même, le poids spécifique d’un verre ne parait pas avoir une influence très-régulière sur sa réfringence. Généralement plus une substance est dense, et plus les indices de cette substance sont élevés; et comme le poids spécifique d’un verre dépend surtout de la quantité de plomb introduite dans le creuset, ou peut dire en général que la réfringence d'un flint augmente avec la quantité de plomb qu'il renferme. Mais cette règle, ainsi que la précédente, ne peut que servir comme une première approsimation, dont une étude approfondie montre le peu d’exactitude.
- î* te deuxième tableau contient les flints légers ou blancs fabriqués pour objectifs de photographie. Ils sont encore rangés par ordre de grandeur croissante relativement à la raieE.
- Tous ces verres ont une réfrangibilité peu différente les uns des autres. Le seul flint de M. Maës a un indice très-considérable. L’échantillon que j'ai étudié était très-blanc, mais il était peu homogène et sillonné de stries. Les objectifs construits avec cette substance devaient donc être remarquables par leur limpidité, leur transparence aux ravons chimiques et leur pouvoir VU. ' IS
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- 220 RECHERCHES SCR LES INDICES DE RÉFRACTION, grossissant» mais ils devaient aussi être soumis à des aberrations difficiles à corriger.
- Il n’y a pas lieu de comparer les verres fabriqués et étudiés par Frauenhofer avec cette sorte de flint, inconnu de son temps.
- Ce tableau donne lieu à des remarques analogues à celles déjà faites.
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- US RECHERCHES SCR LES INDICES DE RÉFRACTION.
- 3" Le troisième tableau contient les crowns ordinaires que j’ai examines. Ils sont encore rangés par ordre de réfringence. U réfrangibilité des crowns varie sensiblement d’nn fabricant à un autre, mais pour nn même fabricant, tel que M. Feil, ou bien SI. Chance, les différences sont assez faibles et relativement négligeables.
- En comparant ces crowns avec ceux de Frauenhofer, on voit que la réfringence est un peu plus faible dans les crowns modernes. Frauenhofer avait même obtenu un crown fabriqué spécialement pour ses expériences (Crown lettre II) et doué d’une grande réfringence (En = t ,563130). Mais cette substance ne peut pas être un produit ordinaire.
- Ce tableau donne lieu aux mêmes remarques que les précédents.
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- 230 RECHERCHES
- De l’ensemble de tous ces tableaux il résulte, comme conséquence générale :
- 1* Le rapport de dispersion n’augmente pas forcément lorsque l’indice de réfraction augmente. La relation qui lie ces deux éléments ne peut pas être simple.
- 2° L’indice de réfraction d’un verre ne dépend pas rigoureusement du poids spécifique du verre.
- Pour chacun des groupes de ces substances, pour les fliots ordinaires, les flints blancs et les crowns, on peut dire que le plus souvent le rapport de dispersion augmente avec l’indice et celui-ci avec le poids spécifique. Cette règle peut s’étendre à l’ensemble de tous ces groupes, mais avec la même restrictiou, c’est-à-dire qu’elle ne doit pas être regardée comme rigoureuse mais simplement comme une lointaine approximation. Pour rendre ce fait plus sensible, je construis les courbes suivantes:
- Je considère pour chaque flint1 l’indice moyen, celui delà raie E. Je prends sur une droite des longueurs proportionnelles aux angles de déviation minimum de cette raie E quand le prisme est d’un angle de 60° (Voir la figure).
- La première abscisse est arbitraire, c’est 48°17, déviation minimum de la raie E du flint n°2 de M. Feil, le Ûint le moins réfringent de ceux que j'ai étudiés. Après ce point, on prend des longueurs proportionnelles aux déviations des différents prismes.
- Normalement à cette droite, on porte des longueurs propoiv tionnelles aux indices correspondants à ces déviations. La première ordonnée est encore arbitraire. C'est 1,620646; la différence entre uue ordonnée quelconque et cette première est proportionnelle à la différence entre les indices correspondants. On obtient ainsi la courbe qui montre les variations des indices de réfraction avec la déviation minimum. Cette courbe est une branche de sinussoïde dont l’équation est » = 2sin (üO + 2)
- n étant l’ordonnée, D l’abscisse. La discussion de cette courbe ntô présente rien de remarquable.
- J. On peut faire des figures analogues pour les autres groupes de verre et «*• tenir même une courbe générale réunissant les trois courbes partielles, mais nos l^reille courbe serait trop grande pour être construite ici.
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- Sur les mêmes ordonnées, on porte d'aulres longueurs proportionnelles aux densités des prismes considérés. La première densité 3,510 est représentée par une longueur arbitraire ; et c’est encore la différence entre les densités quiest proportionnelle aux différences entre les ordonnées. On obtient divers points qui ne peuvent pas être réunis par un trait continu. Les variations de cette ligne sont trop brusques et trop grandes pour être attribuées aux erreurs d’observation. Mais on peut voir que l’ensemble de cette ligne, à part les sinuosités trop grandes, est assez bien parallèle à la première courbe. Et pour une première approximation on peut admettre qu’il en soit ainsi.
- De même on construit la ligne des rapports de dispersion. Cette ligne est encore brisée, quoique les sinuosités soient moins grandes que dans la ligne des densités. On peut faire sur cette troisième ligne, les mêmes remarques que sur la deuxième.
- Achromatisme. — La théorie des indices de réfraction trouve son application pratique dans les constructions des lentilles acbromatiques. Pour obtenir une lentille d’une certaine longueur focale, il est nécessaire de connaître la réfrangibilité de la matière avec laquelle se construit cette lentille. Mais, comme les rayons lumineux en se réfractant subissent toujours une certaine dispersion, il en résulte que les images ne sont pas nettes et que la visée perd beaucoup de sa rigueur. C’est pour corriger et annuler ce défaut que l’on construit des lentilles achromatiques, formées par l’accouplement de deux lentilles inverses, l’oneen Crown et l’autre en flint.
- Ce qui fait la difficulté du problème, c’est qu’il faut détruire la dispersion de l’objectif, sans en détruire la réfrangibilité, produisant le grossissement. Longtemps cette difficulté parut insoluble; et Newton, qui, par suite d’expériences inexactes, admettait la proportionnalité entre les pouvoirs dispersif et réfringent, croyait l’achromatisme impossible. C’est seulement depuis Dolloud que l’on construit des lentilles, qui, sans donner des images très-rigoureusement incolores, sont pourtant assez achromatiques pour les vues ordinaires et les besoins de la pratique.
- Eu résolvant la question par le calcul*, on obtient les condi-
- l- V. J|. Blot. Astronomie physique, t. 1 Ct II, 1844.
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- lions théoriques auxquelles doivent satisfaire les lentilles qæ l’on réunit. Mais avant toutes choses il faut faire un choix pa^ ticulier des verres qui formeront l’objectif, et il est facile de se rendre compte très-simplement des considérations par lesquelles on doit faire ce choix. Comme une lentille peut être considérée comme un système de prismes très-étroits et d’angles différents, il suffit de chercher l’achromatisme de ces prismes.
- Le principe de cet achromatisme est de superposer deux spectres en sens inverse, de façon que le violet de l’un se place sur le rouge de l’autre. En variant l’angle de l’un des prismes, la longueur du spectre varie également, et l’on est conduit à pensa que l’on pourra trouver des angles pour lesquels les deox prismes donneront des spectres égaux. Malheureusement les diverses couleurs sont réparties très-inégalement dans le spectre, et si l’on peut faire en sorte que le rouge du flint ait la même longueur que le violet des crowns, il n’en résultera pas nécessairement que le rouge de celui-ci sera égal au violet du pre-
- La dispersion d’une substance peut être mesurée par l’angle que font entre eux deux rayons déterminés, par exemple l'angle du rayon A avec le rayon H. Au lieu de cet angle, qui n’est autre chose que la différence des déviations des deux rayons, pour un angle réfringent déterminé, il est préférable de considérer la différence des indices de ces rayons. Cette différence est le pouvoir dispersif de la substance; en prenant le rapport entre le pouvoir dispersif du llint et celui du crovrn, on obtient le rapport de dispersion des deux substances.
- L’achromatisme serait parfait si ce rapport était constant pour un même groupe de substances. Ainsi si l’angle des rayons H et B de flint était exactement double de ce même angle dans le crown et de même pour les angles de deux autres rayons consécutifs, alors on voit que, en réduisant de moitié le spectre d« flint, on pourrait achromatiser exactement le spectre compris entre les rayons les plus intenses, la partie extérieure à ces rayons étant sensiblement incolore. Mais ce rapport de dispersion pour un même groupe de substances n’est pas constant; fl varie sensiblement dans toute l’étendue du spectre, de sorte que si on achromatise les rayons les plus intenses, la coloration
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- subsistera sensiblement tant à l'extérieur qu’à l'intérieur de ces points achromalisés.
- H faut donc chercher un flint et un crown tels que leur rapport de dispersion approche le plus possible de la constance. Cest pour faciliter cette recherche que l'on dresse des tables. La labié suivante est obtenue en combinant deux quelconques des substances étudiées. On pourrait l'agrandir beaucoup en combinant d’autres substances; mais cela n’aurait que très-peu d'intérêt dans ce travail.
- La table est divisée en deux parties : dans l’une on a combiné des Oints ordinaires et des crovvns, comme on le fait quand on veut avoir des objectifs ordinaires; dans l'autre on a combiné des flints légers et des crovvns, comme on le fait surtout pour les objectifs de photographie, et quelquefois aussi pour des lentilles peu grossissantes. Les rapports de dispersion ont été pris pour deux rayons consécutifs du spectre depuis A jusqu’à O. J'appelle An', Bn'.les indices de réfraction du flint correspondants aux raies A, B...et An, Bn..... les mêmes indices
- du crown.
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- Il APPORTS DE DISPERSION. — l'Huis ttvUittaivvs et (UnlillC* onllnalwin).
- 1 j SubRtancoa réi'ringcnUî*. H n ’ -- A n’ il » — Ait On' ük’ en — H» !>«’ - Ctt'Bft’ lin’ Di*~ C»! H» — 11 n F«.* — Tin’ Fft-îü C n’ — F n' "6 » — F n Hn'-f.t»’ H»— G» U’ — Il n* fL»-llR Ntt*- T,*1 Mft-l.n 0ft’ —MrP 6»—Mn
- M KcU îVBrt «•!... 1.013 1.920 1.769 1.800 1.900 1.987 1.998 2.002 2.107 2.973 1.871
- (Flmtn« !... 1.071 1.909 1.839 1.838 1.940 2.070 2.09-1 2.988 2.135
- M. Feil fl.roWM M* !.. 1.701 1.741 1.758 1.799 1.931 1.979 2.059 2.088 2.946 1.972
- M.Kcil irim» n* 2... ' (Crown n* 2. 1.755 1.727 1.827 1.802 1.905 1.990 2.005 2.172 2.968 2.223
- 1.014 2.078 2.223 2.505 3.021 2.153 1.954 3.501 3.801 2.880
- M* Cha,,ce 1.931 2.087 2.192 2.358 2.470 2.352 2.006 2.998 3.026 2.714
- Film Faraday.--Crown Chance n° !. 2.085 2.100 2.411 2.562 3.724 2.313 2.020 3.800 3.310 ft
- Piint Faraday. — Bau 2.881 2.719 3.280 3.022 4.671 3.005 3.721 7.398 4.502 •
- ’ Plinl Feil, u* i | Crown Chance, n® 1 1.680 1.754 1.8G0 1.936 1.927 1.470 1.01H 2.271 3.492 2.259
- I i Fllnt....... | “• ,>a»uct |Crown 1.867 1.846 1.914 1.028 2.301 2.171 2.246 2.303 2.871 J Î<IS
- RECHERCHES
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- RAPPORTS 1>K 1)1 S P K1181 ON. — #T^Nf* t&tfvtrm »l f'l'OtPH* (Ob)avtlfi 0© pliotïvftrftpMu)
- SUR LES INDICES DE RÉFRACTION. 235
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- 236 RECHERCHES
- Ce tableau donne lieu aux remarques suivantes :
- Ces rapports semblent ne suivre aucune loi déterminée et semblent être complètement indépendants les uns des autres.
- Pourtant ils présentent toujours un maximum vers M. Ce * Mn'-U
- maximum a lieu le plus souvent pour le rapport ^ plus rarement pour le rapport précédent ou suivant.
- Quelquefois ces rapports vont en augmentant depuis le premier jusqu’au maximum ; mais le plus souvent ils p résentent m , . Fa'—ïd
- second maximum, plus petit que le premier, au rapport
- plus rarement encore au rapport précédent ou suivant.
- Enfin, il arrive encore quelquefois que la série de ces rap-Bnf—Cn' .
- ports présente un troisième maximum vers --------pr- ; d autres
- 15» Cn
- fois ce troisième maximum devient un minimum.
- Ces remarques empiriques montrent simplement que la dispersion d’un flint particulier est la plus grande possible, relativement à celle d’un crown particulier, entre les raies F et E, ou bien entre L et .M; et ce dernier fait parait devoir être considéré comme général.
- De ce tableau résulte encore la justification de ce fait admis plutôt que démontré, que les lentilles les plus grossissantes sont aussi les plus difficiles à achromatiser. Ainsi la combin aison da flint de Faraday et de l’eau donne une série de rapports variant depuis 2,719 jusqu’à 7,398, c’est-à-dire très-éloignée de la constance.
- L’achromatisme sera donc d’autant plus facile que l’on accouplera des substances d’une réfrangibilité peu différente. Ainsi les rapports obtenus, en combinant les flints légers et les crowns, sont beaucoup plus près de la constance que les autres. Ils sont donc excellents pour l'achromatisme quand on ne veut avoir qu’un faible grossissement.
- On voit en outre dans le tableau, que si la différence de réfrangibilité doit être faible, il est nécessaire que la dispersion des deux substances soit très-régulière. Ainsi, le crown de Saint* Gobain, presque aussi réfringent que les flints légers, donne pourtant, accouplé avec un de ceux-ci, une série de rapports très-variables.
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- SUR LES INDICES DE RÉFRACTION. 237
- ïl est bon de remarquer, en outre, que les différents produits d’un même fabricant peuvent ne pas avoir des qualités égales pour l'achromatisme. Ainsi la combinaison des verres de 31. Feil (flint n° t, crown n° 2) est excellente pour des lentilles achromatiques ordinaires, mais il n’en faut pas conclure que la combinaison d’un flint quelconque avec un crown également quelconque, sortis de cette même fabrique, soit exactement aussi bonne. Cependant, dans le tableau, les différentes combinaisons faites avec les verres de cette provenance s’écartent peu les unes des autres, quoiqu’elles ne soient pas aussi convenables que celle que je signale.
- Pour les lentilles ordinaires et celles qui sont destinées à la vision directe, il est suffisant d’achromatiser les rayons lumineux. Aussi, dans les tables précédentes, doit-on rechercher les combinaisons telles que les rapports de dispersion approchent le plus de la constance entre B et F ou G. C’est ainsi que les verres de M. Feil accouplés entre eux sont dans de bonnes conditions pour l’achromatisme, et surtout le flint n° 1 et le crown n* 2.
- Pour les lentilles de photographie et celles qui sont destinées à agir sur les rayons chimiques, il faut achromatiser les rayons invisibles, qui prolongent le spectre au delà du violet. Selon les substances impressionnables, il faudra considérer des rayons différents ; mais pour les sels d’argent, qui sont les corps sensibles ordinaires, on doit chercher à achromatiser les rayons qui se trouvent aux environs de II. Aussi doit-on combiner les verres de sorte que les rapports de dispersion approchent de la constance entre F et M ou O. C’est ce qui arrive dans la table précédente* pour les combinaisons des verres de M. Feil (flint n° 2, crown n° 4), celles de M. Chance (flint, crown n° 1), et surtout celle du flint n° 1 de M. Feil et du crown n° 1 de M. Chance. De même les verres de M. Daguet, combinés ensemble, paraissent donner des lentilles achromatiques aux rayons chimiques et très-grossissantes.
- De la table précédente, on ne peut pas conclure que la marche de ces rapports de dispersion soit régulière. Si deux rapports consécutifs sont constants, quand on considère les raies de Frauenhofer, il ne s’ensuit pas que les rapports obtenus, en considérant des rayons intermédiaires, soient encore constants
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- 238 RECHERCHES
- ni même soient la moyenne des premiers. Pour mettre ce faite» évidence, j’ai étudié trois prismes d’une manière plus spéciale, et j’en ai mesuré les indices correspondants à des rayons tri», rapprochés. Ces trois prismes sont le flint ordinaire n° J, le fiat léger n° I et le crown n° 2, sortant de la fabrique de M. Petf. Les raies, auxquelles se rapportent ces nouveaux indices, <*t été prises autant que possible à égale distance des raies ord». naires; elles portent la même lettre que la raie précédente, ma» accentuée1.
- 1. Voici du reste ces indices qui fixent eu meme temps les raies doul je parle.
- Fliot ordinaire. 1.605610 1.607359 1.608717 1.610608 1.613330 1.620252 1.621617 1.62278“ 1.625286 1.627136 1.630388 1.63G1G6 1.637974 1.639995 1.643432 1.647641 1.618908 1.652237 1.CS7C95 1.662413 1.664132
- Flint ieger. 1.575186 1.576675 1.578003 1.579465 1.583394 1.587720 1.588661 1.587693 1.591359 1.593296 1.596015 1.600798 1.602258 1.603953 1.606775 1.610217 1.611253 1.614104 1.6182(5 1.622416 1.024019
- Crown. 1.518610 1.519568 1.520499 1.521474 1.524042 1.526739 1.527462 1.528083 1.529117 1.530307 1.531919 1.531807 1.535731 1.536686 1.538344 1.540402 1.540941 1.542595 1.544421 1.546571 1.547136
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- 240 RECHERCHES
- Ce tableau confirme les remarques déjà faites, et, en parti#», lier, celle qui a rapport au maximum vers M. Mais il montre^ plus que, lors même que, pour deux rayons principaux, q groupe de substance donne des rapports de dispersion à pe* près constants, il n’en faut pas conclure que, pour des rayon» intermédiaires, les rapports seront encore constants. Ainsi, po® le groupe flint ordinaire n* 1 et le crown n°2, on a les rapport»
- Dn' — Cn' D« —Cn
- = 1,839
- tandis que les rapports intermédiaires sont :
- Dn' — Cn' Dn — Cn
- 1,839
- DW—Du D'n - Dn
- '-819
- nombres différents entre eux.
- Il résulte de là qu’un achromatisme rigoureusement parlai est impossible; mais dans la pratique on néglige ces différence» qui sont en réalité assez faibles, et on considère ces rapportspei différents comme entièrement constants. Pour montrer Ferre» que l’on commet ainsi, je construis la figure suivante.
- Je suppose que l’on veuille faire une lentille avec le flint léger n° 1 et le crown n° 2 de M. Feil. On supposera alors les rapports de dispersion constants pour toute l'étend» du spectre, c'est-à-dire ~ = K. Or, si l’on prend comme abscisses les longueurs An, c’est-à-dire des quantités proportionnelles aux indices du crown, et pour ordonnées les longueurs c’est-à-dire des quantités proportionnelles aux indices du flint, on trouvera, non pas une ligne droite, mais une ligne brisée. (Voir la figure.)
- Dans la pratique, on suppose que cette ligne brisée se confond avec une ligne droite, ce qui est assez rapproché de la vérité, dans ce cas particulier. Pour l’achromatisme des lentilles destinées à la vision directe, on ne considère que les rayons les ptos intenses, c’est-à-dire on suppose que la ligne brisée réelle se confond avec la droite menée par les points D et F (ponctuée sur la figure). La figure montre que cette supposition est sensiblement exacte, tant qu’on reste dans les limites du spectre
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- SUR LES INDICES DE RÉFRACTION. «I
- risible. Ainsi, entre A et 6, la ligne réelle s’écarte peu de cette droite hypothétique.
- Mais cette supposition ne peut plus être considérée comme traie dans les parties invisibles du spectre aux environs de H, L o. De sorte que les objectifs, construits d'après les règles ordinaires, et qui sont par suite achromatiques aux rayons visibles, ne le sont plus quand il s’agit des rayons chimiques, ce qui est un grand inconvénient pour les lentilles destinées à la photographie. Il vaudrait mieux pour ceux-ci achromatiser les rayons G et H, on aurait alors un bien meilleur objectif, car tous les rayons chimiques viendraient concourir au même foyer : c’est donc à tort que l’on construit les objectifs de photographie comme des lentilles ordinaires; il en résulte nécessairement que les images obtenues ne sont pas nettes, et que l'intensité étant moins forte sur un même point, il faut laisser les rayons agir plus longtemps.
- Rétamé. — Tels sont les résultats que j’ai obtenus dans ces études et les remarques auxquelles j’ai été conduit.
- Par une série d’études préliminaires, j’ai cherché quelle était la méthode la plus exacte pour chercher les indices de réfraction et j’en ai évalué le degré d’exactitude:
- Une fois en possession d’une méthode certaine, j’ai étudié la réfrangibilité et la dispersion de divers échantillons de verre-., souvent peu différents les uns des autres. Les résultats obtenus, qu'il ne faut généraliser qu'avec une grande prudence, m’ont permis d’apprécier les méthodes suivies par les opticiens dans la construction des lentilles achromatiques, ainsi que les lois admises empiriquement ou déduites d’une théorie, parfaite quand on y considère des substances complètement étudiées, mais trop absolue quand on veut supposer les différents verres toujours comparables entre eux. L’achromatisme tel qu’on le pratique, quoiqu’il ne soit pas absolument rigoureux, est suffisant pour les lentilles destinées à la vision directe ; mais il ne Test plus assez pour les objectifs de photographie, de sorte que ima?es obtenues sur la plaque sensible peuvent manquer de netteté. Il serait bon qu’on ne construisit pas ces lentilles d après les mêmes règles que les lentilles ordinaires.
- Vit.
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- RECHERCHES
- | i. — Détails pratiques.
- Pour fabriquer les verres d’optique, on emploie les même» substances que pour les cristaux ordinaires. C’est de la silice pure (sable de Fontainebleau), du carbonate ou du sulfate de potasse, de la chaux ou ;de la litharge, selon que l’on veut obtenir le crown glass ou le flint glass. A ces matières, on ajoute quelquefois d’autres corps en très-petites quantités, telles que manganèse, arsenic, etc... Les proportions dans lesquelles ou combine ces divers éléments varient avec les verres qu’on peut obtenir et aussi avec les fabricants. Chacun de ceux-ci emploie une formule particulière, plus ou moins théorique ; et cette formule, avec quelques tours de main souvent ingénieux, constitue le secret de sa fabrication. Les matières premières, additionnées de grésin, résidu des opérations antérieures, sont fondues comme à l’ordinaire.
- Le plus souvent on brasse fortement le mélange pour le rendre homogène et le débarrasser des fils et. des stries qui diminuent notablement la qualité du produit. Quelques fabricants pourtant assurent qu’on obtient de meilleurs produits en brassant très-peu.
- Dans ces fontes, il se produit toujours des départs souvent très-considérables, et ce fait, rapproché de la composition complexe du creuset, semble montrer que la formule chimique d’nn verre n’est pas parfaitement définie, et que cette formule n’est pas la principale condition d’une bonne substance.
- Quand la fonte et le recuit sont achevés, on laisse refroidir, puis on casse la matière en fragments, et l’on fait un premier triage en verres de première et seconde qualité, en rejetant a grésin les morceaux les plus impurs. On procède ensuite aura-foulage; ou refond les fragments de verre, et on les faitconhr avec grand soin dans des moules en fer, formant des prisme», des disques plats, selon la demande de l’opticien. On polit généralement deux ou plusieurs points opposés d’où l’on peut voir à l’intérieur du morceau et en apprécier la qualité.
- Cette opération du refoulage modifie certainement les qualité» du verre. Pour m’en convaincre, j’ai étudié comparativemo* deux crowns provenant d’un même fragment, l’un scié et taillé directement dans le fragment et l’autre refoulé comme à l’ordi-
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- SCR LES INDICES DE RÉFRACTION. 243
- oaireet taillé après cette opération. Les résultats de cette comparaison sont indiqués dans le tableau suivant :
- Crowns de zinc.
- Hn — Un
- Coefficient Je dispersion ^ ^ ^ 0.003T3 0.00374
- Ce tableau montre que le refoulage a modifié les qualités du verre particulier pris pour exemple, en le rendant moins dense et moins réfringent, sans en altérer sensiblement la dispersion ; mais il n'indique pas si cette modification est constante., et si l'effet observé ici est toujours le même pour tous les verres.
- On vend ce verre ayant grossièrement la forme désirée, l'action du fabricant est terminée. L’opticien reçoit alors la matière et la prépare pour l'usage particulier qu’il veut en faire.
- Lorsque Ton veut construire des prismes achromatiques, on donne à l’un de ces prismes, généralement au prisme de crown, l'angle déterminé, et l’angle de l’autre prisme est donné par une table très-ancienne, construite autrefois avec les diasporamètres. Puis, après avoir opposé les deux prismes, on essaye le système, et en diminuant l'angle du flint ou du crown, on arrive, par des tâtonnements, à avoir un système à très-peu près achromatique formé des deux prismes opposés.
- L’achromatisme des lentilles est plus important, parce que ces lentilles doivent entrer dans une foule d’appareils usuels ou scientifiques. On cherche à réunir en un seul les foyers individuels de chaque couleur distribués en divers points de la droite focale. Théoriquement, il faudrait achroraatiser les rayons deux à deux, c’est-à-dire employer autant de pièces qu’il y a de rayons de réfrangibilité ditférente dans le spectre. Mais, dans la pratique, on n’achromatise que deux rayons, les bleus et les jaunes (D et F), et les autres sont sensiblement achromatisés par cela môme, et comme leur intensité relative est très-faible, on s’aperçoit pas l’irisation qui peut rester.
- . Chaque échantillon de verre est étudié à part, et on taille or-
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- 2ÏV
- dinairement un petit prisme pour eu mesurer approximative meut l’indice. Il suffit de trois et tout au plus quatre décimales exactes. On emploie alors la formule des lentilles et on cherche le rayon de la surface sphérique pour une longueur focale déterminée1.
- On dresse d’abord une lentille biconvexe en crown, en Iq donnant une distance focale un peu plus longue que celle qœ doit avoir la lentille définitive. Puis à celle-ci on superpose u* lentille en flint. On fait en sorte que la face concave de celle-d coïncide avec la face interne de la première. Mais l'adhéra* ne doit pas être trop exacte, à cause du jeu des pièces, de leur dilatation et des frottements qui pourraient dépolir les surfaces. La deuxième face du flint qui sera tournée vers l’intérienr delà lunette, est ordinairement plane, ou bien a reçu une légère convexité.
- On essaye alors cet objectif en le plaçant à l’extrémité d'une lunette d’essai3. Si l’achromatisme est obtenu, on passe outre; mais généralement les images que donne cet objectif sont bordées de jaune, ce qui indique que quelques rayons forment encore leur foyer plus loin que les bleus. Alors on donne au flint une convexité un peu plus grande, en usant les bords delà face plane* ; on rapproche ainsi le foyer excentrique des rayons jaunes. Si, un nouvel essai, les images sont encore bordées de jaune, on continue la même opération; si les irisations sont bleues, on en conclut que la convexité donnée est trop grande,et on use le centre du flint. On arrive ainsi, par des essais successif et des tâtonnements qui ne sont pas très-longs, â obtenir un objectif très sensiblement achromatique.
- Frauenhofer, quand il construisait ses beaux objectifs achnn matiques, avait résolu d’abord la question théoriquement B avait calculé pour les verres particuliers qu’il employait 1» rayons de courbure de chacune des quatre surfaces. Ainsi oit fait d’autres opticiens anglais ou allemands, elles objectifs qu'il* ont livrés sont considérés comme de véritables modèles bisto-
- 1. Voir à ce sujet le travail de M. A. Martin, Annales de chimie, 1867.
- 2. Le meilleur objet que l'on puisse examiner comme essai, est l'imagei"** anneau circulaire blanc sur un fond noir; car si le rouge se montre à l’extérieur, le bleu se montrera à l'intérieur et l'on aura les deux teintes à la fois.
- 3. Quelquefois encore on travaille les verres au tour avec un diamant noir.
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- riaues. Ainsi ont encore été construits les premiers objectifs de «holographie venus de Vienne. Mais aujourd’hui les opticiens
- écligent ces exemples. Us ont des courbes fixes, calquées sur ces premiers objectifs parfaits; et, dans ces courbes, ils usent leurs verres et en polissent les surfaces, négligeant les différences si considérables de réfrangibilité et de dispersion que présentent les verres employés. Puis les aberrations d’achromatisme et de sphéricité sont corrigées par des essais successifs.
- Gauss et plusieurs autres mathématiciens ont donné des formules qui permettraient théoriquement d'arriver du premier jet 1 la meilleure surface possible, par la connaissance des pouvoirs réfringent et dispersif de la matière *. Mais l’emploi de ces formules est pratiquement très-difficile, et il n’épargne pas les essais successif, de sorte que les opticiens ne cherchent pas à se servir de ces formules.
- On pourrait éviter, ou du moins réduire beaucoup ces tâtonnements par des tables telles que celles que propose llerschell dans son Traité de la lumière (n° 471). Ces tables, construites d’après des objectifs reconnus parfaits, donnent les rayons de courbure des quatre surfaces, et en même temps, les variations que doivent éprouver les rayons pour un accroissement de 0,0t dans la valeur de l’indice de réfraction des matières. Au moyen de ces tables et avec des interpolations proportionnelles, il serait facile de construire à coup sûr des objectifs très-rapprochés de la perfection, au lieu de se livrer à des tâtonnements souvent longs et incertains, et d'obtenir des lentilles peu convenables.
- L'avantage de ces moyens théoriques serait de corriger à la fois et les défauts d’achromatisme et l'aberration. Dans les lentilles telles qu'on les construit actuellement, il reste toujours après ces divers essais une certaine aberration de sphéricité qui enlève toute netteté aux images. Les corrections que l’on fait alors sont toujours assez faibles; elles consistent encore à user soit le bord, soit le centre de la face du flint, et avec des précautions convenables et une grande habitude, on ne détruit pas ainsi l'achromatisme primitivement obtenu. Mais, quoi qu’il en
- I. V. le trevei! 4e Cause, Iraduil par Gravais, dans tes 4m. de Ch. et de 1-XUUt.p.iss.
- M»..,
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- RECHERCHES
- 2it>
- soit, il ne faut jamais toucher au Crown une fois qu’il a été arrêté.
- Il y a quelques opticiens qui corrigent l’aberration de sphère cité par tles retouches locales telles que les emploie M. Foucault. — Il y en a d’autres qui, au Heu d’arriver à l'achromatisme en travaillant la face du flint, laissent celle-ci fixée par la distance focale et la correction de l’aberration, et retouchent b surface interne du flint, celle qui est en contact avec le crown.-. Quelquefois enfin on prend deux lentilles en flint qui entourent le crown, et on a alors un objectif à trois verres, ce qui donne deux surfaces pour l’achromatisme; mais ce dispositif est pea employé1.
- Lorsqu’on étudie les images formées par une lentille achromatique ordinaire, on reconnaît qu’il reste toujours quelqnes rayons jaunes qui n’ont pas été détruits. Aussi recherche-t-os dans le crown cette teinte vert bleuâtre qui arrête la couleur jaune complémentaire; ainsi, quand on regarde dans les lunettes de Dollond, où le crown a toujours cette teinte, l’œil est beaucoup plus satisfait que lorsqu’on regarde dans une lunette i crown blanc. Ces derniers rayons jaunes qui colorent les images peuvent provenir, soit de l’intensité de ces rayons qui les rendent plus tenaces que les rayons bleus, soit de la teinte toujouis plus ou moins jaunâtre que présente le flint, soit enfin de l'altération du verre, qui devient jaune sous l’influence de la lumière, comme l’a reconnu M. Pelouze (Comptes rendus 1867, janvier); et c’est un fait généralement reconnu, que la teinte du crown est très-utile et doit être recherchée pour les bonnes lunettes et sur1 tout celles de grandes dimensions.
- 11 serait très-important de pouvoir s'assurer à priori qu'un fragment de verre est homogène. On construit quelquefois oo objectif, et, au moment des essais, on reconnaît que les images sont troubles et que le verre n’est pas homogène. Jusqu’à présent, on n’a pu juger de la qualité d’une substance qu’en l’essayant. Souvent on taille deux petits prismes à des endroits différents et on étudie les spectres donnés par eux. Mais ces premiers résultats sont souvent trompeurs, et ce n’est qu’à l’essai
- I. On assure que Ramsden se servait de quelques lentilles excellentes fourw» par un flint cuire deux crowns.
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- SUR LES INDICES DE RÉFRACTION. 247
- définitif de la lentille qu’on en reconnaît la bonté. Tous les autres moyens qui ont été proposés pour cet objet, ne permettent pas
- de conclure avec certitude.
- On voit donc que la question de l’achromatisme est éminemment complexe, et quels théorie mathématique, forcée de regarder comme constants des cléments qui ne le sont pas, ne saurait conduire à un résultat parfaitement fixe. La connaissance de l’indice de réfraction et du pouvoir dispersif a, jusqu’à présent, été nécessaire1 pour ces constructions, et elle serait suffisante si on parvenait à donner au verre cette constance et cette homogénéité si désirables. Mais dans les circonstances actuelles, on est loin d’en être arrivé là; et, quoique les produits des principaux fabricants varient dans des limites assez rapprochées, on ne peut pas négliger ces différences; de telle sorte que, dans les constructions de lentilles, on n'évite jamais les tâtonnements, et ce n'est que par une longue habitude et une connaissance très-exacte des faits théoriques, qu’on parvient à les abréger et à les diriger d’une manière certaine.
- CHAPITRÉ IV
- imCEttCS DË LA TEMPÉRATURE SUR LES INDICES DE RÉFRACTION.
- Pendant longtemps, on a cru que l'indice de réfraction d’un corps, croissant sensiblement avec sa densité, diminuait à mesure que la température augmentait. Arago fut le premier qui soupçonna qu’il pouvait ne pas en être toujours ainsi; d’après les différences d’action du verre chaud et du verre froid sur les franges d’interférence, il présuma que l'indice du verre chaud devait être plus grand que celui du verre froid; mais aucune expérience précise ne fut faite alors pour conclure la loi de ces variations de la mesure des températures et de la connaissance des effets dus à la dilatation. Plus récemment, vers 1860, M. Newmann, étudiant les effets exercés sur la lumière pola-
- I. M. Socrelan construit actuellement des lenUlles par un procédé dù à R. Foucault et débarrassé de la ccunalssancc préalable do l'Indice de réfraction. O procédé n’est pas encore publié.
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- 24$ RECHERCHES
- risée par des verres inégalement chauds, arriva à la même conclusion qu’Arago.
- En 1862, M. Fizeau publia un travail Sur les modifications que subit la vitesse de la lumière dans le verre et quelques autres corps solides sous Vinfluence de la chaleur.
- La méthode dont se servait M. Fizeau dans ces expériences n’était pas directe. En formant un système d'anneaux colorés avec une lame d'une substance quelconque (anneaux colorés de lames épaisses), M. Fizeau remarqua que ces anneaux se dépla-cent lorsqu’on échauffe la lame. Ce déplacement peut provenir de la dilatation de la substance employée et des variations de son indice de réfraction.Si on connaît la dilatation et l’indice de réfraction pour une certaine température, on peut, de l’observation du déplacement des anneaux, conclure la variation de l’indice de réfraction pour une variation connue de la température. Telle est la méthode dont s’est servi M. Fizeau et avec laquelle il a obtenu des résultats aussi curieux qu’inattendus.
- Je ne connaissais pas ce travail de M. Fizeau, lorsqu’à la suite du travail précédent sur les indices de réfraction, je fus conduit à étudier cette question ; et cependant la concordance des résultats obtenus de deux manières différentes et sur des substances également différentes est frappante, et aussi grande qu’elle peut l'être dans de pareilles conditions.
- | 1. — Disposition d‘une expérience.
- Je me suis proposé de déterminer l'indice de réfraction pour certains rayons de quelques corps à deux températures bien déterminées et distantes l’une de l’autre. Pour cela, je me suis servi du goniomètre ordinaire, appareil avec lequel j’avais fait toutes les recherches antérieures et qui me donnait des résultats approchés à une limite connue et déterminée.
- Sur le plateau de cet appareil, je plaçais une petite étuve ayant une disposition particulière: un vase prismatique triangulaiie en cuivre était placé dans un vase semblable, mais plus grand et soutenu au milieu de la cavité. Il y avait ainsi entre les deux parois un vide où pouvait circuler un courant de vapeur, enveloppant de toutes parts le vase intérieur. Un couvercle uniqo®
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- SUR LES INDICES DE RÉFRACTION. 249
- fermait à la fois l'enveloppe extérieure et la chambre interne. Ce couvercle était percé de trois trous. I.’un au centre, débouchant dans l’enveloppe, donnait passage au tube par lequel arrivait la vapeur; l'autre recevait le syphon abducteur, et le troisième, traversant de part en part l'enveloppe, débouchait dans la cavité intérieure ; c’était là que l’on mettait le thermomètre. Ce couvercle était fixé à l’étuve par trois vis de pression ; et la fermeture était rendue hermétique par des lanières en caoutchouc collées sur les arêtes de l’étuve. (Voir la figure.)
- Un petit prisme était placé dans le compartiment intérieur. Déni ouvertures traversant l’étuve étaient ménagées vers le sommet du prisme et laissaient passer les rayons lumineux. Ces ouvertures faisaient communiquer directement l’intérieur avec le dehors, sans s’ouvrir dans l’enveloppe intermédiaire. Il n’y avait donc aucune communication entre la chambre interne où se plaçait le prisme et l’enveloppe qui l’entourait de toutes parts et où circulait le courant de vapeur.
- Cette étuve était fixée au plateau de l’appareil. Elle y avait été collée à la gomme et avait été ainsi rendue immobile, au moins pendant toute la durée d’une expérience. Le prisme considéré était placé à l’intérieur, assujetti également avec de la gomme, et on a reconnu de suite que cette manière de fixer le prisme était très-suffisante, et que celui-ci pouvait se dilater sans subir le moindre déplacement pendant l’expérience. Puis on mettait le couvercle et l’on pouvait mesurer les angles. Les rayons, sor-lantdu collimateur, pénétraient par la première ouverture dans l’étuve, puis dans le prisme, puis par la seconde ouverture ils arrivaient dans la lunette. Il n’y avait rien de changé à la disposition ordinaire de l’appareil; mais l’étuve, et par suite le prisme qui y était renfermé, pouvaient être portés à une température quelconque.
- Je faisais d’abord une série de mesures à la température ambiante, et pour que les variations fussent moins sensibles, je remplissais l’étuve d’eau ordinaire. Puis enlevant cette eau, je faisais passer un courant de vapeur dans l’enveloppe extérieure. La température montait peu à peu, arrivait à un point fixe vers «ou 99*. Je laissais les choses en cet état pendant un certain , mPs, environ un quart d’heure; et, sans arrêter la vapeur, je usais une nouvelle série de mesures. Si le prisme ni l’étuve
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- n’avaient été touchés, et c’est à la température seule qu’il fallait
- rapporter les différences entre les angles mesurés.
- Pendant réchauffement, le spectre, vu dans la lunette, se troublait, s’effaçait même, à moins d’une très-grande intensité. Mais quand le prisme a pris son volume définitif, que la dilata-tion est achevée, le spectre reparaît aussi net qu’à la tempéra, ture ordinaire. Cette méthode permet donc de négliger les effets de la dilatation, pourvu que celle-ci soit parfaitement régulière. Elle est par suite applicable seulement aux corps amorphes, oa aux cristaux du système régulier; et c’est à l’étude de ces corps que je me suis borné.
- 11 y avait une cause d’erreur. Si les angles étaient mesurés avec une approximation connue, la température n'était pas don* née rigoureusement. Sans parler de la difficulté qu’il y a à mesurer la température d’un corps donné, et surtout d’un morceau de verre, je dois dire que le thermomètre, placé tout près de l’arête du prisme, ne touchait pas celui-ci. De plus, les ouvertures disposées vis-à-vis de la portion du prisme qui était a action, laissaient perdre de la chaleur au dehors. Quelque étroites qu’elles fussent, il y avait un vide, et, par conséquent, refroidissement par rayonnement. C’était là une cause d’erreur sur l’évaluation de la température, quoique le thermomètre fôi soumis à la même cause de déperdition. J’ai cru atténuer ce défaut en fermant les ouvertures par des glaces parallèles; mais ce système a présenté de grands inconvénients, les glaces s’étant déformées au bout d’un certain temps; et, comme j'ai vérifié que les mesures, faites en interposant ces glaces et sans les interposer, étaient très-sensiblement identiques, j’ai négligé cette précaution. La température n’est donc qu’approchée, ma» elle l’est suffisamment pour caractériser deux états thermiques différents dans lesquels se trouvait le corps.
- Quand il fallait opérer à une température intermédiaire, je portais de la même façon le prisme à 100°, puis je laissais refroidir jusqu’au point considéré alors en augmentant la tapeur, je chauffais le prisme pour le laisser refroidir encore; j’avais ainsi une série d’oscillations de la température autour do degré voulu, et je mesurais les angles. Seulement ici la température n’est pas rigoureuse, il fallait prendre une moyenne entre les températures extrêmes, lesquelles pouvaient différer de
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- oamime 8" cent. Aussi la température de l'observation diffère de la température calculée, comme on le verra ci-après; et la divergence atteint quelquefois i“,7. Dans la discussion, j'apprécierai l’importance de cette divergence.
- j’ai considéré la lumière produite par trois lampes à alcool chargé de sels. L’une, au chlorure de lithium, donnait une raie muge; l’autre, an sel marin, donnait la raie D, et la troisième, renfermant du chlorure de cuivre en excès, donnait une raie bleue. Les deux premières sont connues et très-souvent employées dans les recherches. Pour la troisième, ce n'est qu’avec les plus grandes précautions qu’on peut voir les raies. La flamme de l’alcool cuivré donne un spectre complexe ; on y distingue trois larges bandes, une jaune, une verte et une bleue, séparées par des espaces obscurs. Si la fente est assez étroite, ces bandes se résolvent en raies. La bande bleue, entre autres, donne trois raies très-épaisses qui n’étaient bien définies que pour les prismes peu dispersifs. Il ne faut pas que la fente soit trop étroite, car l'intensité lumineuse est très-faible; il ne faut pas que la fente soit trop large, les raies seraient invisibles. De plus, la mèche de la lampe s'encroûte, condition importante pour voir de belles raies; mais alors la flamme varie, et il faut déplacer la lampe. Il y a un point délicat à saisir, mais avec un peu d’habi-tade on y arrive facilement. Quoique cette flamme ne soit pas monochrome, comme elle donne des raies fixes, j'ai cru pouvoir m’en servir dans ces expériences : je prenais la seconde de ces trois raies bleues et le bord le plus réfrangible. Du reste, j’ai fixé, par rapport au spectre solaire, la position de ces raies.
- Quand la distance BC est de 3’50" [prisme peu dispersif d'eau à 17*, 5 au minimum de déviation et d’un angle de 60“ 35"), la distance de B à la raie de la lithine est 1' 24", celle deC... 2'26".
- Quand la distance 6F est de 16' 35" (même prisme d’eau au minimum de déviation pour cette partie du spectre], la distance de F à la raie considérée du cuivre est 13'40", celle de G... *53".
- J’ai encore considéré en dernier lieu, et dans des expériences de vérification, la lumière produite par l’étincelle électrique traversant un tube de Gaïsicr, renfermant de l’hydrogène. Cette lumière donne trois raies très-connues ; une rouge coïncidant
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- avec C, une bleue coïncidant avec F et une violette aux environs de G. Je ne prenais que les deux premières, la troisième étant très-peu intense.
- J'avais donc ainsi cinq raies bien définies : 1° une rouge doe à la flamme de la lithine rapprochée de B; — 2° une rouge doe à l’étincelle électrique dans l’hydrogène, coïncidant avec C; — 3® une jaune D, due à la flamme de la soude; — 4® une vert bleuâtre F, due à l'étincelle électrique dans l’hydrogène; — 5® une bleue due à la flamme du cuivre, rapprochée de G.
- J’ai cherché les indices de réfraction correspondant à ces raies pour une série de corps. Comme il fallait opérer vite, fai fait usage de la méthode de déviation minimum doublée avec trois répétitions à droite, trois à gauche, sans réitérations. L’cn reur résultant entache le sixième chiffre décimal d’une erreur maximum de 5 unités.
- La première chose à faire était de voir si l'angle du prisme ne variait pas avec la température. Cela serait arrivé pour une substance non homogène; mais les corps dont je me semis ayant été choisis pour cet objet, il était peu probable que l’angle variât. Il fallait pourtant le vérifier. Comme la masse de l'étuve renfermant le prisme empêchait de voir à la fois l’arête et les images réfléchies, je ne pouvais me servir du moyen ordinaire pour mesurer les angles. J’ai alors employé le moyen suivant, qui est la généralisation du moyen ordinaire de Frauenhofer. — Au lieu de viser les images d'une seule mire réfléchies sur les deux faces, je pris deux mires également distantes (l’une étant le collimateur réglé pour cela), et je mesurai l’angle des mires et l’angle des images réfléchies : de ces deux angles, on conclut l'angle du prisme1.
- Les angles, ainsi mesurés à deux températures différentes ont été trouvés identiques.
- 1. Par un point M (voir 1a figure) menant des parallèles aux différât*»
- 360 = 0+0 + 2,4-2?.
- A angle du prisme inconnu.
- O angle des Image» réfléchies.
- 0 angle des mires.
- 2« angle du rayon de la première mire arec si propre Image réfléchie dss* la première lace.
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- SCR LES INDICES DE RÉFRACTION. Î53
- Donc, pour trouver l’influence de la température sur les indices dé réfraction, il suflit de mesurer les déviations miniraa à des températures déterminées.
- 18. — Résultait numériques.
- l’appelle, dans ce qui suit, pouvoir ditpertif ia différence entre les indices extrêmes correspondant aux raies rapportées. Ce nombre est toujours exprimé en unités du dernier ordre décimal.
- 1” Flmt lourd de Faraday.
- lUtede lambine..............
- — de l’hydrogène........
- — de la soude...........
- — de l'hydrogène.......
- — du euiTre............
- 1.681464 1.681910 446 1.698228 1.606:88 860 1.708840 1.709476 «36
- Pouvoir dispersif............... 34367 34643 + 276
- Donc, quand ce corps passe de 10° à 98°, l’indice de réfraction augmente d'une manière très-sensible, et l'augmentation est d’autant plus forte que cet indice se rapporte à un rayon plus réfringent.
- Le pouvoir dispersif augmente.
- M. Fizeau, en ne considérant que la lumière jaune monochromatique de l'alcool salé, avait trouvé un fait analogue pour un corps semblable.
- J'ai considéré d’une manière spéciale la raie D, et j'ai pris des mesures à des températures intermédiaires dans le but de vérifier la proportionnalité que j’avais admise d’abord entre les variations de l’indice et celles de la température. Ces nombres «ont consignés dans la table suivante. Les nombres placés dans
- P angle du rayon de la deuxième mire avec sa propre image réfléchie dan# ta deuxième face.
- Ci r» ___ O
- — A = mo)en dc Frauenhofer.
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- 234 RECHERCHES
- la colonne de température calculée, ont été trouvés en admettant la proportionnalité dont je parle, et en établissant le rap.’ port entre les indices extrêmes. Ces températures correspon-
- draient donc exactement à l'indice donné.
- Raie D.
- Température mesurée. Température calculée. Indien.
- 10® » 1.681464
- 20® 21.2 1.681518
- 40 41.2 1.681620
- 52 51.9 1.681675
- 73 73.5 1 .681785.
- 87 87.1 1.681819
- 98 1.081910
- 99°5 99.3 1.681917
- La plus forte divergence des températures atteint -}-t®,2.
- 2° Flint anglais très-réfringent.
- tî® 90» Différence.
- Raie rouge de l'hydrogène. 1.645662 1.645958 + 296
- — de la soude.... 1.651276 1. 651600 324
- — bleue de l’hydrogène. 1.665081 ' 1. 665475 394
- Pouvoir dispersif 19419 1 19517 -f-98
- Dans ce corps, l’indice augmente encore avec la température comme dans le corps précédent et avec les mêmes circonstances.
- Le pouvoir dispersif augmente.
- Ce corps ne devant servir qu’à des vérifications n’a pas été étudié davantage.
- 3° Flint ordinaire.
- !î° 100® Différ»*.
- Raie de la lithine........ 1.608974 1.609212 -f-238
- — de l'hydrogène.... 1.609641 1.609885 24*
- — delaroude......... 1.614450 1.614736 28«
- — de l’hydrogène.... 1.62C051 1.626440 389
- — du cuivre.............. 1.635241 1.635713 472
- Pouvoir diîpîMlf........ 26267 2üiOi -+• 23»
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- SUR LES INDICES DE RÉFRACTION. 255
- Donc, quand ce flint ordinaire passe de 12° à 99% l’indice de réfraction augmente encore et d’autant plus que le rayon considéré est plus réfringent.
- Le pouvoir dispersif augmente encore.
- M. Fizeau a trouvé un fait analogue pour un flint ordinaire. Il assigne à l’indice de la raie D une augmentation de 0,0000026 par degré. D’après mes expériences, l’augmentation serait de 33 unités du même ordre décimal. Ces nombres sont identiques, en considérant que la sixième décimale seule est acceptable et que les substances sont différentes.
- Raie D.
- Teupératore mesurée. Température calculée.
- !.CI-H 50 1.614503 1.014343 1.0145*9
- La plus forte divergence des températures atteint —1°,2.
- 4° Flint léger.
- 10* Différence.
- Raie de la lithine............... 1.583040 1.583106 -f- 66
- — de l’hydrogène............ 1.585804 1.585886 82
- — de la soude............... 1.5S7844 1.587938 94
- — de l'hydrogène............ 1.599240 1.599405 165
- — du enivre............ 1.605690 1.605892 202
- Pootolr dispersif............... 22650 22786 -f- 136
- Donc, quand le flint léger passe de 10° à 98®, l’indice de réfraction augmente encore sensiblement et avec les mêmes circonstances que pour les corps précédents.
- Le pouvoir dispersif augmente également.
- M. Fizeau n’a pas considéré de substance analogue.
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- RECHERCHES
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- Raie D.
- Température mesurée. Température calculée- Indice*.
- 10® • 1.5878*4
- 15®. 5 16.6 1.587851
- 39 38.1 1.58787*
- C9 68® ' 1.587906
- 98 » 1.587938
- 99 98.9 1.5879*0
- La plus forte divergence des températures atteint zt 1*. 5° Crown ordinaire.
- 10* #8* • Différtoce.
- Raie de la llthlne................ 1.522997 1.523079 - 18
- — de l’hydrogène............. 1.525830 1.526827 — %
- — de U soude................. 1.528220 1.528230 + 18
- — de l’hydrogène............. 1.53*656 1.634C99 -j- *3
- — du cuivre.................. 1.53669* 1.536971 *4~ €•
- Pouvoir dispersif............... 1391* 13992 + 18
- Donc, quand le orown ordinaire passe de 40° à 98°, l’indice de réfraction varie très-peu. Les indices des rayons les moins réfringents diminuent, et ceux des rayons les plus réfringents augmentent. 11 semble qu’il existe entre D et C un rayon particulier très-rapproché de C, et l’indice correspondant n’éprouve aucune variation par l’influence de la température. D’un côté de ce rayon les indices diminuent, de l’autre côté ils augmentent.
- La dispersion augmente encore.
- M. Fizeau avait trouvé que pour un crown ordinaire, l’in* fluence de la température était trop faible pour être déterminée avec certitude, pourtant ses nombres indiquent une légère augmentation pour la raie D.
- Raie D.
- 18* 19.7
- *7.5 *5.8
- 98 »
- î)9® 98
- 1.526120
- 1.526121 1.526124 1.526130 1.526130
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- SCR LES INDICES DE RÉFRACTION. *37
- La pins forte divergence des températures atteint 1°,7. Cette divergence, la plus forte que j’ai trouvée dans ces expé riences, s'explique par la faiblesse des variations qui deviennent beaucoup plus difficiles à mesurer.
- 6° Crmcn de zinc.
- lî* 98* Différence.
- Rate de la lithine.............. 1.518940 1.518930 — 10
- — de l’hydrogène..... 1.521102 1.521102 0
- — delasoude................ 1.521982 1.521997 + 15
- — de l'hydrogène........... 1.530990 1.531040 +
- — de cuivre................ 1.532500 1.532018 + 58
- Pouvoir dUperilf.............. 13020 13688 + 08
- Ce corps se comporte donc sous l'influence de la chaleur comme les crowns ordinaires et donne lieu aux mêmes remarques.
- La dispersion augmente encore sensiblement.
- M. Fizeau a également trouvé que le crown de zinc ne diffère pas, sous ce rapport, du crown ordinaire.
- 7* Autre crown de zinc.
- •-* 109* Différeaee.
- Raie rouge de l’hydrogène.... 1.519336 1 .519342 + U
- — de 1a soude 1.522340 1 .522355 + 'S
- — de l’hydrogène.... 1.527940 1 .527971 + »
- Pouvoir dispersif 8604 8629 + JS
- Donc ce crown de zinc, ne différant du premier que parce
- qu’il avait été refoulé (voy. chapitre 3), présente cet effet remarquable que l’indice varie très-peu, mais en augmentant, et d’autant plus que le rayon correspondant est plus réfringent. On dirait que l’indice, placé entre C et D dans les corps précédents, et qui reste indifférent à l'action delà température, s’est déplacé par suite d’un nouvel arrangement des molécules des corps, et est venu eutre B et C très-près de C.
- Du reste la dispersion augmente encore.
- VI. 47
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- 288 RECHERCHES
- S' Cyoten chargé de silice. (V. le travail de M. Pelouze dans les comptes rendus. Janvier 1867.)
- »• 100* Mktw.
- Raie de Vhydrogène............ 1.515000 1.515059
- — de la soude.............. 1.517543 1.517019 75
- — de l'hydrogène....... 1.523599 1.523714 -f 1U
- Pouvoir dlspersif........ 8599 8055 4. 60
- Le crovm chargé de silice et dont l’indice de réfraction est très-faible, est cependant tel que l’indice de réfraction augmente très-sensiblement. Les variations sont comparables à celles da flint léger. On remarque encore que les variations de l’indice sont d’autant plus fortes que cet indice est lui-même plug élevé.
- La dispersion augmente toujours.
- 9° Spath fluor1 2.
- 14' 99» Différent*.
- Raie de la lilbine................ 1.432575 1.431559 —1013
- — de l’hydrogène............... 1.432651 1.431639 — 1012
- — de la soude................. 1.433272 1.432288 — 984
- — de l’hydrogène.......1.436033 1.485175 — 858
- — du cuivre.................... 1.438994 1.438287 — 707
- Pouvoir duperait............. 6419 6728 -f. 309
- Ce corps est donc complètement différent des précédents. Tous les indices diminuent quand la température augmente, et ils diminuent d’autant moins qu’ils se rapportent à un rayon plus réfringent.
- Le pouvoir dispersif augmente encore.
- M. Fizeau a trouvé le même fait : il donne pour les variations de l’indice de la raie D correspondant à 1°, la fraction 0,0000136. D’après mes expériences, la diminution, correspondant à la même raie pour un degré, est 0,0000120, c’est-à-dire un nombre un peu plus faible *.
- 1. L’indice que l'on donne ordinairement pour le spath fluor est un peu plus grand que celui de la raie D, il correspond à peu près à la raie F.
- 2. D’après de nouvelles mesures, encore inédites, M. Fizeau a trouvé poar cette variation 0,0000110. C’est-à-dire un nombre plus ljiihle que celui qu’il avait donné d’abord, et plus rapproché du mien. Cette concordance est certainement très-remarquable.
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- SUR LES INDICES DE RÉFRACTION.
- m
- Raie D.
- Ttapératare mesuré. Température ci!euü«. Indices.
- 14° » 1.433272
- 15.5 15.1 1.438260
- 20 19®.8 1.433204
- 33 32.8 1.433053
- 37 37.0 1.432983
- 50 49.6 1.432858
- 57 57.5 1.432776
- 72 71» 1.432610
- 85 84° 1.432458
- 99 * 1.432288
- La plus forte divergence atteint — 4°.
- On voit donc que ces divergences entre les températures mesurées ou calculées sont tantôt positives et tantôt négatives, et qu’en outre elles sont relativement très-faibles ; on peut donc les considérer comme des erreurs d’expérience, et admettre la proportionnalité entre les variations de l'indice et celles de la température. Cette remarque s’applique également à tous les corps précédents.
- Comme vérifications de ces mesures, j’ai opposé le prisme de spath fluor avec le prisme de flint lourd : je devais obtenir, pour déviation minimum, un angle égal à la différence des deux déviations minima ; et, en échauffant, je devais obtenir une augmentation de l’angle égale à la somme des deux augmentations.
- Malheureusement le minimum de déviation était invisible, ou du moins trop peu net; et j’ai été obligé de mesurer une déviation quelconque.
- Yôici cette expérience pour la raie D :
- 29° 15' 30" 20® 23' 45" +8' 16"
- Si j’avais mesuré la déviation minimum, j’aurais dû obtenir comme angle à 10° 23° 0' 42", et comme augmentation 7 40" Ces nombres sont assez rapprochés. Cette expérience de vérification m’a été indiquée en dernier lieu par M. Fizeau.
- Jusqu’ici je n’ai parlé que des corps amorphes, chez lesquels les mesures prises étaient assez exactes pour servir de bases'aux raisonnements et à l’établissement d’une loi, comme je le dirai
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- 260 RECHERCHES
- plus tard. J’ai voulu étendre cette loi et vérifier qu’elle s’appliquait encore aux corps solides dont la dilatation est régulière1, tels que les cristaux du premier système. Mais par suite de circonstances inhérentes à cés corps eux-mêmes, les mesures effectuées sur ces cristaux ne présentent pas une rigueur comparable à celles effectuées sur les verres et sur le spath fluor.
- D’abord les cristaux naturels, quelque beaux qu’ils soieat, ne sont jamais assez transparents pour qu’on puisse voir nettement les raies du spectre. Il faut prendre le commencement des couleurs, et alors il y a incertitude des mesures de la variation qui est toujours très-faible.
- En second lieu, et pour les cristaux très-réfringents, la position du maximum de déviation n’est jamais très-visible. A mesure que le prisme se rapproche de la position limite où la réflexion devient totale, la quantité de lumière réfractée diminue de plus en plus3. Aussi, quand on considère le spectre dévié par un
- 1. Pour les cristaux biréfringents, 3t. Fiieau a remarqué qu'une élévation de température déterminait une diminution dans les deux indices. Mais quelque intéressante que puisse être cetle étude, je n’ai pas cherché à l’entreprendre, à cause des complications provenant de ta dilatation.
- , A + D (In —J—
- 2. En discutant la formule » = ------— qui donne les indices en font-
- -I
- tion du minimum de déviation D et de l’angle À du prisme, on voit que pour A = flû°, la plus grande valeur que puisse prendre n est 2, c'est-à-dire que dira un corps dont l’indice est 2 et l’angle réfringent 60°, la réflexion totale arrive en même temps que la déviation minimum. Donc, pour mesurer les indices plu» grands que 2, il faudra diminuer A, et plus « sera grand, plus À devra être petit. D’un autre côté, la réflexion totale arrive quand le sinus de l'angle du ray» dévié intérieur avec la normale à la face de séparation est -. Plus n sera grand,
- plus cet angle sera petit, et quand n est très-considérable, cet angle est nul. C'eU ce qui arrive pour le3 corps opaques où la réflexion est totale même sous l'incidence normale. Aussi ces corps ont des indices de réfraction trop grands (Indke du mercure trouvé par Arago, 5,829). Or, dans la position du minimum de déviation, l’angle du rayon dévié intérieur avec la normale est -. On voit donc
- 2
- que quand n augmente, les deux angles, minimum de déviation et réfraction limite, diminuent progressivement cl par suite se rapprochent de plus en plas en tendant l’un et l'autre vers 0.
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- SDR LES INDICES DE RÉFRACTION. 261
- nriîme et T0*011 fait tourner Ie Poteau qui supporte ces prismes d'un mouvement continu, on aperçoit d'abord le spectre très-intense,pâlir peu à peu, passer par la déviation minimum, puis s’effacer” de plus en plus et enfin disparaître. Cet effet se reproduit pour tous les corps, mais il est surtout apparent avec les corps
- très-réfringents.
- Ces deux causes font que les mesures effectuées sur les cristaux du premier système, n’ont pas été aussi rigoureuses que les précédentes. Mais elles le sont pourtant assez pour servir de vérification aux conséquences que l’on peut tirer des premières.
- 1° Diamant
- Commencement du rouge.... 2.4100
- — durerl.............. 2.4284
- Fin du vert............. 2.4448
- Pouvoir dirperslf....... 8ST
- (M. Descloizeaux, sur le même échantillon, avait trouvé l’indice de réfraction du diamant à la température ordinaire rouge 2,414, vert 2,428.)
- Le diamant est donc tel que sa réfringence augmente avec la température et augmente beaucoup.
- Le pouvoir dispersif augmente encore.
- Roufe (environ de C)
- Jaune (environ de D)
- Bien (environ de F), fcwoir diïpenif...
- (Sur les mêmes échantillons, M. Descloizeaux et JI. Fizeau ont trouvé pour l’indice de réfraction rouge 2,341, —jaune 2,369.)
- La blende est un cristal remarquable par ses propriétés optiques. Sa réfringence et sa dispersion sont très-considérables, 'itl’on voit par les nombres précédents que ces deux éléments augmentent considérablement avec la température.
- Différence
- 10 + io
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- 202
- RECHERCHES
- 3° SenarmonUle {oxyde d'antimoine)
- ta* ioo*
- Commencement du rouge.
- Pin du vert............
- Pouvoir dUpersif.......
- 2.0664 X
- 2.0675 X
- $.<065 X
- 40Ï ~
- (M. Decloizeaux a trouvé pour le même cristal : rouge 2,073, vert 2,089.)
- Lorsqu’on chauffe ce corps, le spectre se déplace dans le sens de l’augmentation, et cette augmentation est assez grande. Mais, à ce moment, l’intensité lumineuse devient tellement faible que je n’ai pas pu mesurer les angles.
- Les cristaux précédents dont l’indice est très-élevé se comportent comme les flints. Mais en prenant d’autres cristaux à indice plus faible, on obtient des variations de même sens que pour le spath fluor.
- 4° Opale incolore du Mexique.
- iS« 100» Diffères*.
- Lumière jaune.............. 1.44807 1.44705 — 4$
- Longueur du spectre........ t026'lb" -f- î'15*
- Ce corps ne donnait pas un spectre suffisamment pur pour qu’on pût prendre avec quelque certitude d’autre indice que celui de la lumière jaune. — On voit que cet indice diminue quand la température s'élève.
- La longueur du spectre prise entre la partie antérieure du rouge et la partie postérieure du vert, peut servir pour indiquer les variations de la dispersion. On voit que cette dispersion augmente encore, et l'augmentation est tellement forte, qu’il ne peut y avoir de doute sur le sens de cette variation, malgré le peu de précision que comporte la mesure de la longueur du spectre.
- La substance cristalline suivante, l’alun, ainsi quele sel gemme dont je parlerai plus tard, ont présenté de nouvelles difficultés. Ces corps étant solubles dans leur eau de cristallisation, éprouvent, quand on les chauffe, un commencement de fusion aqueuse. Ils deviennent ternes et se déforment rapidement à la tempéra-
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- SUR LES INDICES DE RÉFRACTION. 263
- tare ordinaire par l’absorption de l’humidité de l’air ; mais ces effets se produisent bien plus rapidement encore à une plus baote température. Aussi faut-il opérer très-vite à 100°, et pourtant le spectre s’efface peu à peu, et bientôt on ne peut plus aper-ceroir les raies. Cette particularité s’est surtout présentée pour l’alun, il a fallu m’y reprendre à plusieurs fois, opérer sur plusieurs prismes, et surtout ne pas chauffer jusqu’à 100° pour obtenir une vision nette et convenable. Néanmoins les nombres suivants, obtenus avec tous les soins possibles, ne peuvent pas être entachés d’une grande erreur.
- 5° Alun de potasse.
- Lumière rouge de l’hydrogène. 1.457731 1.457620 — lit
- — Jaune du sodium,... 1.460225 1.400137 — 88
- — bleue de l’hydrogène. t.4658-34 1.405798 — 36
- Pouvoir dispersif................ 8103 8178 -{- 75
- (L'indice donné pour l’alun dans les tables, varie entre 1,488 et Mit )
- Donc, pour une élévation de 28° dans la température, l’indice diminue d’une manière assez sensible. Le pouvoir dispersif augmente encore.
- Il eût été intéressant de soumettre d’autres corps aux mêmes eipériences. Mais le petit nombre des corps solides transparents et mono-réfringents a beaucoup restreint ces observations.
- Les nombres qui précèdent sont donnés par des mesures directes. Ils ne peuvent être soumis à aucune discussion. De ces faits donnés par l’expérience, je vais essayer de tirer quelques conséquences qui pourront conduire à des vérifications importantes.
- 13. — Conséquences théoriques.
- D’après ce qui précède, on voit que la température influe sur l’indice de réfraction et que cette influence est différente suivant le corps et suivant la réfrangibilité du rayon considéré. Pour les flints et les corps très-réfrangibles, les indices augmentent avec
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- 2«4 RECHERCHES
- la température, et ils augmentent d’autant plus qu’ils sont eux-mêmes plus grands. Pour le spath fluor et les corps peu réfran-gibles les indices diminuent à mesure que la température augmente, et Us diminuent d’autant moins qu’ils sont eux-mêmes plus grands. Pour d’autres corps enfin, comme les crowns, d’une réfrangibilité moyenne, l’indice varie très-peu. Il semble, au premier abord, qu’il existe pour ces,crowns un indice spécial, indifférent à l’action de la chaleur; que les indices plus grands ou plus faibles augmentent ou diminuent quand la température s’élève et que les variations sont d'autant plus fortes que ces indices considérés sont plus éloignés de l’indice spécial indifférent à l'action de la chaleur. D’après cette manière de voir, les flints seraient placés d’un côté et le spath fluor de l’autre côté de cet indice hypothétique.
- Mais ce premier aspect du phénomène est bientôt modifié par une étude plus attentive. On voit en effet des corps qui, comme le verre chargé de silice, n’ont qu’une trcs-faiblè réfringence, et qui pourtant se comportent comme les flints. On est donc obligé d’admettre que chaque corps se comporte d’une manière toute particulière, c’est-à-dire qu’il y a un élément dont il n’a pas été tenu compte, élément spécifique au corps étudié et qui exerce une certaine influence sur le phénomène. Cet élément ne peut être que la dilatation, et il est bon de déterminer dès maintenant quelle peut être son influence.
- L’étude des variations des indices de réfraction avec la chaleur est complexe ; elle se rattache nécessairement à celle de sa dilatation. Analytiquement cette étude donne lieu à une fonction à trois variables, qui sont la température, l'indice de réfraction, le coefficient de dilatation. Géométriquement cette loi doit être représentée par une surface et non par une courbe.
- Si donc, sur trois axes rectangulaires on porte des longueurs proportionnelles à ces trois éléments, on aura une surface qui représentera la loi inconnue existant entre ces éléments. Pour étudier cette surface le moyen le plus simple est de faire des sections parallèles aux plans coordonnés, c’est-à-dire de supposer un des éléments constants, de faire varier les autres et de chercher la relation qui les lie.
- Si l’on suppose l’indice de réfraction constant, on étudiera la section parallèle au plan température-dilatation, et cette étude
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- SCR LES INDICES DE RÉFRACTION. 265
- 6ite par M. Régnault a montré que la relation était sensiblement une parabole delà forme * = a + bt+et*.
- Malheureusement les travaux de M. Régnault ont été faits indépendamment de toute considération de réfraction, et l’on ne peut rien en conclure pour la question actuelle. M. Fizeau a repris cette étude, avec sa méthode des anneaux colorés et dans le sens que j'indique. Mais ce travail n'est pas encore achevé. Quoi qu’il en soit, pour cette étude, il faut supposer la réfraction constante, c'est-à-dire que les corps les plus convenables seront des crowns et ceux dans lesquels les indices varieront peu avec la température.
- ? Si l’on suppose la température constante, on étudiera les sections parallèles au plan dilatation-indice, étude qui n’a pas encore été entreprise.
- 3* Si l’on suppose la dilatation constante, on étudiera les sections parallèles au plan température-indice, et c’est cette étude que j'ai essayé de faire ici. Mais les coefficients de dilatation des verres, quoique peu différents, ne sont pourtant pas identiques et il en résulte une série de complications, car je n’étais pas dans les conditions théoriques supposées.
- En appelant n et n1 les indices d'un même corps, pris avec deux rayons différents à 10°, et An et An’, les variations que subissent ces indices en passant de 10° à 100°, j’ai trouvé pour un même corps la relation
- !t étant une constante).
- Si, en effet, on considère ce rapport pour deux quelconques de cinq rayons étudiés, on voit que ce rapport est très rapproché de la constance. Ainsi le nombre i
- pris avec le Flint de Faraday, varie entre 125 et 147
- Flintanglais................. 197 — 200
- Flint ordinaire.............. 110 — H 4
- Flint léger.................. 260 — 17*
- Crown ordinaire............ 17A — 195
- 1° Crown de zinc............. 198 — 224
- 2° Crown de zinc............. 333 — 350
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- 266 RECHERCHES
- Verre chargé de silice. ... ISO — 155
- Spath fluor............... 19— 22
- Diamant................... 53 — 39
- Blende........................... 23—27
- Alun......................107 — 108
- Les différences entre ces nombres sont très-faibles en valeur absolue ; mais si l’on considère qu’une erreur très-petite dans la mesure d’un angle entraîne une erreur très-sensible dans le sixième chiffre décimal et que le moindre changement dans les valeurs de n,n'Anou a»' influe considérablement sur le quotient^; si l’on remarque encore que les variations d’angles avec la température sont toujours excessivement faibles et que par suite leurs mesures comportent une certaine indécision, on sera convaincu que les différences entre les nombres précédents sont
- dues aux erreurs d’observation, et qu’on peut regardercomme n
- constant.
- On peut donc admettre, comme loi expérimentale, celle qui résulte de l’énoncé suivant : Le rapport de la différence de deuxin-dices voisins à la différence des accroissements de ces indices, quand le corps passe de 10° à 100°, est un nombre constant pour un même corps.
- Ce nombre - peut être pris égal à la moyenne des différentes valeurs qu’il prend, lorsqu’on change n ou n' et qu’on considère deux des indices quelconques parmi ceux qui se rapportent au même corps.
- On peut ainsi regarder ^ comme égal
- Dans le Flint de Faraday, à 136
- Flint anglais........197
- Flint ordinaire. ... 112
- Flint léger...........167
- Crown.................184
- 1° Crown de zinc. . . 210 2° Crown de zinc. . . 342
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- SUR LES INDICES DE RÉFRACTION. m
- Verre chargé de silice 182'
- Spath fluor......... 21
- Diamant............. 86
- Blende.............. 28
- Alun.............. 108
- Sel gemme........... 22
- Or si tous les corps étudiés avaient eu le même coefficient de dilatation, il est probable que ce rapport eût été le même pour Ions les corps : on voit en effet que ces nombres sont assez rapprochés les uns des autres quand il s'agit de différents verres, et qu'ils sont au contraire tout à Fait quelconques pour le spath Joor et les autres corps1. C’est là une des complications que je signalais et due à l’influence de la dilatation.
- S l’on considère un axe sur lequel on porte comme abscisses des longueurs proportionnelles aux indices, et normalement à cet are, comme ordonnées, des longueurs proportionnelles aux variations de ces mêmes indices, lorsque le corps passe de tû° i too*, on voit que pour chaque corps, la courbe qui rélie les cinq points obtenus est très-sensiblement une droite, et pour les différents verres, ces droites sont presque parallèles. Si ces droites ne sont pas tout à fait dans la même direction, c’est que les dilatations de ces corps ne sont pas identiquement les mêmes.
- la loi qui résulte de mes expériences est donc celle-ci :
- il étant une fonction inconnue de la dilatation, mais constante pour un même corps et égale à l’inverse des nombres précédents.)
- Or, on sait que lorsque deux variables subissent un accroissement très-petit, ces accroissements peuvent être regardés comme proportionnels, c’est-à-dire que, entre deux points très-voisins,
- 1 On voit encore que ces nombres semblent suivre une certaine gradation : ils “taxaient généralement en passant des Oints aux crowns et la dilatation varie -Oient avec tes différents verres, cl diminue généralement en passant des Oints
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- 268 RECHERCHES
- on peut remplacer la courbe par la corde. Donc An est proportionnel à Af.
- C'est pour justifier l’application de ce théorème de géométrie dans le cas actuel que j'ai considéré d’une manière spéciale U raie D. On a vu que cette proportionnalité était très-sensiblement vraie et que les divergences très-sensibles entre les températures mesurées et les températures calculées, se produisaient tantôt dans un sens, tantôt dans un autre, c’est-à-dire présentaient tous les caractères des erreurs d’observation.
- Donc la relation précédente s’écrit
- en appelant k la valeur du rapport —3-jjr pour a
- Cette valeur de k est constante pour un même corps, c’est une fraction de h marquée par les différences entre les températures extrêmes observées pour chaque corps.
- On remarquera encore qu’un même indice peut prendre des valeurs différentes, soit par un changement de température, soit par un changement de réfrangibilité du rayon lumineux. Ainsi, si connaissant un indice n, on veut avoir l’indice n-f An, on peut ou bien considérer un rayon plus réfrangible, et en mesurer l’indice; ou bien faire varier la température jusqu’à ce que le spectre s’étant déplacé, le premier rayon ait la même déviation que le second. Il est évident que, en considérant seulement la valeur absolue de l’indice, ces deux méthodes donnent le même résultat.
- D’après cette remarque, on peut considérer les variations an comme absolues, et indépendantes de la manière dont on les a obtenues, c’est-à-dire que la relation précédente deviendra
- équation différentielle, donnée par l’expérience et justifiée par l’étude de plusieurs corps nouveaux.
- I. La relation, donnée par l’expérience, est
- qui, après simplification et à la limite, prend la forme indiquée.
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- SCR LES INDICES DE RÉFRACTION.
- Intégration de celte équation donne la relation qui existe entre l’indice de réfraction et la température. Cette relation est
- dans laquelle
- n est l’indice de réfraction du corps pris à la température /.
- , t as même indice pris à 10«.
- k un nombre constant et connu, fonction de la dilatation des corps. P une constante introduite par l’intégration.
- L’intégration introduit en effet deux constantes, dont une est facile à déterminer. La seconde, P, est un élément complexe dans lequel entrent nécessairement la dispersion du corps et plusieurs autres éléments spécifiques. En effet on a
- qui,pour r = o, devient—= P. Elle ne répond donc pas à une idée simple ; c'est le coefficient angulaire de la tangente à la courbe, représentée par l’équation précédente, pour la température o°. Mais il est facile de faire disparaître cet élément complexe.
- En discutant l’équation précédente et en cherchant à construire la courbe qu’elle représente, on reconnaît Immédiatement l'existence d'une asymptote, parallèle à l'axe des températures et placée à une hauteur au-dessus de cet axe égale à
- Cette valeur est la limite vers laquelle tend l’indice quand la température décroît indéfiniment. Si nous représentons cette limite par N, la relation précédente devient
- Cette équation, qui résulte des expériences généralisées, est l’expression analytique de la loi reliant un indice particulier d’un corps à la température de ce corps. Pour chaque substance il
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- 270 RECHERCHES
- existe une relation pareille, car k et N varient avec le corps. Pou, chaque rayon d'une réfrangibilité déterminée et traversant h substance, il existe encore une relation pareille, car nJ0egtl* valeur de l’indice considéré pris à 10°.
- Quant à N, il est spécifique à chaque corps; on l’obtient en faisant r=—oc dans l’équation précédente, et on voit que cette limite est indépendante de la valeur de »tt. Ce qui signifie que lorsque la température diminue de plus en plus, tous les indices se rapprochent et tendent vers la môme limite, et qu’à une température infiniment basse, tous les indices d’un même corps seraient égaux et la dispersion serait nulle.
- Ce résultat curieux et inattendu, qui est une conséquence ri. goureusement déduite des expériences, est confirmé par la manière dont la dispersion se comporte sous l’action delà chaleur; Le fait général et constant qui résulte de ces expériences, est que la dispersion dans les corps solides augmente quand la température s’élève.
- Si en effet le corps est tel que l’indice croît avec la température, k est positif, K est plus petit que n ;() et l’équation est »*&• + (!•* — N) •**-**.
- Alors la différence des indices des deux rayons n et n', différence qui mesure la dispersion, est
- augmentant quand t augmente.
- Si au contraire le corps est tel que l’indice diminue quand la la température s’élève, k est encore positif, mais N est plus grand que n w, et l’équation devient
- qui donne les mêmes résultats que précédemment.
- Cet indice N, limite unique vers laquelle tendent tous les indices d’un corps, quand la température s’abaisse de plus en plus, jouit encore d’une propriété remarquable. Comme c’est une limite fixée, il en résulte que si cet indice correspond à un rayon réel, c’est-à-dire un rayon existant dans le spectre et perceptible à nos organes ou à 110s instruments, cet indice ne varie pas lorsque la température varie. La loi expérimentale nous conduit
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- ainsi à la même remarque que nous avions déjà faite sur les cowns. Ces corps, en effet, sont tels que par l'effet de la chaleur les indices semblent s'éloigner d'une valeur qui reste immobile. Cet indice indifférent à l’action delà chaleur semble donc exister pour tous les corps, il correspond soit à un rayon réel, soit à on rayon imaginaire, mais qui deviendrait réel par un refroidissement suffisant.
- Lorsque la température s'élève, ce rayon ne change pas de déviation; et selon que les rayons considérés sontplus ou moins réfringents que ce rayon particulier, leur déviation augmente ou diminue, et plus les rayons sont éloignés de ce rayon limite, plus leurs déviations varient par l’action de la chaleur. Lorsqu’au contraire la température s’abaisse, le rayon limite reste encore fixe et les antres s'en rapprochent de plus en plus, jusqu’à se confondre avec lui. Ainsi fontles diverses flèches d’un éventail, qui s’ou-vrentouse ferment pendant que l'une d'elles reste immobile.
- Pour certains corps, tels que les flints, le diamant, etc., cet indice limite correspond à un rayon en avant du rouge; pour d’autre, tels que le spath fluor, l’alun, etc., il correspond à un rayon placé dans le prolongement ultra violet; pour d'autres enfin, comme le Crown, il correspond à un rayon visible, et même dans les crowns considérés, ce rayon est voisin de C soit d'on côté, soit de l’autre.
- Hais il importe de remarquer que cet indice est spécifique à chaque corps, quec'estune fonction probablement très-complexe d une foule d’éléments plus ou moins faciles à déterminer, tels que la réfringence, la dispersion, la dilatation du corps, etc., et que non-seulement il est différent d’un corps à un autre, mais qu’il peut encore ne pas être absolument fixe pour un même corps1. Les raisonnements précédents supposent, en effet, que la dilatation est constante pour un même corps. Or, celte supposition n’est pas absolument vraie, ainsi que l’a montré M. Re-juault. Un même corps se dilate différemment suivant la température, d'où il suit qu'une fonction de cette dilatation peut a* pas rester constante quand la température change. — Mais on sait que la dilatation des solides peut être considérée comme constante dans dos limites assez étendues de température, et
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- qu’elle ne varie jamais que très-faiblement avec celte tempéra-ture- La restriction qu’il faut apporter aux conclusions précédentes est donc de peu d’importance, et il me suffit de l’avoir indiquée.
- Il est bon de pouvoir trouver cet indice limite sans avoir à résoudre l'équation [définitive. Puisque cet indice limite ne change pas avec les variations de la température, on pcutl’introduiredans l’équation différentielle donnée par l’expérience; alors celle-ci devient
- D'où l’on peut tirer la valeur de S\% puisque l’on connaît n pris à 10*, n-j-A n pris à 100° et k déterminé précédemment. On obtient ainsi cinq nombres pour chaque corps. Ces nombres sont tous très-rapprochés les uns des autres, et, dans mes expériences, ils ont toujours les trois premières décimales égales, les quatrièmes étant très-peu différentes. 'La plus forte différence de ces quatrièmes est pour le flint de Faraday
- avec la raie du sodium, on obtient N = 1,6190 avec la raie verte de l’hydrogène = \ ,6198.)
- S’il n’y avait pas d’erreur d’observation, on aurait trouvé U même valeur pour K avec les cinq raies considérées. Maiscorame on le voit, les différences sont encore du même ordre que les
- erreurs d'observation.
- Donc l’on peut prendre :
- Pour le flint de Faraday..........N=1,6195
- — flint anglais . ............ 1,5867
- — flint ordinaire............. 1,5825
- — flint léger.................... 1,5719
- — crown ordinaire................ 1,5263
- — 1» crown de zinc............... 1,5211
- — 2* crown de ziuc............... 1,5172
- — verre chargé de silice...... 1,5060
- — spath fluor.................... 1,4539
- — diamant........................ 2,3550
- — blende......................... 2,2560
- — alun........................... 1,6697
- — sel gemme...................... 1,6133
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- SUR LES INDICES DE RÉFRACTION. S73
- Chacun de ces nombres est la limite vers laquelle tend la série des indices du corps, lorsque la température s’abaisse de plus en plus. Il correspond en même temps au point où la dispersion serait nulle et aussi au rayon sur lequel la chaleur n’aurait aucune action.
- Géométriquement, ce nombre est l’ordonnée de l’asymptote à la courbure représentée par l’équation NN) e*
- Cette courbe est une exponentielle dont les propriétés ne présentent rien de remarquable à part l’existence de cette asymptote. Donc lorsqu’un indice de réfraction varie sous l’influence de la thaleur, il varie en suivant laloi représentée par une exponentielle.
- Pour les corps analogues aux flints, tous les indices étant plus grands que N, indice limite, augmentent avec la température, chacun d’eux suit une relation particulière. Ils tendent vers la même limite, lorsque le corps est soumis au refroidissement; mais ils restent toujours au-dessus de cette limite.
- Pour les corps comme le spath, tous les indices sont plus petits que N, indice limite, et les courbes correspondantes, an lieu d’être placées au-dessus de l’asymptote, sont situées au-dessous. Mais le phénomène présente les mêmes circonstances.
- Enfin, pour les corps intermédiaires, comme les crowns, dont les indices sont de part et d'autre de N, il faut considérer à la fois les deux courbes. Les indices de rayons ies plus réfringents augmenteront avec la température et les courbes seront au-dessus de l’asymptote ; les indices des rayons les moins réfringents diminueront quand la température s’élèvera, et les courbes seront an-dessous de l’asymptote.
- Telles sont les diverses conséquences qui semblent résulter de mes expériences, et qui se vérifient très-bien dans les limites de ces opérations. Si quelques-uns de ces résultats paraissent au premier abord prématurés ou trop généralisés, il faut songer que la marche des phénomènes a toujours été d’une extrême régularité, que les erreurs d'observation sont très-faibles et affectées de signes divers, et que les diverses vérifications de toutes sortes que j’ai essayées ont toutes réussi au delà de VI. i$
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- ce que je pouvais espérer. Constamment, par exemple, j’ij trouvé que pour les solides, la dispersion augmente avec la température.
- Du reste, je ne donne pas cette loi comme certaine et définitt-veinent acquise à la science; mais bien comme une image repré. sentant les phénomènes observés et susceptible de conduite à des vérifications expérimentales.
- Eu revenant maintenant à la relation générale qui doit représenter le phénomène total de l’influence de la température sur la réfraction d’un corps, on voit que la surface dont j’ai parlé admet comme section plane une courbe transcendante, c’est-à-dire que ce ne peut pas être une surface simple. D’où provient cette complication f
- Quand on considère les variables qui entrent comme coordonnées dans la fonction, l’indice de réfraction, la température et la dilatation, on voit que la première seule est définie mathématiquement. Les autres ne représentent ni des idées simples, ni des phénomènes parfaitement réguliers. Aussi toutes les lois basées sur des mesures de température, ne sont pas simples, tandis que celles qui ne sont pas fondées sur cette considération, sont le plus souvent représentées par des fonctions excessivement simples, telle que la loi de Descartes sur les indices de réfraction. Il n'y a donc pas à s'étonner si la loi précédente est complexe, la variable a été mal choisie, elle n’a pas un rapport assez intime avec le phénomène étudié.
- Je n’ai pas pu me débarrasser de la température et remplacer cette variable défectueuse par uue autre. La température est très-facile à mesurer, on la conserve pour cette raison. Mais aujourd'hui que la théorie mécanique de la chaleur semble assise sur des bases certaines, il est à désirer qu’on arrive à remplacerun élément aussi imparfait par un autre qui soitmieax défini et aussi facile à mesurer.
- Les résultats et les considérations qui précèdent sont des conséquences déduites des observations directes. Ils ne s’appliquent donc, et en tenant compte des restrictions que j'ai indiquées, qu'aux corps particuliers qui ont servi à poser la formule diSe-rentielle. Il était important de voir si cette formule, et, par suite, les conséquences qui en résultent, pouvaient être généralisées et étendues à tous les corps solides dont la dilatation est régulière.
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- Aussi ai-je étudié de nouveaux échantillons de verre, ainsi que quelques cristaux du premier système, et cetteétudequej’ai déjà rapportée, a montré que ces corps semblent se comporter entièrement comme ceux qui ont été mieux étudiés ou pour lesquels les mesures présentent une plus grande rigueur. A ces cristaux du système cubique, je dois ajouter le sel gemme. Ce corps a présenté les mêmes difficultés que l’alun ; mais comme il se prête à quelques vérifications particulières, je n'ai pas cru devoir parler jusqu’ici de ces nouvelles mesures.
- Sel gemme.
- 9v Variant*.
- Raie jaune.................... 1.544274 1.541133 — 3141
- — bleue....................... 1.553057 1.550318 — 3739
- Pouvoir dlipereif............... 8735 9185 -j- 400
- L’indice de ce corps diminue donc beaucoup avec la chaleur.
- La dispersion augmente encore.
- En considérant la i caie du sodium, on peut en prendre les
- indices à différentes températures. On forme ain! si le tableau
- suivant. Température. Raie du sodium.
- 14° 1.544274
- 22® 1.543991 - 283
- 42°.5 1.543253 738
- 60 1.542607 644
- 70 1.641902 707
- 09 1.541133 769
- Les variations de l’indice avec la chaleur sont très-considérables, et sous ce rapport, le sel gemme se rapprocherait des liquides. Pourtant la loi trouvée précédemment semble s’appliquer encore à ce nouveau corps.
- On peut en effet soumettre les nombres qui précèdent à plusieurs vérifications, si l’on admet d’abord que la loi est satisfaite.
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- t° En cherchant la diminution de l'indice pour r, on trouve : Entre H» et 22« .............35,4 unités de 6e ordre.
- — 22 — 42,5 ....... 36,0 —
- — 42 — 60 36,8 —
- — 60—79 37,2 —
- — 79 — 99 ......... 38,4 —
- Ces nombres sont très-rapprochés, et, de plus, ils forment une série croissante. Quoique les unités du 6* ordre ne soient que probables et qu'on ne doive pas à plus forte raison regarder comme exact le chiffre du 7e ordre, cependant comme ici ces nombres vont en croissant d’une manière continue, on ne peut pas regarder cette particularité comme fortuite. Il est donc certain que la quantité dont diminue l’indice pour 1 degré, est d’autant plus grande que la température est plus élevée.
- Traduit en géométrie, ceci veut dire que la courbe que décrit l’extrémité de l’indice ordonnée quand la température abscisse croît, est convexe vers les ordonnées positives ; c’est la forme de l’exponentielle.
- 2° Si l’on admet que la loi trouvée pour les verres est vraie, ici où il n’y a que deux raies observées, on peut poser
- et tirer h = 21,9.
- De là on déduit, comme il a été dit, la valeur de l'indice limite vers lequel tendent tous les indices du corps.
- N = \ ,613340.
- En admettant que cette extension de la formule est possible, on tire encore :
- dm étant la diminution de l’indice n pour une déviation de!* dans la température. Cette équation devant être vraie quel que soit l’indice n, on peut la remplacer par un des indices delà raie D. On doit trouver des nombres égaux.
- En faisant les calculs, ou trouve qu’en effet les nombres ^
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- sans Mrs rigoureusement égaux, sont très-rapprochés et varient entre 49,5 et 18,8. Ces nombres, exprimés en unités du 6” ordre, peuvent être regardés comme identiques. C'est le rapport de l’accroissement de la variation à l’accroissement de l’indice, quand la température du corps s'élève de 1 degré.
- Ceci prouve donc que l’on peut, dans le cas du sel gemme, admettre la loi différentielle posée pour les autres substances et admettre par suite l’eiistence d'un indice limite X jouissant des propriétés énoncées.
- En considérant les nombres obtenus ainsi pour les valeurs de p on s’aperçoit qu’ils vont en diminuant, c'est-à-dire que le nombre est plus grand que et que les nom-
- bres intermédiaires vont en décroissant. Cette diminution, quoi-que très-petite, doit pourtant être eocore prise en considération, parce qu’elle a lieu dans un sens bien déterminé. Cela signifie que la loi admise ne s’applique pas très-rigoureusement à ce corps et que la dilatation ne peut pas être regardée comme constante pour une semblable élévation de température, k étant une fonction de la dilatation, le sens de ces variations de k semble indiquer une augmentation de cette dilatation, ce que l’on sait être conforme à la loi «=a-j-àr-(-et1.
- Ainsi, la loi qui semble régir les variations des indices, sous l'influence de la chaleur dans le cas des autres corps, ne parait pas s'appliquer très-rigoureusement au sel gemme, pour lequel ce variations sont excessivement grandes. Cependant les différences entre la marche réelle de l'indice et la marche résultant de la loi, sont excessivement faibles, et peuvent être négligées dans les limites ordinaires des opérations.
- 3’ Comme troisième vérification, si l'on calcule les indices de-réfraction de 10“ en 10», au moyen des éléments mesurés, on a une série de nombres qui peuvent être regardés comme exacts, quoiqu’ils ne soient pas donnés par l'expérience. Ces nombres sont sur une même courbe exponentielle.
- En effet, on a par exemple :
- n„ = N— {N
- »M = N —{N—u3îe,“.
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- 2Î8
- RECHERCHES
- D'où l’on tire
- n« _ ^ — e“ = constante,
- X — «„ N —»B
- ou encore :
- = e>*=constante.
- En calculant ces formules, on a des nombres très-rapprochés de t et plus grands ; on a par exemple :
- ’+itë- • • • 1+3§9 • •• •“'•
- On peut regarder ces nombres comme égaux entre eux.
- Le sel gemme suit donc la loi trouvée pour les solides amorphes ou cristallins du premier système, sinon très-rigoureusement au moins dans les limites moyennes de température. D présente même cette particularité d’être très-éloigné, à la température ordinaire, du point particulier où la dispersion serait nulle et où tous les indices de divers rayons seraient égaux.
- 11 n’y a pas lieu de faire les mêmes vérifications avec les autres corps. Car pour ces derniers, les variations étant assez faibles, les derniers chiffres décimaux ne sont pas assez sûrs pour les soumettre à de pareils calculs.
- Résumé.—Ainsi, des expériences faites dans les conditions indiquées, semble résulter une loi générale s’appliquant assez exactement aux solides amorphes et aux corps cristallins du premier système dont la dilatation est régulière. Cette loi générale est que : le rapport de l’accroissement de la variation à l’accroissement de l’indice est constant pour un même corps et une même élévation de température.
- De cette loi expérimentale résultent diverses conséquences :
- 1 • Il semble qu’il existe pour chaque corps une valeur limite de l'indice de réfraction, vers laquelle tendent à la fois les divers indices d’un corps, et où la dispersion serait nulle. Cet indice, que l’on atteindrait pour un refroidissement infini, peut ne pas correspondre à un rayon réel dans le spectre, tel que nous le présente ce corps aux températures observables.
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- Les indices supérieurs à cet indice limite augmentent avec h température et d’autant plus qu’ils sont plus grands. Les indices inférieurs diminuent quand la température augmente, et d’autant plus qu’ils sont plus petits. Lorsque cet indice correspond à un rayon réel, ce rayon semble rester immobile sous l’action de la chaleur.
- 3* La loi reliant les variations de l’indice aux variations de la température se représente géométriquement par une exponentielle et analytiquement par la formule n s N (n0 — N) e
- *• La dispersion augmente avec la température, fait général et constant qui résulte de la forme de la courbe, et qui serait encore vrai si la loi n’avait pas toute la généralité qui semble résulter des expériences.
- 5° Tant que la dilatation du corps est régulière et constante, cette dilatation ne parait pas influer sur les phénomènes, mais elle entre dans les valeurs des constantes; cette restriction ne modifie pas l’ensemble des conséquences que j’ai tirées de la loi expérimentale, mais elle peut modifier les valeurs particulières des constantes que j’ai données.
- H est nécessaire de remarquer encore que tout ce qui précède suppose que les corps ne subissent aucun changement intime sous l’action de la chaleur. L’échauffement d’un corps n’est pas un phénomène continu. A certains moments, le corps solide se ramollit, se liquifie, puis se vaporise, changements moléculaires qui se manifestent géométriquement par des points singuliers et de rebroussement ou d’arrêt1. De plus, dans les corps composés, et en particulier dans les verres, la chaleur a souvent pour effet une décomposition plus ou moins complète, une dissociation des éléments constitutifs. Ces divers cas doivent être étudiés isolément. La théorie ne peut en tenir compte et les remarques précédentes, en supposant la dilatation con-
- 1. C’est ainsi que dans la formule
- * = N _ (N— *)«**,
- d on donne à t des valeurs de plus en plus grandes el tendant vers -j- » , l'indice n devient égal à 1, puis à 0, puis devient négatif, ce qui n’a aucun «en» m point de vue physique.
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- stante, supposent par cela même que le corps est très-éloigné
- de ses points de fusion ou de décomposition.
- Indice moyen. — On appelle quelquefois indice moyen d’un corps, celui qui résulterait de la déviation par ce corps d’un rayon blanc non dispersé. Généralement on prend pour valeur de cet indice, celui de la raie E correspondant à peu près au milieu du spectre visible, au point où se trouve le maximum d’intensité lumineuse. Comme les radiations solaires sont douées à la fois de propriétés calorifiques, lumineuses et chimiques, ce procédé qui peut donner l’indice moyen pour les rayons lumineux, ne le donne pas pour les autres sortes de rayons, et ne correspond pas à la définition même de l’indice moyen.
- D'après les expériences et les conclusions précédentes, il existe pour chaque corps une valeur particulière de l'indice, qui reste immobile sous l’action de la chaleur, et vers laquelle tendent les divers indices de ce corps. Et s’il pouvait arriver que la substance fût soumise à un refroidissement assez énergique, pour que les indices devinssent tous égaux à cet indice limite, la dispersion serait nulle. Cet indice limite correspond donc exactement à la définition de l’indice moyen.
- On peut donc définir l’indice moyen, celui qui résulte d'un rayon blanc non dispersé, et aussi celui sur lequel les températures n’ont aucun effet. Ces deux définitions rentrent l’une dans l’autre.
- Il faut remarquer cependant que cet indice limite ne correspond pas le plus souvent à un rayon existant réellement dans le spectre dévié, et que par suite cette notiou n’est qu’uue pure conception théorique.
- Conséquences pratiques. — De ce qui précède, il résulte que la loi de Descartes doit s’énoncer : l’indice de réfraction d’un corps est constant, pris toujours à la même température.
- Dans la pratique ordinaire, les variations de l’indice avec la température sont trop faibles pour être considérées. Ainsi une lentille achromatisée à une certaine température, ne le sera plus à une autre, d’une manière rigoureuse. Mais les différences sont négligeables et le défaut qui peut en résulter est du même ordre que ceux qui existent déjà, et que l’achromatisme, tel qu’on le
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- pratique actuellement, laisse subsister. Dans le seul cas des microscopes où l’on emploie un flint très-réfringent, et par suite très-sènsible à l’action de la température, il sera bon d’avoir égard il ces variations, et il faudra avoir soin d’achromatiser les lentilles à la température la plus ordinaire à laquelle sera soumis ce microscope.
- Cependant, au moment même où pour une cause quelconque, la température d’une lentille vient à changer, il se produit des perturbations dans les images; la position du foyer varie, et l’image ne revient a une position normale, que lorsque la lentille est redevenue homogène et d’une température uniforme. Le sens de la variation du foyer indique, d'après M. Foucault, une aogmentation dans l’indice de réfraction ce qui est une nouvelle confirmation de mes expériences.
- Si l’on cherche quel doit être l’indice à une certaine température, connaissant ce même indice à une autre température, il faudra, pour l’avoir exactement, résoudre l’équation exponentielle, représentant la loi et déterminer expérimentalement les valeurs des constantes. Mais si on ne veut avoir qu’une valeur approchée de cet indice, on peut se servir des nombres que j’ai trouvés et appliquer les règles suivantes.
- Les indices des verres voisins de 1 ,5261 (crowns) ne changent pas avec la température.
- Les indices qui sont rapprochés de 1,5878 (Oints blancs) augmentent de I unité du quatrième ordre décimal, pour une élévation de 90° dans la température.
- Les indices voisins de 1,6144 (flints ordinaires) augmentent de 3 unités du même ordre pour une même élévation de température, c'est-à-dire augmentent trois fois plus que les précédents.
- Enfin les indices rapprochés de 1,6818 (flints denses) augmentent de 4 unités dans les mêmes circonstances.
- Entre ces nombres on pourra établir des proportions, et les résultats seront approchés. Mais ce ne sont là que des règles pratiques auxquelles il ne faut accorder aucune portée scienti-
- t Telles sont les diverses conclusions auxquelles on arrive par l’étude de l’influence de la chaleur sur la réfringence et la dispersion des corps dont la dilatation est régulière. Il est pro-
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- bable que ces conclusions peuvent être étendues et développées, et que l'on peut en tirer des notions intéressantes sur la constitution intime des corps, et aussi sur les diverses variations de la vitesse de la lumière à travers les corps échauffés. Mais je n’ai pas cru devoir pousser mes expériences dans ce
- RÉSUMÉ.
- Les diverses méthodes qui sont employées pour mesurer les indices de réfraction présentent toutes certains inconvénients, soit qu’elles ne correspondent pas à la définition mathématique de l’indice, telle qu’elle résulte de la découverte des raies, soit qu’elles ne donnent pas des résultats assez précis. La méthode directe, appliquée dans certaines conditions, est susceptible d’une grande rigueur, d’autant plus que l’on peut apprécier l’erreur des résultats obtenus.
- C’est avec cette méthode que j’ai mesuré les indices de réfraction des principaux verres employés dans les arts, en rapportant ces indices aux raies de Frauenhofer, et aux raies rendues visibles du spectre ultra-violet. Ces indices peuvent servir à apprécier la valeur réelle de quelques règles pratiques dont on se sert sans les avoir jamais vérifiées, telles que la relation qoe l’on est tenté d’admettre entre la réfringence et la densité on la dispersion des corps. Ils peuvent encore servir à trouver des groupements de substances avantageux pour la construction des appareils achromatiques.
- La méthode dont je me suis servi s’est encore trouvée asseï exacte, pour me permettre d’apprécier les variations souvent très-faibles que subissent les indices des corps sous l'inflaeoce de la chaleur. Certains de ces indices augmentent, d’autres diminuent, d’autres restent constants. De la loi exponentielle posée, semble résulter comme conséquence que les divers indices d’un corps tendent vers une même limite, quelle que soit
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- l'influence que la chaleur exerce sur eux lorsque ce corps est soumis au refroidissement. Il résulte de là que la dispersion diminue par un abaissement de température et deviendrait nulle si les indices atteignaient leur limite. L’expérience moutre que la dispersion augmente par l’acticn de la chaleur dans tous les corps solides amorphes ou cristallisés dans le premier système. Pour tirer ces conséquences de la loi expérimentale, il faut faire une hypothèse, qui, par conséquent introduit une certaine restriction. C’est que la dilatation du corps étudié est régulière et constante1.
- 1. Tout» ces expériences ont été faites avec un appareil appartenant an Conservatoire des Arts et Métiers, et dans le laboratoire de M. Ed. Becquerel, professeur, qui a bien voulu me guider de ses conseils, et à qui j’adresse ici tous mes remerciaient*.
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- STATIQUE
- DES CULTURES INDUSTRIELLES.
- Par M. BOUSSINGAüLT.
- JUK TABAC.
- J’ai entrepris de faire la statique des cultures industrielles de l’Alsace, c’est-à-dire de déterminer ce qu’exigent et consomment d’engrais les cultures dont l’objet n’est plus la production des céréales ou des fourrages, mais des plantes qui sont les matières premières de certaines industries. Dans l’année qui vient de s’écouler, je me suis occupé du tabac. 11 restera à traiter successivement du houblon, du chanvre, du lin, de la garance, etc. Des recherches du môme genre, si elles étaient entreprises dans diverses localités, fourniraient, sans aucun doute, des faits intéressants à l’agronomie.
- C’est une opinion adoptée par tous les cultivateurs et justifiée d'ailleurs par la pratique, que les cultures dites industrielles épuisent considérablement le sol ; aussi ne sont-elles adoptées que là où il est possible de se procurer du fumier en abondance, ou bien encore dans les contrées où les terres sont naturellement douées d’une fertilité exceptionnelle. Au reste, pour plusieurs de ces cultures, c’est peut-être moins une dépense définitive qu’une avance d’engrais, car, après la récolte, le sol est encore tellement fécond, que l’on en obtient, sans le fumer, de riches moissons de froment.
- La question de savoir si le cultivateur prête seulement ou donne en totalité l’engrais à la culture industrielle ne pouvait être résolue qu’en dosant les éléments assimilés par la plante. Dans une étude de cette nature, je n’ai pas voulu être obligé de recourir
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- STATIQUE DES CULTURES INDUSTRIELLES. 28S aoi autres pour obtenir les renseignements précis dont j'avais besoin. J’ai obtenu de l’Administration l’autorisation déplanter do tabac sur une parcelle de 18“**,45. C’est dans cette plantation, fort limitée sans doute, mais bien cultivée, que j’ai pris les données qui sont la base de ce travail.
- Le sol étant parfaitement préparé, fortement fumé avec du fonder de la ferme et des vidanges de latrines, on y a repiqué des plants élevés en pépinière. Ce repiquage a été exécuté le 15
- Etat de la plantation le 8 juillet I857.
- La pièce de 18*"*,15 portait 5,740 plants. Sur I hectare on en aurait eu 34,144. Les plants étaient garnis de 6 à 8 feuilles, dont les plus avancées avaient 25 centimètres de longueur, sur 15 centimètres de plus grande largeur. Un a marqué un assez grand nombre de plants de même hauteur, de même aspect : c’était dans ces plants que l'on devait prendre ceux que l’on examinerait plus tard.
- Poids et constitution du plant de tabac enlevé le 8 juillet.
- Le 8 juillet, on a enlevé 5 plants qu'on a fait sécher à l'air. Après un mois d'exposition, ils avaient une couleur brune et l’apparence, la flexibilité du tabac séché par les planteurs. Coupés très-menu, deux de ces plants ont été portés à l’étuve chauffée à 110 degrés.
- Après dessiccation, les deux plants ont pesé :
- Feuilles................................ ««',130
- Tiges de racines......................3, 885
- 8, 415
- Pour 4 plant :
- Feuilles.................................3«r,065
- Tiges et racines....................... 1, 142
- 4, 2075
- Dosage de l'azote. — Acide sulfurique normal équivalant à azote 0",04375.
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- 586
- STATIQUE
- Matière sèclie ;
- Feuilles............................... 0«%728
- Tiges et racines.......................0, 272
- 1, 000
- Titre de l'acide :
- Avant. . . . 28“,8 Après. . . . 27, 5
- Différence. t, 3 équivalant à azote. 0e1,0008 On avait ajouté une premièrepipette d'acide équivalant à........................ 0, 04375
- 0, 044oo=azote
- Un plant moyen et sec de tabac enlevé le 8 juillet, pesant 4»’,2075, contenait : azote 0*1,18744.
- Dosage de la potasse. — Incinéré :
- Feuilles........3**,402
- Tiges et racines . 2, 013
- 7, 415 de plants séchés à 1 1 0 degrés.
- Les cendres ont été traitées par 40 centimètres cubes d’eau. On a titré l’alcali dans 10 centimètres cubes de la dissolution, après avoir expulsé l’acide carbonique par l’ébullition lorsqu'on eut ajouté l’acide. La pipette d’acide sulfurique normal équivalait à potasse 0«r,05893. On emploie deux pipettes d’acide.
- Titre de T acide :
- Avant. . . . 29e®,4 3 Après. . . . H, 30
- Différence. 47, 63 équivalant à potasse . . . . 0^,03568
- Pour la première pipette d’acide................. 0, 05893
- Potasse dans 10 centimètres cubes de dissolution. 0, 09461
- Dans 40 centimètres cubes de dissolution......... 0, 37844
- Dans un plant sec arraché le 8 juillet et pesant
- 4**,2075 , potasse............................... 0, 21473
- Pour 100.................. 3,103.
- Dosage de l'acide phosphorique.— Les cendres lessivées, d’où
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- DES CULTURES INDUSTRIELLES. 2*7
- l’on avait enlevé la potasse, ont été traitées par l’acide chlorhy-driqne. Après s'être assuré qu’il avait un excès de chaux dans la dissolution, on a précipité par l’ammoniaque bien caustique. On a obtenu phosphate basique de chaux, Os'ÆSO, représentant ce sel dans 7,415 de plants secs.
- Le plant moyen pesant i*\2073, on a, pour le phosphate, 0^,4 248, équivalant à acide phosphorique 0",0372.
- Pour 100 : 1,36.
- Dosage du carbone et de l’hydrogène. — La matière placée dans une nacelle de platine, est brûlée dans un courant d'oxygène sec. On a pris des parties proportionnelles de feuilles, de tiges et de racines du tabac desséché h l'air, et contenant, par conséquent, l’eau qu’il aurait perdue par une dessiccation à 110 degrés.
- Tabac coupé en petits morceaux
- mis à dessécher............. 0^,600 Brûlé . . Of ,807
- Tabac contenant, en matière sèche ......................... 0,508 Sec .... 0, 683
- Ean.......................... 0,092 Eau i Oter. 0, 424
- Par la combustion, on a obtenu :
- Acide carbonique. . . . O3',705 = carbone. . . . 0PI923
- Eau condensée........0, 310
- Eau à retrancher . ... 0, 424
- Eaudosantl’hydrogène. 0, 186=hydrogène. . . 0,02067
- Cendres restées dans la nacelle de platine, 0",! 70.
- Comme ces cendres, très-alcalines, retenaient de l’acide carbonique provenant de la combustion du carbone et ayant par conséquent échappé au dosage, on a dû déterminer le poids de cet acide.
- Dosage de l'acide carbonique contenu dans les 0sr,17 de cendres
- alcalines.
- Acide carbonique 0”,032=carbone. . . . 0«',0087
- Carbone déjà obtenu.................. 0,4 923
- Dans 0>’,683 de tabac sec, carbone.... 0, 2010
- Matières minérales contenues dans le tabac sec, déduction faite de
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- 2S* STATIQUE
- l’acide carbonique uni aux carbonates, et provenant de la com-
- bustion du carbone de la matière organique.
- 0^,683 de tabac sec ont laissé, cendres. . . . 0*%170
- L’acide carbonique contenu était...........0, 032
- Substances minéral es, acide carbonique déduit. 0, 138
- Pour 100 de la plante sèche..............20, 20
- 100 de plante sèche contiennent potasse. ... 5, 10
- Substance minérale, moins la potasse . . . . 15, 10
- 100 de plante sèche contiennentacidephospho-
- rique........................................ 1, 36
- Substances minérales moins la potasse etl’acide"" phosphorique..................................13, 74
- Composition du tabac arraché le 8 juillet.
- Pour 100 partie* Pour un pi
- Carbone....................29,43
- Hydrogène.................. 3,03
- Azote...................... 4,13
- Oxygène (?)................ 42,87
- Acide pliosphoriqne......... 1,36)
- Potasse..................... 3,10)
- Autres substances minérales. 43,741 400,00
- l«',2389 0, 4275 0, 1872 4, 8036 0, 0372 20,20 0, 2146 0, 5781 4, 2073
- I.e dosage du carbone n'a présenté aucune difficulté ; cependant j’ai été frappé de ia forte proportion d’oxvgène dosée dans le tabac. En effet, si l’on calcule la composition de la matière organique de la plante, déduction faite de la matière minérale, on trouve, dans 100 parties :
- Carbone...............................36,94
- Hydrogène............................. 3,80
- Azote................................. 5,38
- Oxygène...............................53,71
- 100,000
- Le 8 juillet, le plant de tabac repiqué depuis le 15 juin pesait sec 4»',2073 :
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- DES CULTCltES INDUSTRIELLES.
- Poids du plant sec.................... W.ÎOIS
- Carbone assimilé. . .................... 1, 2393
- Azote assimilé.......................... 0, 1872
- Acide phosphorique...................... 0, 0572
- Pousse.................................. 0, SI 46
- Dans les 5740 plants contenus sur iS”\4ô :
- Poids des plants secs.................. 24™, 151
- Carbone................................. 7, lit
- Azote................................... I, 074
- Acide phosphorique...................... 0, 32$
- Potasse................................. t, 232
- Autres substances minérales............. 3, 318
- Poids et constitution du plant de tabac le 30 juillet.
- Du 8 au 30 juillet, la plantation avait Tait de grands progrès. On procédait au pincement; les bourgeons floraux étaient apparents.
- J'ai enlevé un des plants qu’on avait marqués le 8 ; sa hauteur était de 60 centimètres; le diamètre de la tige, mesuré au collet delà racine, 2°,3.
- Le chevelu des racines avait au maximum 30 centimètres. Comme la plupart des autres plants de la culture, il portait 14 feuilles.
- La plus développée avait 45 centimètres de longueur; 30 centimètres à sa plus grande largeur.
- Après dessiccation à l’étuve chauffée à 110 degrés, on a pesé :
- Feuilles.................................. S5«',i6
- Tige...................................... 13, 40
- Racines et chevelu............................. 3, 82
- La plante sèche........................... 52, 68
- Dosage de t azote. — Soumis à l’analyse en matière sèche :
- Feuilles................................. 0"’673
- Tiges.................................... 0, 254
- Racine................................... 0, 073
- 1, 000
- VL
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- 2U0 STATIQUE
- Acide sulfurique normal équivalant à azote 0*%04375.
- Titre de l’acide :
- Avant..........34ce,8
- Après.......... 2, 7
- Différence. 32, 1 équivalant à azote . . . . 0*,04036 Le plant enlevé le 30 juillet, pesant 52p,68, contenait azote Sp,4 268.
- Dosage de la potasse. — Incinéré ce qui restait après le dosage de l’azote : 51 r,6$ de plante sèche. Les cendres ont pesé 10«%75. La moitié des cendres obtenues, 5*%375, ont été traitées par 50 centimètres cubes d’eau. On a titré 10 centimètres cubes de la dissolution. La pipette de l’acide sulfurique employé équivalait à potasse O*1,05893; on a employé 4 pipettes d’acide; on a chassé l'acide carbonique.
- Titre de i'ocidc :
- Avant. . . . 29", 15 Après. ... 9, 275
- Différence. 19, 875 équivalant à potasse. . . 0P,04048
- Pour les trois premières pipettes d'acide déjà
- introduit................................. 0, 17679
- Dans 10 centimètres cubes delà dissolution, potasse........................................... 0, 21697
- Dans les 50 centimètres cubes de dissolution,
- potasse................................... I, 08485
- Dans lest O*1',750 de cendres, répondant à 5IS%68
- de plante sèche...........................2, 46970
- Dans le plant sec entier, pesant 52^,680, potasse. 2, 17300
- Dans (00 parties de la plante sèche, potasse . . 4, 12300
- Dosage de tacidephosphorique. — On a retiré des cendres lessivées pour en doser l’alcali, représentant la moitié des cendres provenant de 51*%68 de plante sèche :
- Phosphate de chaux tribasique............fl*%709
- Contenant acide phosphorique.............o, 3247
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- DES CULTURES INDUSTRIELLES. 591
- Dans la totalité des cendres employées, acide
- phosphorique.........................0, 6491
- Dans les cendres du plant, pesant 52",680. . 0, 6620 Dans 600 parties de la plante sèche, acide phosphorique........................... t, 2566
- Carbone et hydrogène. — Malheureusement, je n’ai pu doser ces éléments, la totalité de la plante ayant été brûlée après qu’on eut prélevé ce qui était nécessaire pour le dosage de l'azote. J’ai pris, pour le carbone et l’hydrogène, les résultats moyens Courais par les plants de tabac enlevés le 60 septembre.
- Drnge des substances minérales autres que l'acide phosphorique et la potasse. — Dans le plant sec pesant 52sr,680 :
- Cendres...............10*',958 acide CO* non déduit.
- Potasse dosée .... 2»r,673 Acide phosphorique. 0, 662 Acide carbonique de
- potasse.............. 0, 950
- 3, 785 3, 785 Matières minérales, acide phosphorique et potasse
- déduits.................. 7, 173
- Dans 100 parties de plante sèche.........................13, 615
- Composition du tabac enlevé le 30 juillet.
- Dam ICO parties Dans le plant Su tabac do plant soc.
- Carbone.......................... 32,56 1
- Hydrogène......................... 3,49
- Azote........................... 4,04
- Oxygène.......................... 40,91
- Acide phosphorique........... 1 ,26
- Potasse........................... 4,12
- Autres substances minérales . . . 13,62 100,00
- 1. Carbone et hydrogène estimés d’après le carbone et l’hydrogène dosés < lw P'*nts du 10 septembre.
- 17^,153 4, 839 2, 128 21, 531 0, 664 2, 170 7, 475 52, 680
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-
- m STATIQUE
- Abstraction faite des substances minérales, on aurait pour la composition de la matière organique :
- Carbone...............................*0,2
- Hydrogène............................. 4,3
- Azote................................. 3,0
- Oxygène........-....................30,5
- 100,0
- Le 30 juillet, le plant enlevé pesait, sec, 52^,680
- Poids du plant................... 576r,153
- Carbone..................... 16, 496
- Azote............................. 2, 128
- Acide phosphorique........... 0, 664
- Potasse........................... 2, 170
- Autres substances minérales .... 7, 173
- Dans les 5740 plants contenus sur 18"**,43 :
- Poids des plants secs............. 302^,38
- Carbone..................... 98, 458
- Azote.............................. 12,215
- Acide phosphorique........... 3, 811
- Potasse..................... 12, 456
- Autres substances minérales. ... 41, 173
- Poids et constitution des plants de tabac, le 10 septembre.
- Le 10 septembre on commence la cueillette.
- L’Administration avait fixé le nombre de feuilles à livrer & (1 pour chaque plant.
- Malgré la sécheresse extraordinaire qui avait régné presque sans interruption depuis le commencement de la culture, le tabac était magnifique; il avait supporté, sans souffrir, l’insolation la plus intense ; les champs offraient cependant un aspect assez triste : les feuilles des topinambours, des betteraves, des pommes de terre, flétries et pendantes durant le jour, ne se redressaient que par les rosées abondantes qu’elles recevaient dans la nuit.
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-
- DES CULTURES INDUSTRIELLES. 293
- Le 40 septembre, j’ai arraché un des plants désignés leSjuillet Les feuilles vertes ont pesé. I652*r Séchées à l’étuve. 207^,8
- La tige a pesé............ 959 » 436, 4
- U corps de la racine .. . 212 » 40,4
- Le chevelu de la racine . . 209 » 26, 8
- Poids du plant vert .... 3032 Poids du plant sec. 410, 8
- Dosage de Vazote dans la plante sèche.
- On prend les parties proportionnelles.
- Matière sèche : feuilles.............0^,5059
- » tiges......................0, 3313
- » corps de la racine ... 0, 0976
- » racine et chevelu. ... 0, 0652
- _4, 0000
- Acidesulfuriq. normal: une pipette équivalant à azote. 0, 04375 Titre de l’acide : avant. 32ec,65 » après. 7, 60
- Différence . . 25, 05 équivalant à azote. 0, 03356
- Dans le plant enlevé le 40 septembre, pesant sec 440?,80, azote...................................... 43, 7865
- 1 de la potasse.
- On prend des parties proportionnelles.
- tncinér. de la plante séchée; brûlé : feuilles...........8*%093
- . » » tiges.............5, 304
- » » corps de racine . 4, 562
- » » racine et chevelu. 4, 044
- 46, 000
- Cendres, presque blanches, ont pesé 2?,!65 ; elles renfermaient cependant encore un peu de charbon.
- Traité les 2Sr, 165 de cendres par 250 centimètres cubes d’eau. On a déterminé la proportion d'alcali sur 20 centimètres cubes de la dissolution.
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-
- 294 STATIQUE
- Acide sulfurique normal* équivalant à potasse........0^,1475
- Titre de l’acide : avant. 33,5 après. 23,4
- 10,1 équivalant à potasse. 0 , 04435 Dans 250 centimètres cubes de dissolution, provenant
- de cendres 2*M 65...................... potasse. 0, 3544
- Dans le plant entier, pesant 410Rr,8. . . . potasse. 14, 2342 Pour 100 : 3,46.
- Dosage de T acide phospkorique.
- Les 2^,165 de cendres dont on avait extrait la potasse parla lixiviation et qui provenaient de 16 grammes de tabac sec, ont été traités par l'acide chlorhydrique, et le phosphate précipité par l’ammoniaque exempte de carbonate. On s’était assuré qu’il y avait de la chaux en excès dans la cendre.
- On a obtenu 0sr,307 de phosphate de chaux basique.
- Dans les cendres de 16 grammes de tabac sec :
- Acide phosphorique.................0^,1406
- Dans les 440*,8 de tabac sec, poids du plant arraché le 10 septembre :
- Acide..............................3sr,614
- Pour 100 : 0,88.
- Dosage du carbone et de l'hydrogène.
- Opéré sur I gramme de matière, en prenant des parties pro-
- portionnelles :
- Tabac sec : feuilles.................0»r,5Ô59
- » tige....................0, 3313
- » corps de la racine ... 0, 0976
- » racine et chevelu. . . . 0, 0652
- 4, 0000
- Carbone. Acide carbonique obtenu. 1^,239=carbone. 0Rr,3379
- Hydrogène. Eau obtenue.......... 0, 337=hydrog. . 0, 0374
- Substances minérales. Il est resté dans la nacelle de platine,
- cendres............................................ 0, 4700
- Acide carbonique dosé dans les cendres............... 0, 0330
- Substances minérales, acide carbonique déduit ... 0, 4370
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-
- DES CULTURES INDUSTRIELLES. 295
- Les (P,033 d’acide carbonique retenu dans les cendres
- renfermaient : carbone.......................... 0, 0090
- Carbone dosé directement........................• 0. 3379
- Total du carbone. 0, 3i69
- Matières minérales contenues dans le plant de tubac sec.
- (00 de plante sèche ont laissé :
- Cendres............................................ <'*'.00
- Acide carbonique contenu........................... 3, 30
- Substances minérales, déduction faite de l’acide carbo- __
- nique.............................................. (3, 70
- 100 de la plante sèche contiennent :
- Acide phosphorique.......................... 0,88 I {
- Potasse..................................... 3,46 ( ___
- Substances minérales dans (00 de plant de tabac, déduction faite de l’acide phosphorique et potasse. . . 9, 36
- Composition du plant de tabac enlevé le ( 0 septembre.
- pJ^sec K.:
- Carbone . 34,69 4 42*',506
- Hydrogène 3,74 15, 364
- Azote 3,36 13, 803
- Oxygène 44,54 482, 847
- Acide phosphorique 0,88 3, 615
- Potasse 3,46 44, 2(4
- Autres substances minérales. 9,36 400,00 38, 454 4I0, 800
- Abstraction faite des substances minérales, on aurait pour la composition de la matière organique de la plante :
- Carbone............................. 40,2
- Hydrogène........................... A,3
- Asote............................... 3,9
- Oxygène............................ 81,6
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- 298 STATIQUE
- Dans le plant enlevé le 10 septembre, et pesant sec il 0>%800,
- il y avait :
- Carbone...'.................... U2«',S06
- Azote............................. 13, 803
- Acide phosphorique................. 3, 613
- Potasse........................... li, 214
- Autres substances minérales. ... 38, 431
- Dans les 5740 plants contenus sur 18““,43 :
- Poids des plants secs.......... 2338“",00
- Carbone.......................... 817, 98
- Azote............................. 79, 23
- Acide phosphorique................ 20, 73
- Potasse........................... 81, 39
- Autres substances minérales . . . 220, 71
- Développement du tabac pendant la culture.
- Pour se former une idée de la rapidité de la croissance de l'organisme végétal, il suffit de comparer ce qu'étaient le poids et la composition du plant de tabac le 8 juillet, le 30 juillet et le
- afi» £k sa; jKj a
- 30 Juillet.. 44 — ii 68 1? 15 2 ta O 67 1 lî
- Acquit en 22 — 485*.47 15^.91 lr.94 Or.61 1 PM
- 10 teptembre. 86 - 410 80 142 51 18 80 8 61 14 21
- Ainsi, chaque jour, et en moyenne, du 8 au 30 juillet, la plante a fixé:
- Potasse........................... 0*%089
- Acide phosphorique..............0, 028
- Azote........................... 0, 088
- Carbone......................... 0, 769
- I. Compte du jour où il • été
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- DES CULTURES INDUSTRIELLES. 297
- Du 30 juillet au 10 septembre, la plante a fixé chaque jour, et eu moyenne :
- Potasse............................ 0^,Î9Î
- Acide phosphorique............... 0, 07)
- Azote............................ 0, 278
- Carbone.......................... 2, 985
- Pendant tonte la durée de la végétation, chaque jour, en moyenne :
- Potasse........................... 0«r,219
- Acide phosphorique............... 0, 555
- Azote............................ 0, 213
- Carbone.......................... 2, 207
- D'après les quantités de carbone fixées, on voit que chaque plant de tabac a décomposé par jour :
- Du 8 au 30 juillet :
- Acide carbonique.......... 2ar,82=1 “‘,434
- Du 30 juillet au 10 septembre :
- Acide carbonique..........10»r,93=5ui,567
- Du 8 juillet au 10 septembre :
- Acide carbonique..........&r,09=iut,113
- Ce sont là les résultats de ce que je crois pouvoir appeler la partie physiologique de ce travail. Ils indiquent évidemment qu’à l’exception des principes assimilables fournis par l’atmosphère, tels que le carbone de l’acide carbonique et l’infime quantité d’azote contenue dans l’ammoniaque et les composés nitrés apportés parles météores, c’est dans le fumier, c’est dans la terre que la plante a puisé les matériaux de son organisme. La potasse, l’acide phosphorique, l’azote ont été fixés chaque jour à peu près dans les mêmes rapports ; et comme on ne saurait attribuer aux sels de potasse, aux phosphates, une origine atmosphérique, il est bien naturel d’admettre que la plus grande partie de l’azote assimilé pendaut cette culture rapide gisait dans le sol à côté des substances minérales.
- En appliquant les résultats déduits de l’expérience physiolo-
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-
- m STATIQUE
- giqueà une plantation de I hectare, on comprend tout de suite combien la terre doit être fortement fumée pour fournir dans un intervalle de temps aussi court une aussi grande quantité de ma. tériaux assimilables.
- Le 10 septembre, les 3740 plants venus sur le champ d’expérience comprenant une surface de 18*^*,43. s’ils eussent été semblables aux échantillons prélevés, auraient pesé secs
- Carbon*. Atole. pte*b«- Atoll. «ka**
- 235814, » cont. 8!Sk. * T9*.23 20k.:5 8l*.59 220Ml
- i.o 8 juillet..... 34 51 — T 11 t Oî 0 33 1 23 3 »
- Acquis eo 64 jour». 2333*.49 — 810^.89 7Sk.lC 2nM2 80^,36 llÏÏ!»
- En moyenneparjour 86 43 — 12 67 1 23 n 32 1 26 3 M
- Par alcali, il faut entendre la potasse et la soude qui, dans les plants, constituaient soit des sels à acides organiques, soit des nitrates produisant par le fait de la combustion des carbonates alcalins. Les nitrates formés dans le sol par le phénomène delà nitrification se rencontrent danstousles végétaux. J’ai été curieux de doser l’acide nitrique contenu dans la récolte de tabac. J’ai trouvé qu’un plant enlevé le 10 septembre en renfermait plus de 2 pour 100.
- Comme, en comptant seulement à partir du 13 juin, époque du repiquage, la culture n’a pas duré plus de quatre-vingt-six jours, il y a eu d’assimilé par les plantes, en moyenne et toutes
- les vingt-quatre heures :
- Potasse.......................... 0kll,95
- Acide phosphorique...............0, 24
- Azote............................. 0, 92
- Carbone.............................9, 51
- En rapportant à l’hectare contenant31111 plants qui, le 10 septembre, devaient peser secs 12780 kilogrammes, on aurait, pour les éléments fixés dans la végétation :
- Potasse............................ 442 hil
- Acide phosphorique................... H2
- Azote............................... 429
- Carbone............................4434
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- DES CULTURES INDUSTRIELLES- 299
- Ce carbone représente 8217 mètres cubes de gaz acide carbonique, et puisque depuis la mise des plants en terre il s’écoule à peu près trois mois, il interviendrait chaque jour, en moyenne, environ 92 mètres cubes de gaz acide.
- J’admets dans cette discussion que la totalité du carbone assimilé par les plantes a le gaz acide carbonique pour origine, parce que je ne connais pas une observation assez nette et assez complète pour établir que les matières organiques carbonées renfermées dans le sol, les acides bruns, par exemple, leur fournissent directement du carbone. Je crois que le carbone de ces matières doit d’abord être brûlé, constituer du gaz acide carbonique, avant d’entrer dans l’organisme végétal. Les expériences de Théodore de Saussure, de JL Soubeiran, de M. Jlalaguti, montrent bien sans aucun doute que l'extrait de terreau, l’humus, les acides bruns rendus solubles à la faveur d’un alcali, sont ab sorbs, mais elles ne prouvent pas autre chose que le fait de l'absorption des ulmates dissous, puisqu'elles ne disent pas ce que deviennent les ulmates après l’absorption. J’ai d’ailleurs démontré qu’un végétal acquiert un accroissement normal quand il ne reçoit autre chose que des phosphates, des sels alcalins, du nitrate de potasse fonctionnant comme un engrais azoté, de l’eau pure et de l’acide carbonique, le seul de ces agents capable de lui fournir, dans ces conditions, le carbone nécessaire à son organisation.
- La quantité considérable de gaz acide carbonique que décomposent chaque jour les plants cultivés sur 1 hectare est sans doute fournie en partie par les engrais. Il a été prouvé, en effet, que l’atmosphère confinée d’une terre bien fumée contient jusqu’à 10 pour 100 en volume de ce gaz, alors que l’air extérieur, qui, à la vérité, se renouvelle incessamment, n’en renferme pas au delà de 4 pour 10000 ». Cette production de gaz acide carbonique dans les interstices d’un sol ameubli par la charrue est la conséquence de la combustion lente que subissent, sans interruption aucune, les matières organiques, les acides bruns, et c’est là évidemment Futilité incontestable des principes carbu-rés du terreau et fumier.
- L Bocssiscavlt el Lewt, Svr la constitution de l'air confiné dans la terre
- rioétaU.
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- 300 STATIQUE
- La décomposition de l'acide carbonique, opérée par les plantes, a lieu par l’action que la lumière solaire exerce sur leurs parties vertes. On conçoit dès lors que, pour enlever en un seul jour le carbone à 92 mètres cubes de cè gaz, les feuilles doivent présenter une surface extrêmement étendue.
- Détermination de la surface des feuilles des plants de tabac.
- On a mesuré la surface des feuilles le 10 septembre, au mo». ment où on allait les cueillir pour les porter au séchoir.
- En moyenne, chacun des plants avait 1 1 feuilles commerciales.
- I.es onze feuilles détachées de l’un des plaDts désignés le 8 juillet ont été classées, d’après leurs dimensions, en quatre catégories.
- Une feuille de chaque catégorie a été étendue sur du papier; on en a tracé le périmètre, puis on a découpé le papier de manière que sa surface représentât exactement celle de la feuille. On avait constaté préalablement ce que pesait ! mètre carré du papier employé. On connaissait donc la surface de la feuille par le poids qui la représentait.
- Ftüillt*.
- 161 catégorie................ 2
- 2e catégorie................. 4
- 3* catégorie................. 3
- 4e catégorie................. 2
- TT <7819, 3
- Doublant ce nombre, on a 3mV3638 pour la surface verte que les feuilles d’un plant offraient à l’atmosphère à la fin de la culture.
- Les onze feuilles pesaient, quand on les a enlevées, 1552 grammes, soit 464 grammes par mètre carré.
- Le champ de I81N%45 portait 3740 plants.
- Sur I8,rt*,45, le 10 septembre, la surface des feuilles était de 20434 mètres carrés.
- Une culture de tabac faite sur 1 hectare, dans les mêmes conditions, aurait eu par conséquent une surface de feuilles (le*
- 434 ô««, 4 6384, 6 4389, 7 2329, 6
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- deux faces; de H 0733 mètres carrés, soit 11 hectares : onze fois ], superficie du terrain cultivé.
- En admettant que la surface moyenne des feuilles de tabac sur I hectare, soit <288 mètres carrés, chaque mètre carré décomposerait par jour 7! litres de gaz acide carbonique.
- Les feuilles ne concourent pas seulement à l’assimilation du carbone. En transpirant, elles déversent continuellement dans l'atmosphère l’eau que les racines introduisent dans la plante. L’évaporation est d’autant plus prononcée que la surface par laquelle elle a lieu est plus développée, et l'on se fait aisément une idée de ce qu'elle peut être quand elle s'effectue par I I hectares de feuilles. On comprend de suite comment la culture a pu prendre, par l’action combinée de l’évaporation et de l'absorption, autant de potasse, de phosphate, en un mot, autant de substances minérales que l'analyse en a signalé, et qui toutes ont dû pénétrer du sol dans la plante par voie de dissolution.
- La constitution des plants de tabac à l’époque de la cueillette indique avecquelle abondance le sol doit être pourvu d’engrais, l’ai pensé qu'il y aurait un certain intérêt à connaître la composition du fumier qu’on avait employé, afin d'être fixé sur ce qu’il faudrait en donner à la terre pour qu’elle pût satisfaire aux exigences de la culture.
- Le fumier sortait de la fosse que j’ai établie dans une ferme située près de Merckvviller. Il contenait :
- Matière» organiques.......
- Ammoniaque................
- Àdde phosphorique.........
- Acide sulfurique..........
- Chlore....................
- Poiarne et soude..........
- Chaux.....................
- Magnésie..................
- Silice assimilable! (soluble).. Oxjde de fer, alumine, manganèse....................
- Sable, argile.............
- Eau et aeide carbonique...
- 0 501 O 888 O 295
- On trouve, d’après cette composition, que, pour représenter
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- STATIQUE
- l’azote, l’acide phosphorique et l’alcali assimilés par la récolte qui était sur pied le 10 septembre, sur 18MM,43 il aurait fallu 19650 kilogrammes de fumier normal, soit 5029 kilogrammesde fumier supposé sec.
- »*üire Atoia Add^Wphorique Alcali
- 2358™ contenant : 79™, 23 20™,75 81™, 59
- 5029 contenant : 99, 57 Ul, M 80, 37
- Pour représenter l’azote, l’acide phosphorique, la potasse assimilés par la récolte faite sur 1 hectare, il aurait donc fallu au moins 106244 kilogrammes de fumier normal, soit 27188 kilo-grammes de fumier sec, contenant :
- 531,22 762,183* 434,54
- Ce serait là un minimum, car, ainsi que je l’ai établi dans ui travail antérieur, dans une culture intense, lorsque la fumure est en quelque sorte exagérée, les plantes ne prennent jamais qu’upe fraction de l’engrais incorporé. Il en est tout autrement quand le fumier est employé avec parcimonie, et à plus forte raison quand le sol n'en reçoit pas du tout; alors l’azote des récoltes surpasse celui de l'amendement. C'est que, dans ces circonstances, l’azote assimilable qu’apportent l’ammoniaque de l’air, l’ammoniaque et les nitrates des pluies, l’azote assimilable appartenant à la constitution de la terre végétale comme lui appartiennent les phosphates et les autres sels minéraux, manifeste toujours son intervention.
- Feuilles de tabac récoltées sur les 18aK%45, et livrées à l'Administration.
- On a vu que la cuiture portait 5740 pieds de tabac taxés à H feuilles.
- Les feuilles enfilées par paquet sont restées suspendues sous un hangar à l’air libre d’abord, et conservées ensuite jusqu’au 13 février 1858.
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- Livrées à la régie, elles ont pesé :
- Feuilles de 2* classe................200kil à 0fr,80 le kilngr.
- Feuilles de 3e classe.................. 231 à 0, 70 »
- Tabac non marchand...................... *3 à 0, 60 »
- » 70 àO, 42 »
- 544
- pour lesquels j’ai reçu 376f,70.
- Le tabac jugé impropre à la fabrication
- a pesé.............................. 90
- Poids du tabac récolté................ 634
- La récolte en tabac de deuxième et de troisième classe a été de 1241 kilogrammes pour ! hectare.
- Onze feuilles soumises à la dessiccation lente du hangar et du séchoir ont donné environ 104^,33 de tabac. Si les 5740 plants eussent fourni chacun cette quantité, on en aurait obtenu 599 kilogrammes. Ce nombre ne s’éloigne pas considérablement de 634 kilogrammes, et si ces feuilles ont dû perdre moins d’eau que celles que l’on avait desséchées à l'étuve, il faut considérer que, en séchant sous le hangar, le tabac n’a pas seulement perdu de l’eau, mais aussi du carbone. Dans une feuille détachée de sa tige, la vitalité ne cesse pas immédiatement. Tant qu’elle retient assez d’humidité et qu elle reste exposée à l’obscurité ou à la lumière diffuse, elle émet du gaz acide carbonique parce qu'une partie de son carbone est brûlée par l’oxygène de l’air. Pour qu’une feuille ne fonctionne plus, pour qu’elle ne perde pas de carbone pendant toute la durée de la dessiccation, en un mot, pour qu’elle ne respire plus, il faut que, aussitôt enlevée de la plante, elle subisse une température de 80 à 100 degrés. Dans une série d’expériences, faites il y a déjà plusieurs années, j’ai reconnu qu’cn plongeant une feuille dans l’eau bouillante, on lui 6te la faculté de décomposer l’acide carbonique sous l’influence delà lumière solaire, et celle d’émettre du gaz acide carbonique pendant sa dessiccation.
- La pièce de terre de la contenance de I8are%45, où cette première récolte avait été faite, a continué à porter du tabac. On a voulu voir si, comme on l’affirme, la culture non interrompue était impossible. Chaque aunée ou a fumé fortement. Le produit
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- 304 STATIQUE
- inscrit au tableau comprendra seulement le tabac accepté et payé par la régie. On n’y a pas fait figurer les rebuts.
- Vakur.
- 1858 . . . 544kil 376»,70 2948ktl 2034», 12 0",69
- 1859 . . . 487 317, 35 2640 <716, 00 «. 65
- 1860 . . . 326 235, 10 1767 1272, 23 0, 7Î
- 1861 . . . 487 289, 23 2640 1584, 00 0, 60
- 1862 . . . 482 346, 33 2612 1880, 24 0. 7î
- 1863 . . . 472 262, 15 2538 1406, 90 0. 55
- Moyennes. . 2529 1648, 98 0, 655
- A part la récolte de 1838, évidemment exceptionnelle, on reconnaît que si les rendements se sont maintenus malgré la continuité de la culture, la qualité paraît avoir diminué, mais il serait prématuré d’attribuer cette diminution à l’effet d'une plantation continue ; les circonstances atmosphériques ont certainement exercé une influence marquée. Ainsi, en 1860, la grêle a fortement détérioré la récolte ; il en a été de même en 1863. Les grêlons en perçant les feuilles abaissent singulièrement leur valeur.
- Il restait à évaluer les principes fertilisants enlevés à la terre et contenus dans les feuilles de tabac exportées du domaine.
- Dosage de l'azote dam les feuilles de tabac récoltées le 10 septembre.
- 1 gramme de matière sèche : acide sulfurique normal équivalant à azote............................................. 0^,0875
- Titre de l’acide : avant. . 67eo,3 » après. . 32, 0
- Différence .... 35, 3 équivalant à azote. 0^,0459
- Dosage des cendres et de la potasse.
- Incinéré 8sr,663 de feuilles sèches.
- Les cendres ont été traitées par 50 centimètres cubes d'eau. 10 centimètres cubes de la dissolution ont reçu une pipette
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- d'acide sulfurique équivalant à 0?r,1963 de potasse. On a fait bouillir pour expulser l’acide carbonique.
- Titre de l’acide : avant. . 32<c,13 d après. . 24, 03
- Différence. . 8, 03 équivalant à potasse 0tr,0494
- Dans les 50 centimètres cubes de dissolution, potasse. Os*,2470 Dans 100 grammes de feuilles sèches, potasse.........2«r,8ot
- Dosage de l'acide phosphot'ique.
- Incinéré 8sr,663 de feuilles sèches.
- Des cendres, traitées par l’acide chlorhydrique, on a retiré : Phosphate de chaux basique 0*\142=ac. phosphoriq. O^.OôSO
- Poor 100 grammes de feuilles sèches, acide............0*r,7503
- Il y aurait eu ainsi dans les 634 kilogrammes de tabac en feuilles sèches livrés à l’Administration des contributions indirectes, récoltés sur 18am,4o :
- 29ki\10 * 18*M>7
- le 10 septembre, dans la récolte sur pied, il y aurait eu, d’après l’analyse. 79, 23 20, 73 81, 59
- Resté sur le domaine. ... 30, -13 16, 00 63, 32
- Sur 1 hectare, le poids du tabac se serait élevé à 3436 kilogrammes contenant :
- A*.U. A«id« fkwptiOriqiK.
- I58kn 26kil 98kl1
- U10 septembre, dans la récolte sur pied, il y aurait
- eu, d’après l’analyse. ... 442 112 429
- Resterait sur le domaine. . . 284 ÜT 33P
- 1. Dus un travail exécuté récemment en Amérique, M. Jackson trouve par raoahiequ'une récolte de 3,000 kilog.de tabac feile dans le Massachusetts enlève 11 Iwterede terre SCI Mo de matières minérales, dont :
- Potasse .................... 110 kilogrammes.
- Soude..................... 3* —
- Acide phospborique........ 42 —
- VL
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- 30r. STATIQUE
- Les principes fertilisants enlevés réellement au sol par le tabac exporté du domaine ne sont, naturellement, qu’uue fraction de ceux que la culture renferme quand elle est sur pied. C'est donc moins une consommation qu’une avance considérable d’engrais qu’exige la plantation. Ce qui reste est acquis à la terre, du moins dans une exploitation bien tenue, où il n’y a pas déperdition des résidus des récoltes. En brûlant les tiges garnies de petites feuilles, ou mieux encore, en les jetant au fumier, en les enfouissant, on restitue tout de suite au sol l’azote, l’acide pho$-phorique, l’alcali que les feuilles exportées n’ont pas enlevés.
- Si les agents de fertilité nécessaires, indispensables même à une plantation de I hectare, se rencontrent dans 1062 quintaux de fumier de ferme, ceux que prélèvent les 3436 kilogrammes de feuilles de tabac exportés se trouveraient dans 316 quintaux de fumier à l’ctat normal, puisqu’ils contiendraient :
- Azote................... 138 kilogrammes.
- Acide phosphorique ... 227 »
- Potasse................. 130 *
- Quand un engrais aussi riche en ammoniaque que l’est la gadoue, intervient dans la culture, la dose du fumier de ferme peut être diminuée, puisque alors son apport consiste principalement en potasse et en phosphate. Pour I hectare cultivé en tabac, il suffirait de 240 quintaux de fumier pour restituer l’alcali et l’acide phosphorique enlevés par les feuilles.
- Un engrais renfermant de fortes proportions de principes fertilisants immédiatement assimilables est absolument nécessaire pour rendre le succès d’une culture tellement rapide, qu’il ne s’écoule pas même cent jours entre le commencement et la ânde la végétation. Aussi, eu Europe, trouve-t-on généralement les plantations de tabac établies là où il est facile de se procurer des déjections de l'homme, et c’est à l’emploi de cet engrais, dont l’action est aussi prompte qu’énergique, qu’il faut attribuer U beauté des récoltes de la Flandre, de l’Alsace et du Palatinat. Quand une semblable culture prend une large extension dansla proximité d’une grande cité, les immondices ne sont plus une cause d’embarras et d’insalubrité, mais bien une source féconde de richesse et de prospérité agricoles. Si l’Administration supérieure, n’y voyant pas d'obstacles, autorisait des plantations de
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- tabac dans le voisinage du lac fétide de Bond? où sont rassemblées toutes les vidanges de la capitale, ce cloaque infect, si incommode pour les populations environnantes, disparaîtrait bientôt, et il arriverait très-probablement que, bientôt aussi, ce serait l’engrais qui manquerait aux planteurs.
- Développement des nouvelles feuilles, après la cueillette du tabac.
- Le 10 septembre, on avait procédé à l’enlèvement des feuilles. J’ai dit que la récolte faite sur 48"**,45 a donné 634 kilogrammes de tabac sorti du séchoir. Aux termes du règlement, après la cueillette les pieds devaient être arrachés. J’ai cru néanmoins devoir en laisser debout un certain nombre, afin de juger de l’accroissement que prendraient les petites feuilles restées sur les tiges. Les plants avaient une grande vigueur et le temps continuait à être des plus favorables à la végétation.
- Une fois les grandes feuilles cueillies, les jeunes feuilles poussèrent avec une telle rapidité, que le 13 octobre on put en détacher 23 de chaque plant; elles pesaient, vertes. 443 grammes.
- Le 31 octobre, on fit encore une nouvelle cueillette de 40 feuilles de toutes dimensions et qui pesèrent, vertes............................... 379 »
- Ainsi, en cinquante jours d’une végétation que l'on pourrait appeler posthume, puisqu’elle a eu lieu après la récolte officielle, alors que les plants étaient condamnes par l’Administration, oo a obtenu de chaque pied, en feuilles vertes. 792 »
- Ces feuilles contenaient 12 pour 100 de matières sèches, et comme ma culture de I8a,c*,45 portait 3740 plants, j’aurais eu en récolte dérobée 543 kilogrammes de tabac sec, quantité à peu près égale à celle qu’avait donnée la récolte du 14 septembre.
- Ce développement remarquable des feuilles a-t-il cté l’effet de circonstances météorologiques exceptionnelles? Cela est possible. Je ferai remarquer, cependant, que les automnes comparables à celui de 4857 ne sont pas très-rares en Alsace. Mais en eûtril été ainsi, que je ne verrais aucune raison pour que le cultivateur ne profitât pas des chances favorables quand elles se
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- 308 STATIQUE
- présentent, lui qui subit si souvent sans se plaindre les conséquences des mauvaises saisons.
- Mes recherches permettent uniquement d’évaluer la quantité de tabac développé après la récolte, par l’accroissement des jeunes feuilles que l’on avait laissées. Je n’ai aucune donnée sur la qualité du produit qui naturellement n’avait atteint qu’une maturité incomplète. Ce que je puis seulement affirmer, c’est que ce tabac venu en dépit des règlements a une certaine valeur et qu’il n’est pas perdu pour tout le monde. Ainsi, la régie prescrit bien d’arracher les plants immédiatement après la récolte, mais la destruction, l’enfouissement des pieds abattus, a lieu à la convenance du cultivateur. Or, quand les plants restent couchés sur le terrain pendant plusieurs semaines, on voit assez souvent se développer une végétation semblable par sa vigueur à celle que j’ai observée dans le mois d’octobre; puis il arrive qu’un matin on n’aperçoit plus que des tiges dépouillées : c’est que, pendant la nuit, des maraudeurs ont enlevé toutes les feuilles au préjudice du propriétaire du champ qui perd au moins ainsi un engrais d’une certaine valeur.
- En exposant avec quelque détail les faits contenus dans ce Mémoire, j’ai eu particulièrement en vue de rechercher s’il ne conviendrait pas d’autoriser les cultivateurs à faire quelquefois deux récoltes de tabac au lieu d’une, ou, pour parler plus exactement, à faire une récolte et, casuellement, un regain, comme cela a lieu dans les pays où la culture est libre; en d’autres termes, je demande s’il ne conviendrait pas de leur permettre de tirer tout le parti possible de leurs peines, de leurs avances, de leur engrais. C'est une question qui a bien son importance, etje suis persuadé qu’il suffit de l’avoir posée pour que l'administration la fasse étudier afin de chercher une solution qui satisfasse à la fois aux intérêts très-légitimes du fisc, et aux intérêts non moins légitimes des planteurs.
- L’importance du tabac, comme plante industrielle de l’Alsace, me détermine à donner un aperçu de sa culture. Je ne saurais mieux faire que de présenter un rapport qu'un des agriculteurs les plus autorisés du Bas-Rhin, M. Eugène Oppermann, a bien voulu rédiger à ma prière.
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- des cultures industrielles.
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- RAPPORT sur la culture du tabac dans le département
- DU BAS-RHIN.
- Historique. — On sait, d’après Schœpflin, que l’introduction de cette plante en Alsace est due à un négociant nommé Robert Kcenigsmann, qui rapporta la graine d’Angleterre, et en lit les premiers essais près de Strasbourg en 1620. Ce n’est qu’après la paix qui termina la guerre de Trente ans, que la culture du tabac se répandit et réussit surtout dans la partie méridionale du département : Benfeld, Matzenheim, etc.; les produits de ce dernier endroit eurent de la réputation au dehors, et donnèrent leur nom aux tabacs d’Alsace. Aux environs de Bischwiller également, la culture et la fabrication se firent remarquer pendant quelque temps. Vers le milieu du dix-huitième siècle, la récolte moyenne du département s’élevait à environ 27,000 quintaux métriquesl. Pendant la guerre d’Amérique les tabacs d’Alsace furent plus recherchés encore, et la production amenée au delà de 50,000 quintaux.
- En 1787, on comptait à Strasbourg 37 fabriques de tabac eu poudre et 16 de tabac à fumer, qui exportaient annuellement pour plus de 2 millions de francs en Allemagne, en Italie, en Suisse, et môme en Hollande. Les guerres de la Révolution et de l'Empire, loin de ralentir la culture, en provoquèrent au contraire une extension exagérée et fâcheuse en ce sens que cette spéculation, basée sur des tarifs extraordinaires pesant sur l’importation, manqua et causa de grandes pertes aux planteurs. En 1811, à l’époque de l’établissement du monopole, la régie eut à débarrasser les cultivateurs de plus de 100,000 quintaux métriques de tabacs qui n’avaient pu être vendus, La culture, de 4000 hectares environ, réduite alors à 1700, et bornée ainsi à la quantité autorisée selon les besoins des manufactures de l’État, ne reprit successivement qu’à partir de 1816, où fut accordée la permission de planter pour l’exportation. Après 1837 les effets de cette loi devinrent plus sensibles, etles soins donnés par l’Administration à l’amélioration des produits commencèrent à porter leurs fruits*.
- !• Hemass, Notices sur Strasbourg,
- ?• Rien. Hcrstel, De la Culture du Tabac (1860), Iruduil cl annulé d a|»rè*
- un Mémoire publié à Heidelberg.
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- 310 STATIQUE
- Les tableaux annexés à ce rapport établiront l’importance de la culture dans ces dernières années.
- Fs/)èce. — L'espèce de tabac qu’on rencontre le plus fréquemment en Alsace est celle connue sous le nom de tabac d’Amers-fort (Hollande) ; il a tous les caractères des grandes sortes de Virginie, mais, de même qu’il arrive avec la plupart des plantes exotiques, les qualités originaires ont dégénéré. D’autres variétés sont encore continuées dans quelques localités, entre autres une espèce de Manille, malgré qu’elle soit considérée comme moins favorable par l’Administration; enfin on commence â adopter, sur la recommandation de celle-ci, le tabac dit du Palatinat, appelé aussi Gundi, à feuillage plus petit, plus effilé, dont les bords se replient un peu sur eux-mômes, et qui se distingue par sa souplesse, sa finesse et sa résistance à travers toutes les manipulations de magasin, mais qui exige des soins plus attentifs dans la première dessiccation.
- Le tabac demandé au département est uniquement destiné à la fabrication des tabacs à fumer : cigares, rôles et scaferlati. Celui pour l’exportation est ordinairement acheté pour le même but. Une des qualités principales des tabacs d’Alsace, c’est de n'avoir aucun goût spécial, et, par cette raison, de se prêter supérieurement à tous les mélanges.
- Nature des tei'res. — Les feuilles épaisses, corsées, sont propres à la fabrication des tabacs en poudre, tandis que celles plus légères et plus souples se prêtent mieux à faire des tabacs à fumer. L’expérience paraît avoir prouvé que la première espèce est plus fréquemment le produit des terres fortes, et 1a seconde celui des terres légères, en supposant, bien entendu, des conditions semblables de fertilité. Sous ce rapport donc, la part faite au département du Bas-Rhin est parfaitement choisie, et parmi les terrains destinés à cette culture, qui d’ailleurs s’y prêtent positivement le mieux, il y en a peu qui puissent être qualifiés de lourds, ils sont en majeure partie meubles et de culture facile; ainsi on trouve en grande quantité du loess, sol profond, formé par un diluvium alpin composé d’argile, de sable et de parties calcaires, dans des proportions diverses mélangées intimement, ou des terres limoneuses plus ou moins consistantes, provenant
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- DES CULTURES INDUSTRIELLES. 311
- d’alluvions moins anciennes, bien que de composition analogue ; enfin des sables quartzeux, et plus rarement des sols tourbeux. Dans les terres d’alluvions modernes et dans les sables la nature du sous-sol joue un grand rôle; les unes reposent sur du gravier, et leur valeur est naturellement en raison de l’épaisseur de la couche supérieure, les autres recouvrent souvent un sol glaiseux imperméable, en sorte que, trop profonds, les sables ont à lutter contre les sécheresses prolongées ; dans le cas contraire, ils peuvent être exposés à trop d’humidité : ce dernier inconvé-uient est toujours et partout à éviter pour le tabac. En général, on choisit très-bien eu Alsace les terres pour cette culture. Les différentes variétés de loess occupent à peu près le tiers de la surface totale du département et la partie la plus populeuse; elles comprennent tout le district qui s’étend depuis le pied des Vosges, et parallèlement avec cette chaîne jusqu'au bassin du Rhin, pour la moitié située au nord de Strasbourg, et jusqu’à la rive gauche de 1*111 ; pour l'autre moitié celle au sud de cette ville l. Cette surface est coupée en plusieurs grandes sections par quelques cours d’eau descendant des montagnes, et flanquée près de ceux-là de différentes étendues de sables.
- Les autres alluvions dont il a été parlé, c'est-à-dire celles plus récentes, ne se trouvent que dans les diverses vallées parmi lesquelles celle du Rhin est la plus étendue.
- Eu résumé, c’est sur les terres limoneuses de cette dernière catégorie et d’excellente qualité, puis surtout dans le loess, que sont les principales cultures de tabac ; il y en a aussi, mais beaucoup moins, dans les sables, et quelques-unes dans des terrains tourbeux.
- Préparation du sol. — On donne généralement les plus grands soios à la préparation des terres destinées à porter du tabac : un labour en automne, quand le champ a porté des navets en récolte dérobée; ou deux labours, dont le premier superficiel, aussitôt après la moisson, et le second, plus profond, avant les gelées ; ensuite au printemps encore trois labours, y compris celui pour la plantation. Les labours de printemps sont le plus
- I. C'est dans cette contrée que se trouve encore aujourd’hui la culture des meilleurs tabacs d'Alsace, tant par suite de l’excellence du sol que de l'ancienne habitude qu’on y a de traiter celle plante.
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- 3l-> STATIQUE
- ordinairement suivis immédiatement de hersages et du passage du rouleau; cette dernière opération a pour but d’écraser les mottes, d’égaliser le terrain et d’empécher que la surface ne soit desséchée ou durcie trop rapidement. De tous les labours, celai fait avant l’hiver est le plus profond, les autres ne dépassent pas, dans la plupart des cas, \ 5 à 2Ô centimètres.
- Engrais. — Le fumier est autant que possible conduit surplace dès l'automne, après le dernier labour ou dans le courant de l’hiver; les labours subséquents l’enfouissent et le ramènent alternativement, en le mélangeant ainsi avec la terre. C’est par cette raison qu’on préfère du fumier consommé. On emploie en majeure partie les fumiers provenant des écuries, des étables et des toits à porcs, en un mot les fumiers de ferme ; les autres engrais, mis comme suppléments, ne sont pas à la portée de tous les cultivateurs. On ajoute à la fumure ordinaire les urines recueillies dans les purinières, et ce n’est guère que dans les entrons de Strasbourg, à plusieurs lieues à la ronde, qu’est pratiqué l’emploi direct des matières fécales de l’homme. Dans cette zone, les proportions de la fumure par hectare sont à peu près de 350 à 400 quintaux de fumier d’étable, plus environ 30 mètres cubes d’urines ou de matières fécales, ou 70 mètres cubes de celles-ci, quand il arrive qu’on s’en serve comme engrais à peu près unique. La fumure est bien moins forte dans les autres districts, elle laisse même à désirer parfois, et indique que s’il y a nécessité de pousser à la culture des plantes dites industrielles, il y a aussi, dans beaucoup de cas, insuffisance de moyens pour faire les avances qu’exigent ces sortes de cultures.
- Les engrais liquides sont portés sur les terres à la fin del’htor ou au printemps, toujours après l’enfouissement du fumier; ils sont répandus par arrosage au moyen de la pelle en bois.
- L'Administration des contributions indirectes n’apprécie pas les tabacs fortement fumés avec les déjections del’homme; on attribue à cet amendement le développement d’une certaine âcreté dans le goût du tabac ; ce qu’il y a de certain, c'est que les plants d’une pousse trop vigoureuse ont des feuilles d’un tissu corsé, à côtes épaisses, dont la maturité est plus tardive et la dessiccation plus difficile ; les feuilles ont souvent une couleur terne, et leur qualité est inférieure, surtout pour les tabacs à fumer. Les
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- DES CL'LTCRKS INDUSTRIELLES. 313
- engrais très-ammoniacaux paraissent avoir cet inconvénient. Toutefois, les matières fécales qui sont fortement ammoniacales donnent d’excellents résultats, quand on les emploie en quantités limitées, pourvu que le traitement de la récolte soit exécuté avec les soins convenables, ce qui est toujours la première de toutes les conditions.
- La proportion d’engrais citée précédemment procure, dans le canton de Schiltigheim et dans une partie de celui de Geispols-heint le rendement le plus fort en poids, mais qui n’est certainement pas le plus remarquable sous le rapport de la qualité.
- C’est sur un terrain qui porte trop souvent du tabac, que l’insuffisance d’engrais est le plus manifeste. Il en est autrement dans les terres qui reçoivent pour la première fois ce genre de culture; elles exigent évidemment moins de fumier. Les végétaux enfouis en vert produisent, assure-t-on, d’excellents effets ; en Allemagne, ce mode de fumer est plus en usage qu’en Alsace; toutefois, les champs de luzerne retournés ont souvent une végétation surabondante.
- Le guano est peu appliqué sur le tabac1 ; d'ailleurs, l'Administration n’en recommande pas l’emploi. Il serait sans doute fort intéressant de pouvoir constater l'effet du guano par des expériences comparatives et suivies à travers toutes les manipulations de magasin, puisque c'est dans ces dernières épreuves que les tabacs poussés par de certaines fumures sont accusés de ne pas résister aussi bien que d'autres aux épreuves.
- Le fumier de mouton et le parcage sont de même fort peu appliqués à la culture du tabac en Alsace. Les résultats en ont toutefois été appréciés dans d’autres départements où ces engrais sont en usage; il paraît cependant que les feuilles deviennent si grasses, que leur dessiccation semble toujours incomplète, mais qu'elles se prêtent du reste très-bien à la fabrication des tabacs en poudre.
- Comme dernière observation, il convient d’ajouter que le
- t. te guano, par exemple, à raison de 200 à 250 Itîlogr. par hectare, comme supplément à environ 200 5 250 quintaux métriques de (limier, a parfaitement léusat pour le chanvre et le colza ; il commence à être assez fréquemment em-fioyé. Les germes d’orge sont recherchés pour le chanvre, les déchets de laine et Isa mares de colle pour le colza ; les matières fécales servent indistinctement 5 ses dm cultures.
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- loess et plus encore les sables demandent des fumures plus fortes que les terres d'alluvlons.
- Place dans les assolements. — Dans les assolements, le tabae suit ordinairement une céréale, soit froment, soit orge, selon que le système biennal ou triennal est en usage, c’est-à-dire qu’il occupe ia place de la jachère. Plus rarement on le met dans un champ de trèfle. La céréale qui précède le tabac est, comme on l'a déjà dit, quelquefois suivie d’une récolte dérobée de navets; il arrive aussi que le tabac est cultivé après une plante sarclée, dans quelques parties du département où l’intelligence de l’agriculture a fait comprendre la nécessité de modifier le système triennal, mais où l’on n’a pu se décider toutefois à l’abandonner; on revient alors, de deux rotations l'une, à deux plantes sarclées ou deux nettoiements successifs, tandis que dans l’assolement triennal simple on voit le tabac, les féveroles, le chanvre, le maïs, les pommes de terre, le trèfle, etc., chacune de ces plantes à son tour être suivie régulièrement de froment, pois d’orge. Dans l’assolement biennal, c'est alternativement du tabac, du colza, du chanvre, des betteraves, du trèfle, etc., placés entre deux récoltes de froment. Enfin, dans l’assolement biennal libre des environs de Strasbourg, il y a aussi presque toujours la moitié en froment et l’autre moitié en cultures sarclées, arec cette différence qu’on ne sème le trèfle que dans l’orge, et que, cette fois aussi, l'orge est placée après le froment (à peu près tous les neuf ans). On voit encore le tabac être suivi de chanvre, sans nouvelle fumure, puis seulement de froment, là où par une forte quantité d’engrais et une grande fertilité du sol on aurait à craindre la verse de la céréale.
- Malgré la variété de plantes cultivées en Alsace à la place de la jachère et qui permettrait un alternat par lequel la même culture industrielle ne reviendrait pas trop fréquemment sur le même champ, il se fait bien souvent que le tabac reparaisse tous les deux ou trois ans à la même place, au lieu de ne revenir que tous les six ou neuf ans ; c'est parce qu’il y a une foule de petits cultivateurs qui n’ont pas assez de terres en exploitation pour permettre cette distribution des cultures et qui cependant tiennent énormément à avoir tous les ans une bonne pièce en tabac comme récolte, leur procurant l’argent le plus nécessaire. Toutes
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- les observations sont d'accord pour accuser ce retour trop fréquent de produits mauvais en qualité, d'autant qu’il y a souvent insuffisance d'engrais en même temps1.
- Couches de semis. — Un des points les plus importants dans la culture du tabac, dans notre climat, étant de pouvoir transplanter le plus tôt possible, il est nécessaire de donner de grands soins à la venue des plants, et c’est ce qu’on fait. Il n’y a pas beaucoup de couches murées établies à demeure, la plupart sont simplement arrangées «\ niveau du sol et entourées de planches filées par des piquets. Une exposition chaude et abritée contre les vents les plus froids est essentielle, mais, du reste, il ne convient pas d’employer les procédés de jardinage, tels que cloches ou couches à châssis vités, pour obtenir des plants hâtifs, car on tient à avoir des replants vigoureux élevés en plein air et, par cela même, plus rustiques. Le fond de la couche est fait d’un lit de fumier de cheval d’environ 10 à lo centimètres d’épaisseur; puis, au-dessus de celui-ci, on répand environ 15 à 16 centimètres de terreau fin préparé d’avance (dès le mois de décembre ou janvier), par des mélanges d’ancien fumier décomposé, de bonne terre de jardin criblée et de balles pourries, plus une certaine quantité de sable ; enfin ce terreau doit être meuble et aussi fertile que possible. A cet effet, on ajoute encore quelquefois des germes d’orge. Un préservatif presque généralement employé contre l’invasion toujours à redouter des vers et des taupes consiste à disposer, sous la couche inférieure du fumier, un lit de débris de chanvre. On évite aussi que le dessus du terreau ne devienne ni trop meuble et trop poreux ni trop terreux : dans le premier cas, les petits radicules ne sont pas soutenus;
- I* Cependant cette opinion ne saurait être appliquée d’une manière absolue à tous le» terrains ; car il y a en Allemagne et en Hollande des contrées où le tabae est cultivé avec succès deux années de suite sur le même champ. Même en Alsace, P*wil cas peut être cité exceptionnellement pour quelques cultures à l’exportation.
- L’âttolement triennal modifié est en usage dans toute la partie méridionale du àÉpartement, depuis Strasbourg jusqu’à Schelestad. Le système triennal pur est presque généralement suivi tout le long des monlagnes, depuis Schelestadt jusqu'à Wiasembourg. Ainsi, dans la partie sepfentrionale, c’est la rotation biennale qui domino.
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- dans le second, les arrosements fréquents qu'il faut faire peuvent tasser la surface outre mesure; on y remédie, soit par une adjonction de sable, soit par un léger binage au râteau. On compte une couche de 9 à 9 1/2 mètres carrés, sur lesquels on répand à peu près douze cuillerées ordinaires de graine ponrse procurer les plants nécessaires à I hectare, ou environ 30000 pieds de tabac. Le terreau disposé, et après qu’il s’est un peu tassé, on sème, le plus souvent vers la fin de mars. Les uns emploient de la graine, après l’avoir fait germer artificiellement, d’autres par moitié de celle-ci et moitié de graine non germée; enfin on sème beaucoup de graine telle quelle, et ce procédé ne paraît pas être le plus mauvais. On recouvre la semence légèrement avec un peu de terreau criblé, ou bien tout simplement en y passant le râteau.
- Pour y maintenir l’humidité, on laisse la couche couverte de paille ou de paillassons, jusqu'à ce que la graine ait levé*, puis on fruit la croissance avec une attention bien nécessaire, arrosant souvent mais sans excès, couvrant la couche pendant la nuitou tant que le froid paraît trop vif, et lui donnant de l’air et de la lumière aussi souvent que la température le permet, en tenant en outre le semis purgé de mauvaises herbes. Si dans les binages les collets des plants se dégarnissent, on y répand un peu de terreau. Pour activer, si cela est nécessaire, la végétation, une dissolution de fiente de poules ou de pigeons est souvent employée avec succès.
- Plantation. — Naturellement l’état des replants est une des premières conditions pour déterminer l’époque du repiquage; ils doivent avoir à peu près six feuilles et 10 centimètres de haut pour être employés ; la température du printemps peut les avoir plus ou moins favorisés, et, par cette raison, la plantation être possible plus ou moins tôt; c’est le plus souvent entre le 20 mai et le 10 juin qu’elle a lieu ; du reste, le dernier terme fixé par les règlements administratifs est le 25 juin.
- Il est recommandé aux cultivateurs de planter dès le 15 mai, si cela est possible, jusqu’aux premiers jours de juin, selon les situations et les natures de terrains, afin de pouvoir récolter fin août ou commencement de septembre. Les semis sur couches doivent être détruits au 1er juillet.
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- L’opération du repiquage exige un certain savoir-faire qui a’est pas inutile au succès de la plantation, que l'on pratique comme il suit : après avoir fixé le cordeau (toujours dans le sens de la longueur des champs), on presse légèrement du pied la place destinée au plant, puis, avec le plantoir, on fait un trou un peu incliné, dans lequel on entre la racine avec soin; enfin on pique à côté du premier un second trou vertical. De cette manière, en appuyant doucement contre le replant, on serre en terre les radicules sans étreindre le collet. C’est là le point délicat. Le cordeau porte des marques qui indiquent la distance entre les plants, ordinairement de 30 en 30 centimètres, et la distance entre les lignes est mesurée à 60 centimètres; quelquefois on plante aussi à 60 centimètres en tous sens. Le chiffre porté par le règlement est de 30000 plants par hectare, avec tolérance de t/3 en sus.
- 11 y a des cultivateurs qui mettentun certain nombre de plants de réserve ou intercalaires entre les lignes pour remplacer les manquants ; d’autres trouvent cette précaution inutile. Toujours faut-il passer eu revue, au moins à trois différentes reprises, toutes les lignes, et ne pas oublier de détruire les plants intercalaires aussitôt qu'ils ne semblent plus nécessaires ; quand la quantité de manquants est trop considérable, on aime mieux labourer de nouveau et faire une nouvelle plantait estrare qu'on puisse se dispenser d'arroser lors du repiquage, parce qu’un temps sec est toujours considéré comme plus favorable à ce travail ; d’ailleurs un peu d’eau (ou de Usée bien étendue) assure mieux la reprise. On peut encore arroser après le repiquage, au lieu de le faire en humectant légèrement chaque place qui doit recevoir le plant ; c’est plus facile, et là où cela se pratique, on a remarqué peu de reprises manquées.
- Aussitôt que la plante commence à se développer, on donne un sarclage complet, que l’on exécute indifféremment en soulevant la terre avec la houe, pour laisser ensuite la surface unie, ou en écartant la terre de chaque pied, pour la réunir en petites luttes, une entre quatre pieds ; un peu plus tard, et avant que les feuilles soient trop grandes, on donne un buttage exactement et proprement fait, puis il n’est bientôt plus possible d'entrer avec un instrument. La plante prenant un rapide accroissement,
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- le bouton capital contenant le rudiment des fleurs ne tarde pas à paraître, et il s’agit de l’enlever par pincement.
- Ecimage. — C’est là l’écimage, opération qui doit être très-judicieusement exécutée, car il est facile de comprendre que de la hauteur à laquelle a lieu cet écimage, qui détermine la quantité de feuilles à laisser à chaque pied, dépend en partie lesue-cès de la plantation ; qu'en conséquence, quand on la pratique, il faut tenir compte delà fertilité du terrain. Il est vrai qu’il peut survenir dans le courant de la végétation telles circonstances et telle température qui peuvent aider ou contrarier toutes les prévisions à ce sujet ; il peut arriver, par exemple, qu’en laissant trop peu de feuilles pour une puissante fertilité, la sève ne trouve pas assez de place, et occasionne, sous certaines influences, un état maladif, tout comme une quantité de feuilles disproportionnée avec les forces de production, en ne trouvant pas assez de nourriture, donnera une récolte faible en poids et en qualité. Le but de la fabrication est encore à prendre en considération, c’est-à-dire s’il s’agit d’obtenir des tabacs plus ou moins corsés.
- En Alsace, on laisse le plus fréquemment de huit à onze feuilles, non compris les deux ou trois feuilles inférieures situées à une hauteur d’environ 8 à 10 centimètres du sol. L’écimage et le nettoiement des pieds sont terminés au 2i) août, époque à laquelle commence le deuxième inventaire ou le comptage des feuilles par les employés de l’Administrationl.
- L'mondage. — Après l’enlèvement des têtes de tiges, l’apparition des rejetons (Gitsen) sortant à chaque aisselle des feuilles devient d’autant plus active et épuise d’autant plus la plante, aux dépens des feuilles, qu’on les laisse grandir davantage. Les cultivateurs soigneux ne négligent pas de les enlever au fur et à mesure qu’ils se montrent. Cette opération est continuée jusqu'à maturité de la plante.
- Culture des porte-graines. — On n’écime pas et on laisse monter en fleurs un certain nombre de pieds ; on choisit les plus vi-
- 1. Le premier Inveutaire est celai qui a eu peur Lut de constater la superficie des terrains et le nombre de# plants.
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- gourcux (environ vingt-cinq à trente par hectare), réservés pour fournir de la graine. Quand ils sont montés, les dépouiller des rameaux, mais non des feuilles, pour ne laisser que la couronne, est le moyen le plus à recommander. On plante aussi les porte-graines dans une place spéciale réservée à cet effet.
- Aussitôt que les graines mûrissent, on les recueille en les conservant dans les capsules. S’il survient des gelées avant ce moment, on enlève le pied entier avec les racines pour le suspendre i l'abri et laisser achever sa maturité.
- Ennemis du tabac. — Le tabac a ses ennemis. Il convient de signaler les diverses causes de destruction dont il est menacé. Pour les jeunes plants, ce sont :
- I‘ Les limaces et les pucerons. Pour s’en débarrasser, on place sur la couche de gros croûtons de pain humide ou de larges feuilles qui les attirent et leur servent d’abri, les premiers pendant la nuit, les autres pendant le soleil de midi ; on prend ainsi de grandes quantités de ces insectes.
- 8* La gelée. Quand toutes les précautions n’ont pu en garantir, lorsque les plants ont souffert du froid, il faut ne pas découvrir lscouche pendant le soleil avant de l’avoir arrosée.
- 3* Des petits vers qui attaquent les pieds lors de leur transplantation, mais qui sont rarement assez nombreux pour occasionner des dégâts.
- Pour les plants plus avancés, ce sont :
- Les chenilles1 qui apparaissent pendant tout le cours de la végétation et qu'on peut rechercher sur les revers des feuilles, lorsqu’on y remarque, des trous.
- La rouille, maladie qui attaque les feuilles à leur plus grand développement et plus particulièrement après de longues pluies froides.
- La pourriture des pieds au niveau du sol, provenant aussi de trop d'humidité.
- L'envahissement dcl’OroôimcAaru»i<Ko(fleurdechanvTe),plante parasite qui s'attache aux racines du tabac. Cet envahissement devient surtout désastreux quand il a lieu avant la maturité,
- 1. D'après fourrage cité, principalement celle de iïoetua gamma et de Xbetaa "wticu/oia.
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- car, lorsque la récolte est prochaine, on s’y soustrait en cueillant aussitôt les feuilles. C’est toujours l’indice d’une mauvaise cul. ture, d’un sarclage insuffisant.
- Maturité et récolte. — L’approche de la maturité se reconnaît ù une certaine nuance de la couleur des feuilles, qui du vert brillant a passé au vert mat entremêlé de nombreuses marbrures; enfin, quand les feuilles présentent quelques taches jaunes et que vers les pointes, comme sur les bords, elles se replient en rouleau, alors il est temps de procéder à la récolte. Cela a lieu ordinairement dans la première quinzaine de septembre. Mieux vaut que la maturité ait lieu en août, par la raison que plus tôt on peut cueillir, plus on a de chance d’obtenir une bonne dessiccation. On compte ainsi sur environ quatre-vingt-dix à cent jours de végétation pour le tabac en Alsace, sans comprendre k temps de la pousse des plants sur les couches. On procède généralement à une cueillette complète, c’est-à-dire que l’on enlève toutes les feuilles à la fois. Il faut néanmoins observer ici que les deux ou trois feuilles inférieures, dites feuilles de terre, sont cueillies environ 20 à 30 jours plus tôt, pour être traitées et livrées séparément. C'est de bas en haut du plant que l’on fait b cueillette, en séparant tout de suite le produit en deux ou trois catégories, selon la grandeur. Les feuilles sont placées les unes sur les autres, moitié dans un sens et moitié dans l'autre; puis on en lie une certaine quantité en bottes au moyen d'un lien de paille. Si le temps le permet, on laisse volontiers ces tas préparés se faner un peu pendant la journée, pour ne les lier que le soir. Cette opération faite avec soin n’abîme pas les feuilles, et ces bottes étant compactes risquent moins pendant le chargement et le déchargement. Les planteurs veillent à ce que la feuille soit enlevée proprement sans qu’aucune portion de la tige y reste adhérente. Aussitôt après la récolte, on procède à l’enfilage des feuilles sur ficelles au moyen d’une aiguille de 25 à 30 centimètres de long avec pointe à double tranchant. On voit dans ces moments une grande activité dans toutes les plantations; chez les petits cultivateurs, toute la famille est occupée souvent jusque fort avant daDS la nuit. La longueur des ficelles est préparée d’avance d’après les dimensions des séchoirs (environ 2 mètres de long), les feuilles y sont enfilées de manière qu’il y
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- ait entre chacune une distance d’à peu près 3 centimètres. Les bottes rentrées des champs et qui ne peuvent être préparées dans les vingt-quatre heures soDtplacées debout dans un endroit aéré (ordinairement l’aire delà grange), pour éviter réchauffement. Il n’y a pas d'inconvénient à les laisser dans cet état pendant deux jours, tandis que les tas de feuilles non liés s’échauffait facilement.
- Au fur et à mesure de l'enfilage, on noue les ficelles en chapelets qu’on suspend en plein air pour opérer le premier fanage. Il y a, il est vrai, des planteurs qui se dispensent de ce fanage préalable et suspendent leurs tabacs immédiatement dans les séchoirs; ce qui, avec les arrangements convenables et les soins nécessaires, donne des résultats très-satisfaisants; mais le plus grand nombre malheureusement n’a pas de séchoir spécial, et l’habitude n’est que trop répandue de suspendre les chapelets le long des murs des bâtiments. C'est là positivement une pratique regrettable, car par l’action du soleil la dessiccation devient trop rapide, et la feuille perd son onctuosité et son élasticité. Le fanage en plein air sans abri présente cet autre danger d'exposer le tabac à la pluie, ce qui occasionne des taches. Pour obvier à ces divers inconvénients, on a imaginé les fanoirs en plein air à couvertures mobiles en paille, qui permettent de tenir le tabac en plein air, ou de le mettre à l’abridu soleil ou de la pluie, et même d’un air trop humide, du brouillard, puisqu'à l’aide de cadres en paillassons il est possible de clore le hangar de tous les côtés.
- Au bout de dix à quinze jours de fanage, on'porte les chapelets de feuilles dans les locaux où ils doivent achever leur dessiccation. Là, les chapelets sont ouverts et développés horizontalement dans leur étendue entre deux lattes, en attachant chaque bout de la ficelle à l'une des lattes. On comprend que ce système soit préféré à celui de la suspension verticale des chapelets ou par moitié de chapelets.
- La disposition la plus convenable des séchoirs est celle qui opère une dessiccation lente et graduelle conservant aux feuilles leurs qualités propres ; on doit atteindre ce but par les moyens les plus simples etles moins coûteux. En tous cas, il y a un prin-eipe dominant qui doit toujours présider à tout arrangement de local quelconque comme séchoir ; c'est de régler la circulation
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- de l’air et de garantir le tabac le plus complètement possible de l’humidité, particulièrement de l’humidité des brouillards. Il arrive assez souvent que ces conditions étant observées, on obtient de très-beaux produits en séchant sur de simples gre-niers modérément aérés et éclairés par quelques lucarnes pourvues de fenêtres ou volets; mais alors le fanage préalable est nécessaire. L’Administration a fait de grands efforts pour répandre l’usage des séchoirs spéciaux ; des primes accordées pour les constructions conformes aux modèles prescrits ont amené la création de beaucoup de ces établissements.
- Le prix de construction d’un séchoir a été établi ainsi qu’il suit:
- Pour une culture de 20 are* (aî2“«,50), à 4 francs le mètre, 1,490 fr. »
- — 40 — (745 »), à 3 fr. 60 — 2,607 50
- — 60 —(1,117 50), à S francs — 3,352 50
- — 100 —(1,862 50), à 3 francs — 5,587 50
- Il est à remarquer qu’il s’agit de séchoirs conformes en tous points à un plan modèle et isolés de tout autre bâtiment. L’aération se fait par des volets réunis par une traverse qui les fait mouvoir simultanément comme les volets des jalousies, avec cette différence qu'ils sont placés verticalement. Ce mode de fermeture ne garantit peut-être pas suffisamment de l’humidité.
- Mise en masse. — Revenant maintenant à la manière dont le tabac est traité le plus ordinairement, quand on remarque que les côtes sont débarrassées de parties aqueuses et que les feuilles ont acquis assez d’élasticité pour ne plus adhérer l’une à l’autre en les pressant, on en conclut que la dessiccation est à point pour opérer la réunion par masse. Comme il s’agit de conserver les tabacs dans cet état pendant quelque temps, il est surtout important qu’ils soient mis dans un local clos et abrité contre les influences de l’air extérieur qui, selon les circonstances météorologiques, peut être ou trop sec ou trop humide. C'est une chambre qu’on prend assez généralement pour cela, puisqueles greniers ou les séchoirs n’y sont pas propres. Il faut donc y porter les chapelets de feuilles, ce quia lieu ordinairement après huit ou dix semaines qu’ils ont passé au séchoir, c’est-à-dire dans la première quinzaine de novembre. Ils restent réunis jo*-
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- qu’au moment où il faut songer à préparer les feuilles pour les livrer aux magasins de l’État. La préparation comprend le triage, le manoquage et la mise en bottes.
- Préparation pour la livraison. — Le triage est exigé par grandeur et surtout par qualité et par couleur des feuilles ; il s’agit donc de réunir dans une même catégorie toutes celles qui sont semblables. Ce travail exige un coup d’œil exercé pour apprécier convenablement et promptement la nature de chaque feuille comparativement aux types qu’on a d’abord adoptés.
- Les manoques sont la réunion de vingt-cinq feuilles liées par plusieurs tours d’une feuille de même espèce, à 6 centimètres de l’extrémité des caboches pour les grandes, et à 4 centimètres pour les petites. Les bottes sont la réunion de dix manoques ordinairement placées en deux rangées de cinq manoques chacune, l’une superposée à l’autre, serrés par une ficelle.
- On commence à trier et à manoquer, selon l’importance de la récolte, jusqu’à quatre et six semaines avant la livraison.
- La mise en bottes n’a lieu que le moins de temps possible avant la livraison.
- livraison. — Les livraisons ont lieu deux fois chaque année, du 25 octobre au 20 décembre à peu près pour les feuilles de terre, puis du 15 janvier au 15 avril pour les grandes feuilles. L’Administration fait indiquer d’avance par des tableaux publiés dans chaque commune le jour de livraison fixé pour chacune d’elles. L’ordre dans lequel les communes sont appelées à livrer est réglé : pour les feuilles de terre, selon l’état plus ou moins avancé de la dessiccation ; et pour les grands tabacs, d'après une combinaison de séries de quinze jours, de telle sorte que les communes qui ont été comprises dans la première série une année seront dans la dernière série l’année suivante. Pour déterminer le nombre de planteurs assignés chaque jour à chaque balance, l’Administration a fait un travail d’évaluation des récoltes.
- Il y a à présent deux magasins à Strasbourg, un à Schelestadt, nn à Benfeld et un à Haguenau.
- Au jour fixé, les planteurs apportent leur récolte au magasin où ils sont appelés, et leurs tabacs y sont reçus, pesés et classés
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- par des experts, dont deux attachés à l’Administration et trois étrangers à celle-ci, nommés par le préfet et assermentés.
- Les différentes catégories de feuilles qui ont dû être faites par les planteurs sont présentées et pesées chacune séparément, et c’est sur l’examen d’un certain nombre de bottes prises au hasard dans chaque pesée que les experts fixent le prix, d’après une éc.belle adoptée par arrêté préfectoral. Chaque planteur reçoit un bulletin renfermant les résultats de l’expertise, et peut toucher son argent le même jour.
- Le comptage des bottes permet la vérification immédiate du nombre de feuilles qu’a livré chaque cultivateur ; il est inscrit aussitôt sur le compte ouvert à chacun d’eux par les inventaires, et comparé au nombre de feuilles dont ce compte se trouve chargé. S’il y a un manquant que l’onne puisse justifier, le cultivateur est tenu de payer la différence.
- ESTIMATION DES FRAIS DE CULTURE D’UN HECTARE DE TABAC
- Fermage.......................................... 200fr,00
- Contributions.................................... 12, 50
- Les 8/5 d'une fumure complète de 40 charges à 20 fr.
- Tune......................................... 480, 00
- (Les deux autres cinquièmes devant s’appliquer aux cultures subséquentes.)
- Transport du fumier................................. 36, 00
- Trois façons complètes à 15 francs Tune............. 45, 00
- Valeur de la semence................................. 1, 50
- Transport des feuilles au séchoir................... 15, 00
- 12*‘\500 de ficelle à l‘,40......................... 17, 50
- Transport au magasin de livraison................... 20, 00
- Loyer d'un séchoir.................................. 30, 00
- Confection et entretien d’une couche................ 60, 00
- Répandage du fumier, 3 journées...................... 4, 50
- Repiquage des plants, 20 journées d’homme et 10 journées de femme....................................... *2, 00
- 1. D'après M. Ringeissen, maire de Falff, canton d’Obernay. (Extrait d'aa Rapport de M. de Dartein à la Société des Sciences, Agriculture et Arts du Bas-Rhin.)
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- Sarclage, 40 journées d’homme; buttage, 40 journées. 30, 00
- Écimage, 5 journées d'homme........................ 7, 50
- Émondage, 15 journées de femme; nett03rage, 5jour-
- néesdeferame.......................................... 24,00
- Cueillette de feuilles de terre, 7 4;2 journées de femme. 9, 00 » desgrandes feuilles, 47 4/2 » > ... 24, 00
- Confection des chapelets........................... 25, 00
- Suspension des chapelets et soins à la pente, 20 journées d’homme....................................... 30, 00
- Triage des feuilles, 20 journées d'homme et autant de
- femme.............................................. 54, 00
- Manoquage, 5 journées d’homme et 10 journées de
- femme.............................................. 49, 50
- Façon des bottes, 5 journées d’homme et 3 journées
- de femme........................................... 43, 50
- Arrachage des souches................................. 42,00
- Total. . . . 4209, 50
- Je cite le décompte qui précède àtitre de simple renseignement; mais je puis cependant ajouter qu’il exprime assez bien les dépenses de la culture dans la plus grande partie du département ; l’élément le plus variable est la fumure, qui n’esl pas partout aussi forte que dans l’exemple que l’on a choisi1. Du reste, comme toute base d’un calcul de prix de revient, celle-ci peut être différemment appréciée selon la position du cultivateur.
- 1. Le prix en est aussi un peu élevé danscette partie du Bas-Rhin ; car à Strasbourg une voilure de fumier d’environ 40 quintaux métriques coûte à peu près 30 fr. Dans le susdit compte, ii ne peut être question que de voitures d’environ 20 quintaux métriques.Le mètre cube de matières fécalescoûle 6 fr. en moyenne, et te guano 40 fr. les 100 kilog.
- R y a en outre à remarquer que si-l’évaluation du loyer du séchoir peut pa ralireon peu basse, c'est qu'elle s’applique sans doute plutôt à un local approprié passagèrement à la dessiccation du tabac et non à un séchoir spécial.
- Le loyer pour les terres à tabac est rarement au-dessous de 180 fr. l’hectare. Si pour celles de première qualité il s’élève Jusqu’à 280 à 300 fr., le rendement ®t aussi supérieur à la moyenne : il y en a qui donnent 3,000 kilogrammes à i’heciare. *
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- ScitKLESTADT,. . . IJ.tr 4 137 4014.18" 900.85" 68871* 17408* 1540* 4 8050'. 90
- Hcnfcld 15 950 50191.14 12509.55 718980 187053 1445 55952G.50
- Kraicin 13 1305 65038.34 18259.68 1316820 383088 2037 890210.70
- Roslirim 3 208 5058.72 1230.14 88388 22233 1757 58404.20
- Obernui........ 9 822 35525.30 3887.23 010912 C5GC5 1732 430499.60
- Markolsheim .... 20 84 7 35054.13 2J078.J9 301047 134913 942* 200710.00
- Srlirle.8l.Kjt 2 1-19 0005.78 3802.00 101455 50730 1502 74498.40
- Strasbourg • •.. MoUItL'im 5 103 2213.40 801.74 37779 1347 1 1GGG 23800.50
- liiscliwillcr 9 •17 Î98.8C 23.10 11505 497 1401 7786.20
- Bru math ... .... 19 718 17811.02 2517.01 310098 52302 1060 210885.20
- Ha^uctiau 0 .01 1350.40 » 22443 » 1002 14519.10
- Strasbourg 1 .21 2000.35 i> 38570 n 18G9 26378.10 -
- Geispoltdioin 13 1132 40323.74 8405.37 852001 171723 2098 593156.00
- Snliiilighcim 17 4M 12753.03 381.88 288053 8030 2259 200508.20
- Wawelonc 5 2* 530.00 » 9S9Ü » 18CG 0828.20
- TrucMershcim... 22 100 2703.32 « 55704 » 2017 30592.90 1
- WlSSEMROURG. . . Ltulcrbourg 0 80 • 2028.05 » 20001 » 1012 24000.70
- Wisscmbourg.. .. r> 19 290.11 » 5482 » 1889 1377.80
- Wocrtli o 03 753.57 » 12073 » 1083 9809.00
- Sellh 13 109 1720.44 » 21142 1228 20484.10
- Soulx 22 223 3804.09 n 7557 1 » 1980 45729.00
- Sa VERNE . Ilocltfe.ld c 20 152 2870.00 x> 47920 n 1009 31889.30
- Savcrno 1 8 123.95 » 2032 » 2139 1793.40 I
- Totaux 230 fi» 13 27iOll.CS 730AS.7G *040410 10IC0I8 3470370.00 I
- 1
- Il Rtti'.o .Tlt 1>R IR.1» 7 3207.00 007.001' 0988095* 1364042* 1* 4 7 70582'. 40 1
- 1 Récolte DE 1858 4191.00 522.00 8813541 1179303 * 5937372.20 ||
- 1. La ni0]4OM <1« M«rk<.libaim, j«i l* »<»>>. «< <lo «01 kllogritni t«=K;-------la. —1
- ui*i : (Ht l'Mporlulea, <l« «IC kll<cnaiiu> uulimMI.
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- STATIQUE DES CULTURES INDUSTRIELLES. 327
- ANNfiES RENDEMENT MOYEN, pur hectare. PRIX MOYEN, payé par la régie,
- a» «cultes- de la culture, tant pour la régie que pour l’exportation, dans tout le département. de I0O kilogramme*
- 1SS6 1700 69^,84
- ISM 2120 67 las
- La moyenne du rendement pendant les vingt années de !$3$ } (855 a été de 1844 kilogrammes par hectare Le tableau suivant pourra donner une idée et de la variation îles prix payés par la Régie, et de l’échelle fixée pour les différentes classes de tabacs selon leur qualité :
- Depuis 1856, les prix sont restés les mêmes ; mais on a ajouté.
- pour encourager la livraison de feuilles propres aux robes de cigares, une prime de 30 francs par 100 kilogrammes aux prix de l~, et 3‘ classe, c’est-à-dire de 90, 80 et 70 francs.
- Cet appel fait aux agriculteurs a porté ses fruits.
- On l'a dit, la plante à argent par excellence pour les cultivateurs de l’Alsace, c’est le tabac. 11 paraît hors de doute qu’elle ne le serait plus au même degré si la plantation était libre ; dans ce cas, il en serait comme pour la culture faite en vue de l’exportation, où la demande est inégale, les prix incertains et le plus souvent inférieurs, depuis quelques années surtout, à ceux consentis par la Régie. A certains moments, il y aurait plantation exagérée, ainsi que cela est arrivé autrefois, et comme cela
- I • Ces dieers chiffres ro'onl élé
- liqués S l’Inspection de culture.
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- 328 STATIQUE
- arrive encore aujourd’hui dans les pays voisins. Il faut d’ailleors reconnaître que la culture du tabac a été grandement améliorée sous l’influence de l’Administration.
- Voici les chiffres des prix payés pour les tabacs exportés à l’étranger :
- U tme. GnnUi t«u»IU*. Moyraoe *0**
- 1857 .............. 79fr,3l 63Ir,32 66“,85
- 1858 ........... 50, 00 54, 09 53, 20
- 1859 ............ 43, 01 51, 27 48, 22
- La différence qu’on remarque entre les prix de 1837 des feuilles de terre et des grandes feuilles indique bien jusqu’à quel point les demandes varient.
- Un des principaux cultivateurs pour l’exportation, il. Th. Bar-thelmé de Sand, aurait reçu pour ses tabacs :
- En 1856........... 80 francs par 100 kilogrammes.
- En 1857........... 63 » »
- En 1858 .. 38 à 60 » »
- pour des récoltes de 2230 à 2750 kilogrammes par hectare.
- La rotation suivie par M. Barthelmé est :
- 1** année. Tabac recevant de 90 à 100 mètres cubes de fumier à demi consommé, par hectare.
- 2e année. Betteraves.
- 3° année. Froment.
- 4a année. Retour du tabac recevant de 90 à 100 mètres cubes de fumier à demi consommé, par hectare.
- Il plante 36000 pieds à l’hectare à 30 centimètres sur 56, laissant à chaque pied quatorze à seize feuilles.
- La culture pour l’exportation est soumise aux mômes règlements et à la même surveillance que celle faite pour la Régie, à cette différence près que les déclarations de planter sont reçues pour telle surface (au-dessus de 20 ares} qu’on le demande, et que l’Aministration ne s’occupe pas de la qualité du produit, mais seulement de la quantité de feuilles récoltées.
- Les permis de culture pour la Régie sont limités selon la répartition par arrondissements et communes du nombre d’hectares assigné au département. Lors des livraisons on prend des
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- DES CULTURES INDUSTRIELLES. 329
- notes sur l’état de chaque récolte, sous le rapport de la qualité ou nature du tabac, et des soins donnés à la dessiccation ; puis, au moyen de ces notes combinées avec les renseignements fournis par la surveillance de culture, l'Administration peut éliminer ceux des planteurs qui ont mal travaillé. Or, comme il y a, surtout depuis l’élévation sensible des prix, plutôt excédant de demandes deculture, puisqu'elle est recherchée comme une faveur, on comprend qu’il y a dans cette espèce de choix une possibilité plus certaine d’améliorer les produits. Il faut dire que le but d’approvisionner le magasin de l’État de marchandises aussi belles que possible est évidemment poursuivi avec une sérieuse attention. C’est pour ne pas s’écarter de cette règle que l’Administration a cru devoir interdire la récolte des regains ou seconde pousse de petites feuilles de gitz, et des essais auraient démontré que ces feuilles, qui jamais ne parviennent à maturité et ne réussissent d’ailleurs que dan.s certaines années favorisées, ne peuvent donner que des produits manufacturés des plus inférieurs. Les renseignements recueillis sur l'emploi des regains dans le grand-duché de Bade et le Palatinat indiquent que la cueillette de regain n’est pas là une pratique générale, et qu'elle n’a lieu que dans les années qui sont propices à cette opération. La récolte principale a-t-elle été abondante dans les deux pays, par exemple, il n’y a guère de chance pour les regains; mais on peut en espérer quelque chose quand la récolte a manqué, ou qu’en Hongrie les tabacs n’ont pas réussi ; encore faut-il-qu’une arrière-saison favorable vienne se joindre à ces circonstances. Quelques planteurs laissent pousser les gitz dans l’unique but de les enfouir en vert. Ceux qui les vendent les enlèvent non-seulement avec la tige qu’elles poussent avant le déploiement de la feuille, mais encore avec un lambeau de la tige principale. La dessiccation de cette végétation arriérée est difficile et par cela même souvent incomplète. Dans le pays de Bade on manipule les regains de différentes manières ; on y ajoute de fortes doses de sel et de salpêtre, afin d’en prévenir la décomposition. Les feuilles sont entremêlées de feuilles sèches de betteraves; elles servent aussi à fabriquer des tabacs à fumer qui se vendent 60 centimes le kilogramme en paquets parfaitement étiquetés, ou l’intérieur de cigares dont on donne trois pour 5 centimes. Les tiges, après avoir passé par de nombreuses manipulations, sont
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- 330 STATIQUE
- r&pées et converties en tabac & priser, qne l’on parfume à h violette ou à la rose. On peut au reste se faire une idée du peu de valeur des regains quand on voit les produits de cette fabrication compliquée livrés i si bas prix.
- A l’intéressant exposé d'e la culture de l’Alsace, j’ajouterai quelques renseignements recueillis en Amérique.
- Le tabac est originaire dunouveau monde; ainsi que plusieurs plantes & l'usage de l'homme, on ne l'a pas encore rencontré t l'état sauvage1 2. C’est sans aucun doute par la rapidité avec laquelle il accomplit le cycle de sa végétation que sa culture est réalisable dans les latitudes élevées. Les chaleurs estivales de l’Europe suffisent à son développement, à sa maturité ; chaleurs, au reste, qui égalent et surpassent même quelquefois celles des climats tempérés intertropicaux. Dans les pays équatoriaux ou cultive le tabac dans une zone verticale fort étendue : depuis le niveau de la mer jusqu’à l’altitude de 2000 mètres, c'esû-dire dans des stations oh la température varie de 27 à 18 degrés. U culture dure d’autant plus de temps que la température est moins élevée. Ainsi, à partir du repiquage, M. Codazzi a constaté que la récolte a lieu :
- Après 175 jours dans les localités ayant une température detü*.
- » 130 » » » 22*.
- » 120 * » » 25*.
- » 100 » » > 26 à 27*.
- Ces observations ont été faites dans la Cordillère des Andes '. Il est incontestable que le climat exerce une très-grande influence sur la qualité du tabac. Celui qu’on obtient sur les plateaux des Andes, en Virginie, ou en Europe, ne saurait en aucune façon être comparé au tabac de la Havane ; d’Ambalema', dans la vallée de la Magdalena ; de Cali, dans la vallée du Cauca ; à Giron,
- 1. De Casdolle, Géographie botanique raisonnée, p. $48.
- 2. Codazzi, Besumen delà geogrttfia de Venezuela, p. 148.
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- DES CCLTCRES INDUSTRIELLES. 331
- dans le Socorro ; à Varinas, dans les Llanos ; là, en un mot, où la température ne descend pas beaucoup au-dessous de 24 de-.grés, et où, par suite de sa fécondité naturelle, la terre ne reçoit pas d’engrais.
- En Venezuela, la culture est pratiquée avec une rare intelligence; dans les stations qui ne sont ni trop sèches ni trop pluvieuses, on estime que dix plants sont nécessaires pour produire \ kilogramme de tabac marchand ( tabaco curado), c'est à peu près U quintaux par hectare. Comme rendement de surface cultivée, ce n’est pas plus que ce que donnent les sols surabondamment fumés de la France, de l’Allemagne et de la Flandre; mais le produit annuel peut être supérieur, par la raison qu’entre les tropiques la végétation n’est jamais interrompue. Ces plants sont généralement plus espacés qu'en Europe; il est rare que 1 hectare en porte plus de 29000, et fréquemment, dans les régions chaudes, ce nombre est loin d’être atteint. On estime alors que vingt pieds de tabac donnent seulement -1 kilogramme de produit marchand. On sème la graine sur des fonds extrêmement riches. Les plants sont repiqués à l’âge de quarante-cinq ou cinquante jours, en les plaçant en lignes éloignées l’une de l’autre de lm,2 à 1°,5. Sur ces lignes parallèles les pieds ont entre eux un espace de 60 à 70 centimètres. Pendant les premiers jours on recouvre les plants repiqués avec des feuilles de bananier pour les préserver de l’ardeur du soleil. On écime lors de l’apparition du bourgeon floral. On reconnaît qu’une feuille est parvenue à la maturité à la facilité avec laquelle elle se rompt, à la tendance à l’enroulement, à une teinte caractéristique, et surtout à une tache bleue qui se montre sur le pétiole. Ce dernier indice est toutefois difficile à saisir, et j’avoue que, lorsque je visitai les grandes et belles plantations des vallées d’Aragua, je ne parvenais pas à voir nettement la tache bleue que les employés de la Régie signalaient à mon attention. Les feuilles ne mûrissent pas simultanément; aussi l’une des préoccupations constantes du planteur est d’arracher celles qui offrent tous les signes do la maturité.
- Après la cueillette, les feuilles sont portées sous des hangars où on les étend superposées deux par deux sur des claies disposées pour les recevoir; elles prennent bientôt une couleur jaune, tout en conservant leur flexibilité. C’est alors qu’après
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- 332 STATIQUE DES CCLTCRÉS INDUSTRIELLES, leur avoir ôté la nervure principale, la côte, on les tord en cordes dont on forme des pelotons du poids de 30 à 40 kilogrammes, que Ton range sur un lit formé de côtes et de feuilles de rebut. On couvre toute la masse et on laisse fermenter pendant quarante-huit heures, en ayant la précaution d’arroser si la matière parait trop sèche; si la température s’élève et si elle devient trop intense, on la modère en écartant les pelotes ou en les découvrant. Après la fermentation, les cordes sont déroulées ét exposées à l’air, à l’ombre. Le tabac reste suspendu sous les hangars jusqu’à ce que, en l’exprimant, il n’en sorte plus de jus; on lui donne alors la dernière façon, consistant à en former de petites carottes, des manoques du poids de quelques kilogrammes. Le tabac ainsi préparé possède une couleur foncée ; il est gras, d’une combustion assez difficile, surtout quand l’arrosement pendant la fermentation a eu lieu avec de l’eau légèrement salée. Ce traitement est désigné sous le nom de cura negra, pour le distinguer du traitement sans fermentation, la cura seca, qui se rapproche beaucoup de celui que l’on pratique en Europe pour la préparation du tabac à fumer.
- Paris. — Imprimerie de P.-A. Boi'BDiRR et Cie, me de* Poitevin*, S. lœpr.nuuw de J» Ssaeté «ci Ingénieur* elvU*.
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- LIS ItÉCOMES A L’EAPOSITIOJi
- de 1867
- »*Aa N. II. TRESCA.
- La distribution des récompenses de l’Exposition internationale de 1867 avait été fixée par avance au 1” juillet, et il a fallu que, pour cette époque, les travaux de tous les jurys soient régularisés et classés, à l’exception de quelques décisions réservées qui ne pourront recevoir de solution définitive qu’à la clôture de l'Exposition; les machines servant à distribuer la force motrice, ou celles qui ont pour objet l'alimentation de l’eau dans les divers bassins, sont nécessairement dans ce cas.
- Les jurys de classe, au nombre de 03, ont fonctionne isolément, et leurs décisions, après avoir été examinées par les jurys de groupe, composés des présidents et des rapporteurs de chaque classe, ont dit être soumises à la sanction d’un conseil supérieur chargé de maintenir une juste pondération entre les différents groupes.
- le fractionnement un peu exagéré des classes a eu le mérite défaire ressortir immédiatement combien le nombre de médailles, précédemment fixé par la Commission impériale, était insuffisant pour répondre à tous les mérites qui appelaient une récompense. Aussi s’csl-on écarté avec une grande libéralité du
- Ce nombre a été augmenté successivement, et le résultat définitif, tel qu’il a été proclamé le 1er juillet, donne les résultats
- suivants :
- 6i grands prix.
- 883 médailles d’or.
- 3033 médailles d’argent.
- 6303 médailles de bronze.
- 3601 mentions honorables.
- . Vil. 22
- 0600
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- 334 LES RÉCOMPENSES
- Au total 40 706 récompenses sur environ CO 000 exposants. Cette proportion, notablement plus faible qu’elle n’était aux précédentes expositions, entre le nombre des exposants récompensés et le nombre total des exposants, a permis cependant déjuger chacun suivant les progrès réalisés et dans une mesure parfaitement satisfaisante.
- Tous les organes de la presse ont rendu compte de l’imposante cérémonie dans laquelle l’Empereur a distribué les décorations et les grands prix.
- D’un autre côté, la liste officielle des récompenses a fait connaître au public et aux intéressés tous les détails de cette attribution de médailles qui forme un volume entier.
- L’immensité de l’entreprise a nécessairement laissé dans l’ombre plus d’un détail intéressant. II est assez difficile de trouver, dans cet ensemble, les faits les plus véritablement saillants, et il nous a semblé que nous rendrions quelque service à nos lecteurs, si, dans le but d’appeler leur attention sur les principales découvertes, nous leur signalions spécialement les grands prix qui ont été proclamés. Les motifs qui ont déterminé leur attribution sont presque tous très-dignes d'intérêt, et en les indiquant d'une façon sommaire, nous aiderons à faire comprendre combien l’œuvre était grande et combien de mérites elle a su rassembler.
- Hâtons-nous de dire d'abord que, contrairement à la pensée première, les administrations publiques et les manufactures de l’État sont restées en dehors du concours. C'est ce qui explique l’absence, parmi les grands prix, des manufactures de Sèvres, des Gobelins et de Beauvais, et de tant d'autres institutious que les expositions précédentes avaient toujours comptées aux premiers rangs.
- Ainsi restreinte, par des considérations d'ordre supérieur, la liste des grands prix n’en est pas moins fort instructive, et l’on formerait un tableau déjà saisissant de la marche industrielle de notre époque, en se bornant à en faire une sommaire énuméra-
- Si dans un travail plus spécial et plus étendu, que nouscomp* lions entreprendre, il nous était permis de rattacher chacune des questions soulevées par ces grands prix à quelques-unes des industries qui ont avec elles une certaine connexion, combien
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- A L'EXPOSITION UNIVERSELLE DE 1807. 356
- serait-on surpris de reconnaître que chacune de ces questions a scs racines dans l’état général des connaissances antérieures, et que bon nombre de branches fécondes se développent aussitôt qu’une première application d’une nouvelle idée se fait jour.
- Pour le moment, nous nous bornerons à une simple nomenclature, restreinte aux traits caractéristiques les .‘plus saillants.
- Nous sortirions de notre cadre habituel si nous osions aventurer un regard sur les œuvres d’art, qui appartiennent au premier groupe de la classification générale, adoptée par la Commission impériale. La France et la Belgique sont au premier rang pour la peinture, l'Italie et la France pour la statuaire!; mais quelque considérable que soit pour un pays l’excellence de sa supériorité artistique, il est difficile de comprendre lo parallélisme que la simultanéité des récompenses tendrait, à première vue, à établir entre des mérites d’ordres si différents. L’industriel qui fait vivre tout un canton et qui compte par millions le chiffre de ses affaires, se croit un grand personnage à côté de l’artiste le plus éminent, qui de son côté se persuade trop que l’art est exclusivement l’expression suprême de l’intelligence. L’Exposition de 1867 n’aura pas contribué à écarter cet antagonisme entre les opinions, et les représentants de l'industrie se plaignent delà place, suivant eux trop large, qui a été faite au premier groupe dans la distribution des récompenses. Il serait plus exact de dire que Ton aurait vu avec plaisir, sans rien retrancher à ce qui a été si légitimement accordé, un plus grand nombre do fabricants grossir la liste des récompenses élevées. L’industrie est en effet plus en progrès que n’est l’art; elle pourrait craindre que l’opinion contraire ne s’accréditât à la suite de l’attribution des récompenses.
- Laissant de côté le premier groupe, pour lequel nous sommes absolument incompétents, nous donnerons quelques aperçus sur es grands prix, au nombre de 49, attribués ù l’industrie et aux applications de la science.
- Ces 49 grands prix n’ont pas tous leur raison d’être dans des motifs absolument techniques, mais la plupart d’entre eux pourront faire l’objet de considérations motivées et d’appréciations sérieuses.
- Les grands prix qui ont étc décernés représentent sans doute les principales améliorations dues aux efforts intellectuels qui
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- 33U LES KÉCOMPENSES
- ont été mis, dans la seconde moitié de ce siècle, au service des besoins toujours plus pressants de l'industrie; mais pour avoir une idée complète de ces efforts et des résultats qu’ils ont produits, il faudrait y joindre tout ce qui a été récompensé d’une manière moins éclatante par des distinctions d’un autre ordre, et tout ce qui a été mis hors de concours comme représentant plutôt l’œuvre des administrations publiques que celle des personnalités.
- Les travaux publics, qui out pris de si grands développements dans les principales contrées de l’Europe et de l’Asie, pourraient, à eux seuls, fournir de précieux enseignements sur les progrès de ce siècle; ceux de la marine, plus productifs que ceux de la guerre, prendraient, dans une revue complète, une place considérable, et ils out revêtu cette fois une forme telle que, d’avis unanime, la première palme avait été décernée par acclamation à la marine de la France, par les représentants mêmes de l’amirauté anglaise, surpris de cette incontestable supériorité.
- D’un autre côté, le jury comprenait un grand nombre d’industriels dont les produits se sont trouvés aussi hors de concours, bien qu’ils dussent entrer pour une part notable dans la nomenclature des progrès accomplis. 11 sera nécessaire de faire connaître, dans une note spéciale, celte part importante.
- Les neuf prix du deuxième groupe, désigné sous la dénomination de groupe des arts libéraux, se font remarquer par des mérites très-divers.
- 1. MM. Marne et fils ont donné à leurs établissements d’imprimerie et de reliure, de Tours, un développement extraordinaire. Favorisés par la libre disposition d’un capital considérable, ils sont arrivés à une production dont aucun établissement de même nature n’a su approcher. La maison Marne occupe dans son enceinte plus de mille ouvriers, auxquels il convient d’en ajouter un égal nombre pour tenir compte des travaux faits au dehors. Elle produit aujourd’hui plus de 20 000 volumes par jour. Ses éditions de livres à grand tirage, pour distributions de prix, classiques élémentaires et paroissiens, sont d’un bon marché extraordinaire qui résulte de cette production; mais MM. Manie n’ont pas pour cola négligé les éditions de luxe, et on leur doit plusieurs publications, parmi lesquelles nous nous bornerons à citer
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- la Touraine et la sainte Bible, qui sont, sous ce rapport, très-remarquables. Du reste, tout le succès est évidemment dû à une organisation excellente dans tous ses détails, sans qu’au point de vue technique on puisse citer aucune invention importante. On trouverait difficilement un autre exemple de cette prépondérance favorable de l'élément administratif par rapport ù l’élément technique d’une grande usine.
- Quant aux reliures, qui occupent à elles seules plus de sept cents ouvriers, elles se distinguent toutes par ces mêmes caractères : ou elles sont d’un bon marché inouï, ou bien ce sont de véritables œuvres d'art que l’on ne trouverait nulle part ni mieux faites ni mieux étudiées.
- 2. L’Empire du Japon, pour sa papeterie, ses objets d’art industriel, sa sériciculture. La perfection de l’exécution des objels en fer damasquiné est de nature à confondre l’ouvrier le plus habile de nos meilleurs ateliers, et tout porte à croire cependant que les procédés sont très-restreints dans leurs moyens d’action, et consistent surtout dans l’habileté manuelle de l’exécutant. Les laques du Japon, de nuances moins tranchées que les laques de la Chine, ont un cachet de distinction et de bon goût qui en rend l’aspect fort agréable.
- 3. M. de Jacob), pour l’application de la galvanoplastie aux arts. Soyons, sous ce rapport, plus affirmatifs que la rédaction officielle ne semble l’être. M. de Jacobi est l’inventeur primitif des premiers essais de galvanoplastie, et lorsque l’on examine, chez M. Christotle et chez M. Oudrv, tout le parti que l’on a pu tirer de ce moyen entièrement nouveau, on doit comprendre que nous nous proposions d’examiner en détail toute l’histoire de celle importante découverte. On peut voir, dans le département russe, les épreuves déjà fort belles obtenues tout d’abord par M. de Jacobi, dès l’année 1838.
- 4. M. Garnier : gravure héliographique. M. Garnier a résolu, d’une manière plus complète que ses devanciers, le problème de la conversion d'une épreuve photographique en une planche gravée, sans que la main de l’artiste ait aucunement à intervenir dans cette transformation : le procédé repose sur l’action successive de la lumière sur le bichromate de potasse, et d’un acide sur la planche de métal. Cette planche est tout d’abord enduite de bichromate, additionné de matière organique, des-
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- 33S LES RÉCOMPENSES
- tinée à accélérer la réduction sous l’influence des rayons solaires; cette réacliou durcit les parties impressionnées, et lorsqu’on vient à promener à la surface de la planche, avec un blaireau, des poudres fines de charbon, d’émail pulvérisé, de résine, elles adhèrent seulement sur les points que le soleil n’a pas desséchés; leur degré d’adhésion est, en quelque sorte, en raison inverse du degré de dessiccation. Si l’on attaque ensuite la planche par un acide, après un lavage destiné à mettre à nu les parties non impressionnées, celles-ci seront seules attaquées, et elles le seront d’autant plus profondément que l’action de la lumière avait été moindre. La gravure qui résulte de ces opérations reproduit avec une grande netteté toutes les nuances et le modelé de l’original.
- 5. M. A. Sax : Instruments à vent, en cuivre. On a beaucoup parlé de toute la série des nouveaux instruments en cuivre de M. Sax. Les tribunaux ont eu maintes fois à s’en occuper pendant que les musiques militaires les portaient à la connaissance du public. M. Sax a eu raison de scs contrefacteurs, et l’on peut dire que les instruments qui portent son nom, sous toutes les formes, ont facilité l’exécution et enrichi la musique militaire d’effets incomparablement plus énergiques et plus sûrs que ceux dont elle était antérieurement en possession.
- 6. M. Mathieu : instruments de chirurgie. Les nouveaux instruments de M. Mathieu, ceux qui sont plus particulièrement destinés à agir sur les organes internes, montrent une fois de plus que, sous le rapport matériel, nos chirurgiens n’ont, pour ainsi dire, qu’à ordonner pour obtenir tout ce qui est nécessaire aux opérations les plus délicates ; aussitôt qu’ils ont indiqué ce qu’il faut atteindre et ce qu’il faut éviter, les artistes tels que Charrière et Mathieu leur fournissent les moyens d’exécution les mieux appropriés. On a surtout remarqué, chez M. Mathieu, les membres artificiels (le bras de Roger entre autres) qui, malgré leur étonnante légèreté, peuvent être doués de tous les mouvements qu’ils sont destinés à remplacer.
- 1. M. le Père Secchi : météorographie et travaux météorologiques. Les appareils de M. Seccbi, directeur de l'Observatoire de Rome et membre correspondant de l’Académie des sciences, sont les plus complets et les plus sûrs parmi ceux qui peuvent noter toutes les dircon stances des divers phénomènes mé-
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- téorologiques. Les transmissions ordinaires y sont remplacées par des transmissions électriques qui permettent l’enregistrement, à une grande distance du Heu de l’observation, et la forme sous laquelle les tracés se produisent ainsi, initie, à première vue, à tous les détails des variations qui se produisent à chaque instant dans la pression barométrique, dans la température, dans la direction et dans l’intensité du vent, etc.
- 8. M. Brunetti, de Padoue : préparations anatomiques d’une si grande perfection, que le jury des récompenses a pense qu'elles devaient être signalées comme un service important rendu à l'art médical.
- 9. M. Eicliens : instruments d’astronomie. M. Eichens, qui dirigeait depuis longtemps les constructions que MM. Lerebours et Secretan ont exécutées pour l’Observatoire de Paris, s’est décidé, bien récemment encore, à former un établissement distinct. Il y a apporté toute la supériorité qu’on lui connaissait; mais il est juste de dire que la récompense exceptionnelle dont i! a été l’objet s'adresse bien plus encore à l’ancien chef d’atelier qu’au constructeur actuel, puisqu’elle figure, dans la liste générale, au nombre des médailles accordées aux collaborateurs. Elle n’en est pour cela que plus méritoire et plus digne d’être signalée.
- Le troisième groupe, dit groupe du mobilier, n’a donné lieu qu’à trois prix ; et encore ces prix s’adressent-ils bien spécialement à la destination que le titre de ce groupe semble indiquer?
- 10. 31. Fourdinois : meubles de luxe. il. Fourdinois est, depuis longtemps, le plus habile ordonnateur de ces meubles spéciaux qui, faits pour les expositions, sont de véritables monuments de bon goût et de travail exquis. Sous ces deux rapports, il n’a point d’imitateurs sérieux; mais on admirerait plus volontiers, dans l’intérêt général, cinq à six meubles à 10 000 francs chaque (ce serait déjà un fort beau denier) que sa magnifique bibliothèque de Tà 000 francs, qui ne convient certes pas à toutes les bourses.
- 11. M. Klagman, dont la mort remonte à moins d’une année, était plus démocratique et plus varié dans ses œuvres : en même temps qu’il fournissait à la manufacture de Sèvres quelques-uns de ses plus beaux modèles, en même temps qu’il ornait nos
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- places publiques de leurs fontaines les plus monumentales, il travaillait pour cette belle industrie du bronze qui n’exisle, pour ainsi dire, que chez nous.
- 12. Cristallerie de Baccarat. Ce qui frappe surtout dans l’exposition de cette usine, ce ne sont pas les grands objets;ce sont surtout les petites pièces des services de table, si belles de couleurs, si pures de formes, si bien taillées et polies, et qui sont saluées par tous les visiteurs avec un mouvement bien marqué de surprise et de joyeuse satisfaction.
- 13. Dans le groupe IV, consacré au vêtement, la ville de Lyon a seule été distinguée par une récompense exceptionnelle; encore doit-on se demander si le conseil supérieur, en appelant, sous cette forme, l’attention publique sur les établissements fondés pour le perfectionnement de l'industrie de la soie, n’a pas voulu désigner les efforts persévérants de la chambre de commerce. C’est, en effet, cette chambre, héritière de l’ancien conseil de commerce, qui a déterminé, par ses libéralités et son initiative, l’institution d’une commission spéciale avant laboratoire et atelier, l’achat des graines les plus recommandables, la conduite d’éducations privées, les expositions collectives de soieries, l’achat des inventions qu’il y avait intérêt à mettre dans le domaine public, le premier établissement de la condition des soies, enfin la création du musée d’art industriel de la ville de Lyon. Nous ne parlerons ni des concours ouverts, ni des sommes dépensées pour améliorer l’instruction et le sort des travailleurs. La chambre de commerce de Lyon a été le soutien infatigable de l’industrie de la soierie à tous ses degrés, et le promoteur intelligent de la plupart de ses progrès.
- Il n'y a pas eu moins de 13 grands prix dans le groupe des matières premières : c’est qu’en effet il s’agit ici des matières premières, préparées déjà par la mise en œuvre, et non pas seulement des matières brutes. La métallurgie a obtenu 6 de ces grands prix.
- lia 19. Les autres ont été attribués d’une manière presque collective aux efforts tentés en Algérie, au Brésil, en Égypte, en Turquie, dans les Indes anglaises et en Italie, pour développer la culture du coton, dont le manque absolu s’était fait sentir dans tous les pays de grande fabrication pendant la guerre d’Amé-
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- riquc. Grâce à ces efforts, la production du coton n’e.st plus localisée comme elle l’était autrefois,et l’on serait dès aujourd’hui à l’abri des conséquences fâcheuses qui ont accompagné la fermeture du marché américain, si elle venait ù se renouveler.
- Les récompenses de la métallurgie peuvent être plus explicitement caractérisées, en ce qui concerne chacun des établissements auxquels elles ont été attribuées.
- 20. M. Krupp, d'Essen (Prusse], est toujours au premier rang parmi les fabricants d’acier fondu, non-seulement sous le rapport de l’importance de la production, mais encore sous le rapport de l’homogénéité complète des plus grandes pièces. Son canon de 50 000 kilogrammes, le bloc prismatique de iO 000 kilogrammes, montrent bien tout ce que l’on peut exiger de celte industrie, à laquelle M. Krupp a su donner une si grande impulsion. Les usines de M. Krupp emploient <0 000 ouvriers et on n’y compte pas moins de 412 fours pour fondre l’acier, 49 marteaux-pilons et 195 machines ù vapeur.
- 21. MM. Pclin et Gaudetsont, en France, les producteurs d’acier les plus importants; ils ont adopté, comme plusieurs autres établissements, le procédé Bessemer, mais ils sc distinguent encore par la variété infinie de leur fabrication de rails, de roues, de plaques de blindage, d’arbres de toutes dimensions, et c’est surtout au moment où de nouveaux produits deviennent nécessaires, que MM. Petin et Gaudet s’ingénient pour résoudre, toujours et sans perdre de temps, le* problème posé. Les minerais, ils vont les chercher en Sardaigne, ù leurs mines de Saint-Léon, ou bien ils utilisent dans leur usine de Tova, en Corse, ceux de l’île d’Elbe, de la Corse et de l’Algcrie. Leurs usines comprennent, en France, celles de Clavières, de Givors, de Saint-Cha-mond, de Rive de Gier et d'Assailly. Celle de Rive de Gier est consacrée aux grosses pièces de forge, celle de Saiut-Chamond au matériel des chemins de fer; celle d'Assailly, qui produit l’acier, a été récemment pourvue de trois appareils Bessemer produisant ensemble 23 tonnes par jour, et la fonderie d’acicr peut fournir à la fois jusqu’à 15 000 kilogrammes.
- 22. MM. Schneider et C°, qui représentent l’usine du Creusot, ou pour mieux dire qui font vivre tout le pays qui entoure cette usine, sont moins exclusivement métallurgistes, et à côté des fontes et des fers, des qualités les plus exceptionnelles,
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- 23. Dans une autre partie delà France, MM. Japy frères ont des usines non moins intéressantes que celles du Creusot; mais quoiqu’ils emploient aussi les métaux à titre de principale matière première, ces métaux ont chez eux une toute autre destination. D’une part, ils les amènent sous la forme de tous les ustensiles de ménage en fer, en cuivre et en fer-blanc; d’autre part, ils se livrent sur une échelle immense à la fabrication automatique des vis à bois; enfin, des établissements spéciaux sont consacrés, chez eux, à la fabrication des blaucs de montres et de pendules à des prix qu’un outillage mécanique très-perfection né pouvait seul permettre d’atteindre. La grande nouveauté de leur exposition de cette année consiste en pendules de cheminée, à boite de fonte et à rouages parfaite-tement exécutés, qu’ils comptent pouvoir vendre de 6 à tO fr., suivant qu’elles doivent être remontées tous les jours ou toutes les semaines. Cette production à bon marché sera certes un grand service rendu aux populations ouvrières, en même temps qu’elle viendra faire mie rude concurrence aux produits de la Forêt-Noire, dont les représentants se consolent déjà en pensant qu’ils se borneront à fabriquer des boîtes, dans lesquelles ils ne mettront plus que les mouvements de M. Japy.
- M. Besscmcr représente, dans cette liste des métallurgistes les plus éminents, Je procédé qui porte son nom et qui consiste à produire l'acier dans des conditions de prix de revient destinées à se rapprocher de plus en plus du prix auquel on produisait la fonte. 11 enlève le carbone en excès par une insufflation d’air comprimé au travers du métal en fusion, et tous nos grands établissements de la France sont devenus tributaires de l’éminent ingénieur anglais, en se rendant acquéreurs de ses méthodes et de ses appareils. L’application du procédé Bessemer a déjà réalisé le remplacement du fer par l’acier pour divers emplois, et l’on doit considérer ce procédé comme représentant le principal progrès métallurgique de notre siècle.
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- Deux noms complètent la liste des grands prix du quatrième groupe.
- 23. D’une part, M. Triana, de Bogota, a reçu cette haute distinction pour l’importante collection des plantes médicinales et industrielles quil a recueillies à la Nouvelle-Grenade. M. Triana, aujourd’hui attaché au jardin de Kew, s’est illustré dans la science botanique, après avoir débuté comme simple berger. Ses travaux témoignent tous d’un constant désir d’établir avec certitude, à côté des caractères botaniques, le rôle industriel ou médical de chaque plante. Il convient d’ailleurs de citer particulièrement dans cette riche collection, si péniblement amassée, un flacon d’extrait de Jacaranda, qui, étendu d’une grande proportion d'eau, peut, dans les premiers pansements en campagne, dispenser de l’emploi de la charpie, quelquefois rare et toujours d'un volume encombrant.
- 26. D’autre part, M. le professeur A.-W. Hoffmann, de Berlin, pour la découverte qui a conduit à toute cette série de nouvelles matières colorantes, que l’on désigne sous le nom do couleurs <Taniline.
- Les premiers résultats du laboratoire de 31. Hoffmann ont bientôt pris place, et môme une place très-im portante dans l'industrie. Après le rouge d’aniline est venu le bleu d’aniline, et après eux tout un cortège des nuances les plus variées, extraites, comme les premières, des huiles obtenues par la distillation de la houille. Et ces matières colorantes, ainsi découvertes dans un milieu où l’on était loin d’en soupçonner l’existence, ce sont les plus éclatantes et les plus riches de toutes les matières colorantes que l’on connaisse. Devons-nous espérer qu'elles rivaliseront un jour avec leurs aînées sous le rapport de la stabilité et de la durée ?
- Le groupe VI, intitulé : Procédés des arts usuels, pourrait à bon droit revendiquer quelques-unes des découvertes dont nous venons de parler, mais il est assez bien doté lui-même pour qu’une pareille revendication soit inutile; il comprend à lui seul seize grands prix que nous avons entendu proposer, discuter et voter, et sur lesquels par conséquent nous pouvons, en plus complète connaissance de cause, fournir quelques indications caractéristiques.
- 27. En tête de cette liste se trouvent les procédés d’exploita-
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- tion des mines, et parmi ccs exploitations, lo nom de celle de MM. Schneider et C* est cité pour la seconde fois. C’est qu'en effet le Creusot a dû recevoir, pour arriver à son état actuel, une transformation presque complète : le gisement de la houille était circonscrit et d’une exploitation difficile, il a fallu relier les travaux aux travaux des gisements voisins, et le sondage de la Mouillelonge (1853 à 1837), poussé jusqu’à une profondeur de 911 mètres, a seul permis de retrouver la formation houillère au-dessous des grès bigarrés; le minerai était de qualité médiocre, et les additions de minerai en grains du Berry ont dû faire place à ceux qu’on est allé chercher au loin : à Besançon, en Algérie et à l’île d’Elbe. Le minerai oligiste de l’ile d’Elbe rend 50 à 60 pour 100; le minerai oxydulé de Morta-el-Iladded, 62 à Go. De là une transformation si complète, dans la qualité des produits, qu'on ne trouverait nulle part de fers ni <ie fontes supérieurs à ceux que M. Schneider désigne sous le n* 7, et qu’il sait produire à volonté par des dosages aujourd’hui bien déterminés. Ces fers n° 7 se vendent 200 francs par tonne de plus que les fers ordinaires et iis sont, de tous points, comparables aux meilleurs fers au bois et aux fers si réputés de Low-Moor.
- Le Creusot produit ainsi la matière première qu’il transforme en produits fabriqués dans toutes les spécialités de la mécanique : locomotives, machines de bateaux, machines-outils, charpentes et ponts métalliques. C’est à cet établissement que l’on doit le plus grand nombre des bateaux de navigation fluviale, aujourd’hui abandonnés pour la plupart par suite de la concurrence des chemins de fer; mais on peut juger par la machine du vaisseau cuirassé rOcéan, qui figure à l’Exposition etjquicsl exécutée pour la marine impériale, des ressources qu’offrent les usines du Creusot pour ce genre de construction. Cette machine dite de 950 chevaux nominaux, développe 3 800 chevaux de 75 kilogrammètres sur le piston. Conformément au type adopté aujourd’hui, elle se compose de trois cylindres égaux et fonctionnant suivant le système dit de Woolf, les deux cylindres extérieurs jouant le môme rôle que le grand cylindre unique de la disposition originale.
- C'est à MM. Schneider et C« que l’on doit les méthodes, successivement perfectionnées, qui permettent de construire-un
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- pont métallique sans tablier de service. Les pièces sont successivement agrafées sur des longuerines en porte-à-faux, qui appartiennent elles-mêmes à la construction définitive. L’économie du montage est considérable, et le modèle du pont établi sur la rivière El Cinca montre bien tout le parti que l’on peut tirer de cet ingénieux procédé.
- Les usines du Creusot ont construit déjà 30 ponts métalliques, pesant ensemble plus de 17 000 tonnes, et représentant une longueur totale de près de 4 kilomètres. J1 faut citer parmi ces travaux le ponl tournant de Brest, une des plus belles constructions de notre époque.
- 28. MM. Kind et Chaudron ont associé leurs procédés dans le fonçage d'un puits de 5“ de diamètre, aux mines de Saint-Avold, et ils ont ainsi démontré le parti que l’on peut tirer de la continuation du bassin houillcr de Sarrebruck, dans le département de la Moselle. M. Kind a appliqué sa méthode de sondage dite à la corde, mais avec des appareils et des trépans de dimensions inusitées. M. Chaudron est parvenu à traverser avec son système de boîte à mousse, dont un petit modèle existait déjà à l’Exposition de 1862, les nappes d’eau souterraines qui avaient été jusque-là des obstacles presque insurmontables dans ce bassin. La portion de cuvelage et le trépan qui sont exposés offrent une occasion bien facile de comprendre les méthodes suivies dans ces gigantesques travaux.
- 2Q. M. Siemens a apporté une véritable révolution dans les grands appareils de chauffage employés dans l’industrie. Ses fours à gaz, dans lesquels le combustible brûle à l'état gazeux, fournissent, à meilleur marché, une température plus régulière’ et par conséquent plus favorable aux fabrications difficiles. Les demi-insuccès des premières applications ont maintenant fait place à uu succès complet, soit pour la fabrication du gaz d’éclairage, soit pour les diverses branches des industries de la céramique et de la verrerie.
- Tous nos grands établissements ont adopté definitivement la méthode très-rationnelle de M. Siemens, et ils y trouvent tout à la fois une grande économie et une grande amélioration dans les conditions mêmes de la fabrication.
- 30. M. Hirn, au Logclbach 'Bas-Rhin}, a résolu pratiquement un problème qui a un grand intérêt au point de vue de
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- l’utUisation <Ics forces perdues sur les cours d’eau, trop éloignes des usines pour que l’on puisse y installer des moteurs hydrauliques, dont la puissance soit directement utilisée. Le procédé de M. Hirn consiste à transmettre à distance le travail moteur, au moyen d’un câble en fil de fer, faisant fonction de courroie à grande vitesse, et reposant de distance en distance sur des poulies à gorges d'un assez grand diamètre. Il ne faudrait pas juger de la solution par la transmission établie à l’Exposition, pour une force de 23 chevaux, à une distance de 330 mètres. On cite des exemples de 60 chevaux, transmis â 2 300 mètres, et l’on comprend dans combien de circonstances cette solution est destinée ù mettre à la disposition des usines un travail parfaitement efficace et jusqu’à présent tout à fait stérile.
- 31. MM. Farcot et fils, de Saint-Ouen, sont depuis longtemps au premier rang parmi les constructeurs de machines à vapeur. Sans cesse préoccupés des améliorations que comporte ce moteur principal de l'industrie moderne, ils ont successivement amélioré toutes les parties du générateur et de la machine, et l’on peut citer comme conséquence de leurs travaux les résultats observés depuis plusieurs années sur les machines de l’établissement hydraulique du quai d’Austerlitz, à Paris. Les relevés faits chaque jour établissent que la consommation par cheval et par heure, mesurée d’après le volamo d’eau débité et la pression au manomètre de la pompe, ne dépasse jamais ik.2ô de combustible; ce résultat n’est encore atteint par aucun autre constructeur. La grande machine à deux cylindres horizontaux, qui fait partie de l’exposition de MM. Farcot et fils, est tout à fait digne de leurs ateliers, et l’on y retrouve tout à la fois le système de détente auquel ils ont donné leur nom, et le régulateur à bras croisés qui agit si efficacement sur les organes «le distribution pour travailler toujours dans les conditions les plus économiques.
- 32. M. Wliitworth et C° représentent la véritable perfection dans la construction des machines-outils. Il n’est pas un mécanicien qui ne considère M. Wbilworth comme son maître, car il a plus ou moins étudié ses créations, ses méthodes d’exécution, la perfection de ses ajustages. Encore bien que les machines de M. Wliitworth ne présentent pas cette année de grandes
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- nouveautés comme invention, leur perfection exceptionnelle devait assurer à ce constructeur célèbre un des grands prix de l’Exposition. C’est cette même exactitude dans tous les ajustements qui a permis à 31. Whitworth d’exécuter tout son système d’artillerie, et sans elle il n’aurait pu certainement obtenir de la machine à vapeur, système Allen, une marche de 200 tours par minute, avec un vide au condenseur de üm.68.
- La filière extensible de Whitworth est le point de départ de toutes les machines à fileter qui sont aujourd’hui d’une pratique courante dans tous les pays.
- 33. Le grand prix attribué 5 M. Meynier est, comme celui de M. Klagman, un prix posthume, et destiné à reconnaître les services passés. M. Meynier a exercé une grande influence sur l’industrie lyonnaise, par ses nombreuses inveutions, et en particulier par sou iatlant-byocheur que l’Exposition nous montre aujourd'hui dans tous les pays étrangers.
- Les difficultés delà mise en muvre et le temps qu’elle exige presque toujours ne lui ont pas permis, avant sa mort, d’en profiter personnellement, alors que la fabrique en retirait cependant de très-grands avantages. Le prix actuel sera pour sa famille un bien faible dédommagement de toutes les ressources épuisées par l’inventeur.
- 34. M. Vignier, employé au chemin de fer de l'Ouest, est parvenu à y appliquer d’abord, et à faire adopter plus tard en France et ù l’étranger, un système de signaux pour chemins de fer dans lequel les mouvements des disques agissent automatiquement sur le déplacement des aiguilles et dont l'expérience démontre chaque jour l’efficacité. La solution est puisée dans les conditions mêmes du service auquel 31. Vignier était attaché, et son succès pratique est dû sans doute ù cette circonstance. Le système de 31. Vignier est exposé dans le hangar spécial de la classe 63.
- 35. M. Hughes, de New-York, n’avait pas exposé ; mais le jury, désireux de récompenser tous les mérites éminents, n’a pu oublier que l’ingénieur américain était l’inventeur du télégraphe imprimeur qui nous fournit la plupart des télégrammes de l'administration française. Il y a entre le télégraphe de M. Hughes et ses devanciers, toute la différence qui existe entre la sténographie et l’impression courante. Ce résultat, d’ailleurs, n’a pu être
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- obtenu qu’en utilisant l’électricité elle-même pour dclermiuer un synchronisme satisfaisant entre les mouvements de l’appareil expéditeur et ceux de l’appareil récepteur. Le principe inauguré dans ce but par 31. Hughes sera, dans l’avenir, un des principes les plus féconds de la télégraphie.
- 36. Le télégraphe électrique, ce grand messager du dix-neuvième siècle, a encore reçu une haute récompense sous la dénomination multiple de : M. Cyrus Fieltl et les compagnies anglo-américaines du câble transatlantique. On sait toutes les difficultés, tous les insuccès de cette entreprise, à laquelle tant d'hommes éminents ont attaché leur nom ; elle n’a réussi définitivement que l’année dernière, et, peu de temps après, la dernière compagnie a pu repêcher le câble de 4 864, qui avait été considéré comme perdu et dont la submersion avait découragé la plupart des promoteurs de l’entreprise. M. Cyrus Fielcl seul ne s’est pas découragé ; après avoir dépensé une grande fortune personnelle dans les premières tentatives, il ne s’est jamais arrêté : à une compagnie compromiso, il savait substituer bientôt une compagnie nouvelle. Toujours actif dans les diverses administrations qui se sont succédé, il a dû faire plus de quarante traversées pour ne pas laisser périr son oeuvre. Celte persévérance rare ne pouvait être oubliée dans l’attribution d’une récompense qui avait pour but de reconnaître les difficultés vaincues, les mérites techniques, et, finalement, la réussite d’une entreprise qui permet aux deux mondes de s’entendre en quelques minutes, malgré la distance qui les sépare.
- 37. La compagnie universelle du canal maritime de Suc2 a poursuivi un dessein non moins important pour nos relations commerciales, et son infatigable président, M. de Lc$seps,a rencontré aussi de grandes difficultés avant d’entrevoir la réalisation de ses espérances. Raccourcir dans une si grande proportion la route de l’Inde, profiler pour cela de l’isthme le plus favorable, ne pas reculer devant celte fausse indication que les deux mers avaient des niveaux différents, dédaigner presque les ensablements qu’on représentait comme invincibles, ce sont là des indices d’une volonté ferme et très-digne d’éloges. Le Moniteur indique que le grand prix de la compagnie de Suez a été motivé par les modèles et dessins de travaux exposés par cette compagnie. Il eût été difficile, en effet, de mieux représenter que par
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- ces modèles en relief et ce panorama tout ce qui a été fait et tout ccqui reste à faire. On ne reprochera pas aux nouveaux directeurs des travaux de n’être pas assez osés et assez énergiques dans les moyens d’action qu’ils comptent employer. MM. Borrel et Laval-ley ont fait leurs preuves, et, si gigantesques que soient leurs nouveaux procédés de draguage, leurs succès antérieurs doivent faire croire qu’entre leurs mains ils réussiront. Il ne serait pas impossible que la nouvelle voie fût terminée en 1870.
- Nous ajouterons sommairement quelques détails de chiffres sur celte œuvre immense. Au 15 mat 1867, 48 millions de mètres cubes de terrassement restaient encore à effectuer, et comme toutes les dragues qui fonctionneront au mois de décembre peuvent travailler deux millions de mètres cubes par mois, on voit que le terrassement pourra être terminé en vingt mois à partir de cette dernière date. Dès à présent, on peut considérer les travaux comme s’opérant sur un seul chantier de 160 kilomètres de longueur. Les Lacs Amers seront remplis au printemps de 1869 avec les eaux de la Méditerranée, et les 23 kilomètres restants, de Chaillou à Suez, dans lesquels le travail de terrassement se fait à sec, dans l’argile, recevront bientôt après, les eaux de la mer Rouge. Le nombre des ouvriers est de 8000 environ, et la Compagnie a pris toutes les mesures nécessaires pour que cette population soit pourvue, aux prix de revient les plus favorables, de toutes les denrées nécessaires à sa consommation.
- 38. Voici une œuvre de moindre apparence à laquelle un grand prix est cependant attribué : c’est le four annulaire de M. Hoffmann, de Berlin,pour la cuisson des produits céramiques et plus spécialement pour la fabrication des briques. Le four de M. Hoffmann ne se recommande pas par la modicité de son prix, que l’on ne saurait évaluer à moins de 50000 francs, et la plupart de nos briquetiers trouveraient sans doute cette évaluation hors de proportion avec l’importance de leur fabrication. C’est que le four de M. Hoffmann n'esl destiné qu’à la grande industrie, et quand des villes entières, de l’importance de la capitale de l’Autriche, par exemple, n’ont point à leur disposition d’autres matériaux, on comprend que la brique devienne un objet de première importance et d’énorme consommation.
- 11 faut alors économiser le combustible, et M. Hoffmann y a VII. 23
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- réussi au delà de toute attente, en divisant son lour annulaire en compartiments dans lesquels l’action du foyer pénètre d’une manière successive et dans des conditions variables, suivant que les produits qu’ils contiennent sont dans la période pour laquelle ils ont besoin d’une très-haute température ou seulement d’une chaleur modérée. Les gaz brûlés sont ainsi dépouillés, d’une manière utile, de toute leur richesse calorifique; l'atteinte du feu se gradue à volonté, et la qualité des produits obtenus ne laisse rien à désirer.
- Le four de M. Hoffmann appartient à la classe des travaux publics dans laquelle il aurait fallu déceruer dix grands prix si les administrations publiques n’avaient pas été, par raison de convenance, laissées hors de concours, et nous n’avons plus, pour terminer le 6e groupe, à parler que des quatre expositions individuelles qui appartiennent , à divers titres, à la marine et auxquelles de grandes récompenses ont été données.
- 39. Les services rendus par la Société anglaise de sauvetage, qui est citée la première dans la liste officielle, ne reposent pas seulement sur le nombre des naufragés qu’elle a arrachés à la mort; pour obtenir les résultats les plus satisfaisants, elle a eu ii vaincre des difficultés techniques considérables. Dans l’opinion de tous les hommes qui sont au courant de la question, le bateau exposé par la Société présente des mérites nautiques tout à fait exceptionnels. Quelle que soit l’intrcpidité des hommes généreux qui portent le secours en cas de sinistre, on parvient à l’exalter encore en les dotant d’un matériel qui leur inspire confiance, et, sous ce rapport, il y avait beaucoup à faire pour obtenir une embarcation solide, insubmersible, stable encore au milieu des tempêtes et pouvant se diriger jusque dans les écueils. On peut dire que la Société de sauvetage est parvenue à résoudre toutes ces conditions presque impossibles, et son modèle si parfait est déjà adopté par la Société qui s’est formée en France dans le même but et qui marche rapidement vers le même succès que la Société anglaise.
- Les caractères les plus saillants du bateau de sauvetage dont nous venons de parler sont les suivants : Il n’a que 2a.60 de large sur 10 mètres de long, et il est rendu absolument insubmersible à l’aide de chambres à air; des soupapes sont disposées pour permettre l'écoulement de l’eau embarquée aussitôt
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- que possible, et elles sont ordinairement fermées par la pression du dehors. Enfin le bateau tout entier est installé sur un chariot qui permet de le conduire le plus rapidement possible dans le voisinage du sinistre.
- 40. La Compagnie nouvelle des Forges et chantiers de la Méditerranée a reçu également un grand prix pour ses modèles de navires et ses machines marines. Lorsqu’on entre dans l’annexe du bord de l’eau, consacrée à l’exposition de la marine française, toute l’attention est d’abord absorbée par la superbe machine du Friedland, construite par l’usine d’Indret, et dont le fonctionnement excite à un si haut degré l’admiration de tous les visiteurs. Mais, à côté de ce modèle gigantesque, la Compagnie des Forges et chantiers expose une machiné de 300 chevaux conforme au type qui a été exécuté pour les frégates prussiennes le Brazil, le Palestro et le Varhse. On peut d’ailleurs juger de la perfection du travail de cette usine par le tiroir du Marengo, dans l’annexe, et par le nombre de modèles fonctionnant qui sont exposés dans le Palais. La Compagnie des Forges et chantiers de la Méditerranée exécute annuellement des navires représentant en moyenne 5 000 chevaux nominaux et 33 000 tonneaux de déplacement; la plupart de ces navires comptent au nombre des meilleurs marcheurs et les résultats des expériences auxquelles on les a soumis sont des plus satisfaisants.
- 41. MM. Robert Napier et fils, de Glasgow, sont certainement les constructeurs qui, pour les coques et les machines, ont atteint les plus grands chiffres de production et leur réputation est européenne. Il suffira de rappeler que la plupart des bateaux de la Compagnie transatlantique sortent de ces importants chantiers, sur la Clyde, et que la marine marchande de tous les pays a été plus ou moins tributaire de MM. Napier et fils.
- 42. MM. John Penn et fils, de Greenwich, ne construisent point de bateaux, mais on sait combien ils ont fourni de machines à la marine britannique, particulièrement de ces machines à fourreau, dont le type est comme le symbole de la construction de M. Penn. On peut dire de lui comme de M. Whitwortb, qu’il a, sous le rapport du fini et de la perfection de l’exécution, servi de modèle à tous les constructeurs qui l’ont suivi dans la même voie. Le petit modèle de ses machines de f 330 chevaux nominaux, du Minotaure et du .Yortkumberland, de la marine brilan-
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- nique, est une reproduction admirable d’une des grandes machines à fourreau de AI. Penn.
- Le groupe Vil, des aliments et boissons, a donné lieu à deux grands prix représentant, chacun dans une direction différente, deux principes d’une grande importance. Us ont été décernés ù M. Pasteur, pour son procédé de conservation des vins par le chauffage, et à AI. Alarès, pour la propagation du procédé de soufrage de la vigne.
- 43. AI. Pasteuv, après avoir reconnu la nature des circonstances qui déterminent l’altération des vins et démontré par* l’expérience qu’une température de 60° était suffisante pour détruire tous les germes cryptogamiques qui la produisent, a mis en pratique, avec un' plein succès, la réalisation de son procédé de chauffage, sans que son application ait en rien modilié la qualité ou l’arome du liquide.
- A ce premier service rendu à l’industrie, AI. Pasteur en ajoute un autre non moins important, puisqu’il est arrivé à démontrer que, par voie de sélection, on pourra obtenir des graines de vers à soie exemptes de tubercules et ainsi échapper aux désastres auxquels la maladie des tubercules donne chaque année une nouvelle importance, par suite de la propagation, en quelque sorte héréditaire, qui exerçait son influence prépondérante en même temps que la propagation par contact.
- 44. Al. Marcs s’est dévoué à combattre, sur le terrain même, l’invasion de l’oïdium dans les vignobles du midi de la France, par le soufrage, employé sous formes diverses. Les résultats écrits sur les récoltes ont fait la fortune d’un procédé pourlequel les cultivateurs n’avaient pas une grande sympathie, et dont les bienfaits réalisés sont déjà incalculables. L’influence scientifique et morale de M. Marès a eu, sous ce rapport, une action vraiment décisive.
- 43. Le seul prix du groupe VIII : produits vivants et spécimens d’établissements de l’agriculture, a etc attribué à Sa Majesté l’empereur de Russie pour amélioration de la race chevaline. Tous les visiteurs de l’Exposition ont eu la curiosité de voir en détail les écuries russes et les magnifiques étalons qu’elles renferment. Rien n’a été négligé pour donner ù celte exposition spéciale une grande notoriété.
- Le groupe X étaut consacre aux objets spécialement exposés
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- en vue d'améliorer la condition physique et morale de la population, quelques personnes se sont demandé si tous les progrès ne tendent pas, d’une manière plus ou moins directe, à ce but, et s’il n’v avait pas quelque compétition à craindre entre des objets Identiques, figurant d’une part, au point de vue d’un progrès technique plus ou moins contestable, d’autre part, au seul point de vue du progrès économique. Celte question n’étant pas en cause dans l’énumération des grands prix, il nous suffira de dire qu’au moins ces récompenses exceptionnelles sont de nature à être saluées de la même façon, à quelque groupe qu’elles appartiennent; elles sont au nombre de quatre.
- 40. La première est décernée à Sa Majesté l'Empereur des Français, pour ses maisons ouvrières et ses fermes modèles, deux genres de créations qui rappellent la sympathique sollicitude du chef de l’État pour le bien-être des populations ouvrières. Les fermes impériales des Landes et de la Sologno ont été pour les contrées voisines d’immenses bienfaits.
- 47. Le Comité genevois, fondateur de l’œuvre internationale de secours aux blessés militaires, avait reçu, dans les applaudissements unanimes de tous les peuples civilisés, un prix plus important encore que celui qui lui était réservé ù l’Exposition. L’idée même de cette fondation, le droit du blessé aux secours de tous les interprètes de la science médicale, dont Tuniforme est désormais couvert par un même drapeau, c’est une pensée d’autant plus féconde qu’elle ne pouvait être refusée par aucun peuple. Elle n’avait rien à gagner par l’exhibition du triste cortège des boîtes à médicaments et des membres artificiels qui la représentent à l’Exposition.
- 48. La Commission sanitaire des États-Unis a reçu la même récompense pour le matériel d’ambulance qui a servi dans la dernière guerre. Sans doute, les objets que la Commission a exposes ressemblent beaucoup à ceux du pavillon genevois, mais ils s’y trouvent sous l’étiquette d’une époque qui s’éloigne de nous, et ils révèlent dans quelques détails, le caractère de rapidité que les voies de fer ont permis d’apporter au soulagement des terribles calamités qui sont inséparables d’une grande guerre. Nous aimons à nous assurer que de bonnes voitures, bien suspendues, roulant sans cabots sur des rails bien unis, ont adouci les douleurs de tant de blessés. Ces voitures sont l’objet d’un culte et
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- 334 LES RÉCOMPENSES A L’EXPOSITION DE 1S67. d'un respect bien naturels et qui portent leur enseignement avec
- 49. Le quarante-neuvième prix a été donné à M. H. Dufresne, inventeur d'un nouveau procédé de dorure sur cuivre et sur argent, sans danger pour les ouvriers. M. Dufresne n'évite pas l'emploi du mercure, mais il le circonscrit dans des conditions telles que l'ouvrier n’ait plus à obtenir, par une friction prolongée, l’amalgamation superficielle de la pièce en travail. C’est la pile qui est chargée de ce rôle d’une manière plus rapide, plus sûre, et la vaporisation peut s’opérer ensuite presque en dehors de toute surveillance de l'ouvrier.
- Si le jury avait eu à décerner un cinquantième prix, il en aurait trouvé raille motifs dans toutes les parties de l’Exposition, car ceux que nous venons de passer en revue, bien qu’à juste titre placés ù un niveau supérieur, ne représentent que pour une très-faible part les progrès accomplis dans les diverses branches de l'industrie des différents peuples, depuis la dernière exposition universelle.
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- PROCÈS-VERBAI. DES EXPÉRIENCES
- SUR LES MACHINES DE TRACTION
- de M. LOT Z aîné, de Nantes.
- Pau M. II. TRESCA.
- La question de la locomotion ù la vapeur sur les routes ordinaires, qni a depuis longtemps excité les recherches des constructeurs, a pris une nouvelle importance à la suite de l’Exposition universelle de 1862, et du concours agricole de Battersea qui a eu lieu à la môme époque.
- Dès ce moment les machines de traction sur routes ordinaire étaient devenues pratiques en Angleterre.
- h- ’s les avons vues en travail pour le service des exploitations agrico’és et des usines, et il était impossible que la même tendance u Amenât pas en France des tentatives sérieuses et utiles.
- Ces nv'ihines occuperont certainement une place importante parmi celles de l’Exposition de 1867, elles lecteurs des Annales trouveront sans doute un intérêt de circonstance dans les détails qoe nous pouvons donner aujourd’hui sur la traction de ces appareils.
- M. Lotz aîné, de Nantes, bien connu par les services qu’il a rendus à l’agriculture française, par son action prépondérante sur le développement des machines à battre, a apporté la même persévérance à la poursuite du nouveau problème, et ses machines de traction ayant donné lieu à diverses applications à Nantes, â Périgueux et jusqu’en Algérie, nous avons profité, avec empressement, de l’occasion qui nous a été donnée d’étudier de plus près ccs machines, de les examiner dans les diverses
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- 33fi EXPÉRIENCES SCR LES MACHINES DE TRACTION, conditions de leur fonctionnement, et de déterminer tout à la fois les cléments économiques de leur emploi.
- Nous nous proposons de discuter les résultats obtenus, de les comparer avec les résultats antérieurs, et de donner un aperçu historique sur les diverses tentatives qui ont été faites; mais pour assurer à cet examen une base certaine, nous nous attacherons ù décrire la machine et à donner tous les détails relatifs aux nombreuses séries d'expériences auxquelles elle a été soumise.
- En fait, nous avons opéré sur deux machines distinctes, l\Aw-nir et la France; cette dernière, considérée par M. I.otz comme très-perfectionnée, par rapport à la précédente, a été plus particulièrement étudiée au point de vue du remorquage des chariots et des bateaux, mais, quoiqu’elle présente sans doute des améliorations sur la construction de Y Avenir, on pourra considérer los résultats énoncés comme s’appliquant à fort peu près aux deux machines, les modifications ayant eu surtout pour objet de changer l’aspect extérieur ou de rendre plus durable le fonctionnement de certains organes, et de faciliter l’exécution des manœuvres principales.
- La machine F Avenir a donné lieu aux expériences suivantes:
- 1° Expériences faites sur place, au Conservatoire impérial des arts et métiers, en novembre 1865;
- 2° Course d’expérimentation jusqu’au Champ de Mars, dans la nuit du 4 au 3 novembre 1865;
- 3® Essais sur le quai d’Orsay, le 10 novembre 1865 ;
- 4° Voyage ù Passy et aux Champs-Elysées, le U novembre 1865;
- 5° Circulation sur le boulevard Rapp, le 16 novembre 1865;
- 0° Circulation sur le boulevard Rapp, le 24 novembre 1865;
- 7° Voyage à Monlretout et à Sèvres, le 23 novembre 1865 ;
- 8° Circulation sur le boulevard Rapp, le 30 novembre 1865;
- 9* Voyage à Petit- Brv et à Joinville, le 13 janvier 1866.
- Plusieurs de ces expériences ne nous ont fourni que des renseignements insuffisants sur les éléments mécaniques du fonctionnement de la machine, et nous avons éprouvé à plusieurs reprises des difficultés sérieuses pour la détermination, en marche courante, du nombre des tours, du travail dans les cylindres et de l'effort de traction. Ces difficultés sont telles, que nous
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- EXPÉRIENCES SUR LES MACHINES DE TRACTION. 3:»7 nous estimons heureux d’avoir pu réunir autant de données sur le fonctionnement de cette machine.
- La machine la France, arrivée à Paris sur ses roues, depuis Nantes, n’a donné lieu qu’à deux essais de constatation.
- 10* Voyage de la ferme de Vineennes à Nogent, le 6 octobre 1866, avec trois chariots remorqués;
- 11° Essai de remorquage de bateau ù Compïègne, le lo octobre 1866.
- Le voyage de Vineennes a parfaitement réussi sous le rapport de la détermination des principales données de la question. Los chiffres que cette expérience a permis de constater sont ceux qui devront être surtout consultés au point de vue des applications que l’on voudrait faire au transport des marchandises sur des routes en moyen état d'entretien.
- Avant d’indiquer les résultats de tous ces essais, nous décrirons sommairement les machines sur lesquelles les expériences ont été faites.
- Description de la machine l’Avenir.
- La machine l'Avenir est représentée planche LI.
- La figure I est une vue longitudinale de la locomotive.
- La figure 2 est une coupc transversale, faite par Taxe des roues motrices et par le milieu de la longueur des cylindres.
- La figure 3, une autre coupe transversale passant par l’axe des roues, et par l’arbre intermédiaire, situé entre celui des roues motrices et le véritable arbre moteur.
- La figure 4 indique la disposition générale de la chaudière isolée.
- Les autres figures sont des reproductions des diagrammes obtenus, avec un indicateur de pression, sur l’un des cylindres de la machine.
- Bien que l’échelle des dessins principaux soit au quarantième seulement, il est facile d’y reconnaître le rôle des organes importants et par conséquent de se rendre compte du mode de fonctionnement de toutes les pièces.
- L’appareil moteur se compose de deux cylindres horizontaux, d’un diamètre de O“.30, avec course égale du piston. La distribution dans ces cylindres se fait au moyen de la coulisse de Ste-phenson comme dans les machines locomotives, et, sous certains
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- 3îi$ EXPÉRIENCES SIR LES MACHINES DE TRACTION, rapports, on peut dire que la disposition générale de l'appareil moteur se rapproche beaucoup de celle des machines locoroo-biles à deux cylindres.
- Il n’en est plus de même quant au générateur et quant aux transmissions.
- Le générateur est tubulaire; il se compose d’une boite à feu verticale se raccordant avec un corps de chaudière cylindrique de 0B.83 de diamètre et de lm.35 de longueur, communiquant directement avec cette boite par neuf tubes à fumce, en cuivre, de 0.09 de diamètre. Ces premiers tubes, formant deux étages, sont surmontés de deux autres rangs composés ensemble de 18 tubes de retour de flammes, du diamètre de 0®.06seulement. Au-dessus de la boîte à feu se trouve un dôme de vapeur que les deux cylindres traversent dans une double enveloppe, de manière à éviter autant que possible les condensations dans la canalisation de la vapeur.
- La grille a une surface de 0.“70x0n*.53 = 0“«.3S5.
- La surface de chauffe peut se calculer ainsi qu’il suit :
- 1° Plafond de la boîte ù feu 0.70x0.35= 0.3830
- 2° Parois latérales 2 (0.70+0.35)0.60= 1.3000
- 3“ 9 tubes de fumée 9x3.14X0.09XI.30= 3.3081
- 4° 13 tubes de retour 18x3.14x0.06x1.98= 6.7181
- Total......... I2“«.0H2
- Nous verrons que cette Surface de 12 mètres carrés suffit pour développer par instants des quantités de travail très-considérables.
- La cheminée a une hauteur de 2 mètres, et son diamètre, 0m.25, correspond a une section de 0B,|.05. Les moyens d'alimentation consistaient en une pompe et un injecteur, mais l’injecteur seul était utilisé, la pompe fonctionnant mal à la vitesse ordinaire de la machine.
- Quant aux organes de transmission, ils demandent à être décrits avec plus de détails.
- Les bielles horizontales placées en prolongement des tiges de piston agissent sur les manivelles du principal arbre moteur, dont la vitesse est relativement très-grande par rapport à celui de l'essieu des roues motrices, dans le rapport de 10 ou 3 à peu près suivant les cas.
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- EXPÉRIENCES SUR LES MACHINES DE TRACTION. 3SA
- Si ce rapport avait dû être le même dans toutes les circonstances du fonctionnement de la machine, on aurait pu commander le mouvement de l’essieu par une chaîne sans fin manœnvrée directement par l’arbre moteur. Mais l’une de3 conditions les plus essentielles du système consiste dans la possibilité de faire varier la vitesse de transport sans pour cela diminuer le travail moteur. Il fallait donc que la vitesse de la machine restant la même, celle de l’essieu moteur pût être diminuée dans les moments où la traction devient plus difficile, soit dans les rampes, soit dans les mauvais empierrements, soit enfin lorsqu’on voudrait remorquer de plus lourdes charges à une allure beaucoup moins rapide. Pour permettre ces modifications, un arbre intermédiaire était indispensable, et c’est sur cet arbre que la chaîne sans fiu prend toujours son mouvement.
- La relation entre cc même arbre intermédiaire et l’arbre moteur est d’ailleurs établie au moyen de deux paires de roues d’engrenages qui peuvent être substituées l’une h l’autre au moyen d’un mode de débrayage qui consiste à faire glisser les deux pignons sur l'arbre intermédiaire, dans un sens ou dans l'autre. Ce changement ne peut, toutefois, être fait qu’après avoir arrêté la machine. Si l’on essayait d’opérer les glissements des pignons pendant la marche, nul doute que les dentures ne sauraient résister aux chocs inévitables dans une pareille manœuvre.
- Les deux arbres sont ainsi placés à une distance invariable l'un par rapporta l’autre, et la somme des rayons des deux roues correspondantes étant égale cette distance, il a suffi de calculer le nombre des dents de manière à faire varier la vitesse de l'arbre intermédiaire, et par conséquent celle de l’essieu dans le rapport indiqué.
- Pour la grande vitesse le pignon de l’arbre moteur a le même nombre de dents que la roue de l’arbre intermédiaire.
- Pour la petite vitesse le pignon de l’arbre moteur a 13 dents, la roue de l’arbre intermédiaire 25, rapport I3 : 25 = 0.52.
- Lavitesse primitive est encore réduite par l’action delà chaîne, les nombres des saillies des deux tourteaux qu’elle embrasse étant respectivement de o et de 24 sur l’arbre intermédiaire et sur l’essieu ; celui-ci fait donc 0.208 tour seulement à chaque tour de l’arbre intermédiaire.
- On voit ainsi que, par la double réduction résultant de la
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- 3C0 EXPÉRIENCES SÜR LES MACHINES DE TRACTION, transmission, le rapport entre le nombre des tours de l'arbre $4
- moteur et celui de l’essieu est de I x 4 80 pour la grande vitesse et de X ^ =9.23 pour la petite.
- Les roues motrices sont d’un grand diamètre, <“.43, et elles avancent par conséquent à chaque tour de n x 1.43=4®.5553. Leurs jantes, dont la largeur est de 0“.t8, les font ressembler à de véritables rouleaux compresseurs, et elles agissent en effet comme tels sur le macadam, lors du parcours en ligne droite, en égalisant le sol, sans y déterminer une dépression notable.
- Même dans les courbes, la détérioration est insensible, mais alors la locomotive doit fonctionner dans des conditions particulières, dont la réalisation n’est pas exempte de difficultés.
- Les roues motrices de tB.43 de diamètre portent la plus grande partie du poids de la locomotive; un cinquième environ du poids total est cependant reporté sur la roue pilote, placée ù l’avant de la machine, et composée en réalité de deux roues presque juxtaposées, d’un diamètre de 0®.72 seulement, et présentant ensemble une largeur de jante de 0®.22.
- L’ouvrier pilote chargé de la manœuvre à l’avant, peut faire tourner à la main l’essieu qui porte les deux roues autour d’un axe vertical, passant par le centre de l’essieu, et ainsi déterminer la déviation du véhicule dans le sens môme de la rotation imprimée à la direction de l’essieu. Celte manœuvre suffit pour les petits déplacements, et l’on peut dire que, sous cette action, la machine est tellement obéissante qu’elle évolue certainement avec autant de facilité qu’une charrette ordinaire, conduite par un attelage de plusieurs chevaux.
- 11 n'en est pas de même quand la déviation doit être brusque ou que le train doit tourner sur un rayon très-court, car on ne pourrait obtenir ce résultat qu’en faisant frotter la roue intérieure contre le sol, et par conséquent en augmentant sur ce point la résistance dans une proportion considérable. Afin de parer à cet inconvénient, la roue gauche de la locomotive peut acquérir, lorsqu’il est nécessaire, la liberté de tourner sur son essieu, avec lequel elle n’est solidaire qu’au moyen d’organes particuliers d’erabravage que l’on peut serrer ou desserrer ù volonté.
- Si la roue était toujours libre, la direction en ligne droite se-
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- EXPÉRIENCES SUR LES MACHINES DE TRACTION. 3CI rait moins assurée; si elle était toujours solidaire avec l’essieu, le parcours dans les courbes de petit rayon serait rendu très-difficile. M. Lotz a obvié à ce double inconvénient en réalisant à volonté l’une ou l’autre de ces conditions; mais il ne peut passer de l’une à l’autre, sans arrêter la machine pour établir ou pour faire cesser la solidarité.
- Cette solution laisse encore à désirer à un autre point de vue. Dès lorsqu’uneseule roue peut être débrayée, ce débrayage n’est pas aussi efficace selon que l’on doit tourner dans un sens ou dans l’autre. Aussi, dans les expériences faites, a-t-on rencontré moins de facilité pour tourner à gauche que pour tourner à droite,*ct c’esllà un des points qui appellent certainement des perfectionnements sérieux.
- L’emploi de la chaîne n’est pas non plus sans inconvénient, alors surtout que la distance entre les deux arbres qu’elle relie, ne saurait être absolument constante par suite de l’interposition des ressorts de suspension entre l’essieu et la plate-forme de lu machine. Il faut toutefois féliciter M. Lotz de n’avoir pas reculé devant l’emploi des ressorts qui assurent, par l’élasticité de toutes les parties du système, un fonctionnement plus doux et de plus longue durée.
- Il est à peine inutile d’ajouter que la plate-forme, bien que réduite autant que possible dans ses dimensions, est assez grande pour recevoir le mécanicien et le chauffeur, et qu’elle porte en outre les coffres nécessaires pour l’approvisionnement de l’eau et du charbon.
- La machine est d’ailleurs munie, comme les locomotives elles-mêmes, de tous les appareils de sûreté dont l'emploi est obligatoire et d’un sifflet très-aigu, destiné à prévenir, à l’avance, les voituriers engagés sur la même route, de la rencontre prochaine de la locomotive.
- L’ensemble de l’appareil, avec son approvisionnement en eau et en charbon, ne pèse pas moins de huit tonnes.
- Le véhicule remorqué par cette machine était le plus ordinairement un wagon de voyageurs, pouvant contenir cinquante personnes, dont trente h l'intérieur, dans quatre compartiments distincts, et vingt sur l’impériale, à laquelle on parvenait au moyen d’un escalier ménagé à l’arrière. On verra que dans plusieurs expériences nous avons en outre chargé ce wagon de
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- 302 EXPÉRIENCES SUR LES MACHINES DE TRACTION.
- 2 iüO kilogrammes de fonte. Il était porté par quatre roues, deux à l’avant, de 1“.3û de diamètre et de 0“.065 de largeur; les deux autres à l’arrière ayant un diamètre de 4 “.85, et une largeur de jante de 0“.08.
- L’essieu d’avant pouvait tourner sur une cheville ouvrière, et lo wagon était attelé à la locomotive par une flèche ; c'est sur cette flèche que le dynamomètre de traction a pu être placé, un peu en avant du véhicule, dans une sorte de petit cabriolet provisoire où se tenait l’observateur chargé des expériences dyna-momélriques.
- Le wagon seul pesait, avec ses roues, 2700 kilogrammes.
- Description de la machine la France.
- La machine la France présente, par rapport à retenir, de nombreuses modifications, bien que la course des pistons soit restée la même et que rien n’ait été changé dans les dimensions des roues motrices.
- Nous nous bornerons â signaler, par comparaison, les modifications les plus notables.
- La nouvelle chaudière est verticale, ce qui a obligé lè constructeur à réduire la hauteur de la cheminée à 4®.o0 au-dessus de la boîte à fumée. Ainsi réduite, elle débouche encore à une hauteur de 4m.50 au-dessus du sol.
- Cette nouvelle forme donnée à la chaudière lui assure une propriété importante, en ce que l’eau renfermée dans un cylindre vertical n’éprouve qu’une très-petite dénivellation dans les rampes et dans les pentes et que l’amplitude de ces dénivellations est ainsi réduite de manière à ne pouvoir plus donner lieu à aucun accident.
- La surface de chauffe a été portée à 20 mètres et le générateur a été déplacé dans son ensemble vers l’arrière de la plateforme, de manière à être entièrement porté sur les roues motrices.
- Les cylindres moteurs sont verticaux, de 0m.23 de diamètre et placés un peu vers l’avant de la plate forme, dont le centre se trouve ainsi complètement libre, dans tout l’espace compris entre la chaudière et les organes de transmission. Les soutes â charbon forment les parois latérales de celle chambre centrale
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- EXPÉRIENCES SUR LES MACHINES DE TRACTION. 3ü3 à laquelle on arrive de chaque côté, et dont le plancher repose sur les coffres destinés à servir de réservoirs d’eau.
- Le chauffeur, en se retournant, pourrait au besoin faire varier le cran de la détente, déterminer le changement de marche, ou, opérant avec les deux mains, produire simultanément le changement de pignon de l’arbre intermédiaire; mais ou ne saurait, d’une manière suivie, lui confier le soin de ces manœuvres, par suite de la nécessité où il est de ne pas perdre de vue la marche de la chaudière, surtout pendant les parcours rapides qui exigent de sa part une attention de tous les instants.
- L’arbre intermédiaire est placé au-dessous do la plateforme, à côté de l’arbre moteur; le changement de vitesse s'opère de la même façon que dans Y Avenir, mais la chaîne est par suite moins inclinée et plus courte. L’inconvénient qui résulterait de ce raccourcissement est d’ailleurs compensé par l’influence moins grande que les oscillations des ressorts de suspension peuvent exercer sur la tension de la chaîne.
- La chaudière est encore pourvue d’un injecteur, mais on a remédié à la trop grande rapidité du fonctionnement de la pompe alimentaire, en chargeant l’arbre intermédiaire de conduire cette pompe qui doit dès lors marcher plus ou moins vite, suivant les conditions propres de la marche de l’arbre intermédiaire. Le corps de pompe est placé latéralement sous l’inclinaisou convenable pour le placement de la bielle, qui embrasse le bouton de manivelle tournant avec l’arbre intermédiaire.
- M. Lotz a d’ailleurs établi dans le même plan horizontal un troisième arbre parallèle qui marche encore plus vite que l’arbre moteur, et qui porte un volant, ainsi anime d’une très-grande vitesse, et sur lequel un frein spécial peut agir d’une manière très-efficace, indépendamment du frein ordinaire de la roue.
- Ce volant peut d’ailleurs utilement servir à la mise en train, par la pression du pied sur des saillies ménagées à eet effet, dans le cas d’un démarrage difficile.
- Les deux petites roues ont été remplacées par une roue pilote unique, de même diamètre, et d’une largeur de jante de 0“.26o; elle est entourée d’une sorte de cage en fonte dans laquelle elle se déplace, en cas de changement de direction, au moyen de la roue de gouvernail ordinaire. Le pilote, commodément assis à l’avant de la plate-forme, a aussi sous la main la manœuvre du
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- m EXPÉRIENCES SCR LES MACHINES UE TRACTION, frein de la roue motrice de droite, qui est, comme danslMwmV calée ù poste fixe sur l'essieu moteur. La roue de gauche, au contraire, n’est rendue solidaire avec cet essieu, qu’au moyen d’une manivelle etd’un frein agissant avec plus ou moins d’énergie sur une couronne intermédiaire de la roue.
- Ces diverses dispositions ont eu en outre pour résultat d’abaisser notablement le centre de gravite de la machine, et la hauteur de la tige de traction se trouve encore à 0“.70 au-dessus du sol.
- La puissance de la machine ayant augmenté, son poids s’est trouvé porté à 4 0000 kilogrammes, en y comprenant les approvisionnements en eau et en combustible, et, comine nous l’avons déjà dit, on a reporté une proportion un peu plus grande de ce poids sur la roue pilote, afin de lui donner un peu plus d’adhérence, celle qu’elle avait dans la machine précédente ayant quelquefois fait défaut dans les courbes.
- Cette locomotive destinée au transport de convois plus lourds était accompagnée de deux wagons et d’une charrette.
- Les wagons étaient portés sur trois roues dont les dimensions étaient les suivantes :
- Houe unique à l’avant. — Diamètre...........0“.80
- Largeur des jantes.......................... 0“.tÔ
- lloues accouplées sur l’essieu principal. —
- Diamètre.................................... i®.70à4“.60
- Largeur des jantes.......................... 0®. H 5
- La roue unique était montée sur une cheville ouvrière, de manière à obéir à la ligne de tirage de la flèche fixée à la locomotive ou au wagon précédent.
- Quant à la charrette, elle ne présentait d’autre particularité que par rapport au point d’attache de la flèche, très-engagée sous le wagon qui la précédait. Les roues avaient 1“.58 de diamètre, avec 0m.08 de largeur de jante.
- Chacun des wagons pesait 2500 kilogrammes; la charrelte 1500 kilogrammes seulement.
- Le poids total de la locomotive et des trois véhicules, sans charge, s’élevait ainsi à seize tonnes et demie.
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- EXPÉRIENCES SCR LES MACHINES DE TRACTION. 3Co
- EXPÉRIENCES DE CONSOMMATION ET DE RENDEMENT.
- Ces expériences ont été faites au Conservatoire les 2 et 3 novembre 1865. Elles avaient pour objet principal de permettre uue appréciation ultérieure sur le travail de la machine, en service régulier, toutes les fois que l’on pourrait obtenir, pendant son parcours, des tracés à l’indicateur de pression.
- A cet effet, on a comparé successivement le travail indiqué à celui qui était simultanément mesuré par un frein, et l’on a pu ainsi obtenir, pour des vitesses de marche très-différentes et pour des étranglements très-différents, à l’introduction dans le cylindre, une table des coefficients que l’on doit appliquer au travail indiqué pour en déduire la mesure approximative du travail effectif.
- La consommation de combustible constatée dans ces conditions, variables d’un instant à l’autre, ne pourra fournir qu’une première notion sur la consommation de la machine par force de cheval et par heure, en service courant. On a réuni dans les tableaux suivants toutes les données numériques fournies par l’observation.
- La série du 2 novembre a été consacrée au fonctionnement de la machine, soumise à une même charge de frein, qui dépensait le travail développé.
- Le bras de levier du frein étant 1ra.20, la charge constante 42k, lo travail effectif par tour est mesuré par le produit 2jtLxP = 2wXI.20x42 =316,67 kilogrammètres, et nous mettrons en regard de ce travail effectif celui qui résulte du relevé des diagrammes fournis par l’indicateur.
- Plusieurs arrêts accidentels ont été causés, soit par la mauvaise installation du compteur destiné à enregistrer le nombre des tours, soit par suite du glissement de la couronne extérieure du volant, qui s’échauffait et qui s’etait dilaté sous l'action du frein.
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- 360 EXPÉRIENCES SUR LES MACHINES DE TRACTION.
- Expériences du 2 novembre 1866.
- Il résulte de ce premier tableau que le travail au frein par se-197
- conde a été de 316.67 x -77-------— =13.86 chevaux effectifs;
- 60 x i5
- que la consommation de combustible par heure et par cheval est de 220 : (13.86 x 4* 43') = 3k 37, et qu’enfin la quantité d’eau vaporisée par kilogramme de combustible s'élève à 4713 : 220 = 7.8.
- Ce combustible étant de la houille de Charleroy de bonne qualité, on voit que la vaporisation par kilogramme est relativement grande.
- Les treize diagrammes ont été relevés individuellement et ont fourni les résultats suivants :
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- EXPÉRIENCES SCR LES MACHINES DE TRACTION. 367
- Relevés des diagrammes du 2 novembre 1863.
- L’ordonnée moyenne 13.03 correspond à un effort moyen de 4k,401 sur le piston de l’indicateur; ou, en tenant compte de la section du cylindre moteur, à 373,83 kilogrammètres, par tour de la machine,
- Si l’on compare ce chiffre à celui que nous avons trouvé pour le travail du frein, soit 316.67, on voit que ce travail effectif représente 3-3 33 — O-8*" du travail indiqué.
- Ce rapport sera beaucoup moindre dans les expériences du 3 novembre, qui ont été beaucoup plus variées. Chacune d'elles consistait, après avoir réglé les conditions de pression, d’admission et de vitesse, à maintenir la charge du frein constante pendant le temps nécessaire pour tracer quelques diagrammes à l’indicateur, et à mettre en regard toutes les données correspondant à chacun des états d’équilibre du frein.
- Nous nous bornerons à résumer dans un seul tableau les résultats des 8 déterminations qui ont été faites successivement; elles sont numérotées de 2 à 9, l’expérience n° 1 étant celle du 2 uovembre dont nous venons de parler.
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- 368 EXPÉRIENCES SDR LES MACHINES DK TRACTION.
- Tableau des coefficients de rendement de la machine Lots. suivant le travail développé.
- Le rapport moyen entre le travail au frein et le travail indiqué est 0.748, et bien que Ton remarque de très-grandes différences entre les diverses valeurs de ce coefficient de rendement, il est facile de voir que ces différences n’ont rien d’anormal.
- £n effet, la stabilité d’une machine de ce genre étant beaucoup moins assurée que celle d’une machine fixe, et les organes de transmission étant aussi plus robustes et plus lourds, on doit s'attendre à une dépense de travail assez grande de la part des ébranlements et des résistances passives. Lorsque la machine développe moins de travail, il doit arriver que ces résistances interviennent pour une grande partie de l'effet total, et c'est ainsi que le coefficient, qui est de 0.56 seulement pour la puissance de 3 chevaux, s’élève à 0.64 pour 6.47 chevaux, à 0.72 pour 9 chevaux, et dépasse même 0.80 lorsque le frein indique 15 ou 18 chevaux.
- On peut donc considérer ces expériences préliminaires comme tout à fait caractéristiques, et, en tenant compte de ce que, dans le service courant, la machine fournit des quantités de travail très-variables, on s’écartera très-peu de la vérité en estimant le travail effectif à 0.70 du travail indiqué.
- Celte conclusion générale va nous permettre désormais d’employer Y Avenir ù un service quelconque, de faire varier les conditions multiples de ce service, et d’cstiiner le travail effectif
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- EXPÉRIENCES SUR LES MACHINES DE TRACTION. 369 toutes les fois que nous aurons pu tracer, pendant le parcours, un assez grand nombre de diagrammes.
- Quant à ces diagrammes eux-mêmes, ils affectent des formes très-bizarres résultant tout à la fois de ce qu’ils doivent être tracés sur une machine faisant près de deux cents révolutions par minute, de ce que l’on a fait varier, pour une même pression, l'ouverture du tuyau d'admission en l’étranglant plus ou moins suivant les circonstances, et de ce que l’emploi d’un seul tiroir et de la coulisse Stephenson détermine, surtout pour les petites admissions, des périodes de compression très-grandes, qui affectent toute la portion du diagramme qui semblerait devoir correspondre à la période d’échappement.
- Les figures 5 et 6 reproduisent l’un des diagrammes de l’expérience n° 3 (9 chevaux), et celui de l’expérience n° 9 (17 chevaux). Nous mettrons ultérieurement en regard de ces diagrammes quelques spécimens de ceux qui ont été obtenus pendant les parcours.
- VOYAGE DU 4 AU 5 NOVEMBRE 1863.
- De toutes les courses d’expérimentation qui ont été faites avec la machine VAvenir, cette première course a été la plus pittoresque.
- Nous avions obtenu de l’administration municipale l’autorisation de traverser toute la ville, mais seulement après la fermeture des théâtres. Il s’agissait donc d’un voyage de nuit, par des voies encore fréquentées, surtout dans le voisinage des halles, puisque nous devions nous rendre du Conservatoire au Champ de Mars par le boulevard de Sébastopol, les quais et l’avenue des Champs-Élysées.
- Nous avions pris toutes nos dispositions avant le départ; la machine était en feu, l’eau et le charbon étaient approvisionnés, le niveau d’eau et la pression observés; le dynamomètre était placé sur son avant-train ; l’indicateur prêt à fonctionner sur l’un des cylindres moteurs. Cependant le nombre des observations s’est trouvé limité par les circonstances du parcours et la difficulté des observations.
- Nous n'avons rapporté de ce voyage que 3 diagrammes à l’indicateur et une seule courbe de traction, les cahots sur le pavé
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- 370 EXPÉRIENCES SUR LES MACHINES DE TRACTION, ayant dérangé le dynamomètre, et le défaut de lumière ne permettant pas de réussir aussi facilement dans les tracés è l'indicateur.
- Nous avons cependant noté toute les circonstances du voyage, et nous les reproduisons ici, afin qu’on y trouve particulièrement les indications relatives à l'influence de la machine sur les allures des chevaux qu’elle rencontrait à un moment où cet effet devait être d'autant plus marqué, que les bruits ordinaires du jour avaient plus complètement disparu.
- Nous sommes partis arec 20 voyageurs, 4 sur la locomotive et 16 sur le wagon ; ce nombre s'est réduit à 1 i à notre arrivée à la place de la Concorde.
- La distribution des charges sur les deux voitures est la suivante :
- Locomotive.
- Poids de la machine avec son approvisionuement
- en eau et en charbon...................... 8000‘
- 4 hommes à 65 kilogr........................... 260
- 8260
- Wagon.
- Poids mort de la voiture....................... 2700*
- Surcharge formée de boulets.................... 2400
- 16 voyageurs, réduits ù 14 è partir du quai, soit en
- moyenne 15 voyageurs & 65 kilogr.......... 975
- 6075
- Le poids lotal s'élève donc à 8260 + 6075 = 14335*
- Le poids remorqué par la locomotive, à......... 6075
- C'est-à-dire les deux cinquièmes environ de la charge totale.
- Le poids utile transporté, à................... 3375
- Ce dernier poids ne représentant que le cinquième à peu près de la charge totale.
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- Tableau des observations faites dans la course
- Ilrnre! îles «feverviUMM. Dliimn oi*protlma- Oro». Vile*»* ÿcirfirilm jur Mnuutc. IViwti «h umniunèlir. Traoft a 1 indicateur. )>ar«C« rf«!» >rrétr.
- ; 10..'«0 . 12.21 12.33
- 12.31»
- 12.37
- 12.33 JO?*»
- 12.17 SIM» 3.33
- 12.AS 2ftS 7 3»
- 12.50
- ii.5 31 v
- i ,S 20SS 2.00
- 32
- 1 .2*» 1773 2.00 7 33
- i .:ik 1333 3.30 7 13
- 1.32 3’
- t .15 i
- i 1.9 x H 2.Ü4 7.0 22’
- d'expérimentation du 4 au 5 novembre I8(33.
- NOTHS VBIKKS PKNDANT 1.IJ l'AHCOURS.
- il
- Ou charge 13Sldiî combustible cll'onvêriliclc niveau avant l'allumage. I
- 1m machine heurte le trottoir.
- Départ; ou évite bien les chnsxc-rooos mais ou 11c tourne pus assor i. brusquement. tin décroché le wagon et on le redresse.
- I.» machine ntauoMvro seule pour l'accrochage. 1 .'attelage «l'une voilure arrêtée part sans cutuliN-.lciir.
- «In part à pelilo viteste; un «lierai montre un pc« do frayeur.
- Arrêt à la rue Héuuumr pour retrouver lu goupille (tu iiviiaii<Utiiclre. |
- On tourne au boulevard de Sébastopol et on cinlirnyc pour U grande. .| vitesse; une voilure se tient à côté île la machine ; la chevaux h n’éprouvent aucune émotion; deux noter* doivent être maintenus; un ij cliétal eoiuhiit ù la main se cahro.
- On arrête devant la tour .Sdol-Jfirqucada-llMichecie.
- On tourne du quai du btmlclcl ; les chcvnnx ne manifestent aucun j étonnement.
- On arrête an quai de l'heote poor installer le dynamomètre.
- Départ ; raientissemeut devant le pont Neuf ; tracé «lyuamomébfquo ' jusqu'aux Tuileries.
- on arrête i> ta place de la Concorde et l'un attelle directement sur la (lèche, \
- Déport ; traversée de la place tue le macadam et wr le pavé, lin veut |! rlierai s'effraye, mais le coclicr le force à suivre et « précéder suc- . ftOMiveiiieid lu machine.
- On tourne ou boulevard de l'Alinn; le marche-pied Imite sur des j caillou* amoncelés.
- On tourne à l'avenue de l.a Hnurdonuaic.
- Arrêtdevunt la porte du chantier de la Ville dans l'avenue.
- On tourne et on entre facilement; on a consommé 131k de booillc i depuis 11.30.
- EXPÉRIENCES SUR LES MACHINES DE TRACTION.
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- 372 EXPÉRIENCES SUR LES MACHINES DE TRACTION.
- On voit par ces premières indications que le fonctionnement de la machine s’annonçait favorablement. Le trajet tout entier avait été fait entre 12.37 et 4\45, c’est-à-dire en 1h. 8'; et si l’on déduit de cette durée totale celle des arrêts uniquement causés par les opérations relatives à l’installation du dynamomètre, on voit que 6988 mètres ont été parcourus en 46', à raison d’une vitesse moyenne de 2a.5i, vitesse qui correspond à 9.444 kilomètres par heure.
- Il n’y a eu qu’une seule fausse manœuvre, celle du départ, bientôt réparée, et il était, dès la première fois, décidé que les chevaux pouvaient facilement supporter la présence de là machine pour peu qu’ils fussent conduits par une main attentive.
- Quant à la dépense, elle a été grande, puisque les 435 kilogr. de combustible ont été presque entièrement employés; il n’en restait à l’arrivée que i, et en estimant à 20 kilogr. la dépense de mise en train, nous voyons que la dépense pendant le voyage seul serait encore de M 4 kilogr., correspondant à I5k,9 par kilomètre; mais nous trouvons facilement l'explication de cette grande consommation dans la mesure du travail réellement fourni par la machine dans son parcours.
- F.n effet, les relevés des 5 diagrammes à l’indicateur ont fourni les résultats suivants :
- Relevé des diagrammes du voyage du ü novembre.
- des Pn&îoti <iini Surface» de» ! Abicistci. f
- j! lagruvme*.
- 40 7 0 ! J im 4Sb 28*05 J
- 41 O.à 310 | | 30.2
- 42 * .S *,T 0 1 3(5.2 10*51
- 43 7.(1 NOS 1 43.S 34.37
- M 44 :.o oco | 1 43.0 15.35 1
- :.o i 10.44 I ||
- L’ordonnée moyenne 19.44 correspond à une pression moyenne de 2.09, qui n’a rien d’exagéré et qui représente ce-
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- EXPÉRIENCES SL’R LES MACHINES DE TRACTION. 373 pendant un travail par tour de 542.68 kilogrammètres, dont la valeur est comprise entre celles que nous avions précédemment obtenues dans nos expériences au frein.
- A la vitesse moyenne de 2.54 par seconde, et avec la transmission rapide qui donne un avancement de - ^°-Q- = 0.948 par tour de la machine, on voit qu’il faudrait multiplier 542.68 par -q pour connaître le travail par seconde, développé dans les cylindres, et l’on obtient ainsi pour cette évaluation 1454 kilogrammètres par seconde, ou environ 19 chevaux indiques.
- Ce travail serait réduit à 0.70 X 19.38 = I3fl,,57 si l’on appliquait le coefficient de réduction 0.70 dont il a été parlé dans la première série d’expériences. Sur ces bases, la consommation par cheval et par heure, pendant la totalité du parcours, serait donnée par ie rapport — - = 7.22, chiffre Ircs-
- •1 .o XI 3.0/
- élevé, qu’il sera nécessaire de contrôler d’après les expériences ultérieures.
- Nous avons dit qu’on n’avait obtenu dans ce voyage qu’un seul tracé dynamoraétrique, depuis le quai de l'École jusqu’au guichet des Tuileries.
- Ce tracé présente des particularités très-caractéristiques. Au commencement, la pente est accusée par un effort très-faible de traction, effort qui aurait même été nul si l’on ne s’était pas pas servi du frein pour modérer la vitesse. Plus loin, l’effort varie de 155 à 288 kilogr. jusqu’au moment où l’on se trouve devant les travaux des Tuileries, sur un sol en parlie défoncé, où le chiffre de la traction se maintient à l’effort moyen de 682k, pour revenir ensuite à 222 kilogr. comme précédemment.
- Nous citons ce détail pour faire ressortir les conditions de rusticité de la machine, qui a pu dépenser momentanément 682 kilogrammètres par mètre d’avancement, et par conséquent 682 x 0.948 = 646.5 kilogrammètres effectifs par tour de l’arbre moteur. C’est presque autant que dans notre expérience au frein, n° 8, mais l’arbre moteur ne fournissait alors que 104 révolutions par minute. L’effort moyen pour tout le parcours, après le desserrage du frein, a été de 266 kilogrammes, et cct
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- 374 EXPÉRIENCES SCR LES MACHINES DE TRACTION, effort ne représenterait, à raison de 2".90 par seconde, que 266.1 x.2.90 =771,69 kilogrammèt. ou 10fh.29. Cette évaluation est notablement plus faible que celle qui a été déduite des tracés à l’indicateur; mais si l’on voulait établir un rapprochement de ceLte nature, il conviendrait de ne considérer que les deux diagrammes n°* 4i et 42,qui sont les plus faibles et qui se rapportent seuls au parcours sur le quai. Voici d’ailleurs les détails des relevés de la courbe dynaraoraétrique et des coefficients de traction pour les différentes parties du trajet.
- Relevés, par parties, de la courbe dynamométrique du o novembre.
- Le rapport entre la traction et la charge, qui est en moyenne de C.0453 ou de 1/24, a varié depuis 0.0242 jusqu’au chiffre énorme de 0.4137, dans la partie défoncée devant les travaux des Tuileries.
- EXPÉRIENCES DU 10 NOVEMBRE 1865.
- Grâce à l'obligeance de M. Alphand, nous avons été autorisés à parcourir le quai d’Orsay depuis le pont de l’Alma jusqu’au pont des Invalides, et le wagon ayant été chargé comme précédemment, mais avec un personnel de 8 voyageurs seulement, nous nous étions proposé de faire simultanément des déterrai-
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- EXPÉRIENCES SCR LES MACHINES DE TRACTION. 375 nations au dynamomètre et à l’indicateur, en nous imposant l’obligation de tourner, avec la machine même, à chaque pont, pour revenir par le même chemin.
- Toutes les manœuvres se sont faites avec une grande facilité, excepté le premier retournement au pont des Invalides; Tarant-train n’avait pas été braqué convenablement, et, pour regagner le terrain perdu, on Ta ensuite obliqué outre mesure, de manière à endommager la flèche et à démonter toute l’installation du dynamomètre.
- Nous avons en conséquence été réduits à l’emploi de l’indicateur, sauf pour une première courbe de traction correspondant au premier parcours tout entier, courbe dont nous pourrons tirer quelques indications utiles.
- Voici l'indication des principales observations recueillies :
- Tableau dus observations du 10 novembre -1863.
- OBSERVATIONS.
- IV part du pool de l’Alma.
- Urique; orrit à l'os- , portion de macadam cou- -j
- , après ; j pool des Invalides, après arièt, 1 ;
- On a ainsi parcouru, en 33' 7\ neuf fois la distance de 640 mètres. Ces données correspondent à une vitesse moyenne de 2-89 par seconde ou de (0 400 kit. par heure; nous pensons que cette allure est très-convenable pour ce genre de machines.
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- 37G EXPÉRIENCES SUR LES MACHINES DE TRACTION.
- Les relevés des diagrammes nous ont fourni les données complémentaires qui suivent :
- Les ordonnées moyennes sont assez concordantes; le plus gros chiffre, 39.34, correspond la portion nouvellement couverte de matériaux non tassés; le plus petit, 25,03, est relatif à la petite pente que l'on rencontre au delà du pont de l'Alma.
- La moyenne générale 31,41 porte le travail moyen par tour, eu égard aux dimensions des cylindres et ù celles de l’indicateur, à un travail indiqué de 868,36 kilogrammètres qui, affecté du coefficient 0.70, comme précédemment conduit, pour la valeur d’approximation du travail effectif par tour à 838,36 x 0.70 = 601 kilogrammètres seulement.
- Chaque tour de l’arbre moteur correspondant à un avancement de 0m.948, le travail par mètre, ou, ce qui revient au môme, l’effort de traction devient 601 : 0.948 = 633 Kilogram. Le poids total transporté s’élevant à
- 8000 + 2700 +2400 4- 8 X 63 = 13620 le rapport entre l’effort de traction et la charge serait, d’après ces indications, mesuré par le quotient 633 : 43620 = 0.0464.
- Quant au tracé dynaraométrique qui peut seulement nous faire connaître l’effort de traction déterminé par le wagon, qui pèse, avec sa charge, 3620 kilogrammes, la quadrature qui en a été faite conduit à une ordonnée moyenne de 48 millimètres,
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- EXPÉRIENCES SUR LES MACHINES DE TRACTION. 37? et, en tenant compte de la tare des lames qui ont été employées, à un effort de 267,90 kilogrammes.
- Il y aurait donc, pour le wagon seul, un effort de traction de 453.40 qui porterait à 267.90 : 5620 = 0,0476 le coefficient de traction. Ce chiffre, plus élevé, tient sans doute à ce que le macadam était en mauvais état, et à ce que le wagon serait trop chargé par rapport à la largeur de ses jantes de roues. Nous avons vu que le train s’était arrêté dans les matériaux d’empierrement qui avaient clé distribués sur la route, mais non encore tassés. La partie du tracé dynamométrique qui correspond à ce mauvais passage donne un effort moyen de 453.40, et conduit par conséquent à un coefficient de traction de 433.60 : 3620 = 0,0807. On voit ainsi, pour les machines, la nécessité de pouvoir, comme les attelages ordinaires, donner des coups de colliers très-énergiques, soit au départ, pour vaincre l’inertie delà masse totale, soit au passage des parties défoncées de la route.
- VOYAGE DU H NOVEMBRE 1865 A PASSY.
- Désireux d’observer le fonctionnement de la machine de M. Lotz dans toutes les conditions, nous avons profité de l’essai qui devait avoir lieu sous la direction d’une commission instituée par M. le préfet de police, et qui devait, sous la présidence de M. Combes, accompagner la machine dans un trajet de quelque duree. Ce trajet devait permettre à la commission de se prononcer sur la question de savoir s’il y avait quelque inconvénient à autoriser la circulation des machines de traction dans la ville de Paris, ou tout au moins dans les voies principales. Nous ne pouvions donc songer à employer aucun instrument qui pût être une cause de retard ou d’embarras, et nous n'avons en conséquence employé que notre indicateur de pression, destiné à nous faire connaître le travail développé dans les cylindres. Encore n’avons-nous fait usage de cet instrument que dans les portions de la route suivie, qui nous paraissaient présenter les conditions d’une bonne route ordinaire, à peu près de niveau. Les relevés des tracés et la lecture des heures de passage aux différents points de l’itinéraire constituent donc les seuls documents relatifs à cette excursion à Passy et au bois de Boulogne.
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- 378 HXPÉUIENCKS SUR LES MACHINES DE T K ACTION.
- Pour permettre l’ascension du Trocadéro, on avait enlevé toute la surcharge du wagon, et le poids total se trouvait dès
- lors réduit de la manière suivante :
- Locomotive avec ses approvisionnements.......... 8000k
- Wagon vide........................................ 2700
- Quatorze voyageurs à 65 kilogr................. 910
- Total.......................11610*
- Nous suivrons, dans le tableau des diverses circonstances du voyage, la forme même sous laquelle M. Dumouza a bien voulu nous donner l’évaluation des distances parcourues.
- Voyage du 11 novembre 1865 à Passy et aux Champs-Elysées.
- Pont Invalidei 'dcparf .
- R»m[>e du TrocaJéro pa»c} .,
- Malgré les difficultés du trajet, la vitesse moyenne a été de 3“.29, soit environ de 12 kilomètres à l’heure, et l’on peut remarquer que la pression s’est constamment maintenue entre
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- EXPÉRIENCES SUR LES MACHINES DE TRACTION- 37i* 7 et 7.5 atmosphères, ce qui semblerait indiquer que la chaudière est suffisante pour le maintien de cette allure en service courant.
- J/arrét au puits de Passy a été prolongé par la visite que l’on a faite à cet établissement; mais on a profité de cette circonstance pour nettoyer la grille, piquer le feu et faire de l’eau.
- Pour nous rendre compte du travail dépensé pendant le parcours, il nous faut, comme précédemment, recourir aux diagrammes.
- Tableau des données des diagrammes à indicateur.
- ' Numéro* de diagramme*. j diagrammes. j Ordonnée* j ü
- : 37 | 13G3 49.0 1 27*86 | Avenue Raphaël.
- 58 1350 46.7 20.77 Avenue d’Kvlau.
- 69 (140 | 45.3 1 f5’*7 Avenue d’Eylau.
- 60 «43 47.0 ! 20. U 1 ! Avenue d’Eylau.
- 61 «15 47.8 : 12.87 i i Rond-Poinl dc l'Étoile.-j
- il 62 473 ! 47.3 : <0.04 ! 1 noulevarddc l’Alma.
- ; 03 1733 ! 45.2 : 36.41 . Pont de l’Alma.
- 1 »- r- --Î- 22.76 |
- Ces diagrammes comprennent le parcours dans les avenues d’Eylau et Raphaël, en assez bon état d’entretien et en pente, le rond-point de l’Étoile, où l’on a ralenti le mouvement, le boulevard de l’Alma, en très-bon état, et le pont de l’Alma, où le tirage a été nécessairement beaucoup plus grand. Un voit ainsi que l’ordonnée moyenne doit correspondre assez exactement à la traction moyenne pendant le voyage de retour, car elle est l’expression résumée des circonstances favorables et défavorables de la route.
- La pression motrice moyenne est, d’après les indications du tableau, de 2ilea.45, et le travail moyen par tour s’élève à 617.86 kilogramme!res indiqués, ou en réduisant à 0.70, à 432.50 kilo-grammètres de travail effectif par tour de l’arbre moteur. Kn raisonnant comme nous l’avons déjà fait, il suffit de remarquer que ce travail correspond à un parcours de 0m.948 par seconde, et que par conséquent l’effort de traction doit être évalué à 432.50 :0.948= 456.20 kilogrammes.
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- 3$0 EXPÉRIENCES SUR LES MACHINES DE TRACTION.
- Le rapport entre cet effort et le poids total de l’équipage est 456.20 : 11610 = 0.0393,et l’on remarque que ce coefficientdc traction est un peu moindre que dans les précédentes expériences. ce qui s’explique facilement, soit par le meilleur état de la route, soit par la charge beaucoup moindre portée sur les roues, à jantes, relativement étroites, du wagon.
- Nous ajouterons quelques détails sur les embarras qui scsont rencontrés dans ce voyage fait en plein jour dans des voies publiques d’une assez grande fréquentation.
- La rampe du Trocadéro et celle de Passv ont été franchies avec une remarquable facilité; mais en passant devant la place de voitures de la rue Casimir-Perrier, les chevaux de ces voitures ont manifesté quelque inquiétude, et il a été nécessaire tout à la fois de ralentir la marche et d’évoluer de manière à laisser passer un omnibus qui marchait en sens inverse.
- En tournant ù l’avenue Raphaël, ou n'a pas assez obliqué sur la gauche, et les roues d’avant ont été frapper le trottoir; il a fallu dételer la locomotive et replacer dans la bonne voie le wagon, dont la machine s'est très-bien approchée pour rendre l’accrochage facile.
- On a dû ralentir la marche auprès du bassin de l'Hippodrome, à cause de deux chevaux qui se sont effrayes, et un peu plus loin,le conducteur d’une voiture de plâtre n’ayant pu maintenir son attelage, il a été nécessaire, pour éviter la collision, d’arrêter brusquement la machine, qui a immédiatement obéi à l’action du frein.
- En traversant le rond-point de l'Étoile, les chevaux de selle que l’on a rencontrés ont, pour la plupart, manifesté quelque inquiétude, qui, toutefois, a été bientôt calmée, à l’exception d’un seul cas dans lequel le cheval s’est cabré et a cherché à désarçonner son cavalier; mais celui-ci était assez expérimenté pour dominer sa monture, ramener l'animal â côté do la machine, et le forcer à sc tenir à deux mètres d’elle jusqu’à l'arrivée à la station. Dans les promenades ultérieures, cette scène s’est renouvelée plusieurs fois, cl particulièrement, sur le boulevard Rapp, on a pu se croire ù une école de dressage destinée à aguerrir les chevaux difficiles.
- On peut conclure de ces observations que les animaux manifestent pour la plupart de la surprise, et plusieurs une réelle in-
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- expériences sur les machines de traction. 38t
- quiétude, mais que cette émotion se calme vite et qu’elle est facilement dominée par une attentive surveillance. 11 n’y a en réalité rien à craindre du voisinage de la machine, si ce n’est pour les chevaux mal conduits ou livrés absolument à eux-mêmes.
- Les animaux les plus impressionnables sont ceux des détachements de cavalerie, les chevaux des équipages de luxe et les gros limoniers, dans le cas où ils n’ont ù traîner qu’une voiture vide derrière eux. On évitera donc toute difficulté en prescrivant aux conducteurs des machines de traction d’avertir deloio, au moyen de leur sifflet, que le passage de leur véhicule est prochain.
- De toutes les circonstances qui affectent les chevaux dans cette circonstance, nous croyons d’ailleurs avoir remarque que la principale est due à la mobilité de l’ombre portée sur le sol par la vapeur d’échappement, quand elle intercepte les rayons solaires.
- EXPÉRIENCES DU 16 NOVEMBRE 1863.
- Après le voyage de Passy, qui témoignait du bon fonctionnement de la machine dans un parcours accidenté, nous avons voulu reconnaître, d’une manière plus précise, les conditions economiques du transport.
- A cet effet, nous avons fait marcher la machine sur le boulevard Uapp, le 16 novembre 1865, dans le but de déterminer le travail moteur et le coefficient de traction sur cette voie macadamisée, en bon état d’entretien. La pluie avait cependant mouillé la chaussée, qui sc trouvait recouverte d’une boue liquide dont la présence devait déterminer une augmentation dans l’effort de traction.
- Plusieurs tracés dynamométriques ont très-bien réussi, malgré l'humidité qui rendait le papier moins résistant; mais on u’a obtenu qu'un seul diagramme à l’indicateur, et le compteur électrique, qui avait été installé pour enregistrer le nombre de tours de la machine, n’a fourni non plus qu’une seule indication. A chaque trajet, cependant, on a pu compter le nombre total de ces révolutions.
- Cette première série d’expériences laisse donc beaucoup ù désirer, et nous n’en rapportons les résultats que comme élé-vn. 25
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- 382 EXPÉRIENCES SUR LES MACHINES DE TRACTION, ments de comparaison avec ceux qui ont été obtenus plus tard.
- Les tracés dynamométriques des voyages i, 5 et 6 sont tout à fait satisfaisants.
- Quant au tracé à l'indicateur, il se rapporte au septième voyage, et il donne les résultats suivants :
- Surface du diagramme. . . . 1330 mill. q.
- Abscisse................... 43 mill.
- Ordonnée moyenne........... 31.4 mill.
- Effort correspondant....... 3.38 kil.
- Travail indiqué par tour. . . 901.78 kilog. tu.
- La machine faisant en moyenne = 3.6 tours
- par seconde, on voit que le travail indiqué pendant la marche atteignait 901.78 x 3.6 = 3216.45 kilogrammètres, soit en affectant ce résultat d’un coefficient de réduction de 0,70 kilogram-
- mèlrespar seconde ou J* ==30.30 chevaux effectif.
- EXPÉRIENCES DU 24 .NOVEMBRE 1863.
- Les essais du 24 novembre ont été les plus suivis sous le rapport de l’estimation du tirage, lis ont consisté eu huit voyages faits avec le même wagon, savoir : quatre voyages du pont de l’Alma au Champ de Mars par le boulevard Rapp, et quatre voyages en sens contraire.
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- EXPÉRIENCES SÜR LES MACHINES DE TRACTION. 383
- Sur les huit tracés dynamométriques obtenus ainsi en service courant, deux seulement sont restés incomplets par suite de la rupture du papier; mais les courbes partielles qui ont été relevées ayant présenté une suffisante conformité avec les autres, nous avons cru devoir les faire entrer dans la moyenne générale.
- On a obtenu simultanément un certain nombre de diagrammes avec l’indicateur de pression, ce qui nous permettra de comparer entre eux les résultats obtenus, par les deux modes d’évaluation.
- Voici d’abord le détail de toutes les observations faites :
- Le premier fait qui ressort de ce tableau consiste en ce que les efforts de traction, calculés d’après les diagrammes, sont toujours plus grands dans les trajets où on se rapproche du Champ de Mars, c’est-à-dire dans le sens de la rampe du boulevard Rapp. Cette augmentation est dans le rapport de, 335.4 à 281.8 ou 1.17; mais l’inclinaison est assez faible pour que l’on puisse estimer la traction moyenne, à la montée et à la descente, au chiffre de 310 kilogrammes, qui correspond à un rapport de 0.059 entre la résistance à la traction et la charge.
- Le tableau suivant indique tous les détails qui se rapportent au relevé des différents diagrammes.
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- 384 EXPÉRIENCES SUR LES MACHINES DE TRACTION.
- Tableau des tracés à l’indicateur obtenus dans les expériences du 24 novembre 1S65.
- SURFACES
- diagrammes.
- 7.30
- 7.60
- 6.73
- 7.30
- 7.30
- 6.73
- 7.00
- 1370
- 1380
- 1633
- 1410
- 1600
- 2040
- 1670
- 1350
- 1550
- 1360
- 1400
- 1630
- 1320
- 1320
- 1260
- 1515
- 42!2 31.28 f
- Il résulte de ces évaluations que le travail par tour, indiqué parles diagrammes, est de 970.33 kilogrammètres.
- La locomotive ayant toujours fonctionné avec la transmission à grande vitesse, chaque tour de roue correspond au produit du travail indiqué par 4.80, soitâ 4657.38 kilogrammètres, pour un parcours 2 itr = k X 4.43 = *«.555.
- Le travail indiqué par mètre d'avancement est donc 4637.58 : 4.353 = 1022.32 km.; et en affectant ce travail indiqué d’un coefficient de réduction de 0.70, 011 en conclut immédiatement que le travail effectif de traction par mètre, ou, ce qui revient au même, l'effort de traction doit être estimé à 71 ok.76 en movenne.
- Nous trouvons ainsi le moyen, beaucoup plus indirect toutefois, de connaître le coefficient de traction applicable à l’ensemble du convoi, machine et wagon. Le poids total transporté se composait :
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- EXPÉRIENCES SCR LES MACHINES DE TRACTION. 385
- Du poids de le locomotive et de 4 employés ... g 260*
- Du poids du wagon vide............................ 2 700
- Du poids du chargement additionnel de fonte et de
- 4 voyageurs et demi, en moyenne................. 2 700
- Total.............. 43 660
- L'effort de traction étant estimé k 74 b.76 kilogrammes, on voit qu'il correspond au rapport-^j-=0,OS3, chiffre peu
- éloigné de celui qui a été directement fourni par les tracés du dynamomètre.
- En adoptant, d'après ces bases, le coefficient de traction de 0.839, il convient d’ajouter qu’il n’est relatif qu'au transport sur macadam en bon état d'entretien, par un temps sec, la charge de la locomotive étant, sauf la roue d’avant-train, portée sur deux roues de 4“.45 de diamètre et de 0”.I8 de largeur de jante, celle du wagon, du poids total de 3400 kilogr., portant sur quatre roues.
- La vitesse moyenne de transport correspondant au trajet de 330 mètres effectués en S' 38" ou 17$ secondes, différait peu d’ailleurs de 330 : 178 = 3 mètres environ;
- VOYAGE DE 33 NOVEMBRE A MONTRETOUT ET A SÈVRES.
- Une commission instituée par M. le ministre de l’agriculture, du commerce et des travaux publics, pour étudier les conditions auxquelles il conviendrait de permettre la circulation des voitures de traction sur les routes, et ayant pour président M. Combes, avait décidé qu’un voyage serait fait aux environs de Paris avec la machine de M. Lotz, pour constater les embarras que le passage d’une pareille voiture pourrait occasionner, nous avons, comme pour le voyage de Passv, profité de cette circonstance pour observer la marche de la machine, et nous devons & la bienveillance de M. Combes d’avoir pu préparer une installation plus complète des appareils d’observation qui ont fonctionné sur certaines parties du parcours.
- Ces appareils consistaient ; 4° en un compteur de tours donnant dans le wagon môme, au moyen d’une transmission électrique, desservie par deux éléments de poche de l’invention de M. Trouvé, le nombre des révolutions de l’arbre moteur de la
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- 380 EXPÉRIENCES SUR LES MACHINES DE TRACTION, locomotive. Ce compteur n’a toutefois fonctionné que par intervalles, par suite de la difficulté d’assurer à une si grande vitesse les contacts, malgré les soubresauts et les cabots delà machine;
- 2® Le même dynamomètre, qui nous a fourni plusieurs bons tracés dans les parties les moins accidentées du parcours;
- 3° L’indicateur de pression, qui nous avait été si utile déjà dans les autres déterminations.
- Avant de nous mettre en route, nous avons d’ailleurs pesé le combustible et mesuré l’eau dont on avait fait provision.
- Nous indiquerons les divers résultats que nous ont fourni ces opérations, à la suite du tableau dans lequel nous avons résumé les principales circonstances qui se sont présentées dans ce voyage de plusieurs heures, au bois de Boulogne, à Saint-Cloud, Montretout et Sèvres, par des routes très-variées, présentant parfois de très-fortes rampes et des pentes rapides.
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- Tableau des principales circonstances du voyage du 25 Novembre 1865 à Montreront et à Sèvres.
- \ t ITINÉRAIRE du tovjob. i N il a HF.l'RFS de départ d’srrivco. -O iji „ - S«s 5 S« x g 5 1 observations.
- 1 h. m.
- 'pont de l'Alma 11.45.30 Arrêt de 2'pour les voitures.
- jnuulevaril de l'Alma S2 Grande vite*».
- |.\ venue des Champs-Elysées. 83 Arrêt de 2' 3" pour accro-
- iRond-potatde l aiv de triom- cher !c dynamomètre.
- il phe St
- |j*veuue de l'Impératrice...
- iiPorte Dauphioe 2955 12.2.-43 3 .SS On replace le papier du'
- - dynamomètre.
- l'Porle Dauphne 12.4.«O Bocce cûtrbe de traction.
- l'Ronte de la porte
- jj Avenue «le Longchamp.... ‘
- [Grande earcatle 3015 12.10.35 4.22 Arrêt pour prendre de l'eau.
- iGrande cascade 12.(0.35 Répart.
- Roule du pont de Surcsnes.
- Boulevard do l'Empereur.. Arrêt de 20" à la rue de
- i l'Abreuvoir.
- i Avant le oont de St-Cloud. 3220 12.52.30 4.63 Arrêt p<iur chercher une
- _ pièce du dvnamometre. !
- | Wpart 1.3.25 «3.86.87
- Sortie du pont do St-Cioul. 1.8.5
- jCête de Moutreloul 750 1.0.3 !.a locomotive patine.
- Côte de Montrctout 1.30.20 2.22 S 9 Ttimps perdu au dénsar-j
- rage (pavé'.
- Id. 1.31.23 50 Macadam.
- Id. 1.34.Ai Arrêt de quelques secondes!
- pour desserrer le frein.
- Id. 1.35.40 Arrêt de 2’ pour atteler le
- dynamomètre.
- Id. 1.37.40 A rrêt pour resserrer!© frein
- 'Pont du chemin de fer.. . 1 .42.42 01.02.93 et départ.
- ,Sommet «le tacite 1000 1.44.25 1 .55 Arrêt j-our graisser.
- 1 Répart 1.56.40 Arrêt momentané pour un
- jCrille «l’Orléat.» cheval effraye.
- Pont du chemin de fer. . ..
- Arrêt apres le poni 1095 2.10.0 1.37 La machine mal «lirigéc est
- Départ du pool 2.17.0 montée sur le trottoir.
- Villa—c de Yllle-d'Aviar.. 1035 2.24.30 2.30 Arrêtpviurprendre de l'eau.
- ! Répart 2.44.0 94 Desterré la roue cl départ
- Arrivée à la route départe- immédiat.
- mentale
- Route «le Ville-d'Avrev... 93 à 9S
- P.ace de Yille-d'Avrav.. . .
- Grande rue «le Sèvres....
- Maison n« 13 Arrêt de2'.30 dans l'ospé-
- rance de prendre «le l'eau.
- Manon n» 9 3420 3.17.0 1.57 Borne foulaine pour pren-
- - dre de l'cou.
- Répart 3.34.0 !
- Route de Paris à Versailles. 99 et ICO
- iHarriére «la Point-du-Jour. Arrêt de 2'.30 pour un al-
- .Rêvant le pont de Crtuelle. 191 et 102 tclxge ctîravç.
- [Devant le pont d'Iéna.... 10 3 et 10-4
- 'Quai de Bill* 105 et ! 06
- ,Poat de l'Alma 107
- Arrêt au rpaï d'Orsay.... 7390 4.12.17 3.46 109
- 32SS0
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- 388 EXPÉRIENCES SCR LES MACHINES DE TRACTION.
- Le voyage n’a présenté que deux circonstances à noter spécialement. Dans toutes les autres parties du parcours, la marche a été très-régulière ; tous les obstacles ont été évités avec une grande facilité, et la panique des chevaux qui $c sont effrayés a été facilement maîtrisée. Il nous suffira donc d’insister sur les deux seuls embarras qu’il soit nécessaire de signaler, et qui se sont produits, l’un sur la côte de Monlretout, l’autre après la sortie du tunnel du chemin de fer.
- A Montretout, la rampe de O^.OR par mètre, sur pavé en assez bon état, mais humide, était certainement bien près de la limite infranchissable pour la machine, et, une fois la locomotive arrêtée sur la chaussée, on n’a pu démarrer qu’en exagérant la vitesse des pistons par rapport à celle du véhicule, en braquant en biais comme on le ferait avec un attelage ordinaire, et en répandant sur le pavé des escarbilles et du sable dans l’espoir d’éviter le patinage. Quelques mètres plus loin, le pavé cessait, et la machine a parfaitement gravi la meme rampe sur le macadam, sans aucune autre difficulté.
- Le second embarras a été déterminé par une mauvaise direction donnée à la roue d'avant-train, ou plutôt par le défaut d’obéissance de la roue intérieure, qui s’est arrêtée plus qu’il ne convenait lorsqu’on a eu besoin de tourner du côté opposé; la roue pilote, et, à sa suite, la machine elle-même est montée sur le trottoir, où elle s’est d’ailleurs arrêtée aussitôt.
- Trois prises d’eau ont été nécessaires pendant le trajet, soit, avec celle du départ, quatre approvisionnements pour un parcours d’environ 25 kilomètres; c’est une station par 6 kilomètres à peu près. Rien n’était plus facile que de faire cet approvisionnement lorsqu’on avait de l’eau jaillissante aux bornes-fontaines, mais celte opération a été vraiment laborieuse à Ville-d’Avray, où elle a dû entièrement être faite avec des seaux.
- Le résultat le plus immédiat de cette expérience a etc l’évaluation directe du chemin parcouru et du combustible consommé. Ce combustible ayant servi au fonctionnement de la locomotive depuis le chantier jusqu’au pont de l’Alma, par le boulevard Rapp, et, au retour du pont de l’Alma au chantier, par le quai, nous devons ajouter à la somme des distances comprises au tableau 87o + 808 — 1683 mètres, ce qui porte le cbe-
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- EXPÉRIENCES SUR LES MACHINES DE TRACTION. 3Si> min total à 23880 -{- 1683 = 25563 mètres, soit en nombre rond à 25 kilomètres et demi.
- La consommation constatée étant de i95 kilogrammes, non compris l’allumage, on a donc dépensé 495 : 25.5 =. 18 kilogr. de houille par kilomètre.
- La durée totale du parcours étant de 5M9\ l’évaluation de la vitesse moyenne, arrêts compris, est de 25.5 : 5M9'= 4.04 kilomètres par heure, ou de 1“, I2 par V; mais ces chiffres sont en réalité beaucoup plus grands si l’on tient compte seulement du temps pendant lequel la machine a fonctionné.
- La consommation par heure s’obtient par le quotient 495 : 5h.49' = 93k.08,
- c’est-à-dire que la machine a consommé en moyenne 93 kilogr. de houille par heure depuis le moment du départ jusqu’à celui de l’arrivée. 11 est impossible de ne pas faire remarquer que cette consommation serait celle de la même machine fonctionnant d'une manière continue, à la même place, et développant environ trente chevaux vapeur.
- Toutefois, les arrêts n’ont pas seulement été causés par les nécessités résultant du fonctionnement même de la machine, et l’on arrive à de tout autres résultats si l'on en tient compte dans des évaluations faites comparativement avec les précédentes.
- En effet, les 4fc.24‘.47v qui mesurent la durée du voyage principal se décomposent, en additionnant séparément tous les temps d’arrêt et tous les temps de marche, de la manière suivante :
- Marche effective............... âMâ'.U*
- Arrêts......................... 2*.6'.3’
- On n’a donc marché réellement que pendant un temps un peu supérieur à la moitié de la durée totale du voyage, et 25' environ, dans ces temps d’arrêt, correspondent à l’installation ou au décrochage dn dynamomètre, notamment devant la cascade, où la station a été prolongée d’une manière notable pour cette raison.
- Le parcours de 23880 mètres ayant été effectué en 2h:49'.ii\ la vitesse effective moyenne pendant toute la période de fonctionnement de la machine a été de 23 880 : 2h.19\44\ soit de 40.25 kilomètres par heure, ou de 2.85 mètres par seconde. Le
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- 390 EXPÉRIENCES SUR LES MACHINES DE TRACTION, tableau et les déterminations directes faites dans quelques parties du parcours montrent que cette vitesse s’est élevée jusqu’à près de * mètres dans les grands alignements du bois de Boulogne et de la route de Versailles, en terrain horizontal.
- Il ne nous reste plus qu’à rendre compte des évaluations du travail dépensé, faites au moyen de l'indicateur ou du dynamomètre.
- En ce qui concerne les tracés à l’indicateur, lorsqu’on a voulu en faire le relevé, 5 se sont trouves incomplets, et il n’en est plus resté que 22 dont les éléments et les résultats sont résumes dans le tableau suivant
- Tableau des tracés à Vindicateur obtenus dans le voyage du 25 novembre 1865.
- Malgré les lacunes que présente ce tableau, on n’a pas à craindre de faire grande erreur en considérant le travail moyen
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- EXPÉRIENCES SCR LES MACHINES DE TRACTION. 301 comme étant égal à celui qui correspond au trajet entier, et l’on trouve ainsi que le travail indique par tour doit être estimé à 687.18 kilograminèlrcs, et en se servant du même coefficient que précédemment, le travail effectif de la machine doit être estimé à
- 687.18 X 0.70 = 481.02 kilogrammètres par tour de l'arbre moteur.
- Cette évaluation serait suffisante pour calculer le travail dépensé pendant la marche, si nous connaissions, pour toute la durée du parcours, le nombre de tours de la machine par 1"; mais cette donnée ne nous étant acquise que pour des portions isolées du trajet, nous avons préféré déduire le nombre total des tours de l’arbre moteur du trajet lui-méme, en tenant compte des portions dans lesquelles on avait marché ù grande ou à petite vitesse.
- Le relevé, fait sur le plan, des différentes parties de la route qui ont été parcourues pendant la marche à petite vitesse donne un total de 1 028 métrés pour ce parcours, ce qui réduit à 23880 — 1 028 = 22 832 mètres le chemin parcouru à grande vitesse pendant le voyage. Chaque tour de roue représentant un parcours de 4m.353, on voit ainsi que le nombre total des tours de roue est donné par le quotient
- 22832 : 4.533 = 3 019.
- La dernière partie exige 4796 x 4.80 = 23 025 tours de l’arbre moteur; la première 223 x 9.23 = 2038; au total 23 079 pour le parcours enlier, soit, en multipliant ce résultat parle travail effectif par tour 23079 x 481.02 = t2 063 300 kilogram-raètres.
- L’effort moyen exigé par le tirage serait, d’après cette indication, 12 063 300 : 23 880 = 503 kilogrammes.
- Cet effort correspondrait, eu égard à la charge totale transportée, à un rapport de 303 : H 400 = 0.044 entre le tirage et la charge, coefficient très-comparable à ceux que nous avons déduits des autres expériences du même genre; mais nous pouvons encore déduire de ces mêmes données le travail effectif moyen de la machine, et par conséquent la consommation de houille par heure et par cheval.
- Le travail effectif total étant de 12 063 500 kilogrammètres, et
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- 302 EXPÉRIENCES SUR LES MACHINES DE TRACTION, le parcours ayant eu lieu pendant 3M7', le travail par seconde sera donné par la relation 12 063 500 :x 3600)=i02î kilogrammèlres par seconde, ou 13.60 chevaux vapeur.
- En divisant la consommation par heure par ce dernier nombre, on trouve, pour la consommation par cheval et par heure, 493 : (13.60 X 3h. 17') =*11.09; mais cette consommation exorbitante tient compte du combustible brûlé pendant les temps d’arrêt, d’une manière souvent inutile, si ce n’est pour faire remonter la pression après un grand parcours. Bien que la chaudière ait généralement suffi, on voit en effet, par le tableau de la page 390, que la pression va uu peu en diminuant pendant la marche continue. C’est ainsi qu’elle était tombée à 4.73 au moment du retour à la station du pont de l’Alma.
- Toutes ces évaluations reposent sur cette hypothèse que les roues roulaient sans patiner. Nous trouverons un peu plus loin la justification complète de cette supposition ; mais nous pouvons la déduire déjù de quelques observations faites dans le trajet de la roule de Paris à Versailles, au Point du Jour, par suite des observations que nous avons faites des heures de passage aux bornes kilométriques et du nombre des tours de roue par minute :
- Cette double observation donne lieu aux nombres suivants :
- On a parcouru, sur cette roule, 2500 mètres en 9 minutes 1/2, ce qui fait par minute 2 500 : 9.5 = 263.17 mètres par minute. On a compté pendant chaque minute le nombre de tours de la roue motrice; il a très-peu varié, de 57 à 61 tours par minute,et le nombre moyen est 38. Si la roue n’avait pas glissé, chaque tour de roue correspoudant à 4”.535, nous arriverions à cette autre estimation du chemin parcouru :
- 58 X 4,535 = 265*.19.
- Il est impossible d’avoir une plus parfaite concordance entre les résultats, mais il n’en a pas été de même pour les évaluations du compteur de tours, qui ont été moins continues et pour lesquels il est bien certain que le contact électrique n’a pas clé suffisamment assuré à chaque tour de l’arbre moteur.
- Nous n’avons fait pendant tout ce voyage que deux tracés dy-namométriques, l’un de la porte du bois de Boulogne à la cascade, sur route en parfait état, présentant une très-faible pente,
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- EXPÉRIENCES SCR LES MACHINES DE TRACTION. .393 et par conséquent dans les conditions de traction les plus favorables; l'autre sur la route de Montretout, en forte rampe, et par conséquent dans les conditions les plus difficiles.
- L’ordonnée moyenne du premier tracé est de 9.47 millimètres, correspondant à un effort dé 9.47 x 148.7 = 140.82; l'ordonnée moyenne du second tracé est près de quatre fois aussi grande, 34.94 millimètres, qui donne, pour l’effort de traction, 34.94 X 148.7 — 319.33.
- Pour obtenir la comparaison de ces chiffres avec celui qui est déduit des tracés à l’indicateur, il faut remarquer que cette dernière évaluation se rapporte à la traction totale de la locomotive et du wagon, soit 3 une charge de 11 400 kilogr., tandis que le wagon seul affecte les estimations précédentes de 140.82 et de 319.33 kilogrammes. Appliqué au poids seul du wagon, soit à 3400 kilogrammes, le tirage de 140.82 correspond à un coefficient de 140.82 : 3400 = 0.041. Nous avons trouvé, par l’autre moyen, 0.044.
- Quant au chiffre de 319.33, il faut en déduire la composante du poids, parallèle au plan incliné, et l’on ramène ainsi cc chiffre énorme de 309.53, très-près du précédent.
- En résumé, le voyage de Montretout nous a montré toutes les ressources de la machine, mais il a mis davantage en lumière la grande consommation, en charbon et en eau, qui est la condition obligée de la marche & grande vitesse.
- iLXpÉniEsces ou 30 itovEHBne 1803.
- La journée du 30 novembre a été consacrée il un véritable service d’omnibus, entre le pont des Invalides et le Champ de Mars, par le boulevard de Rapp et retour. On ne s'est écarté de cet itinéraire que pour l'arrivée au pont des Invalides, au départ, et pour la rentrée au chantier de l'avenue de La Bour-donnaie.
- Afin de n’imposer dans cc service aucune gène résultant de la présence du dynamomètre, on s’est borné à tracer fréquemment des courbes 3 l'indicateur et 3 enregistrer le nombre des tours de la machine au moyen du compteur électrique précédemment employé. On a toutefois observé directement le nombre des tours de l’arbre moteur au moment de chaque tracé.
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- S SUR LES MACHINES DE TRACTION, n du combustible a été d’ailleurs constatée
- a fait cinq voyages doubles avec un nombre moyen de i de 0.3 sur l’omnibus, et de 3 sur la locomotive, correspondants une charge de 17.3x65= I 125*
- Le wagon pesait seul.............................. 2 700
- Enfin la locomotive elle-même..................... 8 OOP
- Total................. I l 823 '
- Le départ a eu lieu à I2‘.ô9'; le premier voyage a commencé à l“.7'.35*. et l’on était de retour au chantier à 3".56’.
- Dans cet intervalle, la machine a fonctionné pendant 88’.40' seulement, et l’on a dépensé 166 kilogrammes de houille de Charleroy, qui ont vaporisé I 100 kilogrammes d’eau.
- La vaporisation par kilogramme a donc été de 6k.63, ce qui se rapporte assez bien avec les chiffres déjà donnés. Si l’on déduit de cette consommation les 20 kilogrammes de combustible employés à l’allumage, le chiffre de la vaporisation s’élèverait à 7\53.
- Parmi les 18 diagrammes obtenus à l’indicateur, 7 seulement se rapportent au boulevard Bapp, et on les a relevés séparément de manière à en déduire les résultats suivants :
- Cette ordonnée moyenne de 27.il millimètres représente un travail indiqué, par tour, de 8U.52 kilogrammètres.
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- EXPÉRIENCES Sl’R LES MACHINES DE TRACTION. 39o Les diagrammes obtenus sur le quai d’Orsay conduisent à des résultats presque identiques : le nombre de tours moyen est de 278 au lieu de 279 ; l’ordonnée moyenne, 27.11 au lieu de 27.41 ; le travail par tour, 805,17 au lieu de 814.52, ainsi qu’il résulte du tableau suivant :
- Diagrammes correspondant aux divers trajets sur le -
- La moyenne générale de 278 tours par minute est beaucoup plus grande que la vitesse observée directement par le compteur électrique pendant toute la durée du parcours. Celle-ci comprend, en effet, les périodes de départ et d’arrivée et les diverses obligations de ralentissement déterminées par les obstacles de la route ou les évitements à effectuer. D’après les évaluations du compteur, on ne trouve que 208.1 tours, et cette vitesse correspond encore à un travail indiqué par seconde de 814.52 X 208.1
- -------—--------= 2825 kilogrammétrés
- 60
- ou de 37.70 chevaux indiqués, qui, réduits dans la proportion de 0.70, représenteraient néanmoins 37.70 X 0.70 = 26,3 chevaux effectifs développé sur l'essieu moteur.
- Si toute la dépense du combustible, s’élevant à 146 Rilogr. après l’allumage effectué, était appliquée exclusivement à ce travail de 26.3 fourni pendant une durée démarché de 88'. i-0", ou de 1.47 heure, on trouverait que la consommation par force
- de cheval et par heure se serait élevée à 26 3^\~Ï7 “
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- 386 EXPÉRIENCES SUR LES MACHINES DE TRACTION.
- Mais, en réalité, celle consommation est moindre, parce qu'elle doit élrc en partie attribuée à la dépense pendant les temps d'arrêt et pendant les deux parcours d’arrivée et de retour.
- D'un autre côté, le parcours total doit être estimé comme
- suit :
- t° Du chantier au pont des Invalides ....... t 535»
- 2“ Cinq doubles voyages du pont des Invalides à t'avenue de La Bourdunnaye, et retour, à raison de 2360 mètres chacun.................., . Id 800
- 3* Du pont des Invalides au chantier par le quai . t 158 Parcours total................................... U 793
- Le travail total dépensé étant de 26'4.3, ou 26.3 x 270 000 ki-logrammètrcs par heure, et ce travail étant dépensé pendant th.47', le travail par mètre est donné par le rapport
- 26.3X270000X 1.*7
- --------- .-a;r----------- 1O0 kilogrammctres.
- •I4 1
- Celte évaluation de tirage est très-élevée, car elle représente un coefficient de traction égal à = 0.00.
- I l 050
- Le parcours par heure étant de ou d'environ iO ki-
- lomètres, on voit dans quelle mesure ce coefficient de traction confirme les résultats des déterminations obtenues ù l’aide du dynamomètre sur la traction seule du wagon.
- S’il était permis de répartir proportionnellement la traction totale entre la locomotive chargée de scs trois voyageurs et le poids remorqués on pourrait résumer les principales circonstances des essais du 30 novembre 1866 par les données suivantes :
- Puissance effective développée par la machine. . . 26.3 Consommation par force de cheval et par heure. . . 3.77
- Eau vaporisée par kilogramme de charbon...... 7.53
- Parcours effectif par heure, kilomètres...... 10
- IIapport de la traction à la charge.......... 0.06
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- EXPÉRIENCES SUR LES MACHINES DE TRACTION. 39?
- Traction de la locomotive seule 0.06 x 8195. . . . 491.7
- Traction du wagon et de sa charge 0.06 x 3630. . . 217.8
- Proportion du travail total employé au remorquage du wagon........................................ 0.30
- Plus des deux tiers du travail sont employés, dans ce service d’omnibus, au déplacement seul de la machine.
- VOYAGE DU 13 JANVIER 1866.
- Il ne nous est pas permis de quitter la machine /UivntV sans dire quelques mots du voyage effectué par elle le 13 janvier 1866, du pont Napoléon à Petit-Bry et retour, en passant par Joinville et Champigny.
- Ce voyage, entrepris par le mauvais temps, a été moins heureux que les précédents, bien que le wagon ne fût pas chargé de plus de 7 voyageurs, soit, avec son propre poids, de 2700 -|- = 3155 kilogrammes.
- Plusieurs attelages ont été effrayés à son passage; l’un d’eux a entraîné son chariot jusque dans le fossé de la route. Plusieurs tournants ont été manqués par suite du défaut de serrage du frein, et au départ de Joinville, l’essieu de la roue d’avant-train, ainsi que la barre d’attelage, ont été forcés.
- Ce voyage n’a été d’ailleurs l’objet d’aucune détermination précise. La pression moyenne a été de6*‘.5; le nombre moyeu des tours de roue par minute a été de 23 pour la petite vitesse et 50.5 pour la grande vitesse, ce qui correspond respectivement à 6 286 et à 13 802 kilomètres par heure. La plus grande vitesse observée est celle de 69 tours, qui revient à 18 858 kilomètres, mais pendant quelques minutes seulement.
- Le tableau suivant indique les heures d’arrivée aux différents points du parcours.
- Départ du pont Napoléon. .......... I2h41“
- Descente du pont.................... 12 47
- Porte de Charenton.................. 12 50
- Porte de Reuilly.................... 12 53
- Porte de Picpus..................... 12 55
- Lac de Saint-Mandé. . . 12 57
- vu. a
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- 39$ EXPÉRIENCES SCR LES MACHINES DE TRACTION.
- Arrêt pour prendre de l’eau........ \k Zm
- Départ................................. M6
- Hippodrome......................... 1 21
- Pyramide du bois de Vincennes. ... 1 24
- Ferme impériale.................... 1 32
- Arrêt au passage à niveau.......... I 35
- Départ............................. I 38
- Arrêt avant le pont................ I 50
- Départ............................. 2 0
- Route de Cliampigny................ 2 12
- Pont du chemin de Mulhouse......... 2 29
- Place de Petit-Bry................. 2 81
- La machine va chercher de l’eau. . . 2 40
- Départ de Petit-Bry................ 3 8
- Pont du chemin de fer.............. 3 32
- Pont de Joinville.................. 3 49
- Gare de Joinville.................... 3 39
- Arrêt pour prendre de l’eau........ 4 15
- Départ............................. 4 47
- Porte de Picpus.................... i 58
- Porte de Reuilly................... 5 3
- Pont de Charenton................. 5 6
- Retour à la gare d’Orléans......... 3 27
- Le voyage a ainsi duré 3h 14', dont 3h 39' de travail effectif.
- Il a exigé trois approvisionnements d’eau, en y comprenant celui du départ.
- Bien que la pression se soit presque toujours maintenue à 6.30 atmosphères, et que la charge remorquée fût seulement de 3 130 kilogrammes, la vitesse n’a jamais dépassé 18 kilomètres; elle a été en moyenne de 13 kilomètres, et dans les rampes elles pentes, elle a été réduite à 6 kilomètres environ.
- On n’a constaté dans ce parcours ni la puissance développée par la machine, ni la consommation de cuinbustible.
- expériences sur la MACHINE la France.
- Au mois de juillet suivant, M. Lots a amené à Paris une autre machine, la France, d’un type très-semblable à Y Avenir, mais
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- EXPÉRIENCES SUR LES MACHINES DE TRACTION. 39» enfermée dans une caisse extérieure, destinée à cacher les pièces du mécanisme pendant leur fonctionnement.
- Cette machine était venue de Nantes sur ses roues, et son voyage s'était effectué dans les conditions les plus favorables, bien que gêné quelquefois par les administrations locales, qui craignaient sa circulation dans les villes.
- Elle avait remorqué pendant tout ce trajet de 400 kilomètres trois wagons chargés de divers accessoires, et dont le poids à vide s’élevait à 6,500 kilogrammes.
- La machine était remisée dans le nouvel établissement de M. Fiaud, rue Kléber, et le 10 septembre 1866, elle fut soumise à une première expérimentation, de Paris à Chelles, effectuant ainsi un parcours de £9.36 kilomètres, dans le seul but de reconnaître les difficultés de la roule et de démontrer l’efficacité du système.
- Le départ eut lieu à 8b 35 de la rue Kléber, et le trajet s’effectua, avec 24 voyageurs dans les wagons, par l’avenue de La Motte-Piquet, les boulevards de Grenelle et de Yaugirard, la rue de l’Ouest, la chaussée du Maine et les fortifications jusqu’au chemin de fer de Sceaux, où l’on est arrivé à 9* 47.
- A partir de ce moment, il n’y a plus eu que trois voyageurs dans les wagons; on a contourné les fortilications jusqu’à la porte de Viucenncs, où l’on s’est arrêté à fl11 57 pour le repas.
- Repartie à Ih 31, la machine a traversé le bois de Vinccnnes, et a pris, à Xogent, la route de Strasbourg jusqu’à Chelles, où l’on est arrivé à 3h 57.
- Divers arrêts, déterminés soit par la crainte d’effrayer les chevaux, soit pour démonter et remonter la cheminée sous le pont, et pour des circonstances insignifiantes, se sont ensemble élevésà 1h 25, qui, joints au repos du déjeuner, font un total de 2* 59, ce qui réduit la durée de la marche à 2h 23r et donne, pour la vitesse moyenne du transport, 6.76 kilomètres par heure. Cette moyenne lient compte des moments pendant lesquels l’état de la roule permettait d'employer la transmission la plus rapide, et l’on a pu constater,d’après les heures de passage devant les bornes successives de la route, que, suivant l’une ou l’autre allure, chaque kilomètre était franchi en 4', ou en 8' dans les meilleurs passages, ce qui correspond à 15 ou à 7,5 kilomètres par heure. L’allure rapide était d’ailleurs rarement employée.
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- 400 EXPÉRIENCES SUR LES MACHINES I)E TRACTION.
- Pendant toute cette partie du parcours, la charge traînée ne dépassait pas 8 000 kilogrammes, et l'on a ainsi la mesure de ce que peut remorquer la machine sur une route un peu accidentée, mais en assez bon état d’entretien, à une vitesse d’environ 7 kilomètres par heure ou de î mètres par seconde.
- Le voyage s’est effectué dans de très-bonnes conditions, mais plusieurs attelages ont été effrayés, particulièrement celui d’un chariot d’artillerie dans la grande rue de Vincennes. L’enveloppe mise à la cheminée n’avait pas amélioré la machine sous ce rapport.
- On n’a d’ailleurs fait aucune observation de pression ni de consommation, et c’est à l’expérience du 6 octobre qu’il faut recourir pour obtenir quelques évaluations résultant d’observations bien suivies et dont l’exactitude soit suffisamment assurée.
- Voyage du 6 octobre 1866.
- expérience du 6 octobre 1866 s’est faite en partant de la ferme de Vincennes, et en parcourant près de 12 kilomètres, avec un train complet et par des routes présentant des circonstances variées.
- La locomotive la France pesait 10 000 kilogrammes avec son chargement, et elle remorquait trois wagons dont les poids sont répartis de la manière suivante :
- Poids de la locomotive............. 10 000 kilogr.
- Poida du premier wagon............. 2 500
- Charge additionnelle............... 4 900 7 400
- Poids du deuxième wagon............ 2 500
- Charge additionnelle............... 4 500 7 000
- Poids de la charrette.............. 1 500 *
- Charge additionnelle............... 3 000 4 500
- Poids total......... 28 900 kilogr.
- Cette charge totale donne lieu aux évaluations suivantes :
- Poids remorqueur (dont il faudrait déduire la charge
- qui pesait sur l’avant-train' ............ IOOOO kilogr.
- Poids total remorqué....................... 18 900
- Charge utile transportée................... 12 400
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- EXPÉRIENCES SUR LES MACHINES DE TRACTION. 401
- Cette charge utile représente 12 400 : 28 900 = 0.43 du poids total, et le poids remorqué s’élève à environ le double du poids de la machine. On a vu, d’ailleurs, par la description qui a été donnée des diverses parties de ce train, que les largeurs de jantes étaient assez bien proportionnées pour les charges que les roues devaient porter.
- Le voyage a duré depuis 2b 15' jusqu’à 4h 57'10". La consommation totale du combustible s’est élevée à 114 kilogrammes, celle de l’eau à 858.96, ce qui porte à 7k.o3 la dépense d’eau par kilogramme de charbon ; mais il est bon d’observer qu’une partie de celte eau est perdue par les fuites et n’est pas réellement vaporisée.
- Le nombre des tours de roues a été relevé avec le plus grand soin dans les diverses parties du parcours, la pression a été très-fréquemment observée, et l’on a obtenu plusieurs bons tracés dynamométriques qui devront être consultés avec d’autant plus d’intérêt,qu’ils se rapportent à une charge plus grande et plus rapprochée des conditions de la pratique.
- Nous donnerons d’abord un extrait des indications notées pendant le trajet.
- Voyage d'aller.
- OBSERVATIONS.
- Départ de la ferme, petite vitesse....
- On tourne à la route 42.............
- Arrêt pour grippement...............
- Départ..............................
- Arrêt pour changer de vitesse.......
- Tracé dvuamotnétrique...............
- On tourne à la route S I sans arrêter. .
- Départ..............................
- Tracé dvnamomé trique...............
- Arrêt au chemin de fer..............
- Départ..............................
- Arrêt au pavé pour replacer le papier
- momètre...........................
- Départ sur le pavé et tracé.........
- Sortie du pavé......................
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- 402 EXPÉRIENCES SUR LES MACHINES DE TRACTION.
- Pendant ce trajet, on a consommé 62 kilogrammes de charbon, et les tracés dynamométriques ont fourni les résultats suivants :
- Effort» «Murés.
- Route do la ferme............ 636.SS
- Route départementale 42...... 223.C3
- Route Impériale 34................ 490.37
- Route de Strasbourg, commencement de la ctite................ CCO.lô
- Coefficient» de traction. 0.0336 0.0123 0.0263
- 0.0349
- Effort moyen........... 50C.44
- 0.0268
- Les coefficients de traction ont été calculés sur le poids total remorqué, soit sur 18 900 kilogrammes, et l’on trouve ainsi des valeurs notablement plus faibles que celles que nous avons obtenues jusqu’ici, si ce n’est sur la route très-sablonneuse de la ferme et sur les premiers pavés du commencement de la rampe à l’entrée de Nogent.
- En affectant chacun des efforts à la longueur de papier déroulée sur le dynamomètre pendant l’expérience correspondante, on arriverait d'ailleurs à un chiffre plus élevé, circonstance qui résulte de ce que les deux tracés intermédiaires ont été moins prolongés que les tracés extrêmes. La moyenne de 0.0268 ou 4/36 doit être• considérée comme une limite inférieure.
- Le train s’est arrêté au haut de la côte à 3hi0'8", et il est reparti à 4h 4'53\ On a employé seulement 24'45" pour dételer les trois véhicules, faire tourner la locomotive par l’action de la vapeur, manœuvre dans laquelle la roue de droite est montée sur le trottoir de la chaussée, tourner à bras d’homme les trois voitures et les atteler. Cette opération, que l'on pourrait éviter en partie dans un service régulier, ne présente aucune difficulté sérieuse avec la largeur actuelle de nos routes impériales.
- Le voyage de retour s’est effectué dans d’assez bonnes conditions, ainsi qu’on peut en juger par les indications sommaires que nous extrayons des notes d’expériences.
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- EXPÉRIENCES SLR LES MACHINES DE TRACTION. 403
- Voyage de retour.
- BEt'RES. OBSERVATIONS. PRESSION. !
- j b. m. ».
- : 4 4 53 Démarrage 8.30 :!
- 1 4 S 40 ; 4 IG 40 On change de vitesse Arrêt avant le pont da chemin de Ter
- ! 4 20 C !*erwunes descendent Départ : S
- ]| 4 24 20 Arrrivée a la horne kilométrique 9.5 6.75 :
- j 4 28 10 ; 4 32 4 32 30 Arrivée ù ia borne kilométrique 9 Arrivée à ia borne kilométrique S.5 Arrêt avant de tourner à la route 42 0.75
- J: 4 41 Arrêt et départ immédiat 7.20
- Il 4 41 20 4 51 Entrée du chemin de la ferme 6.00 C.50
- 4 5T 10 Arrivée à la ferme et arrêt définitif C.25
- On a obtenu, dans ce voyage de retour, trois tracés dynamo-métriques dont les résultats sont plus faibles encore que les précédents, et qui se résument ainsi qu’il suit :
- Effort* istturfe. Coefocienb de traction.
- Route impériale n° 34....... 20?.06 0.0139
- Route départementale n’ 42.,,. 439.37 0.0232
- Route de la ferme................ 412.41 0.0218
- Effort moyen................ 371.2: 0.0196
- La direction des pentes' devait en effet accuser, par rapport aux résultats précédents, une différence notable; mais, malgré le parlait état de de la route, qui était très-sèche, nous devons faire quelque réserve surle coefficient de traction, qui s’abaisse ici jusqu’à 0.0196 ou 1/51, et qui, pour les deux voyages réunis (côte de Xogcnt non comprise., ne s’élève qu’à 0.C232 ou t/43.
- Le trajet total, mesuré sur le pian, s’élève à 5775 mètres, et, pour nous rendre compte du degré d’exactitude qu’il nous était permis d’attribuer à nos précédentes évaluations de travail, nous avons voulu nous rendre compte du chemin réellement développé par les jantes île roues. Les tours de roue ont été comptés directement pendant le voyage de retour ; on a observé ainsi 1250 tours qui représentent, à raison de i®.57 de dévelop-
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- m EXPERIENCES SCR LES MACHINES DE TRACTION, peinent par tour, un chemin parcouru de 5 712 mètres, chiffre qui diffère très-peu de celui qui avait été indiqué tout d’abord. La locomotive ne patine pas; elle a une adhérence suffisante, et c’est à cette circonstance qu’il faut attribuer l’absence de toute détérioration sur la route. En partant de toutes les données qui précèdent, nous pouvons maintenant caractériser toutes les circonstances du double voyage du 6 octobre par les résultats suivants :
- Vitesse moyenne, arrèl# compris........................... 4.la
- Vitesse moyenne effective............*.................... 6.OU
- Consommation de charbon par heure........................... 41.96
- — de charbon par heure de marche effective... 60.89
- — d’eau par kilogramme de charbon................ 7.58
- — d'eau par heure.............................. 316.00
- — d’eau par heure de marche effective.......... 453.00
- — de charbon par kilomètre...................... 10.00
- — de charbon par tonne et par kilomètre....... 0.84
- — de charbon par kilomètre et par tonne de
- poids utile transporté.................... 0.80
- — d'eau par kilomètre.......................... 75.30
- Telles sont les conditions économiques résultant de ce dernier voyage fait dans des conditions vraiment industrielles, et nous pouvons en conclure, d’une manière générale, qu’à la vitesse de roulage de 4 à 6 kilomètres, il faut compter sur uoe dépense de t kilog. de charbon environ par tonne de charge utile.
- EXPÉRIENCES DE HAIAGE DI 15 XOVBUURE 1866.
- Au commencement du mois de novembre, M. Lotz, qui avait conduit sa machine la France à Compiègne, nous demanda de faire quelques déterminations dynaroométriques sur l’application de cette machine au remorquage des bateaux.
- Divers essais, faits avec une machine de traction de M. Pilter, avaient, dès le mois précédent, établi que ce remorquage pouvait s’effectuer dans des conditions très-favorables. Il était même très-probable que l’emploi des machines à vapeur pour ce service amènerait avec lui des conditions de régularité qui ont jusqu’ici manqué à la batellerie, en même temps qu’une
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- expériences sur les machines de traction, m
- puissance motrice plus convenable permettrait d’agir sur des convois plus chargés.
- Ces premiers essais, réalisés sous la direction de M. Gosselin, ingénieur en chef des ponts et chaussées et directeur de la navigation de l’Oise, avaient été très-satisfaisants. Il en devait être de même avec la machine Lotz, et nous n’avons, pour ainsi dire, qu’à constater l’effort de traction pour que la question soit complètement étudiée dans ses éléments économiques. C’est le dynamomètre à sis lames de M. le général Morin qui a été employé dans cette circonstance; mais on n’a pu opérer qu’une seule fois, et dans des conditions tellement hâtées, que le résultat dynamométrique est le seul qui puisse inspirer une confiance absolue.
- Le dynamomètre était installé sur le bateau de tête, de manière à s’incliner suivant la ligne de tirage, et à enregistrer, dans chaque position, le véritable effort transmis par la corde accrochée à l’arrière de la locomotive.
- L’unique tracé que l’on ait obtenu accuse une constance remarquable dans l’effort ainsi transmis, et il montre que la résistance est parfaitement régulière. Il s’élève en moyenne, d'après la tare de l’instrument, qui est de un millimètre pour 2lk,5i à 1034*,24.
- Il ne faut pas s'étonner, dès lors, que le fonctionnement de la machine ait été très-satisfaisant, puisqu’elle n’avait à dévé-lopper sur la ligne de traction qu'un effort inférieur à celui des expériences de Vincennes.
- La vitesse du transport était, dans cette expérience, de 1®,0I par seconde, et le parcours s’est effectué sur une longueur de 830 mètres sans que l’inclinaison de la ligne de tirage ait présenté aucun inconvénient, ni par rapport à la direction du train, ni par rapport à celle de la locomobile.
- Le chargement du train tout entier, composé de deux péniches chargées de charbon, était de 302 tonnes, et on aurait pu, pour son remorquage, se servir d’une locomobile moins puissante, ce qui serait absolument nécessaire sur un grand nombre de points, par suite de l'insuffisance des chemins de halage et de leur mauvais état d’entretien.
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- 406 EXPÉRIENCES SUR LES MACHINES DE TRACTION.
- RÉSUMÉ.
- Pour tirer quelques conclusions des diverses déterminations qui précèdent, il convient d’en résumer les résultats par rapport aux principaux éléments que nous avons successivement considérés. Nous avons cherché dans les paragraphes suivants à les grouper de manière à rendre les comparaisons plus immédiates et plus concluantes.
- 1° Vitesse de parcours. — Les vitesses de parcours peuvent être estimées d’après le développement des roues motrices et en considérant comme un maximum convenable 150 tours de l'arbre moteur par 1', ou 2.5 par 1", nous pouvons en conclure pour la machine VAvenir les vitesses correspondantes :
- Avec la transmission rapide (2.5 X 4.55) : 4.8 = 2*. 35.
- Avec la transmission lente (2.5 X 4.55): 9.23 = l“. 23.
- Ces chiffres correspondent respectivement à 8.5 et à 4.5 kilomètres par heure, c’est-à-dire à l’allure du cheval au trot ou au pas, et ils caractérisent ainsi les vraies conditions de marche de la machine, lorsqu’elle traîne une faible charge ou une charge plus forte, que nous aurons l’occasion d’apprécier un peu plus loin.
- La machine a cependant parcouru, en alignement horizontal, jusqu’à 4“,i par seconde (expérience du 25 novembre), c’est-à-dire qu’elle peut atteindre momentanément la vitesse de 15 à 16 kilomètres par heure, mais la machine à vapeur marche alors trop rapidement et le service devient difficile. Nous considérerons donc les vitesses respectives de 5, 9 et 15kilomètres comme celles des allures lente, rapide et exagérée.
- Dans la plupart de nos expériences, les arrêts ont employé la moitié de la durée totale des voyages, mais il est permis d’espérer qu’en service courant les stations pourront être abrégées et réduites, ce qui permettrait de compter sur une vitesse effective de 4 à 7 kilomètres par rapport à la durée totale delà mise en feu.
- 2° Coefficient de traction. — Les coefficients de traction ayant été déterminés par des procédés différents, suivant qu’ils s’ap-
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- EXPÉRIENCES SUR LES MACHINES DE TRACTION. 407
- pliquent aux wagons ou à la charge totale, il nous a paru convenable de former un tableau complet de toutes les valeurs obtenues.
- DÉSIGNATION
- |
- 5 novembre 1804.
- 10 — —
- 11 — —
- ! 16 — —*
- I 21 — —
- i! 25 — —
- 30 — —
- îj
- j! 6 octobre 1866.
- •i
- !
- '
- COEFFICIENTS DE TRACTION. Wtgoai »eo!i. I Charge totale.
- 0.044
- 0.018
- 0.041
- 0.059
- 0.0*1
- 0.040
- 0.039
- 0.043
- 0.044
- 0.000
- 0.023
- Tous ces chiffres, à l’exception du dernier, sont très-concordants, et pour tenir compte de toutes les éventualités relatives à l'état d’entretien, on ne saurait estimer à moins de 0.04
- ou — le coefficient général de traction en terrain horizontal, et c’est celui que l’on devra appliquer en pratique aux nouvelles études de machines routières, en remarquant d’ailleurs qu’il faudra en outre tenir compte de la composante parallèle à la ligne de tirage, du poids de chacune des voitures, lorsqu'on voudra connaître l’effort à appliquer dans les rampes. Dans les pentes, au contraire, il y aura une diminution notable jusqu’à la limite à laquelle les freins devront être employés.
- 3° Adhérence. Nous avons vu à Montretout que l’adhérence
- était insuffisante avec un poids adhérent de 8 000 ( l — ^ ) = 6400 à peu près, pour traîner sur une rampe pavée de i d’inclinaison,
- une charge de 3 400 kilogrammes, véhicule compris. Si donc on avait à franchir des rampes semblables, on r.e pourrait remorquer qu'un poids compris entre la moitié et les deux tiers du poids de la locomotive; mais on peut aller bien au delà en terrain horizontal, et nous verrons par l’étude d’autres machines
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- 4'* EXPÉRIENCES SUR LES MACHINES DE TRACTION, de traction que l’on peut compter, sur le macadam, sur une adhérence double du poids qui la produit. La machine de MM. Aveling et Porter, par exemple, qui pèse 15 000 kilogrammes, peut traîner 30 tonnes sur un terrain un peu compressible.
- Sans doute les machines de M. Loto fonctionneront avec les mômes proportions, ce qui, eu égard à leur poids, leur permettra de traîner 16000 à 20000 kilogrammes. C’est à peu près la charge qu’a traînée la France dans l’expérience du 6 octobre.
- 4° Répartition du travail. Lorsque la locomotive traîne le double de son poids, le tiers du travail est dépensé pour sa seule locomotion, et l'on voit, par les indications qui précèdent, que cette proportion représente une sorte de limite.
- Quand au contraire la machine de 8 000 kilogrammes ne traîne qu’un wagon de 2 700 kilogrammes et autant de voyageurs, ce sont les deux tiers du travail moteur qui sont dépensés par la locomotive, et le poids remorqué n’en profite que pour un tiers seulement. II arrive même, dans ce dernier exemple, que le poids utile étant seulement de 2 700 kilogrammes, pour un poids mort de 2 700 -{- 8 000 = 10 700, le transport du poids mort dépense les trois quarts du travail moteur.
- Ce rapprochement suffit pour établir, d’une manière certaine, que le domaine des machines de traction sur routes ordinaires est limité au transport des grandes charges, ou, ce qui revient au même, au transport à faible vitesse : c’cst surtout au service de roulage qu’elles doivent être employées, à l’exclusion de celui des messageries, au moins dans les conditions actuelles.
- 5* Puissance effective de la machine. Nous avons vu que la machine f Avenir, du poids de 8 000 kilogrammes pouvait développer jusqu’à 30 chevaux, pendant un petit parcours. On peut dire qu’elle est d’une puissance moyenne de lo chevaux, ce qui fait environ un poids de 500 kilogrammes par cheval.
- Sur les chemins de fer une machine de 100 chevaux pèse 40 à 50 tonnes, d’où l’on voit que la construction des machines de traction sur routes ordinaires est presque aussi allégée que celle des locomotives, alors cependant qu’elles sont plus exposées à rencontrer des obstacles accidentels et des causes de dérangement.
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- EXPÉRIENCES SUR LES MACHINES HE TRACTION. lui» Les améliorations dont on pourra les doter portent plutôt sur les détails d'agencement que sur une diminution du poids mort.
- 6° Conditions économiques du fonctionnement. Le 25 novembre, nous avons consommé 93 kilogrammes de houille par heure; le 6 octobre, 42 kilogrammes seulement; mais pour les parcours à petite vitésse, il convient de compter sur cette dernière consommation , qui s'est traduite par 0k.34 de houille par tonne et par kilomètre. En supposant que par le choix d’un chargement et d’une vitesse convenables, on parvienne à utiliser, en charge utile, le quart de la consommation totale, on voit que Ton peut arriver à abaisser la consommation jusqu’à 0*.20 par tonne de poids utile et par kilomètre; mais ce résultat, qui apparaît aussi comme une limite, ne saurait être appliqué que pour de petites vitesses et une adhérence suffisante. La consommation du combustible reviendrait ainsi à trois centimes par tonne et par kilomètre en estimant le charbon au prix moyen de 23 francs la tonne. .
- jo Personnel. Deux ouvriers, un mécanicien et un chauffeur, sont absolument nécessaires et leur salaire pourrait être réparti sur un parcours moyen de 4kn x 10h = 40 kilomètres par jour, en tenant compte des stations et des arrêts.
- Si l'on remorquait 10 tonnes de poids utile et si l'on estimait à 10 francs le prix des journées et des dépenses accessoires d’entretien telles qu'huile et chiffons, on voit que ces 10 francs seraient appliqués à 400 tonneaux kilométriques, et par conséquent à 40f. ; 400 = 0L025 par tonne et par kilomètre. Ce chiffre ajouté au précédent donne un total de 3 centimes et demi par tonne et par kilomètre, dans les conditions les plus favorables et sans compter ni les réparations, ni l’eau.
- 8° Approvisionnement. Il est toujours facile de placer quelques hectolitres de charbon sur la plate-forme, et comme on peut le charger dans des sacs, il suffit d’avoir des dépôts sur la route pour n’avoir aucune difficulté de ce côté-Il n’en est pas de même pour l’eau, et encore bien que l’on puisse utiliser, pour en faire des réservoirs, tous les espaces qui ne sont pas occupés par le mécanisme, il est difficile d’arriver à un approvisionnement de plus de I mètre cube. Nous avons vu que dans l’état actuel des choses il avait fallu prendre de l’eau
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- 410 EXPÉRIENCES SCR LES MACHINES I>E TRACTION, à des intervalles très-fréquents : c'est là un inconvénient très-grave, auquel on ne peut obvier,à moins d’avoir à sa disposition, comme à Paris, des bouches d’eau jaillissantes, qu’en établissant, ù un niveau supérieur à celui delà plate-forme et sur différents points du trajet à parcourir, des réservoirs fixes qui serviront à alimenter celui de la locomotive. Le remplissage par des seaux, serait évidemment impraticable en service courant, et nous considérons cette difficulté comme celle qu'il importe de résoudre tout d’abord avantd’établirun service de transport pour machines de traction.
- 9° Difficultés pratiques. — La question de la traction sur routes ordinaires se trouvant, à notre point de vue, définie par les considérations qui précèdent, comporte des difficultés pratiques résultant soit de la construction de la locomotive, soit de l'état de la route à parcourir.
- £q ce qui concerne la machine, il faut tout à la fois qu'elle soit légère et solide; que tous ses organes soient agepcés de manière que les trépidations du pavé ne produisent aucune déformation. M. Lotz a réussi d’une manière satisfaisante à vaincre ces difficultés, et c'est à la pratique de ces machines que les futures améliorations de détail sont maintenant réservées. L’emploi de la chaîne est un inconvénient qu’il est difficile d’éviter, et à la condition de pouvoir déplacer dans une courbe l'un des essieux, de manière à tendre toujours cette chaîne à mesure qu'elle s'allonge, on peut dire que cet inconvénient a été amoindri autant que possible. Quant au mode de débrayage de la roue folle, on peut dire qu’il laisse encore à désirer, mais chaque machine nouvelle présentera, sous ce rapport, quelque perfectionnement.
- En ce qui concerne les roules sur lesquelles ces machines devront fonctionner, il suffit qu'elles aient un bon fond et qu’elles soient peu compressibles. Des rampes de 8 centimètres par mètre pourront toujours être franchies avec des charges convenables, grâce à la combinaison qui permet de ralentir U mouvement des roues, sans diminuer le travail moteur.
- Mais les frais de traction seront toujours affectés de la résistance très-grande qu’ofirent les routes ordinaires; nous avons vu que le rapport du tirage à la charge, en terrain à peu près horizontal, est de I 25; il s’abaisse à 1 100 sur les chemins amé-
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- EXPÉRIENCES SUR LES MACHINES DE TRACTION. 41J ricains, et à 4/300 sur les chemins de 1er. Ces chiffres démontrent que la voie de terre ne doit être employée qu’à défaut de toute autre, et seulement quand l’importance du trafic ne permet pas de recourir à une voie plus avantageuse.
- Quant à la comparaison avec la traction directe par les chevaux. il est inutile d'ajouter que la traction par la vapeur offre l’avantage de ne dépenser de combustible que pendant le travail, et qu'ainsi elle est indiquée toutes les fois qu’il s’agit d’un service discontinu de grand trafic, pendant quelques mois de l’année, particulièrement sur les routes un peu accidentées, pour lesquelles la machine sait se fournir à elle-même ses chevaux de renfort.
- En présence de ces faits, toutes craintes doivent être dissipées, quant aux dangers que pourrait présenter l’emploi des machines de traction sur les roules ordinaires, et par un arrêté du 20 avril 1866, leur circulation a été definitivement autorisée sous certaines réserves, et particulièrement à la condition qu’elles ne dépasseront pas la vitesse de 20 kilomètres, que nous avons dû considérer nous-mêmes comme une limite qui ne peut être atteinte sans difficulté.
- L’article 15 de cet arrêté dispose que deux hommes devront être exclusivement attachés au service de la machine, et qu’il y aura, en outre, un conducteur préposé à la manœuvre d'un frein, placé à l’arrière du train, toutes les fois que la machine remorquera plus d’un véhicule. Ces diverses obligations tendent toutes à l’emploi exclusif des machines de traction pour les trains très-chargés et à petite vitesse.
- Nous devons, en terminant, remercier M. Lotz de nous avoir procuré les moyens de jeter quelque jour sur cette importante question que l’Exposition actuelle va nous permettre d'étudier dans tous ses détails.
- Fait par l’ingéuieur sous-dlrectcur du Conservatoire impérial des arts et métiers,
- H. TRESCA.
- Vu : U directeur. Général MORIN.
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- Par M. PAÏEN.
- Parmi les nombreux et importants produits qui attirent peu les regards dans l’immense Exposition internationale, nous pouvons citer les pûtes à papier de nouvelles origines.
- Chacun sait, en effet, que les débris des tissus de chanvre, de lin, de coton et de plusieurs autres substances textiles, deviennent de jour en jour plus insuffisants à mesure que la fabrication et la consommation du papier acquièrent de plus grandes proportions, à mesure que l'instruction se propage et que la publicité prend un essor plus rapide.
- De cet état de choses, de cette sorte de nécessité suprême, est née une grande industrie qui se développe en France., en Belgique, en Allemagne, eu Angleterre, en Amérique, dont le but est d’extraire la cellulose fibreuse, à différents degrés d'épuration et même blanche et pure (sauf quelques dix-millièmes de matières minérales), de végétaux qui, jusqu’alors, n’avaient fourni aucune quantité de matière première à la papeterie.
- Mais avant d’indiquer les matières premières et de décrire les procédés à l’aide desquels on peut subvenir au manque des débris de tissus et des fibres textiles, nous jetterons un coup d’œil rapide sur l'histoire de la fabrication du papier, des progrès de ses applications dans le cours de notre siècle, et nous ferons connaître l’industrie dans son étal actuel, eu insistant sur les principales améliorations récentes qu’elle a reçues.
- Chacun sait qu'après avoir fait usage pour écrire, dans des temps reculés, de tableltes minérales, ou d’ivoire, ou d’écaille, puis de parchemin, on utilisa pour cette application un produit
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- naturel végétal fourni par le papy «us [Papyrus antiquonm, Cy-peruspapyrus, Cyp&'acèes), d’où le nom de papier tire son étymologie. Mais les écritures sur papier ne purent se généraliser qu’à dater de l’époque, fort ancienne d’ailleurs, où les fibres textiles furent employées à sa préparation, soit à l’aide d’une habile et patiente superposition des délicats feuillets du liber des jeunes liges ou rameaux des arbres, soit au moyen du feutrage des filaments ou tubes longs et minces formant les poils de la graine du cotonnier (Gossypium, Malvacêes), ou des longues fibres corticales des plantes dites textiles, notamment du lin [Linum mitatissimum, Linées), du chanvre [Cannabis satina, Can-nabinées), ou encore des fibres semblables disséminées dans les épais tissus cellulaires des feuilles de diverses plantes [Agave americana, Brcnneliacées), soit des tiges de plusieurs MonacotyUes [Bambusa arundinacea, Graminées1).
- Il parait bien que l’invention du papier formé soit de liber, soit de fibres textiles, remonte aux procédés des Chinois *, qui fabriquent encore des papiers d'une finesse extrême et d’une remarquable ténacité, avec des feuillets de liber superposés, quelquefois plus légers que nos papiers pelures ou tenant le milieu entre nos tissus les plus fins et nos papiers usuels. Les Chinois préparent, comme dans les temps anciens, du papier feutré provenant des fibres du bambou obtenues par un rouissage prolongé et une division au moyen de pilons en bois, comme dans notre méthode primitive (encore employée dans quelques papeteries pour les fibres textiles brutes et les chiffons écrus de chanvre et de lin). On connut au cinquième siècle le papier de coton sous le nom de curta bombyeina.
- Les procédés chinois auraient été transmis aux Persans vers 650, puis en 700 aux Arabes, qui les introduisirent en Espagne. Ne trouvant là ni bambous ni cotonniers, ils y substituèrent avec succès les fibres textiles extraites du lin, que l’on y récol-
- 1. A l’époque «1e la conquête, on se servait au Mexique de l'épiderme résistant et telle à enlever de l'Agave americana, comme d'uue sorte de papier
- 2. Dell' origine, progressi e tfalo attuale d'ogtii litteratura, par l'abbé Andrez. Parme, 1182. Voir aussi le premier volume des grandes usines (le France. par
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- tait en abondance. Cette industrie commença dans le royaume
- de Valence, d’où elle se répandit dans toute l'Espagne1.
- L’usage du papier de coton se répandit d’Espagne en France*; les premières papeteries s’établirent citez nous à Troyes, puis à Essonne au commencement du quatorzième siècle; en Allemagne, ce fut à Nuremberg, vers 4390. Le quatorzième siècle vit aussi se fonder des papeteries à Padoue, à Colle en Toscane, à Fabriano dans le Piémont. Dans le cours du siècle suivant, plusieurs papeteries furent fondées en Angleterre, qui jusque-là avait fait veuir le papier de France.
- Les belles sortes de papier étaient encore tirées de France et de Hollande, lorsque, vers 4790, Whatman, après avoir visité les principales papeteries du continent, fonda la grande usine de Maidstone, qui est comptée maintenant encore comme une des papeteries les plus justement célèbres.
- Les Hollandais ont inventé les cylindres garnis de lames en vue de diviser les chiffons et de remplacer les maillets employés avant eux pour piler les débris de tissus; de là le nom de piles que l’on a conservé aux appareils à cylindres des Hollandais, employés encore aujourd'hui avec diverses modifications dans toutes les papeteries, et avec plusieurs améliorations récentes dues à M. Gabriel Planche.
- Les premières piles à cylindres ont été construites à Essonne, et ce fut dans la même papeterie que-Robert, en 4790, conçut l’idée, mise en pratique à l’aide d’une imparfaite machine en bois, de la fabrication du papier continu. Les admirables machines qui fonctionnent aujourd'hui ont été fondées industriellement en Angleterre, où se trouvaient les capitaux et les mécaniciens habiles, par Didot Saint-Léger et Gamble, à Dartford, avec le concours de Foudriner, propriétaire de l’usine; l’idée de Robert se trouvait réalisée en 1803. Ce fut Donkin, mécanicien, qui organisa dans les ateliers de Hall ces machines douées d’une remarquable et indispensable précision.
- 1. Edrlsi, auteur Arabe, écrivait en 11 50 : « Xaliva, aujourd’hui San Felipe, est uno jolie ville, possédant des châteaux, dont la beauté est passée en proverbe : on y fabrique du papier tel qu’on n’en trouve pas de pareil dans tout l’univers, ou un expédia à l'Orient et à l’OucIdent.
- 2. Une lettre du sire de Joinville à saint Louis, datée de 12*0, est écrite sur de semblable papier.
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- L'invention, gradueliement perfectionnée, revint en France en 1811, époque à laquelle, sur les plans de Didot Saint-Léger, Berilie établit ù Saint-Rock, près d'Auet, la machine que Calla avait construite.
- On doit à Canson, d’Annonav, un appareil d'aspiration qui égoutte la pâte sous la toile métallique f appareil récemment perfectionné, comme nous le verrons plus loin. C’est à 31. Cromp-ton, un des plus grands industriels fabricants de papier, qu’est due l’invention du séchage par les cylindres intérieurement chauffés à la vapeur ;et partiellement depuis, à l’aide de la circulation de l’eau).
- Indépendamment de ces inventions et perfectionnements, la préparation des pûtes avec les chiffons, les étoupes et divers débris de tissus, de cordes et cordages, ainsi que le collage à la résine, reçut, en France surtout, d’importantes améliorations. Ce fut notamment par les applications de la soude, due au génie de Leblanc, du chlore et des hypochiorites appliqués d’abord au blanchiment des fils et tissus, par Berihoilet, Descroizilles, Weller, etc, par les procédés qu’ont introduits ou perfectionnes Montgolfier, M. Amédée Gratiot et plusieurs inventeurs contemporains dont nous ferons connaître plus loin les travaux et les succès remarquables.
- Mais d’abord nous devons définir la nature, les propriétés caractéristiques et les diverses qualités des matières premières qui sont ou pourraient être employées pour fabriquer les différentes sortes de papier.
- MATIÈRES PREMIÈRES DU PAPIER.
- Considérées d'un point de vue général, les matières premières destinées à la fabrication du papier blanc présentent des caractères communs et des variétés spéciales qu’il est facile de définir : toutes doivent pouvoir, après une épuration aussi complète que possible, être amenées à l’état de cellulose fibreuse et résistante.
- La cellulose pure, formant la trame des cellules et des fibres végétales, présente toujours la même composition chimique, qu’indique la formule C1S îlw O10, c’est-à-dire qu’elle contient en poids du carbone 0,44... plus de l’hydrogène et de l’oxy-
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- gène 0,55..., ces deux cléments combinés entre eux suivant les rapports qui constituent l’eau, c’est-à-dire comme 42,5 d’hv-drogène est à 100 d’oxygène.
- Une condition indispensable que doit, en outre, remplir cette substance organique après avoir subi l'action des agents chimiques (eau, soude, chaux, chlore) qui l’ont débarrassée des substances étrangères {matières azotées, grasses, colorantes, salines, etc.), c’est qu’elle demeure sous la forme de filaments plus ou moins allongés, et assez souples pour se feutrer en s’entre-croisant.
- Sur ce dernier point, on doit reconnaître aujourd’hui trois grandes classes de matières premières : le coton (poils de la graine des cotonniers, Gossypium kerbacettm, indicum, arbo-reum, etc.), formé de tubes facilement visibles au microscope, à parois tellement minces que, sous la moindre pression, ils se dépriment en rubans. Dans la seconde classe, on peut ranger les fibres textiles corticales ou disséminées dans les tissus cellulaires de diverses plantes (chanvre, lin, Agave Am. Phormium tenax. Jute, Corchorus capsulant, bananier Musa lextilis. China grass, Uct ica nivæa ou Bœhmma). Ces fibres, généralement très-longues, sont caractérisées par leurs parois épaisses formées de couches concentriques de cellulose douée d’une cohésion graduellement moindre de la superficie plus anciennement secrétée, jusqu’aux parois internes de la formation la plus récente; il se rencontre même parfois, dans la cavité tubulaire, des granules amylacés isomériques avec la cellulose, mais plus faiblement agrégée, attaquables par l’eau bouillante et susceptibles de bleuir par l’iode. Toutes ces fibres à parois épaisses gardent, sans se déprimer sous le microscope, leur forme cylindroîque ou prismatique, et se distinguent aisément par là, même engagées dans le feutrage du papier, des minces tubes du coton aplatis et contournés eu rubans.
- Les fibres textiles précitées ont un diamètre plus on moins fort, et sont plus grossières ou plus fines suivant qu’elles proviennent de plantes plus ou moins développées, et sont elles-mêmes plus ou moins jeunes1. On peut ranger dans la même
- 1. C'est ainsi, par exempte, que l’on peut obtenir les plus déliés et flexibles filaments de lin, propres aux fins tissus de batiiie, à l'aide d'une culture serrée
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- classe les feuillets du liber, formés de fibres anastomosées plus ou moins ténues, selon qu’elles proviennent des tiges ou des rameaux plus ou moins jeunes, d’arbres ou d’arbustes. Ces fibres, dont les Chinois et les Japonais obtiennent de si remarquables papiers-étoffes, entreraient sans difficulté dans la confection de nos pâtes à papier si on pouvait se les procurer à un prix convenable.
- Dans la troisième classe des matières premières du papier, on peut ranger les différents succédanés du chiffon : fibrilles de la paille des céréales, du sparte et cellulose fibreuse extraite du bois. Ces fibrilles ou membranes, généralement plus minces et plus courtes que les produits des chiffons, peuvent cependant entrer pour 0,3 à 0,8 dans la composition des pâtes à papier blanc, et même constituer seules certains papiers de pliage et d’impression. Nous y reviendrons plus loin.
- Triage ou classification des chiffons dans les magasins.
- Un des desiderata réalisé en Angleterre et demièrementexprimé en France, dans le congrès des fabricants de papier, serait d'obtenir des marchands qui reçoivent, des chiffonniers \ les pro-
- de la plante, qui donne des tiges grêles et qu’on a le soin de récolter en fleurs ou avant la formation de la graine. On comprend que les débris de ces tissus puissent donner un papier fin el résistant.
- 1. On rencontre dan* les grandes villes, parmi nne population tout© spéciale, hommes, femmes, enfants, d’ouvriers chiffonniers, des gens déchus de leur Tocation primitive, de toutes professions, même de celles dites libérales, et chose remarquable, ils tiennent à celte profession infime qui les a recueillis et, qui, au milieu de misères indescriptibles, leur procure, à l’aide d’un travail irrégulier de Jour et de nuit, le moyen de subvenir aux besoins matériels de la vie, en leur laissant libres chaque semaine an ou deux jours, dont ils profitent on abusent, suivant leurs goûts et leurs habitudes, pour dépenser l’excédant de leurs recettes sur leurs dépenses.
- Les chiffonniers sont au nombre de 5 à 0,000 dans le département de la Seine, et d’environ 10 à 80,000 en France; ils approvisionnent de matières premières, qui sans eux seraient perdues, diverses industries importantes, par l’intermédiaire des marchands en gros, dits magojimers, qui leur achètent à des prix variables, suivant les cours commerciaux, les objets suivants :
- 1° Les chiffons de toile et de coton, les débris d’emballages, de cordes, de
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- duits à livrer en gros, qu'ils les fissent trier chez eux, ce qui simplifierait beaucoup les opérations si compliquées des papeteries et diminuerait l’importance des déchets, évalués à 6 pour 100 à l’emmagasinage et au délissage. Voici une des classifications proposées 'par .VE. Dideîet-, marchand en gros), avec quelques-uns des prix actuels en regard :
- Toile blanche (chanvre ou lin)................. GO fr.
- — demi-blanche...................... 50
- Tissus de coton blanc».......................... 45
- — demi-blancs....................... 3G
- Chiffon» d’hôpitaux.............................
- Rognures de calicot neuf........................
- — de coton ceru neuf........................
- Chiffon blanc, sale, de toile et coton des campagnes.
- — — de Paris.............
- Toile à voile........................................ 31
- Bulle gris de toile..................................
- Toile bleue.......................................... 30
- Tissas de coton bleus.................................
- filets et de papiers ; ceux-ci son! employés par les fabricants de papier et par les fabricants de carton;
- 2° Les débris des tissus de laine et de soie, destinés à l'effilochage pour reconstituer des tissus, des feutres ou à servir d’engrais;
- 3A Les os, dont on extrait la matière grasse, en moyenne 0,0S, par l’eau bouillante, ou 0.12 par îc sulfure de carbone, et dont le résidu osseux s’applique à la fabrication de la gélatine ou du noir animal, et qui, en dernière analyse! revient aux engrais :
- •i° Le verre cassé destiné, suivant ses qualité», aux verreries à bouteilles, verre h vitre, gobeletlcrie, cristal;
- 5° La ferraille (fer, fonte, tôle), livrée soit aux fabricants des excellents fers agglomérés, soit aux fabricants de couperose, ou pour la préparation de l’hydrogène ;
- G0 Le plomb, destiné aux fabricant» de plomb coulé ou laminé, ou étiré en tuyaux ;
- 7° Le cuivre, le zinc, l’étain, vendus aux fabricants de bronze et de sels, de zinc, etc., outre une foule d'objets usuels qui sont réparés ou rentrent directement ou Indirectement dans la consommation;
- S° Enfin, les restes de diverses graisses des cuisines, refondues pour les savonniers, et les débris de pain servant à nourrir les animaux.
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- FABRICATION Dü PAPIER.
- Cordes blanches et ficelles................... 32
- — demi-goudronnées.....................
- — goudronnées..........................
- Filets blancs — tannés.......................
- Indiennes de couleurs foncées................
- Tissu* gros, durs. — poillens................
- Jute. — Phormium tenax................•......
- Étoupes — sacs à charbon — :i plâtre.........
- Toile» goudronnées. Drorptcts (fil et laine}.
- Papiers blancs ou goudronnés ; coron de vieux papiers.
- Consommation actuelle des chiffons.
- On admet que les 200 papeteries établies en France consomment annuellement environ 100 millions de kiîogr. de chiffons, dont la valeur moyenne, à 40 fr. les 100 kilogr., représente une valeur totale de 40 raillions de francs et une production de 66 millions de kilogr. de papier. Les États-Unis d’Amcrique, qui, en 1769, ne possédaient que 40 usines de ce genre, représentant une production annuelle de 685.000 kilogr. de papier, comptent aujourd'hui 500 papeteries qui livrent au commerce 450 millions de kilogr. de papier, nécessitant l’emploi de 225 millions de kilogr. de chiffons1 2. La consommation des chiffons dans la Grande-Bretagne est d’environ 125 millions de kilogr. s,
- 1. L’énorme consommation de papier aux Etats-Unis d’Amérique ne peut manquer de s'accroître encore avec le déveloi peinent de la population et les progrès corrélatifs de l’instruction publique, car dans celte contrée le nombre des taies dépasse de beaucoup ce que l’on voit en Europe : en 1SG1. l’État de New-York comptait 1 t'cole publique pour 300 habilants; dans le Massachussets il existait 1 école pour 2î0 habitants; la proportion était plus favorable encore dans plusieurs États de l’Union, puisque le Vlsconsin complaît 1 école pour 130 habitants. C’est que, aux Élals-Uüis, l'irslruelion publique est obligatoirement à la charge de la commune, qui doit élabiir un nombre d’écoles suffisant pour recevoir tous les enfants en âge de s’y rendre , qu’en conséquence chaque district spécial (School-dislricl'. renfermant 160 à 300 habitants, entretient une école publique. D’ailleurs, toute école doit avoir une bibliothèque, dont les livres puissent Cire prêtés aux élèves; les bibliothèques de l’État de New-York contiennent déjà IâO.OOO volumes, ou 1,300 volumes pour chacune des 11.730 écoles de cet État.
- 2. En 1861, l'Angleterre a importé de divers pays, pour les fabiicanls de
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- produisant R2 millions de kilogr. de papier. Viennent après, relativement à cette production dans les papeteries, le Zolhvereio, l’Autriche, l’Espagne, etc., etc.
- Opérations de la papeterie : traitement des chiffonsl.
- Dans une papeterie bien organisée, le travail est rendu plus facile, plus régulier, et la surveillance s’exerce mieux, si l’on réunit dans un bâtiment spécial toute la préparation des pâtes de chiffons et des succédanés, réservant le dernier blanchiment à l’hypochlorite de chaux, l’affinage, le collage et le délayage dans les grandes cuves, enfin la fabrication mécanique continue du papier pour un deuxième bâtiment parallèle au premier, à l’extrémité duquel se trouve la salle d’apprét. Les deux bâtiments sont séparés par une cour que l’on franchit aisément à l’aide de ponts suspendus munis de rails sur lesquels roulent les chariots ou wagons transportant les pâtes. Cette disposition permet, en outre, de mettre les ateliers où s’achève la fabrication à l'abri des poussières émanées des premières opérations de délissage, coupage, bluttage des chiffons et du traitement de la paille ou du bois.
- Les voilures, pesées à la bascule et conduites sous un auvent, sont déchargées à l’abri, et les balles de chiffons sont mises en magasin ou directement élevées, à l’aide d’un monte-charges, aux ateliers de triage et de délissage ; là (si, ce qui est encore le cas général, le triage n’a été fait d’avance), les femmes, suivant l’ancienne méthode, séparent les ourlets, les boutons, les agrafes, et découpent les chiffons en morceaux de largeur et
- papier, 24,260,000 kilog. de chiffons et vieux cordons, plus 46,403,000 desparie, en tout 67,663,000 kilog., représentent une valeur de 75,$24,210 fr. (Jfoniteitr de la Papeterie, 15 février 1806.)
- 1. Outre plusieurs autres fabricants, auteurs d’améliorations importantes, et dont je citerai les noms : MM. Fredet, ingénieur (de l'École impériale centrale des Arts et Manufactures), Callon, professeur à celte grande École, Aroédée Gra-tlot, d'Essonne, Georges Gratïot et Paul Chaillot, ingénieurs et directeurs de la fabrication, anciens élèves de l'École centrale, ont bien voulu me communiquer des données précises, dont Je suis heureux de pouvoir ici leur témoigner ma
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- longueur convenables (environ 5 cent, sur 12 pour les chiffons neufs, et 10 cent, sur 15 pour les chiffons usés), à l’aide d'une lame tranchante de faux implantée devant chaque ouvrière, en même temps qu’elles effectuent le triage, mettant chaque sorte à part dans les 10, 12 ou 16 cases séparées ou mannes à leur portée; une ouvrière spéciale inspecte continuellement ces casiers et s’assure que le triage est bien fait2.
- On a essayé de rendre l’opération plus économique en soumettant à des coupeuses mécaniques les chiffons triés; à cet effet, on les étend sur une toile sans fin qui les conduit entre deux cylindres cannelés; ceux-ci les dirigent entre une lame fixe tranchante et des lames semblables animées d’un mouvement rapide autour de l’arbre d’un volant. Ces machines (bonnes pour couper de grosses cordes) agissent comme des hache-paille, mais la grande souplesse des chiffons les fait en partie échapper au tranchant des lames.
- Au sortir des coupeuses, ou après le délissage, une toile sans fin conduit les chiffons coupés vers un blultoir cylindrique de 2“,03 à 3 mètres de longueur et 0tt,8Û de diamètre, formé d’un grillage dont les mailles ont 1 cent, carré, et traversé par un arbre en pente de 0m,05, portant des bras ou lames en hélice, qui entraînent les chiffons en les battant et les frottant contre le grillage, avec une vitesse de 150 à 200 tours par minute, afin de détacher les corps pulvérulents. Un ventilateur enlève ces corps légers en produisant des nuages de poussière lancée dans une haute cheminée (et que l'on pourrait, peut-être avec avantage, faire partiellement déposer dans de vastes espaces où s’établirait un repos relatif). Le déchet occasionné par le bluttage (indépendamment de la perte due à l’humidité, qui peut atteindre 3 à 7 p. 100), est variable : I à 1,5 pour les chiffons fins et propres; 2,5 à 3,6 pour les coutures et ourlets; i à 3,3 pour les chiffons grossiers, pailleux, toiles d’emballages et cordes qui nécessitent de plus énergiques frottemeuts.
- 1. Chacune des ouvrières peut trier ainsi 30 à 40 kilos de chiffons par jour. Dans plusieurs grandes papeteries, on soumet à un contrôle les chiffons dé-iisaés : ils sont placés & eel effet au-dessus d’un grand coffre, sur une grille ou toile métallique ayant I mètre de large cl 2 mètres de long; trois femmes de Chaque côté, munies de ciseaux, vérifient et complètent le délissage en [tassant
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- C’estalors que l'on doitprocéder au lavage, destiné à éliminer les matières solubles et les corps pulvérulents dont l’eau et le frottement peuvent faire cesser l’adhérence1. On l’effectue sans difficulté à l’aide d’une grande pile laveuse dont le cylindre actif, tournant avec une vitesse de 100 tours par minute, est armé de 20 fortes lames en fer, larges, régulièrement espacées, ayant pour but principal de produire des frottements énergiques, tout en faisant circuler les chiffons dans la pile, et d’entraîner les substances légères, par l’eau qui se renouvelle, en retenant les corps lourds. On fait arriver l’eau sous une plaque en fonte; elle sort de cette cavité par une ouverture assez rétrécie (à 0,0-1} pour produire un courant rapide qui balaye, dans toute la largeur de ce courant, le fond de la pile et traverse les chiffons au moment où ils vont s’engager entre le cylindre et la platine, armée de $ ou 3 lames; l’eau sort par une échancrure de 0®,50 de large et 0a, l 2 de profondeur, pratiquée à la partie supérieure des parois verticales de la pile, au bout opposé à celui par lequel entre l’eau2; cette échancrure est munie d’une vanne qui permet de s’en servir ou de la fermer à volonté. S’il y a une différence de hauteur de I mètre entre le fond du réservoir et le niveau de l’eau dans la pile, le tuyau qui amène l'eau aura un diamètre de 0®5I2. Dans le fond de la pile sont établis de grands sabliers et des rainures dites cloutières pour retenir le sable, les clous et les corps lourds analogues. Le chapiteau qui recouvre ce cylindre (de même que pour les piles raffineuscs) n’est pas accompagné de châssis. De l’autre côté du diaphragme de la pile, est établi un gros tambour laveur garni d’une toile métallique du n* 405, tournant au gré de l’eau qui circule.
- Au-dessous de la pile, on établira un ramasse-pute avec une toile métallique du n° 50. de 3 mètres de longueur et ln,30 de
- t. Celle opération n'e*l \>.-s toujours pratiquée, «pendant elle facilite l’action ultérieure de? lessives alcaline#, dont elle permet de réduire les doses.
- 2. Gabriel Planche : Des cylindre* employés dans let papeteries, 1865. Dans beaucoup de papeteries on se dispense, à ton, de ce lavage préalable, tout an plus pourrait-on éviter d’y avoir recours lorsque l’on traite uniquement des chiffons blancs cl propres.
- 3. On sali que les numéros des toiles métalliques indiquent le nombre de# Dis de chaîne et de trame dans un carré de 27 millimètres de cûlé : le n° 10 présente donc dans cet espace 10 Ûls de chaîne et 10 Gis de trame.
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- large, placé sur un plan incliné à 45* et soutenu par des tasseaux en bois.
- Voici Futilité de ces dispositions : la pile, plus longue qu’à l’ordinaire, laisse les chiffons s’abaisser assez pour que les corps légers ou très-menus surnagent seuls et sortent par l’échancrure avec l’eau sale, tandis qu’ils pourraient être retenus à l’extérieur du tambour laveur par la toile métallique; les sabliers et les cloulières retiennent les corps lourds restés dans les chiffons, de sorte que les lames des défileuses n’en sont pas ultérieurement endommagées et se conservent plus longtemps en bon état. Comme on se propose d’obtenir seulement un commencement d’effilochage, les 20 lames du cylindre, avec une platine de 3 lames, suffisent et exigent moins de force qu'un plus grand nombre. Les lames du cylindre étant plus larges afin de mieux entraîner les chiffons, devront être un peu plus épaisses. Le chapiteau est dépourvu de châssis parce que le tambour laveur occasionne moins de déchet; ce tambour laveur effectue plus promptement le lavage et doit pouvoir être élevé ou abaissé, afin de régler son action.
- Au commencement de l’opération, on éloigne le cylindre de 4 cent, de la platine, et l’eau sale sort par l’échancrure ; au bout de 20 minutes, on ferme l’échancrure avec la vanne, afin de pouvoir abaisser le cylindre assez près de la platine pour commencer un léger effilochage sans craindre que les filaments soient entraînés par l’échancrure.
- En 30 à 40 minutes au moins et une heure au plus, on réalise les meilleurs effets de ce lavage mécanique, la pile spéciale contenant, suivant l’importance de l’usine, 75 à 400 kilogr. de chiffons, et même plus.
- On peut prévenir le passage des chiffons en trop grande quantité par l'échancrure, au moyen d’un grillage incliné plongeant au-dessous du niveau de l’arbre du cylindre, et se relevant un peu au-dessus du niveau de l’eau. Celte sorte de lavage perfectionné, très-utile pour les chiffons communs, n’offre pas les mêmes avantages lorsqu’on emploie des chiffons de très-belle qualité.
- Dans toutes les papeteries bien installées, on a substitué à l’ancienne méthode de lessivage à l’air libre ou en cuves incom-
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- plétement fermées, l'emploi de chaudières en tôle, closes, supportant une pression intérieure de 3, 4 ou 3 atmosphères, cor. respondant aux températures de 133, 445 ou 132°, et parfois môme jusqu’à 6 ou 7 atmosphères. Sous ces pressions et aux températures correspondantes, l’action delà soude et de la chaux sur les matières grasses, azotées et autres, est plus énergique, aidée d'ailleurs et régularisée par le mouvement rotatif de ces chaudières sphériques ou cylindriques : les premières se vident plus facilement ; mais pour atteindre une quantité suffisante, on est parfois obligé de leur donner un diamètre trop considérable; toutes sont munies d’un trou d'homme1 2 pour charger et faire sortir les chiffons, dont elles peuvent contenir de 300 à 1,300 kil. ; chacune d'elles aussi est supportée par deux bouts d’arbre creux, l’un recevant d'un générateur, sous la pression ci-dessus indiquée, la vapeur qui barbote dans la lessive: par l’autre bout d’arbre creux, un tube à robinet permet d’extraire à volonté une partie ou la totalité de la lessive, et un autre tube, communiquant avec un ou plusieurs réservoirs supérieurs, permet d’ajouter des lessives plus ou moins fortes, ou môme d’y substituer de l’eau, afin d’effectuer un rinçage; enfin, un tube qui se relève intérieurement au-dessus du niveau du liquide, facilite l’extraction par un robinet, soit de l'air, soit de l'excès de vapeur. En tout cas, les chiffons sont isolés des orifices d’entrée et de sortie de la vapeur, comme d’entrée et de sortie des liquides, par des plaques criblées de trous. Les doses de chaux et de soude varient suivant la nature des substances à lessivers.
- chaux, soude.
- 400 kil. matières dures, goudronnées. 15 6
- » » fortement colorées. . 12 3
- Chiffons blancs.......................3 à 40 0
- Le chargement et la vidange exigent 4 heures; l'opération dura 8 heures, soit en tout 42 heures.
- 1. Parfois on préfère disposer deux trous d’homme diamétralement opposés, afin d’équlUbrer le poids des armatures dans toutes les posilions du cylindre tournant et de réduire ainsi b»forec mécanique dépensée.
- 2. L’extinclion de la chaux s« fait à l'eau eliaude, et le lait de chaux est soumis à un tamisage au travers d’un tamis en toile métallique de (Ils de fer. Ce lait de chaux s’emploie soil directement dans le cylindre lessiveur, soit indireclenieol pour rendre caustique la solution de soude.
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- On reprochait à ces dispositions, généralement en usage aujourd’hui, de rendre les opérations irrégulières par suite des condensations variables de vapeur dans les lessives, qui se trouvent ainsi plus ou moins étendues ; d’occasionner parfois des absorptions de lessive dans les générateurs; d'exposer à des chances de fuites de liquide par les joints des tourillons ou arbres tournants. Ces inconvénients devenaient plus graves depuis que, dans le traitement des succédanés {voyez plus loin), on a voulu employer de fortes lessives de soude, et rendre ce traitement économique en régénérant l’alcali par la concentration des lessives et la calcination du résidu.
- MM. Neyret, Orioli et Frédet de Pont-Charra ont fait disparaître ces inconvénients, et ont même pu réaliser une de leurs inventions : la substitution de l’ammoniaque à la soude, en imaginant un appareil qui supprime toute condensation de la vapeur d'eau dans les lessives ou dans la solution ammoniacale, la fig. tw de la pl. o5 indique ces ingénieuses dispositions. On voit que le cylindre A (ayant i mètres de longueur et 1“,80 de diamètre, monté sur un bâti solide en fonte, reposant sur des dés en pierre de taille), dans lequel 011 introduit, par le trou d’homme C', les chiffons ou les succédanés et les lessives, ou l’ammoniaque, est complètement séparé de la vapeur; celle-ci, qui doit effectuer, par une très-grande surface, le chauffage indirect, arrive dans l’axe par l’arbre creux tournant dans un stuffing-Oox (boîte à étoupe); elle se répand dans tout l’espace entre ce cylindre et son enveloppe B (garantie, autant que possible, des déperditions de chaleur par une doublure externe en bois, recouverte elle-même d’une enveloppe en tôle mince, peinte ou goudronnée); l’eau de condensation est continuellement ramenée au tube creux G, puisée par les tubes courbes G' d’une danalde, et cette eau, en vertu d’une simple différence de niveau, fait retour au générateur, diminuant ainsi les déperditions de chaleur latente et les dangers des incrustations calcaires.
- Toute chance d’absorption des liquides alcalins par les générateurs se trouve supprimée, de même que les fuites de ces liquides, par les joints des tubes et tourillons; le trou d’homme C permet le chargement et la vidange des chiffons; enfin, à l’aide du robinet D qui communique avec l’intérieur du cylindre A,
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- on peut, à la fin de l'opération, lorsqu’on a fait usage d’ammoniaque, reconstituer cet alcali par voie de distillation spontanée; un autre robinet I sert à soutirer soit le liquide épuisé d’ammoniaque, soit la lessive de soude lorsqu’on a fait usage de cet alcali.
- Nous devons ajouter que les deux cylindres concentriques sont rendus solidaires et plus résistants à l’aide de nombreuses entretoises (non indiquées sur le dessin pour éviter de compliquer la figure’;. Cette disposition est plus utile encore lorsqu'on fait usage d’ammoniaque, car ce liquide, à température égale pendant le chauffage, détermine une pression double de celle que produirait la vapeur d’eau seule.
- Si l’on chauffe par la vapeur à 145 ou lo2°, la pression s’élève à 8 ou i 0 atmosphères dans le cylindre contenant l’ammoniaque. La vitesse de rotation suffisante pour renouveler le contact dans toutes les parties correspond à un tour 1/2 ou 2 tours par minute. La capacité du cylindre interne est de 9,000 litres. L'opération du lessivage est une des plus importantes de toutes celles que l’on pratique dans une papeterie. Pour l’effectuer, après avoir chargé de chiffons le cylindre, on le remplit de lait de chaux ou de lessive, aux trois quarts de sa capacité; on s’en assure en amenant le robinet, par la rotation du cylindre, à la hauteur où le liquide en sortant indique que ce volume est atteint. On redresse le cylindre, et le robinet étant ouvert pour le dégagement de l'air, la vapeur est introduite dans la double enveloppe pour le chauffage jusqu'à 150°. Lorsque la température est acquise par toute la niasse du liquide, on la soutient pendant tout le temps du lessivage, qui dure o ou 6 heures. On soutire alors la lessive par le robinet de vidange I, on effectue un ou deux rinçages ; puis, après avoir soutiré le liquide, ouvrant le trou d’homme, on l’amène au bas en faisant faire un demi-tour au cylindre, pour extraire le chiffon, qui tombe dans un récipient garni d’une grille ou toile métallique.
- Lorsque le lessivage, le rinçage et l’égouttage des chiffons sont terminés, on procède au défilage, qui a pour but de séparer les uns des autres les filaments des chiffons, de façon à offrir une plus grande surface libre à l’action ultérieure du chlore, mais sans les trop diviser, ce qui rendrait les lavages plus difficiles. En même temps que s’effectuent l’effilochage et un lavage
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- aussi complet que possible, tout ce qui reste de corps lourds (boutons, agrafes, œillères, sable; doit être éliminé.
- Chaque pile défileuse contient 50,75 ou 100 kilogr. de chiffons, et 1,200 à 2.000 littres d'eau. Les cylindres légers suffisent pour les chiffons peu résistants; il est plus convenable d’employer des cylindres lourds pour triturer les chiffons durs ou grossiers, les étoupes, les cordes, etc., etc.
- Dans la plupart des papeteries, on effectue le défflage complet dans chaque pile, ce qui suffit, en effet, pour les chiffons blancs, faciles à défiler et laver; mais il parait bien préférable d’employer les dispositions nouvelles recommandées par M. G. Planche surtout pour les chiffons grossiers, les étoupes, cordes, etc., plus difficiles à triturer et à épurer. Ces dispositions consistent à fractionner le défilage en deux parties ù l’aide de piles accouplées à des niveaux différents, qui permettent de faire écouler le défilé préparé par la première pile dans la deuxième, où l’opération s’achève; de cette façon, on se débarrasse plus promptement de l’eau salie dans la première pile, sans se presser de diviser trop les chiffons et en ménageant la force motrice. Si, d'ailleurs, quelques corps durs séjournaient dans la première pile, où les cloutières et sabliers doivent les retenir, ils «'endommageraient quo les lames moins nombreuses de cette pile, et laisseraient intactes les lames de la pile inférieure, qui doivent achever l’effilochage et le rendre plus régulier; enfin, la toile du tambour laveur pourra être du n° 30, et s’encrasser moins vite que si elle était plus fine; le nü 30 suffira, parla même raison, pour garnir les châssis du chapiteau.
- On comprendra, d’après ces indications, l’utilité des dispositions spéciales relatives aux deux piles : dans la première (dont les parois doivent être bien arrondies et glissantes), on introduit l'eau vers le bout, sous une plaque de fond offrant une section de passage rétrécie de 0“,I0 à 0“,0i, afin que l’eau traverse avec plus de vitesse les chiffons et circule autour de la pile avant de sortir, en traversant la toile métallique du tambour laveur; le défilé est ainsi chassé avec plus de force même que par un énergique spatulage; deux sabliers sont établis au fond de la pile, et deux rainures transversales, dites cloutières, l’une ayant 0,03 c. de largeur et 0,04 de profondeur en avant du dernier sablier ; la deuxième cloutière transversale, au bas du saut et
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- en avant de la plaque en fonte; une soupape de 22 cent, de diamètre permet d’écouler rapidement le défilé daus la seconde pile'.
- Le cylindre de la première pile ou pile supérieure doit faire environ 150 tours par minute; il est armé de 36 lames, et la platine garnie de 6 à 8, ce qui suffit amplement pour commencer le défilage.
- Ce travail préparatoire permet de simplifier e1 de modifier ainsi la deuxième pile (ou pile inférieure); le chapiteau, semblable à celui des raffineuses, n’a pas de châssis; le cylindre est muni de 3i lames, la platine en porte 10 ou 42; ces lames sont moins épaisses de 2 à 3 millimètres ; la vitesse de rotation est de 180 tours par minute; la toile métallique du tambour laveur est du n° 70, afin de retenir les filaments graduellement plus fins; il achève d'ailleurs facilement le lavage, déjà bien avancé dans la pile supérieure. On règle la distance entre le cylindre et la platine de façon à raccourcir au point convenable le défilé au moment où le lavage se termine.
- Le défilage complet exige au plus 4 heures1 2 * * 5; les déchets varient de 7 à 44 pour 100 relativement aux chiffons plus ou moins propres, et de 18 à 35 centièmes quant aux bulles, cordes, etc.
- Le défilé que l’on fait écouler de la deuxième pile est égoutté dans des caisses garnies de toiles métalliques ou de briques creuses.
- On complète l’égouttage sur une toile sans fin, à l'aide d’une presse à deux cylindres en bois, en gutta-percha ou en caoutchouc durci ; l’espèce de carton ainsi obtenu a 5ma d’épaisseur, il contient, pour 100 parties, 60 d’eau et 40 de matière sèche. M. Rieder, de Rixheim, parvient plus rapidement aux mêmes résultats à l'aide d’un égouttage forcé dans une essoreuse animée d’un mouvement de 4,200 à 4,300 tours par minute.
- 1. Une soupape de S centimètre* de diamètre facilite l’ccoalement des eaux lorsqu'on nettoie la pile. Ou fait généralement usage de soupape* d'une moindre section, mat* le leinp* perdu choque jour compense bien au delà la faible économie réalisée par l'établissement des soupapes étroites.
- 2. A la suite du ramasse-pàte, les eaux dirigées dans des citernes aussi gran-
- des que possible y laissent un dépôt, d’où l’on peut extraire par un tamisage
- quelques fibrilles utilisables dans la fabrication du papier et des matières terreuses
- et organiques applicable* comme engrais.
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- fabrication nu papier.
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- Blanchiment par le chlore gazeux.
- Lorsque le défilé a été laminé sous la forme d'un carton épais, on peut le soumettre au blanchiment par le chlore gazeux en l’enroulant sur un mandrin en spirales que l’on place debout, les unes près des autres, dans de longues caisses en maçonnerie, intérieurement protégées par une peinture ou un enduit résineux et bordées de madriers en bois ; ces caisses, larges d’environ I“,o0, profondes de 1“,30, longues de o mètres, sont recouvertes de dalles ou larges madriers, et calfeutrées sur les joints: on y introduit le chlore gazeux, obtenu ordinairement par la réaction à chaud de 2 équivalents d'acide chlorhydrique sur un équivalent ou un excès de bioxyde de mauganèsc.
- Le chlore, épuré et refroidi par deux vases intermédiaires, arrivant à l’un des bouts et à la partie supérieure de chaque caisse, gagne le fond en vertu de sa densité plus grande que l’air : : 2U0 : 1000, et déplace celui-ci, qui sort ù l’autre extrémité. La caisse étant ainsi remplie de chlore dans tous les interstices entre les rouleaux de défilé, agit peu ù peu, transforme, par l’oxygène de l’eau décomposée, diverses matières colorantes ou hydrocarbonées en eau plus acide carbonique, se combinant lui-même avec l’hydrogène qui provient de la décomposition de l’eau et demeure à l’état d’acide chlorhydrique.
- Mais pour peu que la température s’élève et que l’action soit trop vive, la cellulose elle-même prend part aux réactions, et une partie des fibres textiles se trouve détruite. Il importe donc beaucoup de ménager le plus possible la température et les doses de chlore réagissant dans un temps donné; on y parvient en faisant durer le dégagement le plus longtemps possible, et en établissant les caisses à blanchir dans un lieu frais ; c’est dans ce but que l’on fait durer le dégagement du chlore parfois *8 heures, que même on laisse le chlore interposé dans le défilé, prolonger sa réaction dans les cases où l’on entrepose ce défilé au sortir des caisses. Chaque caisse, ayant les dimensions ci-dessus, peut contenir 2,000 kilogr. de défile (supposé sec). Si l'on dispose de 13 caisses semblables, il y en a 3 en voie VII. 28
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- de chargement, 3 en cours de vidange, 6 en fonction, plus 1 en
- réparation.
- Dans beaucoup de papeteries, le défilé, pressé ou essoré au lieu d’être mis en rouleaux, est divisé au loup, cylindre armé de dents en crochets qui, effectuant une sorte de cardage, le réduisent à l'état d’une pulpe fibreuse humide; celle-ci, placée dans les caisses sans être foulée, jusqu’à une hauteur de 70 à 73 cen-mètres, est facilement pénétrée de haut en bas par le gaz décolorant au point que, généralement, la partie inférieure se trouve plus fortement attaquée que les portions intermédiaires et supérieures. Souvent aussi, au lieu de caisses, on se sert de chambres à chlore munies de tablettes en bois sur lesquelles on étend le défilé cardé, en couches de 13 à 23 cent.; le chlore introduit au-dessus de la tablette supérieure circule ou serpente en descendant d’une tablette sur l’autre, suivant les passages ménagés alternativement à chaque extrémité de ces tablettes; il va sans dire que les portes fermant les embrasures destinées au chargement et au déchargement du défilé sont calfeutrées pendant toute la durée de la réaction du chlore, que l’on prolonge, comme nous l’avons dit ci-dessus, autant que le permet le temps dont on dispose. Les caisses, comme les chambres à chlore, peuvent recevoir chacune de 300 à 1,300 ou 2,000 kilogrammes de défilé.
- On considère souvent une certaine altération qu’éprouvent, de la part du chlore, les chiffons effilochés des toiles écrues et les matières dures en général, comme avantageuse, en ce sens qu’elle rend les fibres plus faciles à diviser, ce qui épargne d’autant la force mécanique ; mais il ne faut pas oublier que, dans ce cas, le rendement diminue et le papier est moins solide; de sorte qu’on ne peut mélanger dans la pâte d’aussi fortes proportions de coton usé, ni des succédanés offrant des fibrilles courtes et faibles.
- Après le blanchiment au chlore gazeux et un séjour de 24 à 48 heures dans les cases à égoutter, on procède à Yélavage à l’eau, aussi pure et limpide que possible, en transportant, au moyen de hottes ou de récipients en gutta-percha, le défilé encore imprégné de chlore, dans une pile à laver et raccourcir; on commence le raffinage avant de procéder au blanchiment par le chlot'e liquide (solution claire d’hypochlorite de chaux). Les
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- quantités successivement employées de chlore et d’hypochlorite de chaux à 100° S varient à peu près dans les proportions indiquées par le tableau ci-dessous, suivant la nature des substances qui ont fourni le défilé à blanchir.
- Quantités en poids 1° de chlore, 2° de chlorure de chaux employées pour blanchir 100 kilogr. de défilé calculé à l'état sec.
- Chiffons blancs neufs ou plus ou moins usés, t à 2
- Chiffons plus ou moins colorés............. 2 à 4
- Matières dures plus ou moins goudronnées.. 4 à 5
- Chlorure de chau
- 2 à 2,5
- 3 à 3,5 3,5 i 4,5
- Afin de faciliter le blanchiment par l’hypochlorite de chaux dans la pile, on ajoute quelquefois au mélange une petite quantité d’acide sulfurique, environ 0,05 du chlorure employé, pour mettre en liberté du chlore ou de l’acide hypochloreux, très-actif à l’état naissant. Un ingénieux procédé, indiqué par M. Didot en vue de mieux ménager la cellulose tout en augmentant l’énergie décolorante, applique l’acide carbonique gazeux1 2 barbotant dans la pile, et produit de même un dégagement de chlore et d’acide hypochloreux ; mais ce dégagement, difficile à régulariser, devient parfois gênant ou insalubre pour les ouvriers; plusieurs fabricants habiles préfèrent le premier moyen, ou même prolongent sans addition ce blanchiment dans la pile, et se contentent de l’intervention spontanée de l’acide carbonique de l’air, qui produit de semblables effets, moins énergiquement, il est vrai, mais en ménageant mieux encore la cellulose fibreuse, et sans dégager de gaz insalubre en quantité notable.
- 1. Ces quantités sont faciles & calculer, en se rappelant que deux équiralents d’acide chlorhydrique, réagissant sur un équivalent ou sur un excès de bioxyde de manganèse, dont un équivalent est attaqué, donnent un équivalent de chlore} que l'acide chlorhydrique du commerce renferme environ 0,38 i 0,40 d’acide pur; qu’enfin, le chlorure de chaux à 100° renferme par kilogramme 100 litres de chlore, supposé sec, sous la pression de 0,70 et à la température de 0°. Voir, Ier volume du Précis de chimie industrielle, 5* édition, chez Hachette, les procédés de préparation el de dosage du ch'.ore, des hypochlorlles, ainsi que des matières premières pour la fabrication de ces produits.
- 2. Provenant d’un four à chaux, comme dans les sucreries Indigènes. Voir ce chapitre, 2« volume du Précis de chimie industrielle, 5* édition.
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- Lavage des pâtes blanches au chlore.
- Pour les pâtes de matières dures blanchies par le chlore gazeux, et que l'on se propose de laver et de triturer ou raccourcir en même temps, on fait construire une pile semblable à celle qui sert à la dernière phase du défilage (voy. ci-dessus, p. *27); les lames du cylindre et de la platine sont en bronze, dont la dureté est suffisante s'il représente un alliage composé de cuivre, 85 et d’étain 15 : lorsque, par économie, on donne la préférence aux lames d’acier ou de fer, celles ci s’usent assez vite et laissent dans la pâte des traces de composés ferrugineux qui altèrent sa blancheur.
- Piles à blanchiment par le chlore liquide [hypochlorile de chaux).
- La capacité de ces piles, variable suivant l’importance de l’usine, correspond au traitement de 100 kil. à 1,000 kil. de pâte (supposée sèche); on les construit en briques ou béton, enduites de ciment, parfois en bois, bien qu’elles soient alors moins durables1, ou même en fonte; dans ce dernier cas, on court le risque d’introduire dans la pâte des traces sensibles de composés ferrugineux. Le chapiteau qui couvre le cylindre n’est pas accompagné de châssis; un grand sablier et une rainure cloutièresont établis au fond de la pile ; au lieu de cylindre, on a disposé, entre deux disques en bois, six ou huit palettes en bois également*. La vitesse imprimée à ce tambour garni de palettes doit être telle, que la circulation dans cette pile (blanchisseuse) ait lieu avec la même rapidité que dans les piles déûleuses. M. Planche indique le moyen de rendre le lavage et le blanchiment plus rapides, meilleurs, et d’affleurer la pâte, en substituant à la roue à palettes un cylindre garni de 20 fortes lames de bronze, accompagné d’une platine contenant 3 lames également en bronze : l’accroissement de dépense mécanique, dans
- t. St !’on n’a le soin de garnir de dous en saillie de 5 à G millimètres les parois internes, afin de retenir un épais enduit de ciment lissé à la truelle.
- 2. Dans quelques papeteries, ces sortes de roues hydrauliques sont en fer, ee qui expose à diminuer la blancheur de la pâle en papier.
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- ce cas, serait compensée par un travail mieux fait. Quant aux pâtes provenant de chiffons tendres, blanchies par le chlore, et qui ne doivent pas être raccourcies, il suffit de les bien laver en établissant dans la pile un fort tambour laveur avant le deuxième blanchiment au chlorure de chaux.
- Lorsque l’on adapte un double fond (ordinairement en plaques de cuivre criblées de trous de 2 millim.,soutenues par des tasseaux en bois1) à une pile blanchisseuse, on établit latéralement un petit récipient en bois ayant 35 cent, de longueur, 35 cent, de largeur, et dépassant de 40 cent, la hauteur des bords de la pile ; on fait communiquer le fond de ce récipient avec la pile sous le double fond ; de sorte qu’en faisant aboutir à ce récipient 3 tubes à robinets, on peut à volonté introduire dans la pile les liquides de 3 réservoirs supérieurs : l’un contenant la solution neuve de chlorure de chaux, le deuxième la solution de chlorure faible ayant servi une fois, enfin la troisième, contenant l’eau. Cette disposition permet d’amener économiquement la solution de chlorure de chaux au degré le plus convenable pour la pâte que l’on soumet au blanchiment, et d’effectuer à volonté les lavages dans la pile blanchisseuse.
- Lavage, raffinage et affleurage des pâtes.
- En général, ces trois opérations ont lieu dans la même pile; toutefois, comme les deux premières exigent une pâte claire, tandis que l’affleurage réussit mieux lorsque la pâte est épaisse, M. Planche préfère l’emploi de deux piles étagées; la pile supérieure (dépourvue de cloutière, a seulement un sablier) est munie d’un tambour laveur pendant le lavage, et l’on commence le raffinage en rapprochant le cylindre de sa platine. Le lavage terminé, on ferme le robinet abducteur et l’on élimine une partie de l’eati à l’aide du tambour laveur, afin que la pâte arrive plus épaisse dans la raffineuse (dépourvue de cloutière et de sablier. Celte pile reçoit l’eau en dessus, d’un robinet muni d’un sac de toile); le changement de pile assure d’ailleurs la régularité du triturage. Le raffinage dure ordinairement 2 ou 3 heures ; c’est
- I. Celle disposition conseillée par M. Planche, dans sou ouvrage sur la papeterie, a été mise en pratique avec succès, en Angleterre, depuis plusieurs année?.
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- pendant la dernière partie de cette opération que Ton ajoute à la pâte les poudres minérales et la colle de résine et fécule; cette addition rend la pâte plus fluide ; on y ajoute encore de l'eau, autant que la pile peut en contenir, afin de faciliter l’affleurage l.
- Pulp-engi.ne ou raffineuse centrifuge continue.
- Sous ce nom, il nous est venu d’Amérique (King-Island) une machine brevetée au nom de M. Stuart, construite en France par M. Farcot pour le compte de M. Montgolfier, d'Annonay. Cette machine, déjà répandue dans les papeteries d’Allemagne, exige une force très-variable, suivant qu’on l’emploie en vue d’effectuer l’affinage avec deux piles pour préparer le défilé, ou qu’on ne s’en sert que pour affleurer à la suite de 4 à 6 piles affineuses : dans le premier cas, une force de 40 à 45 chevaux est nécessaire; dans la dernière hypothèse, la force de 15 chevaux est suffisante.
- . Le pvlp-engine est indiqué planche 55 par les figures 3, coupe verticale, 4 et 5, détails montrant l'une des faces de la platine
- j. On sait que dan* beaucoup de cas. les lavages sont Insuffisants pour enlever la totalité du chlore, dont la cellulose fibreuse est imprégnée ; il en résulte parfois que cet agent de décoloration, prolongeant après la fabrication sa réaction dans les magasins, opère une désagrégation telle que le papier perd une grande partie de 3a solidité et de sa valeur. J’avais proposé (voir les premières éditions du Précis de chimie industrielle), en vue de prévenir cette altération, l’emploi d’un sulfite alcalin, contenant en excès un équivalent de soude carbonatée ; il ne reste plus alors, au lieu de chlore libre, que du chlorure de sodium, du sulfate de soude, plus de l’eau et de l’acide carbonique qui se'déga-genl. En effet : Cl, HO + NaO, SO* 4-NuO, CO* NaCl -f NaO, SO’-f HO -}-CO*. On a cru pouvoir obtenir plus économiquement de meilleurs résultats, en faisant usage (sous la dénomination d'aitiichlore) d’hypoîulflte de soude, qui peut absorber une plus grande proportion de chlore (NaO, S*Os, 5110 -J-4CI = NaO. SO3 -f SO*,HO iClH), mais dans ce cas il reste, engagés daos la pâte, 1 équivalent d’acide sulfurique et 4 équivalents d’acide chlorhydrique, susceptibles d’exercer ultérieurement une action destructive sur le papier; et comme i) n’est pas plus facile de les éliminer par les lavages que le chlore lui-même, le mieux encore est d'effectuer sur les pâtes blanchies, aussi graduellement que possible, des lavages assez complets pour enlever la totalité du chlore : c’est cc que l’on commence à faire dans plusieurs papeteries bien installées, notamment chez M. Godin, à Huy (Belgique).
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- fixe et du disque mobile, principaux organes en fonte ou fonte plus acier de la trituration, agissant à la manière de nos moulins à meules gisantes et tournantes de La Ferté, bien que, dans le pulp-engine, la platine fixe et le disque mobile ou tournant présentent leurs faces, à cannelures aiguës,dansun plan vertical.
- Le bâti en fonte repose sur des dés M en pierres de taille solidement établis. Dans le récepteur À, la pâte â triturer, affiner ou affleurer, arrive par un gros tube C, et se déverse par-dessus un diaphragme dans la case B, qui la conduit au-dessous du centre de la face postérieure cannelée du disque tournant D, et la face également cannelée du fond. Le disque étant animé d’une vitesse de 200 tours par minute (vitesse que l’on peut faire varier en se servant de l’une ou l’autre des poulies G ou G'), la pâte, triturée ainsi une première fois, passe autour de la circonférence du disque par l’étroit espace entre les parois latérales, et s’avance de la circonférence vers le centre de l’autre face de ce disque, en subissant une trituration plus forte entre les cannelures aiguës do disque tournant et les cannelures semblables de la platine fixe; elle arrive enfin jusqu’au tube F adapté au-dessus du centre de cette platine. On rétrécit à volonté l’intervalle entre le disque et la platine au moyen de la vis de rappel commandée par le volant I, et l’on fixe cette distance à l’aide de l’écrou serré par le petit levier K. L’affleurage de la pâte est ainsi amené au plus grand degré de finesse que l’on puisse désirer. Les dimensions du disque sont de 75 cent, de diamètre et 5 cent, d’épaisseur. Suivant qu’il est tout en fonte ou que les cannelures sont en lames d’acier, ou enfin que disque et platine sont munis de semblables cannelures d’acier, le prix de l’appareil est de 4,750 fr., ou 4,950 ou 5.100 fr., et cet appareil peut produire 5,000 kilog. de pâte affinée en 24 heures. Employé en Allemagne à l’affinage de la pâte de chiffons avec deux piles préparatoires, il exige une force de 40 chevaux1. Suivant M. Henry, une force de 15 chevaux suffit lorsque l'on fait précéder son action affleurante de celle de 6 piles rafflneuses.
- 1. M. Gabriel Planche a vu fonctionner avec succès le putp-englnc dan* la belle papeterie de M. Fliwcli, à 14 lieues deLeipsig. Tou* les manufacturiers allemand* qui font usage de cette machine en sont satisfaits : iis s’accordent à dire que, pour en tirer bon parti, .»n doit VeBipIojer avec ur.e force de 40 chevaux.
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- Dans le grand établissement de 31M. Godin à Muy, en Belgique, le pulp-engine est employé avec succès à la trituration de la paille, qu’il réduit en une pulpe parfaitement homogène.
- Collage et azurage.
- Le plus grand nombre des variétés de papiers sont collés à la résine, notamment les papiers à écrire dits écolier, papier à lettres, papier d épreuves d'imprimerie; souvent même les papiers d’impression reçoivent une demi-colle qui leur donne plus de fermeté et rend facile l’écriture des notes en marge.
- Les dosages du savon résineux, de la fécule, du sulfate d’alumine varient dans les différentes papeteries, et constituent parfois un des secrets de fabrique auxquels on attache une certaine importance. Nous indiquerons, sur ce point, les dosages recommandés par M. Planche; mais, d’abord, nous donnerons quelques détails sur les qualités des matières premières employées pour ce collage.
- L’importance que l’on attache, avec raison, à la blancheur du papier obtenu, sur laquelle se fonde en grande partie sa valeur, doit engager à choisir, pour la résine et la fécule, les sortes commerciales aussi pures et blanches que possible: à cet égard; la résine (dite brui sec ou colophane), résidu de la distillation de la térébenthine, parla vapeur, à Bordeaux et aux États-Unis, mérite la préférence ; elle est de couleur très-légèrement ambrée ou presque incolore ’, transparente et friable. On peut y reconnaître, en traitant par l’alcool un échantillon préalablement pulvérisé, la présence et les quantités des débris ligneux, du sable et d’autres matières étrangères que l'alcool ne dissoudrait pas.
- Les féculeries préparent en général leur fécule la plus blanche pour les papeteries surtout; la fécule commerciale pulvérulente, dite sèche, ne doit pas contenir au delà de 4 équivalents ou
- 1. On doit se garder de faire usage, si ce n’est pour les papiers commun*, de la résine brune ou rougeâtre plus ou moins foncée, et même des résines opaques qui paraissent blanches, car cette blancheur apparente tient à leur opacité, qui elle-même dépend des quantité* notables (6 à 8 p. 100) d’eau interposée. Si, en effet, on dessèche ou l’on fail fondre au-dessus de fôO* ces résine* blanche* ou jaunâtres et opaques, elles décrépi lent, purdeul l’eau qii’cüescoiiieuaienl Interposée et deviennent brune*.
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- 18 centièmes d'eau; il est facile de s'en assurer en pesant un échantillon commun de i ou 5 grammes que l’on fait dessécher dans une étuve, à f 10»». Quant aux matières minérales'sulfate de chaux, sable, argile, craie) que l’on pourrait ajouter, il serait facile de découvrir la fraude : l’incinération à une température modérée y suffirait, car la fécule normale bien préparée laisserait moins de 3 ù 4 millièmes de cendres.
- L’alun ou le sulfate d’alumine, employé pour la précipitation du savon résineux et féculent, doit être exempt de composés ferrugineux; la solution de l’un et l’autre de ces sels ne doit donc pas donner sensiblement de précipité bleu par le cyano-ferrure de potassium, même après l’addition de quelques gouttes de chlore. On se procure du sulfate d’alumine convenable, sous ce rapport, depuis qu’on le prépare en grand avec la bauxite de Tarascon \ Le sulfate d’alumine pur cristallisé (Àl*08, 3S04,48HO) contient pour 100, d’après sa formule, 13,6 d’alumine; le produit commercial en renferme I I à 13 p. 100, tandis que l’alun, suivant qu’il est à base de potasse ou d’ammoniaque
- (KO, SO1 2) + (A1*0‘, 3SO*j + 2i HO,
- (AzH% HO, SO*)-f- (Al*0*, SSO8) + 24HO, ne contient, à l’état de pureté, le premier que 10,66, et le deuxième 11,50; or, l'alun à base de potasse, comme l’alun à base d’ammoniaque, coûte plus cher que le sulfate d’alumine; il y aurait donc tout avantage à l’employer; cependant, celui-ci ne pouvant offrir les garanties d’une composition sensiblement constante, garanties que l’on trouve dans la cristallisation régulière de l’alun et la diaphanéité de ses cristaux, plusieurs fabricants de papiers accordent la préférence à ce dernier sel3.
- 1. Ce minerai calciné au four à reverbère, avec t!u carbonate de soude, laisse J’oxydo de fer Jnaltaqu?, tandis que l’oluminalo de soude, dissous et précipité par le gaz acide carbonique, donne de l'alumine facilement épurée a l'aide de lavage* et du carbonate du soude dissous, qui, après uno concentration cl calcination, sert i une opération suivante.
- 2. Si d'ailleurs te dosage adopté laissait, par suite de l'emploi du sulfate d’alumine, un notable excès d’acide dans la pfttc à papier, la toile métallique en
- likde laiton de la machine continue serait attaquée, et l'outremer de l’azurage
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- Voici comment on prépare le savon résineux et comment on en fait usage :
- Dans une chaudière, on verse 700 litres d'une solution contenant 10 kilogr. de soude caustique; la température du liquide étant portée à l'ébullition par le barbotage de la vapeur d'eau empruntée au générateur, on y ajoute peu à peu 100 kilogr. de résine préalablement pulvérisée et tamisée, en continuant l’ébullition, que l’on prolonge jusqu’à ce que la dissolution soit aussi complète que possible; le liquide est alors versé dans un bac à repos, où, pendant deux jours, il dépose les matières en suspension.
- D’un autre côté, on fait dissoudre, en chauffant à la vapeur directe, 500 kilogr. de sulfate d’alumine exempt de fer dans 500 litres d’eau. Cette solution représente la quantité utile pour le collage de 166 piles, employant cbacune 6 kilogr. de liquide qui contient 3 kilogr. de sulfate d’alumine.
- On prépare ainsi le collage : dans un vase à part, 10 kilogr. de fécule, délayés dans 50 litres d’eau, sont versés dans 70 litres d’une solution contenant le savon résineux formé de 6^,815 de résine, plus 631^,5 de soude; le mélange étant porté à 100° par la vapeur, on le verse dans la pile contenant la pâte ea mouvement; la fécule ainsi gonflée en une sorte d’empois roucilagi-neux, repartit dans toute la masse le savon résineux; on y verse alors la solution équivalente de sulfate d’alumine (6 kilogr. contenant 3 kilogr. de ce sulfate' ; une double décomposition a lieu : l’acide du sulfate d’alumine, s’unissant avec la soude, met en liberté les acides de la résine, qui forment avec l’alumine des composés insolubles interposés à l’état d’extrême division entre les fibrilles de cellulose '. C’est aussi au moment du collage que l’on ajoute à la pâte les quantités de kaolin en poudre fine et d’outremer, dont les doses varient suivant le degré d’azurage à obtenirs.
- !. On s'assure ator*, l’aide do papier bleu de tournesol, que la réaction do liquide es! assez faiblement acide pour rougir très-légèrement ce papier qui ne doit ni rester bleu, ni passer au rouge vif.
- 2. ï/ouiremer doit offrir, comme celui que M. Gnimet prépare, une ténuité assez grande pour se maintenir en suspension dans la p&te en mouvement, il doit en outre pouvoir résister à l'acidité très-légère, d’ailleurs, qui résulte du
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- FABRICATION DU PAPIER. 439
- On donne facilement d’autres colorations à volonté : par exemple, de jaune orangé rabattu, avec les ocres jaunes; d’orangé ou rouge, à l’aide du colcothar (sesquioxyde de fer), de jaune vifà l'aide d’une solution de bichromate de potasse, 100, décomposée par une solution de sous-acétate de plomb, 18. La belle couleur ainsi obtenue vire à l’orangé, suivant que l’on augmente la dose de bichromate, ou au jaune citrin si la proportion du sous-acétate de plomb domine. On produit sans peine les colorations vertes par des mélanges de bleus (de Prusse ou d’outremer) avec les jaunes précités. Une des teintes assez en vogue maintenant, dite couleur de cuir, s’obtient en traitant des rognures ou déchets de cuir par l’ammoniaque, qui dissout, comme je l’ai démontré (comptes rendus de l’Académie des sciences), la portion compacte du cuir tanné laissant intacte une partie fibreuse tenace moins colorée.
- Parfois on emploie un collage mixte en versant dans une pile un mélange de savon résineux qui contient 2 kilogr. de résine, avec 4 kilogr. de fécule, ajoutant 2 kilogr. de gélatine (gonflée à l’eau froide, puis dissoute à chaud), enfin une quantité suffisante de sulfate d’alumine, pour donner à toute la masse fluide une très-légère réaction acide.
- En général, suivant les dosages variables en usage, 100 kil. de pâte, supposée scche, de papier à écrire, représentent l’emploi de 1 kil. à 1W,,2 de soude, 10 à 12 kil. de résine, 20 à 30 kil. de fécule, plus une quantité suffisante, c’est-à-dire 5 à G kilogr. de sulfate d’alumine.
- De quelque façon que l’on ait effectué le collage et, s’il y a lieu, l’addition des matières colorantes dans la pile, on peut aussitôt après verser, dans une des deux grandes cuves en tète de chacune des machines, tout le mélange qui s’y trouve,étendu d’une quantité d’eau déterminée d’autant plus grande, que la feuille de papier à obtenir doit être plus mince; la pâte ainsi délayée, entretenue en mouvement par l’agitateur dans la cuve en fonction, est versée par l’intermédiaire d’un cuveau à flotteur, au bout d’un levier agissant sur la clef du robinet pour régulariser le niveau, et d’un distributeur mécanique, sur le sablier et le crible tamiseur, en avant de chaque machine. Dans cette dernière partie de l’épuration de la pâte fluide, une amélioration importante a été introduite : elle consiste dans un moyen
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- simple de débarrasser continuellement la table tamisante des petites agglomérations de fibrilles qui, peu à peu, l’obstruaient, nécessitant alors un nettoyage qui suspendait l’allure régulière de la machine.
- L’appareil ingénieux qui a résolu le problème est désigné sous le nom d’épurateur Ibotsou que représentent les fig. 1 et 2, pl. 56.
- Épurateur Ibotson.
- Cet épurateur peut remplacer avec avantage les grandes surfaces des épurateurs usuels par un châssis B; sa plaque tamisante (dont les fentes ont une largeur de 0,1 à 0,3 de millimètre, suivant la finesse du papier qu’on fabrique] est constamment nettoyée à l'aide de la couche de liquide en mouvement ; celle-ci entraîne sans cesse les matières non tamisées vers un tube C, offrant un libre passage par 13 ouvertures à ces matières, qui se trouvent ainsi constamment versées avec le liquide vers chaque extrémité de ce gros tube recourbé en DD; elles tombent verticalement, comme l’indiquent les flèches, dans le réci-picient plat E, qui reçoit également les eaux d'égouttage de la toile métallique de la machine; ces eaux, réunies, arrivent sur la table d’un autre épurateur F, où elles se tamisent de nouveau. Ce deuxième épurateur, facile à nettoyer sans rien interrompre, retient toutes les matières provenant du nettoyage continuel et spontané de l’épurateur situé au-dessus BC.
- Les eaux continuent leur mouvement dans ce récipient, comme l’indique la flèche F, vers le tambour à augets, qui les remonte continuellement dans l'auge G ; de là, elles s’écoulent par la douille recourbée II dans l’entonnoir I commun aux tubes AA, qui amènent alternativement la pâte délayée de chacune des deux cuves en tête de la machine. De cet entonnoir commun, les eaux et pâtes réunies s’écoulent latéralement, suivant les pentes des sabliers indiquées par les flèches; elles arrivent ainsi et s’étendent sur l’épurateur B, où elles se tamisent comme nous l’avons dit; elles passent tamisées sous cetépura-leur, et arrivent, en regagnant le niveau de la couche liquide, au déversoir K, sur la lèvre de la toile métallique sans fin ou table de feutrage et fabrication delà feuille de papier.
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- L’appareil Ibotson suffit pour épurer 2,400 kilog. de pâte, calculée à l’état sec, en 24 heures.
- Jîomasse-pûtes
- Afin de réaliser toutes les économies possibles en évitant la déperdition parfois importante de la cellulose fibreuse, on fait usage, dans les papeteries, surtout depuis le haut prix des chiffons, et particulièrement en Angleterre, de différents systèmes de ramasse-pâtes appropriés aux eaux de lavage sortant des appareils cités plus haut, et que nous allons énumérer :
- 1e Eaux des piles échancrées à laveries chiffons : elles s’écoulent sur des toiles métalliques du n° 30 fixées sur un châssis et maintenues, par des tasseaux en bois, parallèlement à un plan incliné en pente de 45°; les filaments entraînés restent sur cette sorte de tamis : on les pousse de temps à autre avec une brosse, vers une petite caisse au bas du châssis; lorsque la toile s’engorge on la nettoie dans l’eau claire après l’avoir remplacée par un autre châssis.
- 2° Eaux des piles laveuses à cylindre et lames en bois agissant sur les chiffons après le lessivage : les fibrilles que ces eaux entraînent sont retenues à la superficie d’un tambour laveur tour, nant dans une caisse d'où l’eau tamisée sort autourdel’axe comme dans les tambours laveurs ordinaires; un rouleau extérieur en bois s’appuyant par son poids ou par un faible ressort sur la nappe des fibrilles légèrement adhérentes au tambour les relève et s’en entoure comme d’une sorte de manchon, qui lui-même ramasse mieux encore que le bois à nu la couche des fibrilles retenues à la superficie de la toile.
- 3° Eaux évacuées des piles supérieures à chiffons blancs : ces eaux s’écoulent par l’arbre creux d’un tamis ou sorte de blutoir tronc conique, au bout offrant la petite section ; la toile plus ou moins fine sur ce blutoir, laisse passer l’eau, retenant les fibrilles qui tendent à descendre sur la pente qu’offre constamment, vers la base ou grande section, la génératrice de ce cône tronqué : un arrosage par des jets d'eau suivant une direction normale à la superficie du blutoir, entretient à l’intérieur la fluidité
- I, De? Hninasse-piites,
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- de la pâte, suffisante pour la faire écouler jusque dans un récipient inférieur où elle s’égoutte sur une toile fine.
- i° Eaux du déûlage dans la même pile : elles sont versées dans une caisse à grand tambour laveur de -I “,50 de longueur et la,50 de diamètre garni d’une toile métallique du n° 50 (mu à Essonne par une roue hydraulique à augets recevant l’eau pei-due de 20 piles défileuses).
- 3® Les eaux entraînant les filaments les plus ténus peuvent être filtrées dans un sac en toile plucheusé de coton ou mieux encore dans un sac de laine d’où l’on extrait facilement la masse recueillie en la soumettant à une légère pression qui la rassemble.
- 6° Les eaux provenant des presse-pâtes, des caisses à égoutter la pâte blanchie au chlore gazeux, sont reçues sur un plan incliné aussi long que possible de même que les eaux de la caisse à défilé (pour celle-ci le plan est garni d’une toile métallique du n° 15} et de la pâte provenant du blanchiment à l’hypochlo-rite de chaux ; celles-ci sont écoulées sur un plan incliné garni d’une toile n° 50. Toutes les eaux de la machine non remontées en tête passent par un tambour laveur à toile fine.
- 7® Toutes les eaux sales de l’usine sont quelquefois deversées dans des bassins occupant une surface de plusieurs hectares, elles y déposent des filaments accidentellement entraînés et une matière boueuse dont on peut tirer parti comme engrais, et qui autrement eût altéré les eaux des canaux ou des rivières.
- MACHINE A PAPIER.
- Comme on l’a vu plus haut, au sortir de l’épurateur Ibotson, décrit p. 440 (qui complète l’ancien épurateur perfectionné par un plus grand développement du sablier), la pâte versée sur la lèvre de la machine s’engage sur la toile métallique sans fin, où, grâce au double mouvement d’oscillation latérale1, les fibres s’entre-croisent et se feutrent : la pâte est guidée par deux courroies sans fin qui limitent la largeur de la feuille; ces courroies étaient toujours confectionnées en cuir autrefois, elles
- J. Perpendiculaire à b ligne de progression de b iode.
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- FABRICATION Dü PAPIER. *43
- peuvent être maintenant fabriquées en caoutchouc vulcanisé, d’une seule pièce sans coutures.
- Lorsque la toile métallique passe sur les trois ou quatre rouleaux de la caisse d'aspiration dite boîte au vide, la pâte qui la recouvre se trouve soumise k une sorte d’égouttage forcé qui donne à la feuille de papier une consistance plus grande.
- Cette aspiration était produite naguère par le jeu de trois corps de pompes à air ou par trois cloches soulevées successivement faisant l’office des pompes aspirantes : on a remplacé avec succès ces deux sortes de pompes pour faire ie vide sous la toile et extraire l’eau surabondante de la feuille récemment formée à l’aide d’un appareil simple, dit aspirateur hydropneumatique, de Légat : c’est par un couraul d’eau qui s’écoule dans un tube vertical communiquant avec la boîte à vide ou caisse transversale sous la toile, que l’eau et l’air aspirés constamment sont entraînés : il suffit que le tuyau amenant l’eau motrice ait une hauteur verticale de 3 mètres pour faire un appel suffisamment énergique; si même le robinet était entièrement ouvert, la toile sans fin pourrait devenir tellement adhérente à la boîte que son mouvement de progression la ferait déchirer. La fig. 3 de la pl. 56 indique les dispositions de cet aspirateur : l’eau motrice arrive d’uu réservoir supérieur par un raccord avec le tube A; elle descend dans le tube vertical autour de l’arbre D; arrivée en A', elle contourne Y olive en bronze M (destinée à régler la section de passage et l’intensité de l’aspiration au moyen de la vis commandée par le petit volant à poignée N, et fixée par l’écrou à manette O) ; d’un autre côté, la caisse à vide, sous la toile métallique, est en communication avec l’aspirateur par un raccord avec le tube R, 6' et ce liquide est entraîné dans la direction qu’indique la flèche E, par la couche concentrique d’eau autour de l’olive M. On voit que cet aspirateur fonctionne d’une manière analogue à l’action de l’appareil Giffard : le mélange de l’eau motrice et du liquide aspiré s’écoule dans la colonne creuse, formant le pied de l’aspirateur; elle se rend dans un réservoir commun aux eaux des autres parties de la machine; toutes ces eaux sont remontées dans un réservoir ù 1 mètre ou 1“,5 au-dessus des piles rafïineuses qu’elles alimentent. Le volume d’eau motrice dépensé dépend de la hauteur : ainsi, sous une charge de 3 mètres, il faut un litre par
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- «i fabrication ne papier.
- seconde, tandis que la dépense se réduit à moins d’un demi-
- litre, sous une charge de 3 à G mètres.
- Après avoir subi l’égouttage sur la boîte à vide, la feuille de papier passe à la presse humide, formée de deux cylindres en laiton, recouverts d'un manchon de feutre; elle prend assez de consistance pour être un instant abandonnée dans le court trajet du cylindre au rouleau. Le feutre coucheur, à la suite de la presse humide, conduit la feuille entre les cylindres en fonte de la deuxième presse, à nu d’un côté, reposant de l’autre face sur le feutre qui la conduit par un trajet court au feutre, tendu par un rouleau supérieur, entre les cylindres de la troisième presse, où le papier subit la même pression en sens inverse afin de lui ùter l'envers. La feuille passe ensuite aux rouleaux en laiton pour arriver au séchage gradué autour des cylindres en fonte, ayant 80 à 90 centimètres de diamètre.
- Le premier cylindre est chauffé au moyen d’une circulation d’eau chaude à -f- 80°; le deuxième ù 100°; les autres cylindres sont chauffés par la vapeur1 2 3 (avec retour d’eau ramenée dans l’axe par unedaoaïde) de 100° jusqu’à 133 à 4 40° pour le dernier cylindre sécheur (un des cylindres est consacré au séchage des feutres). Après les trois premiers cylindres sécheurs la feuille de papier ayant perdu une grande partie de son humidité (sans être sèche toutefois), passe dans la presse cylindrique apprêteuseou calandre composée de deux ou trois cylindres dont un est chauffé à la vapeur et dont les axes sont disposés dans un même plan vertical®. Cet apprêt est réitéré dans une presse à cylindres plus économique après le dernier cylindre sécheur.
- Une vaste hotte doit être disposée au-dessus de toute cette sé-cherie afin d’enlever la vapeur à l’aide d’un ventilateur établi en haut de la hotte, et une gouttière au bas recueille et fait écouler au dehors l’eau de condensation 9.
- 1. On emploie souvent pour chauffer les cylindres la vapeur d'échappement des machines, mais il en résulte une contre-pression variable, cause d’irrégularités et en outre l'introduction de matière grasse dans les cylindres; Il parait donc préférable d'effectuer le clisutTage par une prise directe de vapeur et d’employer, pour 1% force mécanique, une machine à détente et condensation.
- 2. Le* cylindres apprvleurs sont soumis au rûdagc dès qu’ils cessent de bien apprêter le papier cl pour effacer quelques érosions dues à des grains de sabre.
- 3. On trouvera de Irès-totéressanls détails sur l’organisation d'une papeterie.
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- En raison de l’allongement que le papier humide éprouve sous un faible effort de traction, on doit donner un peu plus de vitesse à la deuxième presse qu’à la presse humide, et à la troisième plus de vitesse qu’à la deuxième. Les sécbeurs sont animés sensiblement d’une vitesse égale à celle de la troisième presse. Les mouvements variables sont obtenus à l’aide de transmissions par poulies et de courroies extensibles. Plus le papier est mince, plus il éprouve d’extension et exige d’accroissement de vitesse. Lorsque la tension est insuffisante, la feuille se fronce et laisse former des plis par la pression; si le tirage est trop fort, il se manifeste des déchirures. Les papiers de moyenne épaisseur éprouvent un allongement de 5 centimètres environ depuis la table de fabrication jusqu’aux cylindres sécheurs.
- Les papiers minces sont fabriqués à raison de 1 3 à 20 mètres de longueur par minute; pour les papiers épais, la vitesse doit être réduite à 5 ou 8 mètres par minute, afin de pouvoir exprimer l'eau et sécher.
- C’est au delà de la dernière apprêteuse à cylindres, que la feuille peut être longitudinalement découpée d’une manière continue en deux, trois ou quatre largeurs par une, deux ou trois paires de ciseaux circulaires fixés aux distances voulues sur un arbre horizontal.
- On peut aussi découper transversalement la feuille à l'aide d’ingénieuses machines. Beaucoup de fabricants préfèrent l’emploi d'une coupeuse indépendante. En tout cas, au sortir du dévidoir qui termine chaque machine, les papiers ordinaires de pliage et à écrire ou d’impression, sont coupés, revus rapidement, pressés une ou deux fois et mis en rames ou en paquets. Quant aux papiers fins, soigneusement revus, épluchés, ils sont salines au laminoir à deux cylindres en fonte polie ou passés deux à quatre fois dans une lisse à un cylindre sur table, en paquets de 20 à 35 feuilles avec 21 à 36 plaques polies en acier, laiton, zinc ou carton.
- Le glaçage s’effectue en plaçant les plaques dans un ordre inverse.
- On pratique dans une première classe ordinairement trois
- ' par M. Wohigermutli, dans plusieurs articles du Journal des fabricants de papier, 186C. (Fondé par M. Pleiie.).
- Vit. J»
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- Hii FABRICATION DU PAPIER,
- choix de papiers vendables. La deuxième classe comprend les papiers à utiliser, en réduisant leur format et faisant disparaître les défauts. Dans la troisième classe sont rejetés les cassés A refondre.
- Les ustensiles nécessaires aux apprêts comprennent des presses hydrauliques représentant 300,000 kilog. sur la base du piston, des lisses satineuses (laminoirs à mouvement simple ou double) des lisses à deux cylindres, l’un métallique, l'autre formé de rondelles en papier. Des calandres à trois cylindres dont deux en fonte polie et un intermédiaire en papier.
- Pour deux machines à papier produisant en moyenne chacune 2,000 kilog. par jour, il convient d'avoir dans la salle d’apprêt un emplacement suffisant pour une fabrication double où seront installées quatre presses hydrauliques, quatre lisses, quatre calandres, deux machines à fabriquer les enveloppes pour utiliser une grande partie des cassés, une caisse aux cassés à refondre et porter aux raffineuses.
- Nous ajouterons ici, relativement à une papeterie de cette importance, quelques données pratiques sur la force mécanique nécessaire, la quantité de houille correspondante, enfin, les principales matières premières employées dansle cours d’une année.
- Papeterie de deux machines, produisant en moyenne 4,000 kil. de papier des différentes qualités, en 24 heures.
- Force mécanique, et vapeur équivalente pour chauffage :
- Ateliers de préparation des pâtes.
- 6 monte-sacs............................. 6 chevaux.
- 1 coupeuse, blutoir...................... 6 —
- Coupeur, écraseur, blutoir, vontitoUon de la paille. 4 —
- 8 pile* blanchisseuses.
- 1. i S chevaux. 1 Suivant que l’ont Coton 1 plus ou
- Plie défileuse = ? ou S — \ traite des ehif-1 Chanvre | moins .
- fou 10 — j fons de jCordes j durs.
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- FABRICATION DU PAPIER.
- PHe pour la paille............................... 5 _
- Raltrnpcur, monte-charge......................... 3 _
- Pompes à eau................................... 10 —
- Ventilation des ateliers de chinons......... 5 ___
- Chaudières lessiveuses. (Vapeur et force)... 50 —
- Total.............. 158 chevaux.
- Ateliers des machines à papier.
- 6 piles raffmeuses X ô chevaux = 30 Pompe à eau = à
- Petite machine, salle d’apnrôt = 15
- Total pour ! machine....... ôO
- X deux machines à papier = .............. JOO chevaux.
- 1 machine dans les ateliers de réparations,
- plus vapeur pour colle et séchage....... 50 —
- Total................ 150 chevaux.
- Ci-dessus pour préparation................ 15$ chevaux.
- Moteur des deux machines à papier = 12 à ic —
- Force totale et vapeur de chauffage = ... 324 chevaux.
- Houille consommée : 3 kil. par heure, par force de cheval ou vapeur équivalente pour chauffage.
- Principales matières premières, agents chimiques, couleurs, etc., dans le cours d’une année i.
- Chiffons...............
- Pâte de paille.........
- De sparte ou de bois2.
- 1.850.000 kil. 120.000 —
- 1. Cette consommation retevée en vue de calculer tes quantités de substances restées en dissolution dons les eaux de lavage déposées, aGn de retenir les précipités dans des bassins, et décantées pour, être rejetées dans un cours d’eau, représentait 20 kil. de ces matières solubles, supposées sèches, écoulées par heure, ce qui correspondait, réparties entre 15,000 mètres cubes du cours d’eau écoulés dans le même 1emps, 1 gramme 33 par mètre cube. Les proportions peuvent devenir bien plus fortes relativement à de faibles cours d’eau, et surtout lorsque les préparations plus importantes des succédanés exigent l'emploi de plus grandes masses de »el de soude. Il est donc presque toujours utile de se préoccuper des moyens d'épurer les eaux, résidus des papeteries, avant de les verser dans les cours d'eau ou même dans les rivières.
- 2. Pour 100 kil. de pâte brune ou rousse, on emploie 250 kil. de paille ou
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- FABRICATION DU PAPIER.
- Fécule.............................
- Chaux..............................
- Sel de soude à 80®.................
- {ou cristaux de soude CO.000 Ml.).
- Résine.............................
- Manganèse (MnO*|...................
- Acide chlorhydrique à 20®..........
- Acide sulfurique...................
- Couleurs...........................
- Collage à la gélatine, papier à la main.
- Nous avons décrit le collage à la résine; c'est celui qui est le plus généralement en usage chez nous, tandis qu’en Angleterre le collage préféré est celui que l’on effectue avec la gélatine; ces habitudes, chez chacune des deux nations, dépendent d’autres circonstances locales qu’il est bon de faire connaître.
- Depuis longtemps, l’industrie et un commerce très-considérable dans la Grande-Bretagne se sont exercés sur le coton, dont les États-Unis fournissaient d’énormes approvisionnements, de préférence aux autres matières textiles provenant surtout du chanvre et du lin ; les chiffons des tissus en coton ont en conséquence toujours été les plus abondants en Angleterre; s’ils donnent des filaments très-souples et faciles à feutrer, le papier qu’on en obtient offre moins de résistance; or, pour compenser ce défaut de solidité, surtout lorsque les pâtes des chiffons de toile n’y peuvent être ajoutées en assez fortes proportions, le collage à la gélatine peut, jusqu'à un certain point, y suppléer en augmentant l’adhérence entre les fibrilles.
- Si la consommation des papiers collés à la gélatine est devenue générale dans les trois royaumes, c’est encore en raison de la préférence donnée au papier à lettres épais et fort. Chez nous, les motifs de préférence étaient tout opposés jusque dans ces derniers temps : la proportion des chiffons de toile y était plus
- 300kll.de rondelles en bois de sapin blanc écorcé ayant environ là centimètres de diamètre et b millimètres d'épaisseur.
- Pour 100 kil. de pitié blanchie, 320 à 305 kil. de paille, ou 400 kil. de ron-
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- forte, et l’on préfère le papier à lettres mince au papier épais. Aujourd'hui, sur le premier point, l’emploi nécessaire des succédanés, augmentant les quantités de fibres plus faibles que celles de la toile, donnerait un intérêt plus grand au collage à la gélatine; c’est d’ailleurs l’ancien procédé de collage du papier dit à la main, encore usité pour la fabrication des feuilles de papier à transcrire les actes, pour les billets de banque, les effets de commerce, etc.
- Nous indiquerons ici brièvement ce procédé, afin de rappeler la théorie du collage à la gélatine : cette théorie, bien comprise, a permis d’effectuer le coilage d'une manière continue sur les machines à papier. La fabrication du papier à la main emploie des ustensiles fort simples; le plus important, désigné sous le nom de forme, doit être exécuté avec une grande précision, en bois préalablement soumis à plusieurs lavages dans l’eau bouillante, et séchages, afin d’enlever diverses matières hygrosco-piques ou altérables qui tendent à faire varier ses dimensions.
- La forme se compose de deux châssis en chêne, l’un tendu de toile en laiton simple ou filigranée, et maintenu par des traverses en sapin; Vautre, appelé couverte, forme par ses bords, très-nets et bien appliqués, les limites en lignes droites des quatre côtés de la feuille de papier de chaque dimension.
- La cuve contenant la pâte {préparée dans les piles généralement en usage, ci-dessus indiquées) délayée au point convenable, maintenue au même niveau et chauffée à environ 25°; trois ouvriers font le service : le premier, dit ouvreur, plonge dans la pâte le châssis muni de sa couverte, le relève horizontalement, et, par un double mouvement oscillatoire, produit l’entrecroisement des fibres ou feutrage en même temps que l’égouttage partiel; enlevant alors la couverte, il passe la forme au deuxième ouvrier [coucheur), qui la place sur un accotoir, dans une position inclinée qui aide l’égouttage ; puis, renversant la forme sur un carré de feutre humide, il renvoie, en la laissant glisser, la forme vide au premier ouvrier, qui lui remet en échange la deuxième forme garnie de la pâte feutrée.
- En continuant ainsi, et posant successivement un feutre [flôtre) et une feuille de papier égoutté, on empile les uns sur les autres 209 tlôtres tenant interposées 208 feuilles, composant ensemble une porse que les trois ouvriers portent à la presse hv-
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- draulique; la pression élimine la plus grande partie de l’eau au travers des feutres ; dès qu’elle est à son terme, on arrête le mouvement, et le plateau s’abaisse en ouvrant le robinet de retour d’eau; on enlève la porse, et le troisième ouvrier, dit rekveur, commence son travail : il enlève successivement chaque feuille, qu’il accumule les unes sur les autres, remettant les feutres à portée de l’ouvrier coucheur; pendant ce temps, l’ouvreur a réglé ou rempli de pâte sa cuve pour reprendre le même travail ; la porse dite blanche, composée de feuilles superposées, et recouverte de plusieurs doubles de feutres, subit une légère pression ; les feuilles sont alors portées à l’étendoir; mais on préfère, en général, afin de donner plus de régularité à la pression, pratiquer l’échange, c’est-à-dire que l'on replace les feuilles de deux, porscs blanches alternativement entre des feutres, dans un ordre différent; une ou deux pressions alors augmentent beaucoup la consistance des feuilles.
- C’est alors que l’on porte à l’étendoir, sorte de séchoir garni de grosses cordes [à'Agave americana) tendues entre des montants en bois; les feuilles, au nombre de i, superposées, courbées eu deux, sont placées sur ces cordes.
- Si l’on dispose des calorifères dans le séchoir, les opérations du séchage, avant et après le collage, peuvent être pratiquées en toutes saisons.
- Lorsque les feuilles de papier sont suffisamment sèches, on procède au collage; à cet effet, on remplit une cuve dite mouil-loire, en cuivre, ayant environ I mètre de diamètre et 80 à 90 c. de profondeur, d’une colle contenant pour 100 litres 1 à 2 kil.de gélatine1, plusû,5 à I kil. d'alun; cette cuve est munie d’un double fond ou d’un serpentin à retour d’eau, afin d’y entretenir une température de 25 à 30° ; pour les papiers provenant de chiffons écrus, la plus faible dose de gélatine et la température plus élevée conviennent, tandis que les chiffons usés ou soumis au pourrissage exigent la plus forte dose de gélatine à une tera-
- 1. La gélatine du lissu Ubreux des os ou des débris de lissus cutanés ou tendineux, en feniilcs minces, presque incolores, convient parfailement ; on met tremper ces feuilles dans dix fois leur poids d’eau froide, elles se gonflent en absorbant l’eau, et se dissolvent iKs-focilement alors dès qu’on élève la température à î0 ou 80®; od complète le volume de liquide en y ajoutant la solution d’alun.
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- pérature moins élevée. L'alun est utile pour rendre la gélatine moins altérable.
- L'ouvrier chargé du trempage, opération qui exige de l’adresse, plonge à Ta fois 100 feuilles de papier, en avant le soin que ce paquet s'ouvre en l’immergeaut, afin que le liquide pénétre uniformément toutes les feuilles; il les enlève aussitôt et pose le paquet sur un plateau d'une presse, qu'il charge ainsi jusqu'à la hauteur d'environ 30 cent.; puis, par l'interposition d'un plateau mobile, il exerce une pression modérée, afin d’éliminer l’excès du liquide qui s’écoule dans la cuve mouilloire, sans faire adhérer les feuilles par un trop long serrage. 11 est bon de pratiquer l’échange, afin d’évaporer un peu d'eau et de donner plus de consistance au papier; on place ensuite les feuilles sur les cordes d'un étendoir où la dessiccation doit s’effectuer graduellement.
- Voici la théorie que j’ai donnée de ce collage, à l’occasion d'un concours à la Société d'encouragement, et reproduite dans le Précis de chimie industrielle!; celte théorie, généralement admise, a reçu une nouvelle démonstration d'une pratique spéciale décrite plus loin, p. 432. La dessiccation, pour produire un bon collage, doit être lente et graduée, sans durer assez longtemps pour que la décomposition de la gélatine ait lieu *; c’est surtout dans les temps humides, chauds, orageux, que ces accidents arrivent; la colle se liquéfie, perd ses propriétés ad-hésives, et le collage est manqué. Si la dessiccation est trop rapide, la colle reste disséminée dans toute l’cpaisseur du papier; si, au contraire, le séchage s’effectue avec une lenteur convenable, l'eau contenue dans la feuille de papier arrive successivement à la surface, entraînant avec elle la gélatine qui vient former une couche superficielle imperméable.
- 11 est facile de modérer le séchage à l'aide de persiennes dont les ouvertures se règlent à volonté. On comprend que la dessiccation lente permet à la solution gélafineuse de venir à la superficie au fur et à mesure de l'évaporation de l'eau, et qu’a-
- I. Voir la i« édition de ce Précis, oa les déliions précédcnies. î. Les alléralions do ia gélatine dépendent de l'humidité, J Mie acidité légère gai favorise le déveioppcmenl des moisissures eu d'une pulrdlhclion ddgsgeanl des produits ammoniacaux.
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- FABRICATION DU PAPIER, lors la plus grande partie de la gélatine, réunie à la surface, la rend imperméable; il est, en effet, facile de s’assurer que le papier n'est bien collé qu’à la superficie; en le grattant et passant une ligne à l’encre, le papier boira l’encre, étant absorbée eu divers sens par la portion sous-jacente demeurée spongieuse.
- M. Prouteau fait remarquer dans son ouvrage (Guide pratique de la fabrication du papier) que cette théorie « est pleinement confirmée par la pratique du maîlrissage, opération que l’on fait subir aux papiers qui, séchés trop promptement, paraissent incomplètement collés : ces papiers, mis entre des feuilles mouillées, deviennent humides, et, en les portant de nouveau aux étendoirs, la colle disséminée dans l’épaisseur des feuilles vient à la superficie au fur et à mesure de l’évaporation de l’eau; le papier est devenu imperméable sans nouvelle addition de gélatine. »
- Certains papiers à dessin, parfois, ne se trouvent pas assez fortement collés; dans ce cas, on peut appliquer à froid, avec une brosse fine ou une éponge, une solution dans un litre d’eau de 122 grammes de colle forte de Flandres (préalablement hydratée, comme il est dit ci-dessus, et dissoute à chaud); plus 122 grammes de savon blanc en raclures. Cette solution faite on y ajoute 62 grammes d’alun en poudre. Cette sorte de collage supplémentaire est souvent employée dans les bureaux des ingénieurs et des architectes (M. Prouteau).
- En tout cas, jusqu’à présent, les papiers à dessin et lavis fabriqués à la main sont préférables à ceux que l’on a pu fabriquer à la machine.
- La fabrication de chaque cuve peut être fixée de 2,000 à 3,000 feuilles en une journée de 10 heures d’un travail effectif.
- Papiers à vergeures et filigranes.
- Le papier fabriqué en feuille continue à la machine est généralement uni ou sans empreintes; on peut cependant lui donner des empreintes en lignes parallèles demi-translucides, à l’aide d’une disposition simple que j’ai vu pratiquer, pour la première fois, il y a longtemps, dans la belle usine d’Essonne, dirigée par M. Gratiot : cette disposition consiste à placer transversalement sur la toile de la machine un rouleau qui tourne librement,
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- reteuu par son arbre entre deux fourchettes; ce rouleau, garni de fils de laiton parallèles en saillie, laisse en creux des lignes semblables qui se maintiennent jusqu’à la fin de l’opération, et laissent voir, par une transparence plus grande, cette sorte de vergeure régulière; on peut encore, après la confection et le découpage du papier, imprimer, à l'aide d’une assez forte pression et de planches otfrant des saillies, des rayures, lettres et dessins qui apparaissent translucides et peuvent constituer les marques des marchands qui font effectuer chez eux ces sortes de filigranes.
- Mais, relativement aux papiers à timbrer pour les actes et pour les papiers de banque, qui doivent présenter des filigranes plus transparents ou plus variés, les toiles métalliques des formes à la main permettent de les obtenir facilement et avec une grande régularité.
- Le filigrane le plus simple se prépare à l'aide d’un fil de laiton cousu sur la toile à vélin ou vergeure, avec les contours des lettres ou dessins à reproduire (une feuille de laiton découpée à l’emporte-pièce produit plus nettement encore les effets voulus). On conçoit que toutes les feuilles de papier fabriquées sur ces formes, ayant une épaisseur de pâte moindre dans toutes les parties correspondantes aux saillies du fil ou de la lame de laiton, sont plus translucides.
- Ce procédé de filigrane en usage pour fabriquer le papier à timbre français offre maintenant, en lignes translucides, un aigle entouré de deux ellipses parallèles, entre lesquelles se lisent les mots Timbre impérial, et le millésime de l'année de la fabrication. Ce mode d’opérer, que Ton pourrait imiter par la pression, ne donnerait pas des garanties convenables pour les billets de banque; on a recours à plusieurs modes de filigranes : ce sont des toiles offrant, par la compression de planches à parties saillantes, des enfoncements linéaires, ou suivant des figures sculptées en relief qui produiront, en raison de l’épaisseur des dépôts de pâte, plus grands et gradués dans tous ces enfoncements, des lignes plus sombres ou des figures ombrées. La fabrication des papiers de ce genre exige beaucoup de soin, d’adresse et d’habitude pour donner des produits irréprochables.
- D’ailleurs, les papiers de banque devant, malgré leur faible épaisseur, présenter une assez grande résistance aux frottements
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- dans l'usage qui les fait fréquemment changer demains, on doit confectionner ce papier avec la pâte des chiffons de toile écrue fortement lessivés, légèrement blanchis à l'hypochlorite de chaux et soumis à des lavages complets. Le collage doit être effectué dans les. conditions indiquées ci-dessus, qui évitent toute altération de la gélatine.
- Quant aux procédés d’apprét du papier fabriqué à la main, ils sont les mêmes que ceux qui s’appliquent aux papiers fabriqués mécaniquement.
- Collage continu à la gélatine.
- Le collage continu à la gélatine sur les machines à fabriquer le papier n’a si longtemps présenté des difficultés insurmontables en apparence, que faute d’avoir bien compris la théorie de ce collage qui exige absolument une dessiccation lente et graduée (voir page 4ol;, tandis que le collage à la résine s’effectue par un mélange dans la pâte, sans que le séchage de la feuille continuellement produite et collée, nécessite d’autres précautions que le séchage dans la fabrication du papier non collé (voir ci-dessus).
- Dans de semblables conditions d’une dessiccation rapide, le collage à la gélatine donnerait du papier non collé, à moins que les doses de gélatine fussent si grandes que le papier deviendrait moins souple, plus translucide et moins blanc. Il fallait donc imiter ce qui se passe dans le collage à la main, c’est-à-dire effectuer uns première dessiccation incomplète de la feuille non collée, immerger alors la feuille dans une solution de gélatine alunée ; effectuer ensuite une deuxième dessiccation tellement graduée que la solution gélatineuse interposée, maintenue assez fluide par une douce température, pût venir s’accumuler à la superficie pendant l’évaporation de l’eau.
- C’est en Angleterre d’abord que l’on est parvenu à réunir ces conditions à l’aide d’une machine et d’une sécherie spéciales qui ont été introduites en France depuis quelques années par MM. Chalandre, dans la papeterie de Savoyeux-sur-Saône.
- Dans cette machine la feuille de papier, au sortir de la sécherie ordinaire de quatre cylindres chauffés par une circulation d’eau, puis de vapeur comme nous l’avons dit plus haut (page
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- 444), cette feuille passe dans un bain de solution gélatineuse alunée *. Un rouleau en acajou de 29 centimètres de diamètre fait plonger, plus ou moins, à volonté la feuille de papier au moyen d’une crémaillère à chaque bout de l’arbre, qu'un double pignon fait mouvoir et abaisse ou relève horizontalement. En sortant de ce bain la feuille éprouve une légère pression entre deux cylindres en laiton. Cette pression, guidée à l'aide d’un poids curseur glissant sur un levier appuyant ù chaque bout de l'arbre sur chacun des coussinets du rouleau supérieur, ne laisse dans la feuille de papier que la quantité de liquide gélatineux nécessaire pour produire le collage au degré voulu : deux lames parallèles à Taxe, tangentes à la surface de chaque cylindre, et maintenues dans deux montures articulées nettoient continuellement la superficie des cylindres. La feuille, débarrassée de l'excès décollé, passe sur des rouleaux qui la conduisent au séchoir : celui-ci était dans l’origine composé de 49 tambours à claire-voie de lm,10 de diamètreetde 2“,25 de longueur formés de bâtis ou croisillons en fer soutenant des barres en bois espacées; il comprend aujourd’hui de 80à 100, etmêrae dans plusieurs papeteries anglaises jusqu’à 200 tambours afin d’effectuer le séchage d’une façon plus lente et mieux graduée. Des roues d’engrenage et des transmissions de mouvement donnent à tous ces tambours une vitesse égale dans les directions convenables pour que la feuille leseuveloppe successivement. Durant les temps secs du printemps le séchage s'effectue par l’action simple des courants de l’air, mis en mouvement à l’aide de ventilateurs^ toutes les fois que l’air est humide, des tubes en serpentin, dans un plan horizontal, reçoivent de la vapeur circulant avec retour d’eau et élevant la température du courant d’air à 24° environ sur les 2/3 de l’étendue de l’appareil sécheur vers son extrémité. La feuille séchée très-graduellement ainsi quitte le séchoir, passe entre les doubles couteaux circulaires au nombre de trois ou quatre sur les deux arbres superposés qui découpent ou ébarbent les deux bords et refeudent en deux ou trois largeurs la feuille dans toute
- t. 4 à S de gélatine el 2 à 4 d'alun pour 100 litre» d’eau, suivant que le collage doit Être faible ou forl. La caisse en bois, doublée de laiton, qui contient ce liquide, est munie d'un tube au-dessus du fond ou d'un double fond, afin d'effectuer par la vapeur un chausTage à relonr d'eau, entretenant la température & 23. 30 ou 33*, el maintenant la fluidité de la solution.
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- sa longueur : elle arrive ainsi partagée sur l’envidoire à moins qu’on ne fasse usage d'un couteau mécanique transversal qui la divise en carrés ou en triangles des dimensions voulues1 ; en tout cas les opérations se terminent, comme nous l’avons dit plus haut, dans la salle d'apprèt.
- Papiers à fiUre.
- La fabrication des papiers à filtrer les liquides dans les labo-ratoiresde chimie, de pharmacie, chez les fabricants de liqueurs, dans l’épuration des huiles de speri»acetit de la parafîne, etc., exige l’emploi de fibres textiles, débarrassées de toute matière agglutinante, assez résistantes pour que le papier plié en filtre supporte sans se rompre ou se désagréger la pression de ces divers liquides.
- On emploie, à cet effet, des chiffons de toile énergiquement lessivés, soumis à une trituration ménagée et à l’action modérée du chlore ou mieux de l’hypochlorite de chaux : la pâte est débarrassée de tous composés calcaires par l’acide chlorhydrique étendu et surtout soumise à de très-abondants et complets lavages avec de l’eau aussi pure que possible, enfin fabriquée en feuilles assez épaisses et rapidement séchées pour être résistantes et facilement perméables; on prépare aussi en opérant de même du papier à filtre gris, plus spongieux, filtrant plus vite, en employant un mélange de chiffons de coton usés et de chiffons communs de laine : mais, dans ce cas on supprime.tout lessivage et tout blanchiment au chlore (qui dissoudraient ou altéreraient la laine], et malgré d’abondants lavages cette pâte mixte produit des filtres susceptibles de communiquer à certains liquides une odeur sensible, et parfois quelques substances étrangères.
- Papier à filtre dit de Berzélim.
- Le savant et illustre chimiste suédois a donné son nom au papier le plus pur dont on puisse jusqu’aujourd’hui faire usage
- I. Afin d'éviter un temps d'arrêt pendant le coupage transversal, l’axe du couteau en hélice est mobile et se déplace suivant U vitesse de la feuille.
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- fabrication ne papier. 45:
- pour les analyses délicates tle laboratoire. Voici le procédé mis en pratique d’après les conseils de Berzélius :
- Ou emploie comme matière première des chiffons de toile -neuve que l’on fait blanchir sur le pré, comme dans l’ancienne pratique du blanchiment à la rosée. Les chiffons humides sont mis en tas dans des cases où ils subissent, comme dans les anciennes papeteries, les effets d’une fermentation qui désunit les fibrilles, altère et rend dissolubles plusieurs composés pectiques et autres matières agglutinantes, mais il faut surveiller avec soin les réactions qui pourraient, dans ces sortes de pourrissoirs, attaquer la cellulose elle-même.
- Les chiffons ainsi préparés, puis soumis au lessivage dans une forte lessive de soude, sont réduits en pâte à l’aide du pilonnage : la pâte est traitée par l’acide chlorhydrique étendu de 10 volumes d'eau, puis complètement lavée jusqu’à disparition de toute trace d’acidité; c’est à l’aide d’une eau de source presque pure qu’il est facile, en Suède, d’effectuer ces abondants et indispensables lavages.
- Ce papier à filtre est fabriqué à la forme, et, bien entendu, sans collage, le plus grand nombre de ses fibres ontde I à 3 millimètres de longueur.
- Pâtes des fibres, du bois, de la paille, etc.
- Un procédé mécanique et quatre procédés chimiques se sont fondés depuis peu de temps et ont été mis en grande activité pour fournir économiquement aux papeteries plusieurs succédanés des chiffons.
- Le procédé mécanique le plus remarquable est du àM. Wœlter, ses machines sont actuellement employées au nombre de plus de 80 en Allemagne et en Belgique ; en France les usines de Pont-charra (près de Grenoble, Isère) et Domène produisent chaque jour, avec quatre machines, 2,000 kilog. de pâte sèche.
- Le procédé Wœlter consiste en une sorte de rapage du bois continuellement mouillé, appuyé parallèlement à ses fibres ou à l’axe del’arbrecontre la surface cylindrique d’une meule de grès ’.
- t. Le meilleur grès pour celle application se rencontre dans la Prusse Rhénane. près de Trêves : les bois les plus convenables sont par ordre de valeur : le Tremble (Populos trcmuln), le sapin, les peupliers communs Popnlnt alba), le tilleul, le charme, le bouleau, le hêtre.
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- 1° Le défibreur ou meule de grès qui doit effectuer le rude frottement qui use et désagrégé les fibres ligneuses; 2“ la série des tambours garnis de toiles métalliques de plusieurs numéros séparant par un tamisage dans l’eau les fibres ; 3° le raffineur dont l’effet utile est de convertir les pâtes des numéros inférieurs en pâtes affinées.
- Voici comment on opère : le bois est d’abord débité en tronçons de 35 à 37 centimètres de longueur, on enlève l’écorce avec une plane de charron et les nœuds à l’aide d’une machine à percer : les tronçons les plusgrossont refendus à la scie circulaire; c’cst alors qu’on les porte au défibreur. Le principal organe de celui-ci est une meule en grès de 4a,20 de diamètre et 40 centimètres d’épaisseur; son axe est horizontal et tourne avec une vitesse de 150 tours par minute^ entre 2 bâtis en fonte, absorbant une force de 45 à 55 chevaux. Une machine Wœlter employant une force moyenne de 50 chevaux ne fournit pas plus de 500 kil. de pâte vendable par jour. Cette dépense considérable de force, relativement aux quantités de produits, restreint l’usage de celte machine aux localités montagneuses où se trouvent à la fois de la force à bon marché et des bois en abondance, sous la condition en outre que la proximité des papeteries rende peu onéreux les frais de transport de ces pâtes qui doivent être expédiés avec 50 ou 60 pour cent d'eau pour faciliter leur emploi.
- Les deux bâtis en fonte entre lesquels tourne la meule défibreuse sont consolidés et rendus solidaires par des entretoises et diverses pièces; les quarts de cercles inférieurs qui circonscrivent la meule de chaque côté, sont reliés par des cloisons en > qui constituent les parois des chambres où l’on place les bois à défibrer, et la meule tournante forme le fond de ces chambres. Les morceaux de bois sont pressés contre la meule par des sabots en fonte et bois fixés au bout de tiges filetées qui s’avanceot lentement au fur et à mesure du défibrage, puisqu’ils reçoivent leur mouvement de progression de la meule elle-même par l’intermédiaire d'une vis sans fin et d’un écrou muni d’une articulation : on voit que ces dispositions ont de l'analogie avec celles des râpes à poussoirs mécaniques pour réduire les betteraves en pulpe.
- Dès que le bois contenu dans une chambre est défibré on ou-
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- vreles deux branches de l’écrou : alors la lige filetée n’exerce plus de pression sur la meule, et l'on peut, en l’enlevant avec le sabot qu’elle porte à son extrémité, remettre d’autres morceaux de bois dans la chambre.
- Au fond de chaque cloison en > est pratiquée une fente par laquelle s’échappe une lame d’eau qui mouille constamment la meule.
- La pulpe obtenue ainsi, et très-étendue d’eau, passe successivement au travers de tambours cylindriques tournants, garnis de toiles métalliques de numéros graduellement plus élevés : on parvient ainsi, par l’élimination des fibres grossières, à obtenir les deux nos 2 et I, de la pâte commerciale : les cinq tambours dont l'action se succède, sont garnis de toiles n°* 4, 20,30, 200, les vitesses sont respectivement 1° de 30 à 36 tours; 2® 4$ à 18; 3® et 4* 18 à 20 ; 5° 13 par minute.
- Le tamisage s’effectue de l’extérieur à l’intérieur : chacun des tambours tournant sur deux tourillons creux dans la caisse qui contient la pâte à tamiser, la plus grosse est retenue à la surface extérieure du tambour, d’où de petits rouleaux pleins la font tomber dans un compartiment spécial.
- La pâte plus fine qui passe au travers de la toile métallique sort continuellement par l’arbre creux du tambour et se rend dans la caisse où tourne le tambour suivant: le tambour qui effectue le dernier tamisage ne doit laisser passer que de l’eau ; il se trouve en conséquence garni d’un tissu extrêmement serré.
- Entre les tambours garnis des toiles n‘ 20 est disposé le raf-fineur, formé, comme dans les moulins ù farine, de deux meules de La Ferté, l’une gisante, l’autre tournante; on remonte continuellement au raffineur la pâte retenue par le deuxième tambour à toile métallique n° 20, afin de la convertir en pâte commerciale des n°‘ 2 et I. Le déchet total est d’environ 30 pour 100 à l’état brut.
- Pâtes à papier obtenues é f aide d'agents chimiques.
- On peut obtenir d’une foule de végétaux, renfermant en suffisantes proportions la cellulose fibreuse, des pâtes ù papier qui peuvent être mélangées avec celles qui proviennent des chiffons; ce sont principalement la paille des céréales, le $/«/•/* [Stipa
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- 4f.o fabrication du papier.
- tenacissima) et le bois de dix'erses essences forestières qui constituent les matières premières le plus généralement employées dans ce cas.
- On reproche aux pâtes mécaniques d'être composées de fibres plus courtes que celles des chiffons; les plus longues parmi ces dernières ont t à S millimètres, mais les plus courtes varient de 0®*,05 à 0“w,8 ; elles remplissent les interstices; ce sont elles qui peuvent être remplacées par la pâte de bois du procédé Wœlter dont on emploie seulement 20 pour! 00 dans les papiers de 105 à Mû francs, tandis que la proportion s’élève jusqu’à 30 et 40 centièmes pour le papier de journaux, d’afliches, de tenture, etc.
- Les grandes opérations qui ont pour but et pour résultat l’extraction de la cellulose fibreuse du bois apportent, par des voies différentes, une démonstration nouvelle de la constitution organique et de la composition des fibres ligneuses.
- En ce qui concerne le bois de plusieurs arbres, on parvient au but à l’aide de trois procédés distincts, chacun d’eux débarrassant par degrés la cellulose primitive des incrustations ligneuses qui, durant le cours de la végétation, avaient graduellement épaissi les parois internes de ces fibres, par couches concentriques; de telle sorte que, partant du bois normal dont la composition élémentaire présente en centièmes, suivant i’âge et les espèces, 48,5 à 33 de carbone1, l’oxygène et l’hydrogène dans les proportions constituant l’eau, plus un excès d’hydro-
- 1. Les analyses publiées par Gay-Lussac ci Thénard. cl plusieurs aul res savants chimistes, ont montré que les bots plus ou moins légers et lourds, d’essences diverses, venus dans des conditions differentes, contiennent des proportions de carbone variables entre 0,485 et 0,530; or, la composition de la eeliulose qui forme une parité des tissus ligneux ayant une composition constante et contenant 0,444... de caibonc, si les substances incrustantes ou injectées dans les parois épaissies des Sbrcs ligneuses contiennent dans leur ensemble 0,545 de carbone, on pourra, par un calcul simple, représenter ainsi la composition immédiate dis bois graduellement plus lourds <
- Bois. Cellulose. Substance incrustante. Carbone.
- 100 = 00 -f
- 100 = 40 +
- + +
- 40 = 48,44
- 00 = 50,40
- :o = 51,48
- 80 =: 52,48
- 30
- 20
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- gène variable de 3 à 6 millièmes, outre C à M millièmes d’azote et 2 à 6 millièmes de substances minérales, on peut arriver à recueillir la cellulose intacte, conservant les libres primitives des formes amincies, ouvertes, en membranes plus ou moins étroites et longues, réunissant les conditions utiles au feutrage de la feuille de papier1 * * * * * VII..
- Ces membranes ainsi épurées offrent constamment la composition élémentaire de la cellulose représentée par du carboue 44,44.., et de l’eau 55,53.., indiquée par la formule CKHwO'°, avec toutes ses propriétés : composition élémentaire, désagrégation et transformation en dextrine puis en glucose par l’acide sulfurique à 60 ou 02 degrés, produisant aux premiers moments de cette désagrégation le curieux phénomène de la coloration violette par l’iode.
- L’un des trois procédés appliqués également avec succès « l’extraction de la cellulose fibreuse de la paille de plusieurs graminées reproduit en grand, à l’aide d’appareils nouveaux et de perfectionnements remarquables, les phases des opérations que j'avais effectuées anciennement dans le laboratoire pour extraire la cellulose des tissus de divers végétaux; il consiste à traiter plusieurs fois ces substances à chaud par de fortes solutions de soude ou de potasse, puis par le chlore. Dans les usines, la réaction est devenue plus énergique par l'élévation, en vases clos, de la température du liquide jusqu’à 120, 130, même 145 ou 150 degrés. On a d’ailleurs rendu ce traitement économique en reconstituant la soude par la concentration des fortes lessives, chargées de matières organiques, l’incinération du résidu au four à réverbère, et la caustification, par la chaux, du carbonate alcalin.
- On termine par un blanchiment à la solution d’hypochlorite
- 1. Quant au tissu cellulaire disloqué par ces opérations, il fournit des mem-
- branes trop courtes pour se prêter sa feutrage ; les granules amylacés dont j'ai découvert la présence dans les tissus du bois d'un grand nombre d'arbres et
- d’arbustes, parfois jusque dans les longues cavités des fibres ligneuses 'notam-
- ment chez les Tamarix), se trouvent (dans les opérations indiquées plus loin) soit détroits par l’eau régale, soit transformés en glucose par l'acide chlorhydrique étendu, plus facilement encore que la cellulose spongieuse injectée de matières
- Incrustantes. (Voir les Bulletins de la Société impériale et centrale d'A grlcullnre
- de France, 1862, 1803 et 1804.)
- VII. 3p
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- 4<;-J FABRICATION DU PAPIER,
- de chaux1 et d’abondants lavages à l’eau aussi pure que possible.
- Un assez grand nombre d’usines préparent ainsi chaque jour, en France et à l’étranger, 1000, 2000, et jusqu’à 10000 kilogr.de pâte à papier, dosée à l'état sec2.
- Dans la belle usine de Pontcharra, MM. Nevret, Orioli et Fré-det, traitant à chaud, par une sorte d’eau régale étendue, des rondelles de bois de 3 millimètres d’épaisseur, parviennent à dégager la cellulose fibreuse en attaquant les substances incrustantes par la soude ou l’ammoniaque3 dans un vase clos à double enveloppe, de leur invention; le blanchiment à l’hypo-chlorite de chaux, puis les lavages et l’affinage à la pile suffisent ensuite pour donner une de ces pâtes de bois, blanches et pures, que l’on rangea juste titre parmi les meilleurs et les plus économiques succédanés des chiffons de chanvre, de lin, de coton et d’autres fibres textiles4.
- 1. Une addition ménagée d'acide sulfurique ou d’aride carbonique dégageant à l’éUt naissant de l'acide hypochloreux ou du chlore active la décoloration.
- 2. De semblable* urine* sont installées chez MM. Neyrct, Orioli et Frédet, à Pontcharra: Zuber et Ricder, à l'ile Napoléon; Dambricourl, à Saint-Omer; de N>yer, à Viltebroech ; Godin, à IIuv en Belgique; par MM. Bachet et Machard, à Bex en Suisse et à Vieille, département de l'Isère; dan* une vaste manufacture sur le Sehoylktll, aux environs de Philadelphie, cl plusieurs autres établissement* en Amérique. M. Vœller. dans le Wurtemberg et en France, applique pour le défibrage du bois un ingénieux appareil de *on invention, donl l’cffcl mécanique pourrait être complété par le blanchiment. Parmi les manufacturiersqui ont apporté un utile concours it la préparation en grand des succédané*, on peut citer encore MM. Brice et C.'*. au bord du canal de l'Ourcq, et MM. Mathias, Aroaud-Veis-sière en France; MM. Routledge, en Angleterre; Nagol, en Espagne, etc.; et plusieurs coiutructeurs de machines : MM. Decker, à Camstalt; Varral, Elweller, Poulot, à Puris; May-Escher, à Lusdorf, Autriche. (Voir le 3* congrès des fabricants de papier de France, 12 mai lSCft, et le catalogue des produits du Wurtemberg à l'Exposition universelle.)
- 3. Celle-ci, recueillie par condensation dans un ingénieux appareil, peul, sauf une déperdition légère, servir indéfiniment.
- 4. On ne saurait s'étonner que le bois fournisse, en générât, une cellulose plos pure que la paille, si l'on considère que celle-ci contient dix foi* plus de substance» minérales renfermant de# proportions notables de fer. Aussi pcul-on souvent reconnaître la présence de l’oxyde de fer dans les p:\tes, même blanchies et lavées, de la paille, tandis que les produits obtenu* du boi* dan* de semblables condition* n’en renferment pas de trace*.sensibles aux même* réactifs.
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- La fabrication des pâtes chimiques à Pontcharra s’effectue parles mêmes procédés indistinctement, sur trois sortes de matières (sauf la première opération ou division mécanique) : la paille et le sparte sont coupés au hache-paille, à 1 ou 2 cent, de longueur; le bois ëcorcé est débité à la scie circulaire en rondelles de 5 millim. d’épaisseur; chacune de ces matières premières ainsi préparées subit successivement trois opérations principales : t° traitement par régale à froid ou à chaud; 2° lessivage, 3° blanchiment.
- t° Traitement par Veau régale à froid (bois à l’état sec, eau régale forte). — Ce mode d’opérer donne lieu à une manipulation plus facile, mais il présente plus de chances de destruction partielle de la cellulose fibreuse.
- Le bain se compose de 94 acide chlorhydrique fort (à 21°), plus 6 d'acide azotique; l’immersion des rondelles, durant 6 à 12 heures, se fait dans des vases cylindriques en grès, d’une
- Depuis quelque temps MM. Gagnage et Gignon , avec la coopération de M. Poinsol (chez M. Breton, à Pon'-de-Claye), sont parvenus à extraire du foirera marina 'improprement désigné sous le nom de Varech ou Facta) de la cellulose fibreuse qui entre dans la confection du papier de pliage, et même du papier blanc. La préparation facile consiste en un traitement par la soude, d’abondants lavages, puis le blanchiment ordinaire par l’hypochlorile de chaux dans une pile affineuse. Le produit ainsi obtenu n’offre plu» que des trace» d’oxyde de fer : sou* ce rapport.il est plus pur que la pâte de paille et moins pur que la pâte de bols complètement blanchie ; les fibrilles très-fines du Zostera se feutrent très-facilement.
- Ces fibrilles, dans la plante, sont agglutinées par des composéspecllque*, de telle sorte qu’en réagissant à la température de loi 20 degrés, durant dix à quinze jours, l’acide chlorhydrique étendu de 9 à 10 volumes d’eau dégage ou transforme en acide pectique ces composés ; que si alors, après des lavages abondants, on ajoute de l'ammoniaque en léger excès, la substance agglutinante passant à l’état de peclate d'ammoniaque dissous, ces fibres »e désunissent par l’agitation, et si le liquide n’est pas en trop grande quantité, l’addition d’un équivalent de chlorure de calcium produit aussitôt un rnagmu de pectate de chaux qui réunit en une niasse consistante toute la matière organique.
- Déjà depuis longtemps j’avais démontré que le* cellule» du tissu utricnlaire de la pomme de terre, de* racines charnue* de la betterave et d’un grand nombre de tubercules et de racines semblables sont de même agglutinées et manifestent de semblable* phénomènes de dislocation sou* l'influence des mêmes réactions successives, tandis que je n’ai pas rencontré de substance* peeliques dans le bol* de cœur ou d'aubier de» arbres.
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- contenance de 900 litres (fabriqués à La Chapelle-aux-Pots, près Beauvais); le bois absorbe environ 0,o de son poids du liquide acide; le surplus de cet acide, complété par un bain vierge, sert à une opération suivante : une partie des matières colorantes et résineuses se transforme en acide picrique; la matière incrustante est dissoute ou devenue soluble; la cellulose fibreuse n’est pas sensiblement attaquée, du moins au point de vue manufacturier.
- 2° Traitement à chaud par Veau régale étendue. — Ce traitement permet de mieux ménager les fibres résistantes et attaque plus régulièrement les substances étrangères, pour 100 de bois: l’eau régale, composée de 6 d’acide chlorhydrique et 4 d’acide azotique, est étendue d’un volume d’eau suffisant pour que les rondelles de bois se trouvent complètement immergées (ce qui représente 23 d’eau pour 1 d’eau régale). L'opération a lieu dans une grande cuve en bois, munie d’un fond en granit avec joints en caoutchouc vulcanisé; on fait barboter pendant 12 heures de la vapeur d’eau au fond de la cuve, à l’aide d’un conduit en bois, muni à sa partie supérieure d’un petit appareil de sûreté s’opposant à l’absorption du liquide acide dans le générateur. Après le traitement à chaud ou à froid par l'eau régale, ces rondelles sont lavées à l’eau froide renouvelée dans la même cuve, égouttées, puis extraites et réduites, sous des meules verticales en granit, à l’état d’une pulpe brune; celle-ci est soumise à de nouveauxlavageset ce qui peut rester d’acide interposé est saturé à l’aide d’une petite quantité de lait de chaux.
- Lessivage. — Cette opération a lieu sur 1300 kilogr. de bois, de paille ou de sparte dans la chaudière cylindrique à double enveloppe, de l'invention de MM. Neyret, Orioli et Frédet (décrite plus haut: voyez p. 423); on y emploie soit 3,000 litres d’ammoniaque du commerce1, soit par 400 kilogr. de bois sec, l’équivalent de sel de soude à 75, dissous dans 6 fois son poids d’eau, rendu caustique par 7wl,3 de chaux préalablement éteinte (donnant ainsi une solution que l’on a soutirée à clair).
- Si le lessivage est, comme nous l’avons fait remarquer plus haut, d’une grande importance relativement aux chiffons, à plus
- 1. L’addilion à celle quantité de 25 ou 30 kil. de soude caustique, est utile, afin de maintenir la causticité de l'ammoniaque et de concourir aux réaction?.
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- forte raison doit-il être très énergique lorsqu’on l’applique aux substances brutes qu’il faut débarrasser de toutes les matières incrustantes, colorantes, etc., etc.1.
- Blanchiment. — Lorsque le lessivage a fait dissoudre les matières grasses azotées et incrustantes, rendu plus attaquables les substances colorables en augmentant ou produisant leur coloration brune, on doit détruire, par une 'sorte de combustiou humide, à l’aide de l’hypochlorite de chaux, les substances étrangères, afin d’en débarrasser la cellulose fibreuse, qui dès lors se trouve blanchie, mais parfois partiellement brûlée elle-même.
- Un blanchiment ordinaire de ces succédanés exige en moyenne 50 de chlorure de chaux à 100° chlorométriques pour 400 de pâte, et occasionne un déchet total de 60 pour 100 sur la paille comme sur le bois.
- Le procédé de fabrication de la pâte de paille, chez M. Bergès et MM. Zuber et Rieder, otfre plusieurs particularités très-dignes d’intérêt : la paille est d’abord coupée au hache-paille (parfois avec une ventilation qui sépare les nœuds), puis mouillée et écrasée au laminoir; elle subit alors dans l’appareil rotatif, pendant 10 à 42 heures, un lessivage par une solution de 25 à 30 de sel de soude à 90° alcalimétriques, dans 200 d’eau pour 100 de paille hachée ; on soutire la lessive, à laquelle s'ajoute le liquide obtenu par une forte pression au laminoir. L’ensemble de ces solutions alcalines, concentrées par la flamme d’un four à réverbère dans lequel l’évaporation s’achève et la calcination s’efiec-tue, donne un salin brut qui, dissous, puis traité par son équivalent de chaux, reproduit ou revivifie la lessive caustique primitivement employée, économisant de cette manière la plus grande partie de la soude.
- - Quant à la paille lessivée, puis exprimée, elle est immergée
- 1. Des lessivages énergiques sont également nécessaire» pour débarrasser, partiellement du moins, les fibres textiles du chanrre, du Un et d’autres analogues, ou les toiles écrues, d'une matière encore indéterminée, que les fabricants appellent grasse, qui donne de la transparence au papier : ce pourrait être de ia cellulose plus faiblement agrégée; en effet, le coton qui ne contient pas la cellulose à cet état, et dont les fibres tubulaires ont de plus minces parois, donne des papiers plus opaques et moins rcsislanir.
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- dans l’eau chaude, puis lavée à froid en même temps que désagrégée en fibrilles dans une pile défileuse. Le blanchiment à l’hypochlorite de chaux s’effectue dans la même pile, ainsi que l’affinage et le dernier lavage. On peut obtenir un affinage plus complet, ne laissant presque aucun débris de nœuds ou d’épiderme, en se servant de la machine appelée pulp-engine : voyez p. *3i. Le prix de revient par ce procédé est d'environ 35 fr. pour la pâte mi-fine, et de 60 à 63 fr. pour la pâte complètement blanche.
- La fabrication de la pâte de paille, dans la belle papeterie de M. Dambricourt, à Saint-Omer, a coûté d'installation environ 450000 fr., pour obtenir, en 300 jours, 300000 kilogr. de pâte à papier, dont on a calculé ainsi le prix de revient pour 400 kilogrammes :
- Paine sèche...... 250k. à 5 fr. •y#..
- Sel de soude..... 65k. à 30 te. •/•-.
- Chaux............ 30.................
- Houille.......... 320k. (= 4 hectolitres
- Chlorure de chaux. 30k. à 30 fr.....
- Main-d’oeum..........................
- Intérêts et Trais généraux...........
- A déduire la portion de soude revivifiée...
- 100 kil. de pâte coûtent.... 58 fr.
- Parmi les procédés dénaturé à résoudre l’important problème des succédanés, il en est un sur lequel je crois devoir plus particulièrement insister, parce qu’il me semble jeter une plus vive lumière sur le mode d’agrégation des matières incrustantes dans l'intérieur des fibres ligneuses.
- Les inventeurs de ce procédé, MM. Bachet et Macbard, se sont proposé d’atteindre un double but en transformant en glucose une partie de la substance incrustante des fibres ligneuses, et ménageant la cellulose susceptible de se feutrer sur la toile des machines à papier. Ils ont reconnu que la portion facilement saccharifiable fait partie de la substance incrustante, car le bois de cœur et les bois les plus durs, les plus riches en incrustations ligneuses, sont ceux qui, toutes choses égales d’ailleurs, leur ont donné le plus de glucose et, par suite, les plus fortes proportions d’alcool.
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- M. Bachet m'ayant communiqué, en 1860, ce procédé, il fut vérifié en sa présence dans mon laboratoire au mois d’avril 1861, avec le concours deM. Billequin.
- Trois expériences, dans lesquelles on employa une fois 400 grammes et deux fois 500 grammes de bois de sapin découpé en rondelles de 4 centimètre d'épaisseur, traités dans chaque essai par deux litres d’eau et 200 centimètres cubes d’acide chlorhydrique, maintenus en ébullition durant dix heures, donnèrent en moyenne 21.43 de glucose (dosée par la solution de tartrate cupro-potassique) pour I 00 de bois ramené ù l’état sec.
- L’inspection sous le microscope montrait alors, dans le résidu ligneux, la cellulose résistante avec ses formes membraneuses, tandis que la cellulose spongieuse constituant la trame de la matière incrustante avait été dissoute. La proportion de la matière incrustante elle-même se trouvait d’autant augmentée dans la masse ligneuse restante, ainsi que les proportions de carbone ; enfin les substances incrustantes débarrassées de la cellulose spongieuse étaient, par cela môme, devenues plus facilement attaquables et solubles dans les solutions alcalines 1 ; tels furent en effet les résultats obtenus, et qui ont permis d’extraire en grand la cellulose fibreuse du bois de différentes espèces d’arbres.
- Ces faits, reproduits manufacturièrement à l’aide de moyens nouveaux, se trouvent en parfaite concordance avec les déductions organographiqucs présentées par M. Brongniart à la suite de recherches auxquelles nous nous étionslivrés ensemble. L’examen au microscope, en soumeüantà divers réactifs des tranches très-minces soit transversales, soit longitudinales, de bois, tant dans leur état naturel qu’après les avoir dépouillées des matières autres que la cellulose, nous a fait voir que « l’épaississement iutérieur de chaque utricule est composé en même temps de
- 1. Les analyses élémentaire* que noué avons faite* récemment avec MM. Champion et Uenry Pcllct ont effectivement démontré qu'uprte le traitement à chaud par l'adde chlorhydrique et les lavages à l’eau, le bois de sapin contenait à poids égal plus de carbone et d’excès d'hydrogène, ce qui évidemment correspondait à une proportion plus forte de inaltérés incrustantes ou à une quantité relativement moindre de cellulose. Voici les résultats moyens de deux et trois de ees analyses (a6n de rendre les conditions égales autant que possible, les deux spécimens, préalablement réduits à la lime en poudre fine et tamisée, avaient en
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- m FABRICATION DU PAPIER,
- cellulose et de nouvelles substances ligneuses qui sont mêlées avec elle, de sorte qu’après avoir dissous et enlevé ces substances, les parois des utrieules ligneuses ne sont pas réduites à une membrane extérieure mince, mais présentent au contraire une couche intérieure gonflée et comme spongieuse de cellulose, bien distincte par cet aspect de la zone externe, plus solide et très-bien limitée, qui correspond à la membrane primitive de ces utrieules1. »
- oulre été soumis à des lavages par l’alcool, puis par l’eau froide et bouillante, qui avalent enlevé :
- Substance» ioîubies : dan» l'alcool. Dans l'eau.
- Pour 100 de bois normal desséché. a 1.5 0.66
- Pour 100 de bois traité par l'acide HCl» 1/10 cl l'eau, pulsdesséché. » 1.66 1.00
- On avait donc ainsi éliminé l’inllucncc des substances résineuses, sucrées, etc. ; alors l'analyse élémentaire donna :
- Carbone. . , ................
- Hydrogène....................
- Oxygène et traces de cendres. .
- à l'état normal. 48.88 6.74 il..38
- Même boi* après dissot utioa partielle de la cellulose spongieuse d« incrustation, par aCl.
- 51.13 6. IC 42.71
- 100.00 100.00
- Excès de l’hydrogène sur les proportion? constituant l’eau. . o.2» 0.82
- On peut reconnaître ainsi qu’après la réaction de l’acide chlorhydrique qui a dissous et sacchartlîé la trame en cellulose des incrustations ligneuses, les proportions de carbone et d’hydrogène en excès se trouvent accrues en raison même des différences de composition entre la substance incrustante qui contient 0.545 de carbone et la cellulose qui en renferme seulement 0.444. De même, après les traitements précités, le bois soumis comparativement à l’action de la potasse laissa dissoudre 0.486* de matière incrustante, tandis qu’à l'état normal (épuré de même par l’alcool et l’eau) il ne perdit par l’action de la potasse que 0 42 de substance incrustante.
- 1. Voir le rapport de M, Ad. Brongnlart, Comptes rendus, séance du 22 murs 1840. On se rendra facilement compte de ces dispositions anatomiques si on les compare à la structure remarquable des noyaux des fruits de Cellis : J’ai constaté que dans ces noyaux n’exUlcnt pas les incrustations ligneuses qui donnent une grande dureté à ceux des fruits dits à noyait, jusqu'alors examinés : elles sont rem-
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- C’est précisément cette membrane de cellulose que l'on parvient aujourd’hui à extraire pure par plusieurs procédés industriels.
- Déjà Pelouze, en 1859, après avoir fait connaître une modification isomérique de la cellulose, constatait que l’eau acidulée par les acides chlorhydrique, sulfurique, etc., agit sur la cellulose normale plus ou moins pure, et, à l’aide d’une ébullition prolongée, la transforme en glucose. (Comptes rendus, t. XLVI1I, p. 397).
- Mais ce qui caractérise nettement le procédé de MM. Bachet et Machard, c’est que, tout en saccbarifiant une partie des incrustations, ils ménagent, autant qu’ils le peuvent, la cellulose constituant les membranes primitives et parviennent à l’extraire, soit légèrement brunie par des matières colorantes étrangères, soit blanche et pure, propre à la fabrication de différentes sortes de papier.
- Voici comment s’effectue la saccharification de la cellulose spongieuse et l’épuration de la cellulose résistante dans plusieurs usines (distillerie de Saint-Tripon, papeterie de Bex, en Suisse, et papeterie de Yizille) (Isère).
- Une grande cuve, contenant 8000 litres d’eau et 800 kilogrammes d’acide chlorhydrique ordinaire, reçoit 2000 kilogrammes de rondelles de sapin; un courant de vapeur porte le liquide à l’ébullition, que l’on soutient pendant douze heures; la solution acide est soutirée puis saturée aux 99 centièmes par le carbonate de chaux. Le chlorure de calcium formé ne s’oppose pas à la fermentation alcoolique, excitée d’ailleurs à la température do 22 à 25 degrés par une addition de levûre. On obtient par la distillation une quantité d’alcool en rapport avec la glucose produite.
- On soumet le résidu ligneux au lavage méthodique, à un écrasage sous une meule en grès et au défilage avec lavage à la pile;
- placées par des concrétions de carbonates de chaux et de magnésie qui leur pro-
- de Celtis ébréchent le tranchant des lames en ader, tandis qu’aprè* l’acUon d’un acide étendu qui a dissous avec effervescence les carbonates minéraux, la trame de cellulose se montre souple tout en conscrrant les formes primitives des noyaux; elle peut alors être entamée et découpée au rasoir sans ta moindre dif-fleollc.
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- un lévigateur débarrasse de quelques agglomérations la pâte que l’on fait égoutter et presser ; on obtient aussi une pâte brune convenable pour fabriquer le papier d'emballage.
- On prépare un papier de pliage plusûn et de teinte moinsfon-cée, en soumettant la pâte à un laminage sous le presse-pâte usuel ; le carton ainsi obtenu de 3 à 4 millimètres d'épaisseur, retient 0.6 d’eau ; contourné sur un mandrin, il forme des rouleaux en spirales, qui placés debout dans la caisse à chlore gazeux durant 36 à 48 heures absorbent 6 à 7 mètres cubes de gaz par 100 kilos de pâte supposée sèche : on obtient ainsi une pâte rougeâtre, qui, lavée puis affinée, peut servir directementà la fabrication d’un beau papier de pliage.
- Si l’on veut obtenir un produit blanc, il faut soumettre cette substance, après le traitement au chlore gazeux, à trois macérations dans l’eau de chaux, puis à un traitement par 10 kilos de carbonate de soude pour 4 00 kilos de pâte calculée sèche, à la température de 80 à 90° centigrades, et lavages complets dans une cuve filtrante doublée intérieurement de toile métallique. On achève le blanchiment en même temps que la division mécanique, à l’aide de l’hypochlorite de chaux agissant dans une pile affineuse.
- Un stère de bois donne 100 à 120 kilogrammes .de cellulose fibreuse légèrement teinte en brun roux ; le dernier blanchiment par l’hypochlorite de chaux seul ou légèrement acidulé, occasionne une déperdition d’environ 30 pour cent.
- La cause principale des déperditions variables qui se manifestent pendant le traitement chimique du bois et de la paille, en vue d’en extraire la cellulose fibreuse et blanche, tient à la réaction du chlore ou de l’acide hypochloreux, réaction qu’il est très-difficile de limiter aux matières colorantes et antres substances étrangères; en effet, lorsque les doses des réactifs décolorants sont trop fortes ou que la température s'élève, la cellulose elle-même est attaquée, éprouve une véritable combustion au sein du liquide; elle subit dans ce cas une transformation partielle ou totale en eau et acide carbonique. On peut heureusement amoindrir ces déperditions en ménageant les doses du chlore et prévenant l'élévation de la température, sauf à prolonger la durée du contact.
- En réunissant toutes les conditions d’économie dans des opé-
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- rations manufacturières expérimentales, on a obtenu les résultats - suivants constatés par une commission dans l’usine de Bex en Suisse.
- Compte de fabt'ication de la pâte brune.
- 1 stère de bois »........................... 6*.
- Façon des rondelles......................... 1.31
- Acide chlorhydrique, 45 kll. à 6 fr......... 2.70
- Bouille et main-d’œuvre..................... 2.90
- Ecrasage sous les meules.................... 2.20
- Déûlage......................................... 1.30
- Total.
- Déduire sciure et écorces. Alcool...................
- 16.41
- 100 kll. pite brune coûtent .
- Prix de revient de la pâte blanchie.
- lOO kll. de pâte brune {sèche} défilée............... ?f.7 i
- 120 kil. acide chlorhydrique à 6 tr. = 7 fr. 20, plus
- 40 kll. monganète à 10 Tr. as 4 fr................. 11.20
- 2 kil. chaux = 0 fr. 06, plus 10 kil. carbonate de soude
- =s3fr. 06 c........................................... 3.06
- 30 kll. chlorure de chaux (à 100*) à 30 tr. <*/o kil. ... 9
- Chauffage et main-d'œuvre............................... 3.54
- Chlorure de chaux et aride (dernier blanchiment). ... I
- 100 kil. pile, momi SOkil. dfchel = 70 kil...........35f.54
- d’où 100 kil. coûtent.............................. 50.80
- En général on reconnaît que les différents succédanés épurés chimiquement donnent des pâtes coûtant moitié moins que les pâtes obtenues actuellement des chiffons.
- Les pâtes chimiques bien préparées peuvent entrer en très-fortes proportions et jusqu’à 0,8 dans la composition du pa-
- 1. 1 stère de sapin blanc = . . rondelles (expérience de Bex)........sciure .
- déchet.
- 585
- . . 438 kil.
- . . 33
- . . 36
- 18
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- pier, tandis que les pûtes mécaniquement obtenues ne peuvent guère être mélangées avec les pûtes de chiffons au delà de certaines proportions variables généralement entre 0.2 et 0.3.
- Conclusions.
- 1° On voit que l’industrie nouvelle des succédanés des libres textiles présente à divers titres un grand intérêt. Elle permettra de subvenir aux développements progressifs de la consommation du papier, consommation qui, elle-même, suit l'impulsion heureuse donnée à l’instruction générale ' ;
- î° Au point de vue scientifique, elle vient démontrer, par une production annuelle déjà considérable, représentant plus du dixième de la production totale de la matière première du papier, que la cellulose extraite pure de différentes origines et même des fibres ligneuses plus ou moins incrustées est chimiquement identique ;
- 3° Que la cellulose spongieuse moins agrégée, formant la trame des incrustations ligneuses, peut être enlevée aux utri-cules primitives par les acides, qui la transforment en glucose susceptible d’éprouver la fermentation alcoolique;
- i* Que la cellulose fibreuse obtenue du corps ligneux des arbres , est exempte de composés ferrugineux, et contient moins de substances minérales que les fibrilles extraites des autres succédanés;
- 3° Qu’ainsi l’on peut obtenir du bois de diverses essences forestières un double produit : de l'alcool et des membranes de cellulose assez résistantes, flexibles et pures pour entrer jusqu’en proportion de 50 à 80 centièmes dans la composition des papiers de toute nature, y compris les plus blancs;
- 6° Au point de vue agricole, cette vaste démonstration expé-
- l. Vingt-deux manufacturiers «les diverses régions de la France et des pajs étrangers (notamment des États-Unis, de l’Autriche, de la Belgique, du Wurtemberg, de la Prusse et de l’Italie) ont présenté à l’Exposition internationale des fibres extraites du bol#, de la paille ou du sparte propres à la fabrication du
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- FABRICATION* Dû PAPIER. 4::j
- rîmentale n'offre pas moins d’intérêt, car elle signale un nouveau débouché pour les produits des plantations de Conifères qui.de leur côté, peuvent préparer et parfois assurer l’assainissement et la mise en valeur de landes incultes occupant encore d’immenses surfaces dans notre pays *.
- 1. En signalant autrefois, par des expériences nombreuses et des observations au microscope, les différents états de la cellulose, montrant qu'elle constitue les utricules primitives des fibres ligneuses et la trame des substances incrustantes complexes épaississant par degrés ies parois internes de ces fibres, je ne pouvais espérer lever-immédiatement certains doutes qui ont effectivement persisté chez quelques personnes.
- Mais aujourd’hui, qu’à l'aide de ces données de laboratoire réalisées en grand, on parvient sans peine à extraire des fibres ligneuses une partie de la cellulose fibreuse Intacte, conservant sa structure primitive et entrant chaque jour, en raison même de ses formes originelles, dans la fabrication du papier, le doute sur ce point ne semble plus permis.
- C’e3l encore ainsi qu'it m’a fallu, presque tous les ans. trourer de nouvelles méthodes d'expérimentation pour parvenir à faire exactement apprécier le rôle de la dlastase et de plusieurs autres principes actifs ou agents chimiques, dans les transformations multiple* des grauules féculents (voir les Annales du Conservatoire impérial des Arts et Métiers, 1862), pour mettre en évidence et faire admettre sans plus d’objections les différents degrés de la cohésion croissante du centre à la périphérie dans chacune des couches amylacées concentriques qui constituent la masse globuleuse de ces granules. (Voyez les Annales du Conservatoire, 1862, pag. GOI, et le Précis de chimie industrielle, 5* édition, 1867.)
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- NOTE
- SUBSTITUTION DES RAILS EN ACIER BESSEMER
- AUX RAILS EN FER
- SUR LES PARTIES LES*PLU8 FATIGUÉES DES CHEMINS DB FER.
- Par M. LE GÉNÉRAL MORIN.
- L’accroissement continu du trafic des chemins de fer, en exigeant des machines plus puissantes et plus lourdes, ainsi que des trains composés d’un plus grand nombre de voitures, augmente l’usé et la détérioration des rails dans une proportion qui rend l’entretien de la voie de plus en plus onéreux pour les compagnies.
- La fabrication des rails en fer a reçu, il est vrai, des perfectionnements considérables, et leur prix s’est successivement abaissé de 360 fr. à 180 fr. la tonne. Leur poids par mètre courant a été augmenté pour les mettre en état de résister, sans prendre de trop grandes flexions, aux charges croissantes qu’ils devaient supporter; l’on a cherché, par une répartition rationnelle de fers de qualités convenables, à obtenir plus de dureté à la surface nommée table, sur laquelle s’opère le roulement, tout en assurant une résistance générale suffisante; mais, malgré ces amé* liorations très-réelles, la dégradation des rails est devenue tellement rapide dans les parties les plus fréquentées, que tous les ingénieurs de chemins de fer s’en sont sérieusement préoccupés.
- Dès l’année 1864, des discussions fort intéressantes ont eu lieu à ce sujet au sein de la Société des Ingénieurs civils de France, et, dès cette époque, l’avantage que pouvaient présenter les rails d’acier au prix de 500 fr. la tonne, qu’ils valaient alors, compa-
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- NOTE SUR LA SUBSTITUTION DES RAILS. 47:;
- rativeraent à celui de 200 fr. la tonne payé pour les rails en fer, avait été mis en évidence.
- Aussi, dans la plupart des compagnies, a-t-on d’abord substitué l’acier fondu au fer pour les pièces de croisement de voie, et des essais plus importants encore ont été faits par la compagnie d’Orléans sur la rampe d’Étampes, où l’on a complètement remplacé le fer par l’acier obtenu par le procédé Bessemer, sur une longueur de plusieurs kilomètres. Le succès déjà constaté de cette opération vient d’engager la compagnie du Nord à faire un essai semblable sur une étendue de 40 kilomètres, et Ton se propose, dans cette note, de montrer combien, dans les conditions actuelles, il serait déjà avantageux, au point de vue de la diminution des frais d’entretien de la voie, de faire la substitution graduelle de l’acier fondu au fer, dans toutes les parties de la voie qui sont soumises à la plus grande fatigue, et sur lesquelles la durée des rails en fer ne dépasse pas 5 ou 6 ans, ce qui correspond à une portion très-considérable de la voie.
- Pour établir cette conclusion, nous nous baserons sur les faits suivants, qui ont été récemment constatés en Angleterre.
- Extrait du journal anglais Engineering du 8 mars 1867.
- « Le mardi 2 mai 1862, le lendemain de l’ouverture de l’Exposition internationale, 52 rails laminés à Crewe avec des lingots d’acier fondus dans l'usine de MM. E. Bessemer et Ci4, à Sheffield, ont été posés en différents endroits de la station de Camden-Town, où sont les gares de marchandises et les bureaux de distribution des billets de voyageurs du chemin de Londres et du Nord-Ouest. Ces rails étaient placés sur différentes lignes divergentes depuis l’extrémité du tunnel de Primrose, dont quelques-unes sont soumises à un trafic qui dépasse tout ce qui est connu sur tout autre chemin de fer du monde, tandis que d’autres sont beaucoup moins fatiguées.
- « Aux environs du pont Chalkfarm, les deux rails, mis bout à bout, supportent le passage de plus de 8,000 wagons et de 400 machines par 24 heures, et, sous ce passage, les rails ordinaires en fer étaient et sont encore complètement usés, sur leurs deux tables, après un service de quatre mois en moyenne, chaque table durant deux mois seulement.
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- 47fl NOTE SCR LA, SUBSTITCTION DES RAILS.
- « Au mois d'août 1860, l’un de ces raiïs en acier fut enlevé après que 16 plates-bandes ou tables de rails en fer, mises à côté et en comparaison avec lui sur la même ligne, avaient été complètement usées. Ce rail d’acier n’avait jamais été retourné, et laissait seulement apercevoir une trace d’usé d’un quart de pouce sur la longueur de sa face supérieure.
- «Mardi dernier (4 mars 1867), nous avons visité la station de Camden avec M. W.-J.-M. Alpine, ingénieur américain distingué, et M. J. Bourne, dont le nom est suffisamment connu de tous nos lecteurs. Le rail enlevé en août 1865 a déjà une notoriété historique : l'une de ses moitiés a été présentée, cette même année, par M. Bessemer, à l'Association britanique de Birmingham, et l’autre a fourni, par l’étirage, d’excellent fil d’acier.
- « Kous avons trouvé, mardi dernier, l’autre rail, qui n’avait pas été retourné, en bon état, quoique, sur les parties contiguës de la voie, 22 tables de rails ordinaires enfin eussent été mises hors de service. Le nombre de wagons qui passent chaque jour sur ce rail est de 8,082, et celui des machines de 415 en 24 heures.
- « 11 n’est pas sans intérêt de connaître les dates auxquelles les rails contigus en fer ont été posés et retournés. Elles sont indiquées dans le tableau suivant :
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- NOTE SCR I.A SUBSTITUTION OF.S RAILS.
- Pose.
- Retournement.
- Pow.
- Retournement.
- Pose.
- Retournement.
- Pose.
- Retournement.
- Pose.
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- Pose.
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- Pose.
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- Pose.
- Retournement.
- Pose.
- Retournement.
- Pose.
- Retournement.
- mat 1SG2. j
- juillet 1SG2. I
- septembre 18G5.Î novembre 1 SCS. | janvier lSG3. j
- mars 18G3.
- avril 18G3. juilM 1863. septembre 1863. décembre 1803. février 18C4. avril 1804. août 18G4. novembre l$6i.; mars 1865. juin 1865. août J805. octobre 18G5. janvier 1866. juillet 1866. !
- novembre 1866.: février 18 GT. , février 1867 .
- Durée moyenne d'n
- f.'onséguences des résultats consignés dons /'article de l’Engineering.
- La durée moyenne d’un rail ordinaire à double champignon, en fer, sur lequel passent 8,000 trucks et iOO locomotives par 2i heures, est donc, pour chaque table, de 17 jours, tandis que ie rail d’acier Bessemer, posé le même jour, 2 mai 1862, et qui n’avait pas été retourné, était encore, le l mars 1867, c’est-à-dire après cinq ans environ de service, en parfait état. La durée d’une des tables a ainsi été supérieure à plus de 2i fois celle d'une table de rail en fer.
- Les trucks actuels, chargés, pèsent en moyenne au moins 40 tonnes; les locomotives, avec leurs tenders,50 tonnes. Le poids
- vu. ai
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- 47$ NOTE SUR LA SUBSTITUTION DES RAILS-
- qui avait passé, par 24 heures, sur les rails comparés, peut
- donc être estimé pour
- 8,000 trucks de 10 tonnes à............... 80000 tonnes.
- 400 locomotives avec tender, de 30 tonnes. 20000 —
- Total........... 100000 tonnes.
- Dans ces proportions des véhicules, la table d’une paire de rails de fer ne résisterait donc qu'au passage de 7700000 tonnes.
- L’on pourrait, d’après cette donnée, et à l’aide de la connaissance du trafic d’une voie de fer, obtenir une appréciation approximative de la durée moyenne des rails de cette voie.
- Durée moyenne des rails Vignole au chemin de fer du Nord.
- D’après le rapport fait à l’assemblée générale du chemin du Nord, en 1866, il a été transport en 1863, sur ce chemin, 720703330 tonnes à un kilomètre sur les 1034 kilomètres de développement du chemin du Nord, ce qui correspond, en. moyenne, à 683779 tonnes par kilomètre, ou à peu près par paire de rails et par an.
- Si un rail en fer à double champignon ne peut, sur chacune de ses tables, supporter que le passage de 7700000 tonnes, il s’ensuivrait que la durée moyenne d’une table de rail ou du rail Vignole, qui n’est pas susceptible d’étre retourné, ne serait que de • = H ans 11, et ce n’est pas exagérer que d’admet-
- OOt> J iv
- tre que, dans les parties les plus fatiguées de la voie, cette durée ne doit pas excéder trois ans.
- Quoi qu’il en soit de cet aperçu, l’on voit qu’aux prix actuels do 360 fr. la tonne pour les rails d’acier Bessemer, et de 200 fr. la tonne de rails en fer. il y aurait, au seul point de vue de leur durée, un avantage considérable à substituer les rails d’acier aux rails en fer. Si l’on y joint l’addition considérable des frais de remaniement de la voie, la moindre fatigue du matériel roulant, la diminution des chances d’accidents, et surtout la perspective à peu près certaine d'une grande réduction dans le prix de rails en acier, qui, depuis 1860, où il était à 900 fr, la tonne, est déjà descendu, en 1867, à 360 fr., alors surtout que trois grandes usines seulement se livrent à celte fabrication, l’on peut, je
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- NOTE SUR LA SUBSTITUTION DES RAILS. 479
- crois,prévoir qu'avant peu d’années les voies de fer seront, pour une grande partie, garnies de rails en acier.
- Économie réalisable par le chemin du Nord sur les frais d'entretien de la voie.
- Pour donner une idée de l’avantage que la substitution de l’acier au fer présenterait, dès à présent, aux prix des derniers marchés passés pour la Compagnie du Nord, nous admettrons:
- 4* Que les cbevillettes, les éclisses et les boulons d'une voie en fer qui ne dure que trois années ne doivent être, à chaque renouvellement, remplacés que par moitié, et que ces accessoires coûtent 1690 fr. par kilomètre;
- $5° Que les frais de pose s’élèvent à 2000 fr. par kilomètre (estimation des ingénieurs du Nord).
- En partant de ces bases, nous aurons, pour les frais d’établissement d’un kilomètre de voie, les chiffres suivants :
- Rails en fer. Rails en acier.
- 75 tonnes de rails à 200 fr. . . . <5000* 75ton. à 360 fr. 27000*
- Chevillettes, éclisses et boulons. <690 .............. 1693
- Pose........................... 2000 ................... 2000
- 18690 30690
- Différence en plus 42000 dont les intérêts à 5.75 0. 0, ou 690 fr., doivent être portés au débit du compte annuel d’entretien, pour intérêts et amortissement du capital de premier établissement de la voie en rails d’acier.
- Le rail en fer hors de service perd 80 fr. par tonne de sa valeur quand il est enlevé, et le rail d’acier, dont on peut faire de bons burins et d’autres outils, est repris aux forges pour le prix de 177 fr. les <000 kilogrammes, ce qui correspond aujourd’hui (avril 1867) à 183 fr. de perte.
- Les dépenses seraient donc, pour chaque renouvellement En rails de fer. En rails d’acier.
- 75 ton. perdant 80 fr. 6000(t 75 ton. perdant 483 fr. 43725fI Accessoires, remplacés
- par moitié......... 845 845
- Pose................. 2000 2000
- ~8845~ 16570
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- 480 NOTE SUR LA SUBSTITUTION DES RAILS.
- Or, les observations faites à ('amden-Town montrent qu’une table de rail en acier dure plus longtemps que 24 tables de rails en fer; l’on peut, sans aucune exagération, en réduisant même ce résultat à moitié de son importance, admettre que, dans les parties de la voie où des rails Yignole en fer ne dureraient que 3 ans,des rails du même système en acier ne devraient être remplacés qu’au bout de 36 ans.
- Par conséquent, là où la dépense annuelle pour les rails en fer
- Ogtxfr
- serait égale à........................—2— — 2948,r33
- elle serait pour les rails en acier égale,
- 14570
- pour le renouvellement annuel, à. . —^— = 404 72
- pour l’intérêt etl’amortissement de l’excédant du capital d’établissement, à 690
- Total. . . TÔÔFîi* Différence. . . . 7853 61
- La diminution de dépense annuelle pour l’entretien de la voie résultant de la substitution des rails d’acier aux rails en fer, dans les parties très-fatiguées de la voie serait donc, aux prix actuels, de I833fr.6t par kilomètre.
- L’on peut admettre que, Sur les 1034 kilomètres du réseau du Nord, il y en a au moins 100 où, par suite de l'activité de la circulation, les rails en fer doivent être remplacés tous les trois ans. Par conséquent, dans ces conditions, la substitution des rails en acier, sur cette partie seule de la voie, au prix, actuel de 360 fr. la tonne, à des rails en fer coûtant 200 fr., produirait sur l’entretien de la voie une économie annuelle de 183361 fr.
- A cette économie se joindrait certainement celle que le par= cours d’une voie plus unie et plus ferme amènerait nécessairement dans les frais de traction et dans ceux d’entretien des machines1.
- 1. Depuis le mois d’avril où les calculs précédents oni été faits, le prix de* rails d'acier a notablement baissé. La compagnie du chemin de Lyon a fait un marché à *313 fr. la lonne.
- D’une autre part, une modification importante introduite dans le procédé Ressemer, et l'expiration a**c* prochaine du brevet détermineront une diminution
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- NOTE SUR LA SUBSTITUTION DES RAILS. 481
- Pour déterminer approximativement, dans les mêmes hypothèses de prix et de durée des rails d'acier que nous avons admises précédemment, quelles sont les portions d’un réseau de chemins de fer auxquelles il serait avantageux d’appliquer cette substitution, il sufffit de rechercher la durée des rails en fer pour laquelle il y aurait égalité de dépense annuelle à faire pour le renouvellement d’un kilomètre de voie.
- Or, d’après les prix précédents, en nommant T la durée cherchée des rails en fer, on devrait avoir aux prix actuels :
- Dépense annuelle pour les rails en acier — I853!r,61
- 8845
- Dépense annuelle pour les rails en fer —-— = 1853" ,61 d’où l’on tire T = f0*,77.
- Ainsi, dès aujourd’hui, dans toutes les parties de la voie où l’observation aura fait reconnaître que les rails en fer ne durent pas plus de iail‘,77, il y aurait déjà, au prix de 360 fr. la tonne de rails d’acier, avantage à substituer ceux-ci aux rails de fer. Or, il n’y a peut-être pas une seule gare aux abords de laquelle les rails résistent plus de deux à trois ans à l’action destructive du glissement produit par le serrage des freins.
- Il est d'ailleurs évident que, dès que les grandes compagnies se seront décidées à substituer graduellement des rails en acier à des rails en fer, le prix de l’acier Bessemer se rapprochera de plus en plus de celui du fer, que l’avantage de cette fabrication dépassera les prévisions précédentes, et qu’il y aura successivement lieu de la développer sur de plus grandes étendues.
- de prix de OU ir. environ par lonuc. Les résultats indiqués ci-dessous seront donc dépassés de l eaucotip et l'avantage de la substitution de l’acier an fer pour les rails deviendra de plus eu plus grand.
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- PROCÈS-VERBAL DES EXPÉRIENCES
- DE VENTILATION PAR L'AIR COMPRIMÉ,
- AD PALAIS DD CHAMP DE MARS.
- Par M. H. TRESCA.
- A la suite des expériences faites au Conservatoire des arts et métiers, M. de Mondesir a été autorisé à installer au palais du Champ de Mars une application de son système de ventilation, en employant comme machine motrice la même locomobile qui avait été mise à notre disposition, par MM. Gouin et Cu, pour les expériences précédentes.
- M. Krantz, directeur des travaux de l’Exposition, nous a demandé de faire sur cette installation les mêmes constatations que nous avions faites déjà au Conservatoire. Nous avons accédé d’autant plus volontiers à ce désir, que les mêmes instruments pouvaient être employés dans les nouvelles déterminations, et que nous avions ainsi l’occasion de vérifier, pour des pressions motrices beaucoup plus faibles, si la diminution de cette pression motrice continuerait à donner, comme nous le pensions, des résultats plus favorables.
- Afin de faciliter le service intérieur du palais de l’industrie, M. Krantz a ménagé, tout au pourtour, une vaste galerie d’enceinte, desservie par 16 puits, d’un diamètre de 3 mètres. Cette galerie est divisée, par des piliers, en trois travées distinctes, dont une seule restera libre, les deux autres devant être utilisées comme dépendances des établissements auxquels seront concédées les diverses parties des locaux établis tout autour des galeries, à l’extérieur delà grande galerie dite des machines.
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- PROCÈS-VERBAL DES EXPÉRIENCES DE VENTILATION- 483 La galerie souterraine de ceinture donne accès à 12 galeries rayonnantes qui, dans la partie circulaire, se dirigent respectivement vers les centres des deux rotondes, et à 4 galeries transversales de môme section, qui sont perpendiculaires au grand axe de l'édifice.
- Toutes ces galeries ont une section commune de 6 mètres carrés, et bien que leur largeur de 3 mètres soit réduite en quatre points à 2B.45, 2B.63, et 2®.80, par la saillie de quelques piédroits, mais sur des longueurs très-minimes, on doit considérer cette section de 6 mètres comme la section normale; c'est d’ailleurs dans les positions où la section était complète que les anémomètres ont toujours été placés. Chacune des galeries rayonnantes, d'une longueur totale de 116®.50, dessert trois galeries circulaires, formant avec elle un secteur ou système complet. Ces galeries secondaires, de môme section que la galerie principale, ont des longueurs de 50 mètres, 36 mètres et 21 mètres, et elles communiquent respectivement avec les galeries supérieures qui leur correspondent par un certain nombre de regards.
- Ces regards, pratiqués dans les voûtes qui forment le sol des galeries, â peu près dans l’axe des allées de circulation, ont une longueur de 1 “.90 sur une largeur de 0B.45; ils sont de forme rectangulaire, terminée à chaque extrémité par une demi-circonférence, et la section calculée de chacun d’eux est 0"*.8ff5.
- Le nombre total des regards appartenant à un môme secteur est de *27, savoir: 13 regards, également espacés, formant une ouverture totale de 13 X 0.8115 = 10B«.53 dans la galerie de 50 mètres, qui correspond à la première galerie de circulation dans le paiais ; 9 dans la galerie de 30 mètres, qui correspond à la deuxième galerie de circulation; les 5 autres dans la galerie de 21 mètres, qui correspond à la troisième galerie de circulation ; ils présentent ensemble une ouverture totale de 27 x 0.8113 =21 “*.91, beaucoup plus grande que la section transversale de l’une des galeries.
- Mais ces regards sont recouverts de grillages rectangulaires, percés seulement d’orifices carrés de 0B.027 de côté.
- On compte dans chacun des grillages 324 de ces orifices, mais un certain nombre d’entre eux sont obstrués par la feuillure, et il n’en reste réellement que 290. qui donnent ensemble
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- 484 EXPÉRIENCES UE VENTILATION
- un débouché de 290 X 0.027' = 0®«.2II4 par regard, ou 0 211 i
- o~8ÏTè ~ sa sec*ion ProPre*
- En partant de ces données :
- La galerie latérale de 50 mètres, située à 60 mètres de la naissance de la galerie rayonnante, donne, par ses 13 grilles, un
- débouché de 13 X 0 21 U...........................*= 2«,».74
- La galerie de 36 mètres, située à 87“.50 de la naissance de la galerie rayonnante, a pour débouché
- correspondant de ses 9 grilles, 9 X 0.9114........= 1 ***>.90
- Et la galerie de 21 mètres, au bout de la galerie
- rayonnante, 5 X 0.2114............................= I “’.06
- Total........................................... 5**.70
- Soit une section totale très-peu différente de celle de la galerie elle-même. Aussi, trouverons-nous ultérieurement que la présence des grilles n’exerce qu’une très-faible intluence sur le résultat de la ventilation.
- C’est sur un secteur seulement que les expériences de ventilation ont été faites.
- La machine locomobile était placée à l’extérieur, au-dessus de la voûte de la galerie rayonnante et hors du palais. A deux mètres environ du mur extérieur de la galerie des machines était installé un ventilateur double, système Perrigault, d’uu diamètre de Om.86, soufflant dans une conduite recourbée de 0“.18; cette conduite, d’une longueur totale de 3°.10, débouchait horizontalement dans l’axe même de la galerie rayonnante, et pouvait recevoir, suivant les cas, des buses des diamètres de 0*.07, 0®.t0 et 0M22.
- L’air qui s’échappait par ces buses, à une pression plus ou moins grande, entraînait avec lui une portion de l’air ambiant, qui se renouvelait par l’oridce du puits, et le courant ainsi déterminé était mesuré par les anémomètres à une distance de plus de 50 mètres de la buse, position dans laquelle on devait admettre que la communication du mouvement à l’air entraîné était aussi complète que possible.
- L’n manomètre étalon et un compteur de tours, installés sur la machine locomobile, étaient destinés à faire connaître la pression motrice et la vitesse de marche de la machine.
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- AU PALAIS DU CHAMP DK MARS. m
- Le mouvement était transmis, par des courroies et des poulies intermédiaires, de la machine locomobile au ventilateur, avec un rapport de vitesses angulaires de I à 19.75. La pression déterminée dans la buse du ventilateur était mesurée à l'aide d'un manomètre en U, dans lequel l’eau était refoulée par l’intermédiaire d’un tube en caoutchouc, mis en communication avec l’air de la soufflerie, dans un renflement cylindrique, de 0“.5Û de diamètre, ménagé à l’entrée de la conduite de 3®. 10.
- L’observation de la dénivellation de l’eau, entre les deux branches du manomètre, permettra de calculer, dans chaque cas, la vitesse du jet et sa puissance dynamique en chevaux-vapeur.
- L’anémomètre totalisateur, dont la formule est V =0.173 + 0.186 N,
- était placé dans la galerie rayonnante, à trois mètres en amont de la première galerie circulaire. Installé sur un support spécial, au centre de gravité de la section, il devait mesurer le volume total de l’air débité, et ses indications étaient transmises, comme à l’ordinaire, à un compteur électrique observé près de la machine.
- Un autre anémomètre portatif, dont la formule est V = 0.14 4.0.115 N,
- a été employé pour connaître la vitesse moyenne du courant dans plusieurs positions différentes. A cet effet, l'instrument était promené lentement dans tous les points de la section : 1° en B, à 4 mètres en amont de la première galerie de 50 mètres ; 2° en C, à 3 mètres en amont de la deuxième galerie de 36 mètres ; 3° en D, à 3 mètres en amont de la dernière galerie. Les vitesses comparatives, observées dans ces diverses conditions, donneront des renseignements utiles sur la répartition de l’air entre les différentes galeries, et sur le rapport entre les évaluations des deux instruments.
- Bien que le bâtiment soit encore dépourvu de la presque totalité de ses vitrages, le voisinage des murs paraît avoir exercé quelque influence sur les phénomènes et avoir déterminé, eu égard aux conditions atmosphériques, des variations assez sensibles dans la ventilation naturelle, pour qu’il ait paru
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- Tableau general des déterminations faites dans les expériences de ventilation m Palais du Champ de Mars.
- ff*» .<>» oxpé- rit®:». IJ.IU* d«l cxpcrioutor. i'te<»lo« .lu inniioind'lr* 4 «ni. l’mrion ilint la <U«ii3it.fo. Tour» rit la «MOtlilIC p»t minille. IHirôe de J.ota» tour* «V rân^iiiûiuMn] TDinpIfar. S'«»luv île loin* pu min. du ptlH.DivJinoinilrf. l'Oailion Oc rinilrixn- Vilcitf* nkalo» île A iiOn-xrélie rnui^lrur. «le Omis ]m p «loriot. Altère M.élre pniMtif.
- Vonl.iiiitiir. L\«r ronpr. Vtail. «alur.j Air cnnipr. Venl. ii.ilnr. Air fompr. Venl. nitiif. Air cnmpr.
- Diamètre de la buse du ventilateur, 0.07. — Grilles enlevées.
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- EXPÉRIENCES DE VENTILATION
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- 15 20 octob. 0.328 3.00 88.00 » 86.00 • 20.80 filé en II • 2.498 a 2.532
- lit. ld. ld. u ld. « 20.89 • » ld. » 2.541
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- AU PALAIS DU CHAMP DE MARS.
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- 488 EXPÉRIENCES DE VENTILATION
- nécessaire d’observer directement dans quel sens elle agissait,
- avant et après chaque expérience.
- Les expériences ont été faites les 15,17, 19, 20 et 24 octobre; le premier jour on s’est servi seulement de l’anémomètre portatif, avant l’installation définitive, et l’on doit considérer les résultats pour moins certains, parce que les observations n’ont pas été continuées assez longtemps. La dernière journée, on a cherché à réduire la pression motrice, de manière à restreindre la vitesse de l’air dans les galeries à un mètre à peu près.
- Les principales données des observations sont résumées dans ic tableau des pages 486 et 487.
- En partant de ces données on peut facilement calculer, comme dans les précédents procès-verbaux, les diverses colonnes du tableau suivant, qui résume l’ensemble des conditions dans lesquelles les expériences ont été faites.
- Il résulte de ces éléments que, d’une manière générale, l’effet utile du ventilateur a varié de 36 ù 42 pour 100, et qu’on s’éloignera peu de la vérité en comptant sur un rendement moyen de 40 pour 100, par rapport au travail fourni sur l’arbre de la machine.
- Le rendement s’abaisse à 36 pour 100 pour les plus petites vitesses, qui correspondent à une pression de vent de 0**.023 seulement.
- Dans les expériences 2, 9 et 12, l’évaluation de la puissance de la machine est beaucoup trop grande, par suite de l’étranglement de l'orifice d’admission, qui étaitau contraire maintenu à sa plus grande ouverture dans tous les autres essais, comme il l’avait été d'ailleurs dans les déterminations correspondantes, obtenues sur la même machine locoraobile avec le frein de Prony. En laissant de côté ces trois expériences du 15 octobre, on voit que la puissance de la machine a varié de 10.55 chevaux à 2.04, et que le volume d’air de ventilation, par force de cheval et par heure, a été très-peu variable, si ce ir est pour les expériences 6, 7 et 8, dans lesquelles la pression est restée très-faible, et où l’on s’était imposé la condition de ne pas dépasser de beaucoup la vitesse de I mètre à la sortie.
- On voit ainsi que pour les trois diamètres de buse, le débit moyen, par heure et par cheval, sans les grilles, est de 6663 mètres cubes, et que l’interposition des grilles réduit ce volume à
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- Dates dct expérience; |
- Résultats calculés des expériences de ventilation, faites au Palais (lu Champ de Mars.
- j ||« IWf 1 iH<|iilk( iifino>pA('iD. 1 Vllosio oiciiUo do IWr vomprliiiO. Débit il» jet par heure. S-c II 58 || d» U rarhevsnii Kffcl mile veatiltl. vitesse ob •Uiisiu ga uaturellc. scrvcc lerie. arec le je). Avec o<t miis U grille. Volume li’niv entrnhiC par heure Velimiu d'air par ho ur<: et pnr cheval «le jvt. Yoluuie d'air par heure et pnr cheval vapeur.
- j ‘ o.oot 00.20 1373.00 3Ï7 S. 27 ().41 4- 0.7.7 2.28 S 49.248 14.614 5.955
- . 0.005 00.83 1382.87 3.43 16.58 » -f- 0.430 2.30 S 51.624 15.051 »
- O.OüO 06.20 1332.80 3.05 7.21 0.42 — 0.817 2.36 S 50.976 16.713 7.070
- 0.0.H J 03.04 1300.95 2.83 7.35 0.40 — 0.700 1.290 S 49.164 17.478 6.730
- 0.0502 03.22 1201.15 2.77 7.20 0.38 — faible. 1.912 A 41.290 14.000 5.665
- 0 0203 03,20 040.8 1.03 2.8» 0.37 — faillie. i .28) A 27.670 26.10-4 9.777
- 0.022!) 00.43 830.37 0.74 2.04 0.36 — faible. 1 .097 A 23.760 32.108 11.657
- 0.0220 00.43 830.37 0.74 2.08 0.36 —Inible. 1.257 A 27.216 36.779 13.085
- 0.001 07.00 2742.1H) 6.30 15.73 11 -f 0.715 3.590 S 77.544 10.570 »
- O.OÜO 33.52 2360.00 4. 02 10.32 0.3!) — 0.769 2.944 S 0.3.590 15.818 6.171
- 0.0405 85.17 2410.00 4.28 10.55 0.41 — faible. 2.466 A 53.266 12.444 5.049
- 0.0400 34.8 3571.53 6.27 20.65 » + 0.642 4.000 S 80.400 10.590 »
- 0.0335 72.0 3019.40 3.90 0.27 0.42 — faible. 3.175 S 68.380 17.588 7.398
- 0.031!) 71 .06 2004.00 3.67 0.17 0.40 faible. 2.604 A 56 246 15.325 6. |33
- o.ou* 71.00 2080.00 3.66 8.86 0.41 faible. 2.498 A 53.957 14.712 6.090
- 0.0311) 71.06 2094.90 3.67 0.00 0.41 faible. 2.340 A 34.804 14. :80 ! j 0.096
- savK an .iivvm au sivivd :iv
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- 490 EXPÉRIENCES DE VENTILATION
- 5807, c'est-à-dire de 1 8 environ, pour des vitesses de ventilation
- comprises entre 3®. 175 et 2“.280.
- Le chiffre correspondant, pour une vitesse moyenne de I“.2I2 dans la galerie, s’est élevé à 11503 mètres cubes, bien que les grilles soient alors en place.
- Tels sont les résultats économiques les plus frappants des essais auxquels nous nous sommes livré. En supposant que la machine dépense 3 kilogrammes de charbon par cheval et par heure, l’ensemble de l’installation reviendrait, dans ces dernières conditions, à une ventilation de près de 4000 mètres cubes par kilogramme de charbon, et à 2000 mètres cubes environ pour les grandes vitesses. Ces indications démontrent l’avantage des grandes sections, qui permettent, de modérer la vitesse de l’air dans les conduits, et économisent ainsi la force motrice.
- Nous devons ajouter que la répartition paraît se faire, par les grilles, avec une grande régularité. Ce fait est surtout mis en évidence par les résultats de l’expérience n« 16, dans laquelle on a coustaté presque simultanément une vitesse de 2.472 en 6, une vitesse de 1.546 en C et une vitesse de 0.599 en D. Si l’on divise respectivement ces trois vitesses par le nombre des orifices qui se trouvent en aval de chaque point de détermination, c’est-à-dire par les nombres 27, 44 et 5, on trouve respectivement pour quotients les valeurs 0.941, 4.404 et 1.198, qui indiquent la part de cette vitesse qui correspond à chacune des grilles en particulier. 11 serait facile d’ailleurs de rendre cette égalité plus complète au moyen d'écrans placés plus convenablement dans la galerie, et l'on a pu reconnaître directement que, présenté à un mètre au-dessus de chacune des grilles, l’anémomètre se mettait facilement en mouvement, sous l’action du courant dû à la ventilation.
- L’expérience n° 12 est celle qui a fourni le plus grand débit d’air : 86100 mètres cubes par heure, avec un jet de 6.27 chevaux, qui correspondrait à un travail moteur de 6.27 : 0.40 » 43.67 chevaux, au lieu des 20.63 qui sont calculés sans tenir compte de l’étranglement de la vapeur à l’admission.
- Le volume total débité a varié, dans les expériences, de 23760 mètres cubes par heure à 86400. Le plus faible débit correspond à 32108 mètres cubes par heure et pour un jet dont la puissance vive serait de 4 cheval. Pour les grandes vitesses,
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- AC PALAIS DU CHAMP DE MARS. 4i>J
- il serait facile d’obtenir une ventilation de 15000 mètres cubes par heure, avec un jet qui serait également de la force d’uu cheval.
- Nous devons, en terminant, faire remarquer que les chiffres précédents ne sont relatifs qu’à des expériences faites dans l’état actuel de la construction, c’est-à-dire avant l'achèvement du vitrage, et dans cette condition particulière qu’il y avait, en quelque sorte, communication libre avec l'atmosphère, d’une part, avec le puits par lequel se faisait l’appel; d’autre part, par le comble non encore couvert des galeries. Eu égard à la grandeur des orifices qui seront conservés dans les toitures, on peut estimer cependant que celte circonstance favorable de la libre communication avec l’atmosphère sera presque aussi bien réalisée après l’achèvement de la construction.
- Les circonstances dans lesquelles le présent rapport nous est demandé nous imposent toutefois l’obligation de faire remarquer, qu’à moins de précautions infinies de nettoyage et surtout d'isolement complet des caves destinées à l’emmagasinage des comestibles, il y aurait lieu de craindre que l’air ne se viciât, dans son passage par les galeries souterraines, même sous la seule action de la ventilation naturelle, qui pourra, dans bien des cas, atteindre une vitesse notable, par le seul fait de réchauffement du zinc de la toiture et de la présence d’un nombreux public.
- Fait par l’Ingénieur sous-directeur du Conservatoire impérial des Arts et Métiers,
- Parts, le 23 décembre 1866.
- H. TRESCA.
- Va : le directeur. Général MORIN.
- Les indications qui précèdent ont décidé la Commission impériale à réaliser l’établissement d’un service général de ventilation, au moyen de seize jets d’air comprimé disposés respectivement dans chacune des galeries rayonnantes. Des machines motrices dont la puissance de choc a environ 100 chevaux, ont été chargées, autour du palais, de faire fonctionner un nombre suffisant de ventilateurs et de machines soufflantes. Bien qu’il ait
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- toâ EXPERIENCES I>F. VENTILATION,
- été entravé dans quelques galeries par suite de la présence des cuisines des restaurateurs, ce service fonctionne régulièrement depuis le 15 mai, et une commission dont nous avons l’honneur de faire partie, a fait, à diverses reprises, des expériences dont nous aurons soin d’indiquer dans les Annales les principaux résultats. Douze sections sur seize sont ainsi ventilées pendant toute la durée de l’ouverture de l’Exposition. MM. Farcot, Gargan et Philippon ont employé des moyens differents, mais qui concourent au même but, et nous pouvons déjà dire que quand les machines fonctionnent, la vitesse de l’air dans les sections ventilées atteint facilement 2 mètres, ce qui correspond à une vitesse de 2", 10 pour l’air qui entre dans les galeries circulaires par 432 bouches, présentant ensemble une section totale de Ol^îO. H. T. •
- Pari». — Imprimerie Je P.-A. BOir.DlF.il «Oie, rue des hûletia*, 6.
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- EXPÉRIENCES SUR LE BARATTAGE
- SUIVIES DB
- Recherche# analytique# entreprises pour constater si la natnre de# aliments consommés par la Tache influe sur la proportion de benrre contenue dan# le lait.
- Pab M. B0USS1NGACLT.
- PREMIÈRE PARTIE.
- Ces recherches ont eu pour objet de constater quelle est la perte en beurre que Ton éprouve pendant le barattage, et s'il est plus avantageux d’extraire le beurre du lait en nature que de la crème.
- Depuis que l’on a perfectionné la baratte, en substituant au batteur vertical de la tinette, des agitateurs animés d’une telle vitesse, que le beurre est fait en quelques minutes, on est de plus en plus porté à opérer sur le lait.
- U y a fort longtemps qu’en Alsace on bat la crème dans des barils fixes, traversés par un arbre horizontal mobile, muni de palettes percées de trous circulaires, appareil que M. de Val-court a heureusement modifié en le construisant en fer-blanc, et en donnant aux batteurs une plus grande vitesse. Depuis lors de nombreux perfectionnements ont surgi de toutes parts; mais une des barattes les plus recommandables est celle du major de Stiernsvard, toujours fondée sur ces deux principes : des agitateurs mus circulairement et très-rapidement. Cet instrument est trop connu pour que je m’arrête à le décrire; je me bornerai à mentionner une de ses dispositions essentielles : l’arbre vertical portant les agitateurs ou palettes est creux, et VU. 32
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- m EXPÉRIENCES SUR LE BARATTAGE,
- en communication, par la partie inférieure, avec une sorte de turbine; quand la turbine a acquis une certaine vélocité, si l’on présente la flamme d’une allumette au-dessus de l’axe creux, cette flamme est attirée vers le bas, elle tend à pénétrer dans l’axe, et l’on a ainsi la preuve que, par l'effet de la rotation, la turbine aspire une certaine quantité d’air qui naturellement est lancée dans la masse de lait fortement agitée. M. de Stierns-vard semble considérer cette intervention de l’air comme une innovation importante dans le barattage. C’est, j’en suis convaincu, une pure illusion : d’abord l’air lancé par l’effet de h force centrifuge est peu de chose, et ensuite je me suis assuré qu’en fermant avec un bouchon de liège l’ouverture de l’arbre, c’est-à-dire en empêchant l’aspiration de l’air, le barattage s’accomplit tout aussi bien et tout aussi vite.
- Dans l’appréciation du fonctionnement d’une baratte, j’ai remarqué qu’on insistait surtout sur la durée du travail. Sans doute, la rapidité d’exécution est fort à priser dans un appareil; cependant, dans la pratique, il importe assez peu que la motte de beurre soit obtenue en dix ou en vingt minutes ; ce qui importe par-dessus tout, c’est de retirer du lait ou de la crème le plus possible de beurre. Or, dans les nombreux procès-verbaux d’expériences faites avec des barattes dans les expositions ou dans les concours agricoles que j’ai eus sous les yeux, j’ai bien vu que l’on avait fait le beurre dans des temps plus ou moins courts, mais je n’ai trouvé nulle part la preuve que l’on eût obtenu le rendement le plus élevé que le lait ou la crème peuvent donner. C’est pour remplir cette lacune que j’ai entrepris ce travail.
- On commençait par doser le beurre contenu dans le lait ou dans la crème que l’on devait baratter; après le barattage, on pesait le beurre en motte, on déterminait la proportion réelle du beurre qu'il renfermait, puis on dosait le beurre : dans le lait baratté, si l’on avait opéré sur du lait; dans le lait de beurre, si l’on avait opéré sur de la crème.
- Les expériences faites avec une baratte de M. Stiernsvard ont toutes porté sur du lait venant d’une vache de race suisse, pesant 550 kilogrammes. Elle avait fait un veau le le? août 1856, à 9 heures du matin ; traite douze heures après, elle a fourni 41hll,6f 0 de colostrum ayant une densité de 1065,0 à la tempé-
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- EXPÉRIENCES SCR LE BARATTAGE. 493
- rature de 22 degrés. Ce colostrum, d’un jaune clair, avait une réaction réellement acide; il se prenait en masse par l’action de
- la chaleur.
- Dans 100 parties, on a trouvé :
- Beurre...................................... 2,89
- Lactine..................................... 3,21
- Albumine, caséum, substances minérales. . . 27,50
- Eau......................................... 66,40
- 100,00
- La vache a été rationnée avec :
- Foin......................................... 10“\30
- Farine de froment administrée en breuvage. . . 0, 73
- Les expériences ont été commencées après que le veau eut été séparé de sa mère.
- 28 août.
- Lait trait depuis trente-six heures. . . . 2Vil,905 Lait trait depuis vingt-quatre heures. . 2, 905 5, 810
- Le mélange avait une réaction acide.
- 4 00 de lait contenaient : beurre sec, 3,60.
- Le s 5kU,810 de lait ont été mis dans la baratte, ù la tempéra-
- ture de 18 degrés.
- Durée du barattage : trente minutes.
- Dans le lait : beurre sec...................... 209*r,16
- Retiré : beurre en motte, 157 grammes' = sec. . 135, 80
- Beurre resté dans 3WI,653 de lait.............. 73, 36
- Dans 100 de lait baratté : beurre sec, 1,30.
- Par un essai, on a dosé dans 100 de lait baratté 1,49 de beurre.
- En sortant de la baratte, le lait avait toujours la réaction acide. Sa température était alors de 20°,8; par l’agitation, la masse s’était échauffée.
- Les 5kll.633 de lait baratté, après avoir été ramenés à la température de 18 degrés, ont été barattés de nouveau pendant
- 1. Le beurre en moite renfermait 0,865 de beurre uec.
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- 96 EXPÉRIENCES SCR LE BARATTAGE,
- onze minutes. On n’a pu en retirer te moindre grumeau de beurre, bien qu’ils continssent encore 83**,56 de beurre sec pouvant former 104 grammes de beurre en motte.
- 30 août.
- Lait trait depuis trente-six heures. . . . 2kn,930 Lait trait depuis vingt-quatre heures. . 2, 930 5, 860
- Le mélange avait une réaction acide.
- 100 de lait contenaient : beurre sec, 3,55.
- Les 5kll,860 ont été mis dans la baratte à la température de
- 48 degrés.
- Durée du barattage : 20 minutes.
- Dans le lait il y avait : beurre sec..... 508**,03
- Retiré : beurre en motte, 176 grammes = sec. 152, 24
- Beurre reste dans les 5^,684 de lait...... 45, 79
- Dans 100 de lait baratte : beurre sec, 0,81.
- En sortant de la baratte, le lait avait une réaction très-acide. Sa température était de 20 degrés ; celle de l’air 17 degrés.
- 3! août.
- Lait trait depuis trente-six heures. . . . 3kll,030 Lait irait depuis vingt-quatre heures. . . 3, 030 6, 060
- Réaction acide.
- Prélevé 100 grammes pour l’essai, indiquant : beurre sec, 3,87.
- Les 5kil,960 de lait ont été mis dans la baratte à la tempéra-
- ture de 18 degrés.
- Durée du barattage : quinze minutes.
- Dans le lait, il y avait : beurre sec...... 230**.55
- Retiré : beurre en motte, 257 grammes = sec. 205, 60
- Beurre resté dans les 5*“,703 de lait...... 24, 95
- Dans 100 de lait baratté : beurre sec, 0,44.
- En sortant de la baratte, le lait avait une réaction acide. Sa température était de 19%5.
- 4tr septembre. Le lait a été pris dans les mêmes conditions
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- EXPÉRIENCES SUR LE BARATTAGE. 497
- que celui employé dans les expériences précédentes. Il avait une réaction acide.
- Poids du lait...........................6kn,21U
- Prélevé pour l’essai.................... 0, ÛSô
- Mis dans la baratte à la température de 18 degrés...............................6, 130
- Dans 100 de lait dosé : beurre sec, 3,48.
- Durée du barattage : quinze minutes.
- Dans le lait, il y avait : beurré sec.....2l3ïr,32
- Retiré : beurre en motte, 231 grammes=sec. 200, 80 Beurre resté dans les 3kîl,879 de lait.... 12, o2
- Dans 400 de lait baratte : beurre sec, 0,21.
- En sortant de la baratte, le lait avait une réaction acide.
- 2 septembre. On a fermé l’arbre vertical creux de la baratte avec un liège pour empêcher l’accès de l’air.
- Lait trait depuis trente-six heures. . . . 2kil,980 Lait trait depuis vingt-quatre heures. . . 2, 980 5, 960
- Réaction acide.
- La crème était montée sur le lait trait depuis trente-six heures. On a pris d’abord un échantillon du lait écrémé, et, après avoir réuni les deux traites dans la baratte pour en opérer le mélange par une agitation lente, on a pris un autre échantillon.
- Le lait ainsi prélevé pesait 61 grammes; il en restait par conséquent 5kil,899, que l’on a refroidis à 18 degrés.
- Durée du barattage : dix-neuf minutes.
- 100 de lait ont donné à l’essai : beurre sec, 3,13.
- Dans le lait, il y avait : beurre sec.... 184**,64
- Retiré : beurre en moue, 163 grammes = sec. 134, 40
- Beurre resté dans les 5*n,73 de lait..... -60, 24
- Dans 100 de lait baratté : beurre sec, 0,88.
- Dans 100 de lait écrémé de la première traite, on a dosé 1,49 de beurre sec. Ainsi, par l’ascension de la crème, le lait restant avait perdu plus de la moitié de sa matière grasse.
- En sortant de la baratte, le lait montrait une réaction acide. Sa
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- 49S EXPÉRIENCES SOR LE BARATTAGE,
- température était de 4 9°,9. On voit qu'en empêchant l'accès de l'air, les effets du barattage n’ont pas été modifiés.
- L’aspect du lait change par suite du barattage ou de l'écrémage, à ce point qu'avec un peu d’habitude il est facile de reconnaître à l’aide du microscope, si un lait a été baratté ou écrémé.
- 3 septembre. Le lait a été pris dans les conditions de l’expérience précédente :
- Les deux traites réunies pesaient. . 6kll,060
- Fris pour essai.................... 0, 063
- 3, 997
- qu’on a portés à la température de 4 8 degrés. Le mélange avait
- une réaction acide.
- Dans <00 de lait on a dosé : beurre sec, 3,40.
- Durée du barattage : quinze minutes.
- Dans le lait il y avait : beurre sec......... 303",90
- Retiré: beurre en motte, 161 grammes = sec. 439, 60 Beurre resté dans les 5tll,836 de lait....... 6i, 30
- Dans 400 de lait baratté : beurre sec, 4,40.
- En sortant de la baratte, le lait avait une réaction acide. Sa température était de 49°,4.
- L’orifice de l'arbre vertical de la baratte ayant été débouché, l’air avait pu intervenir.
- 4 septembre.
- Lait trait depuis trente-six heures. . . . 3“',080 Lait trait depuis vingt-quatre heures. . . 3, 080 6, 460
- Pris pour l'essai.......... 0, 064
- 6, 096
- qu’ou a portés à la température de 48 degrés. Le lait avait une réaction légèrement acide.
- Dans 100 de lait dosé : beurre sec, 3,40.
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-
- EXPÉRIENCES SCR LE BARATTAGE. 49«
- Durée du barattage : vingt-quatre minutes.
- Dans le lait il y avait : beurre sec......207?',26
- Retiré : beurre enmolte, 172 grammes = sec. toi, 37
- Beurre resté dans les 3““,92l de lait..... 33, 89
- Dans 100 de lait baratté : beurre sec, 0,94,
- En sortant de la baratte, le lait avait une réaction acide. Sa température était de 19",i.
- 3 septembre. Le lait provenait de la traite de la veille au soir, sa réaction n’était ni acide ni alcaline.
- 11 pesait..............................2U!,960
- Pris pour l’essai. ... .......... 0, 033
- La température a été portée à 18 degrés.
- Durée du barattage : dis minutes.
- Dans 100 de lait on a dosé : beurre sec, 3,70,
- Dans le lait il y avait : beurre sec.
- Retiré : beurre en motte, 93 grammes = sec Beurre resté dans les 2“,812 de lait. . . .
- Dans 100 de lait baratté : 0,96.
- 3 septembre. Lait provenant de deux traites : l'une, faite depuis quarante-huit heures, commençait à se cailler; l’autre faite depuis vingt-quatre heures. On a mélé intimement les deux traites; le mélange était acide.
- La prise d'essai prélevée, le lait mis dans la baratte, où il a été porté à la température de 18 degrés, pesait 6*', 160.
- Durée du barattage : trente-sept minutes.
- Dans 100 de lait on a dosé : beurre sec, 3,40.
- Dans le lait il y avait ; beurre........... 209»',44
- Retiré : beurre eu motte, 191 grammes = sec. 163, 21
- Beurre resté dans les 3kl’,97 de lait...... 4i, 13
- Dans 100 de lait baratté : beurre sec, 0,71.
- En sortant de la baratte, le lait, d’une saveur peu agréable, avait une réaction fortement acide. Sa température était de 19»,4.
- !, 903
- 107»', 30 80, 40 27, 10
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- 300 EXPÉRIENCES SCR LE BARATTAGE.
- 6 septembre.
- Lait trait depuis vingt-quatre
- heures......................3“',030
- Lait trait depuis douze heures. 3, 030
- , 6, 060 sensiblement acide.
- Prélevé pour l'essai.........0, 060
- 6, 000 portés à 18 degrés.
- Durée du barattage : vingt minutes.
- Dans 400 de lait dosé : beurre sec, 3,39.
- Dans le lait il y avait : beurre.......... 4 97», 40
- Retiré : beurre en motte, 475 grammes = sec. 454, 40
- Beurre resté dans les S*11,823............ 46, 00
- Dans 400 de lait baratté : beurre sec, 0,79.
- Par un dosage direct, on a trouvé 0,71 de beurre.
- 7 septembre. On s’est proposé de rechercher si, par un barattage continué après l’apparition de l'indice de l’agglomération des globules butyreux, on obtiendrait plus de beurre.
- Lait trait depuis vingt-quatre
- heures......................
- Lait trait depuis douze heures.
- pesant 5“',660, l'échantillon d'essai prélevé.
- Le lait, légèrement acide, a été porté à 18 degrés.
- La baratte a été chargée à...................7" .37”
- Le lait est devenu grenu à...................7. 45
- Indice de l’agglomération à.'................7. 52
- Le barattage a été continué jusqu’à..........8. 7
- On a donc baratté pendant quinze minutes après la formation du beurre.
- La durée totale du barattage a été de trente minutes.
- Dans 400 de lait, on avait dosé : beurre sec, 3,71.
- Dans le lait il y avait : beurre sec.......... 24 0",0
- Retiré : beurre en motte, 4 71 grammes — sec. 147, 9 Beurre resté dans les 5kl,,489 de iait. .... 62, 4
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- EXPÉRIENCES SCR LE BARATTAGE. 301
- Daos 100 de lait baratté : beurre sec, 1,1. par un dosage direct, on a trouvé 0,8 de beurre.
- En s’en rapportant au dosage direct, on voit que le barattage, poussé au delà de l'indice de l'agglomération, n’a pas fourni plus de beurre.
- 8 septembre. Lait pris dans les conditions de l’expérience précédente. Échantillon prélevé, il a pesé 5kll,980; légèrement
- acide.
- La température a été portée à 18 degrés.
- Durée du barattage : quinze minutes.
- Dans 100 de lait dosé : beurre sec, 3,36.
- Dans le lait il y avait : beurre sec........ 200",93
- Retiré : beurre en motte, 174 grammes = sec. 130, 51 Beurre resté dans les 5kll,806 de lait. ... 50, 42
- Dans 100 de lait baratté : 0,87.
- Par un dosage direct, on a trouvé 0,52.
- 9 septembre. Lait pris dans les conditions de l’expérience précédente. L’échantillon d’essai prélevé, le lait, sensiblement acide, a pesé 6™,372.
- La température ayant été amenée à 18 degrés, on a baratté
- pendant douze minutes.
- Dans 100 de lait on a dosé : beurre sec, 3,14.
- Dans le lait il y avait : beurre sec.......... 200",81
- Retiré : beurre en motte, 176 grammes = sec. 132, 24 Beurre resté dans les 6U\196 de lait baratté. . 48, 57
- Dans 100 de lait baratté : 0,78.
- Par un dosage direct on a trouvé : 0,50.
- 10 septembre. Une traite pesant, échantillon prélevé, 5ku,910, a été rafraîchie à 18 degrés. La réaction du lait sur le papier de tournesol a été nulle.
- Durée du barattage : vingt-cinq minutes.
- Dans 100 de lait on a dosé : beurre sec, 3,36.
- Dans le lait il y avait : beurre sec..........198",58
- Retiré : beurre en motte, 166 grammes = sec. I43, 59 Beurre resté dans les S*11,744 de lait baratté. 34, 59
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- 803 EXPÉRIENCES SÜR LE BARATTAGE.
- Dans 100 de lait baratté : 0,93.
- Par un dosage direct on a trouvé : 1,20.
- 10 septembre. On s’est proposé de rechercher si la séparation du beurre serait facilitée en rendant le lait alcalin.
- Lait trait depuis douze heures, légèrement acide, pesant 2“n,80l. On a ajouté 0 grammes de carbonate de soude cristallisé.
- La température ayant été portée à 18 degrés, on a baratté pendant onze minutes.
- Dans 100 de lait on avait dosé : beurre sec, 3,36.
- Dans le lait il y avait : beurre sec..........9is',l I
- Retiré : beurre en motte, 73 grammes = sec. . 63, 13 Beurre resté dans les 2"',728 de beurre baratté. 30, 96 Dans 100 de lait baratté : 1,13.
- Le lait baratté et le beurre étaient sensiblement alcalins.
- Peut-être l'agglomération des globules butyreux a-t-elle été un peu accélérée par l’alcalinité.
- 10 septembre. On a recherché si, sous l'influence d’une acidité plus prononcée que celle qui se développe spontanément après la traite, l'extraction du beurre serait plus facile.
- L’échantillon d’essai prélevé, le lait, provenant de deux traites, l’une faite depuis vingt-quatre heures, l’autre depuis douze heures, pesait 3‘‘',160. Ce lait avait une réaction acide; pour le développer davantage on a ajouté 3 grammes d’acide tartrique.
- Le lait contenait pour 100 ; beurre sec, 3,36. Après avoir porté sa température à 18 degrés, on l’a baratté pendant seize
- minutes.
- Dans le lait il y avait : beurre sec.......... 106", 18
- Retiré : beurre en motte, 77 grammes = sec. 66, 38 Beurre resté dans les 3"',038 de lait baratté. . 39, 60 Dans 100 de lait baratté: 1,28.
- L’acidité communiquée au lait soumis au barattage n’a pas facilité la séparation du beurre.
- 12 septembre. On a constaté comment le lait préalablement bouilli se comporterait dans le barattage.
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- EXPÉRIENCES SUR LE BARATTAGE. 503
- Le lait provenant d’une traite faite depuis dix-huit heures a été porté i l’ébullition et ramené à la température de 18 degrés; l'échantillon d'essai prélevé, il pesait 5“',580.
- Durée du barattage : seize minutes.
- Dans 100 de lait on avait dosé : beurre sec, 3,80.
- Dans le lait il y avait : beurre sec...... 200»,64
- Retiré : beurre en motte, 201 grammes=sec. 160 ,80 Beurre resté dans les 5 kl‘,079 de lait baratté. 39 ,84
- Dans 100 de lait baratté : beurre sec, 0,78.
- Le beurre obtenu avait conservé l'odeur du lait bouilli.
- L'ébullition préalable du lait n’a pas exercé d’influence sur l’extraction du beurre.
- 13 septembre. Lait baratté immédiatement après la traite.
- Le lait refroidi à (8 degrés pesait, après le prélèvement de l’échantillon d'essai, 3kil,960; sans réaction sur le tournesol.
- Dans 100 de lait on avait dosé : beurre sec, 3,91.
- Durée du barattage : seize minutes.
- Dans le lait il y avait : beurre sec........... 234»,85
- Retiré: beurre en motte, 178grammes = sec. . 134, 00
- Beurre resté dans les bk!,,782 de lait baratté. . 80, 82
- Dans 100 de lait baratté : beurre sec, 1,39.
- Par un dosage direct on a trouvé : 1,34.
- Cette expérience montre qu'il n’est pas indispensable, comme on l'a prétendu, de laisser le lait en repos pendant environ douze heures avant de le baratter. Le repos, il est vrai, est le plus souvent obligé, soit afin d’accumuler une quantité de lait suffisante pour une opération, soit pour le laisser refroidir.
- 13 septembre. Barattage opéré en empêchant le passage de l’air par la turbine.
- Le lait trait depuis dix-huit heures a pesé, après le prélèvement de l’échantillon d’essai, 3“,810, la température ramenéç à 18 degrés.
- Durée du barattage : vingt minutes.
- Pans 100 de lait on avait dosé : beurre sec. 3,33.
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- sot EXPÉRIENCES SCR LE BARATTAGE.
- Dans le lait il y avait : beurre sec...........4 94*r,64
- Retiré : beurre en motte, 163 grammes = sec. . 141, 00 Beurre resté dans les 3kn,647 de lait baratté. . 53, 64
- Dans 4 00 de lait baratté : beurre sec, 0,93.
- Par un dosage direct on a trouvé : 0,31.
- Ici encore, l'interruption du passage de l’air par la turbine n'a pas occasionné d’effet défavorable.
- 16 septembre. Lait trait depuis dix-huit heures. Après le prélèvement de l’échantillon d’essai, a pesé 6MI,060 ; légèrement
- acide.
- La température a été portée à 18 degrés.
- Durée du barattage : dix-sept minutes.
- Dans 100 de lait on avait dosé : beurre sec, 3,40.
- Dans le lait il y avait : beurre sec............206^,04
- Retiré: beurre en motte, 138 grammes = sec. . 449, 37 Beurre resté dans les 5W\922 de lait baratté. . 86, 67
- Dans 100 de lait baratté : beurre sec, 1,46.
- 21 septembre. Barattage du lait à une température inférieure à 48 degrés.
- Il est bien établi que la température du lait a une influence très-prononcée sur le plus ou moins de rapidité avec laquelle a lieu l’extraction du beurre. Dans les fermes, on a besoin de réchauffer le lait en hiver, de le rafraîchir en été, avant de procéder au barattage; mais la température jugée la plus convenable est généralement évaluée parla sensation qu’on éprouve en plongeant la main dans le liquide ; par cela même elle est déterminée d’une manière fort incertaine. Aussi, il n’est pas rare de voir baratter le lait pendant des temps qui varient de vingt minutes à trois heures, et cela en faisant usage de la même baratte, avec des batteurs animés de la même vitesse : quelquefois l’opération est jugée impossible ; ce que l’on ne manque pas d’attribuer à la mauvaise qualité du lait, à sa pauvreté en beurre, quand les difficultés que l’on éprouve sont dues uniquement à une fausse appréciation de la température. Aussi, l’un des instruments les plus utiles d’une laiterie est
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- EXPÉRIENCES SCR LE BARATTAGE. îiOÔ
- certainement le thermomètre. Par son emploi, j’ai vu disparaître tous les inconvénients, toutes les lenteurs que je viens de signaler.
- Le major de Stiernsvard a indiqué, pour le barattage à grande vitesse, les températures auxquelles l’opération doit être
- Pour le lait................ 48 degrés.
- Pour la crème douce......... 47 a
- Pour la crème aigre. .... 46 »
- C’est surtout lorsqu’il s’agit de baratter le lait qu’il faut opérer rigoureusement 4 48 degrés. Comme on a pu l'observer dans les expériences que j’ai décrites, la température du lait s’élève par l'agitation de 4 4 2 degrés en quelques minutes.
- J’ai eu maintes fois l’occasion de reconnaître l’influence de la température sur la durée de l’extraction du beurre, et j’ai pu ainsi constater l’exactitude des indications thermométriques données par le major de Stiernsvard. Voici une observation qui prouve que, à quelques degrés au-dessous de 18 degrés, l’agglomération des globules butyreux devient extrêmement lente, difficile et peut-être même impraticable.
- Une traite, faite à 6 heures du soir, a été exposée pendant la nuit dans la cour. Le lendemain matin, à 7 heures, la température du lait était descendue à 7 degrés. L’échantillon d’essai prélevé de ce lait pesait S"11,960; après l'introduction dans la baratte, la température était de 8 degrés. On a baratté pendant une heure sans voir apparailre les indices de l’agglomération. Le lait avait un aspect visqueux, et se résolvait en une mousse qui serait sortie par le haut de la baratte si l'on n'eût interrompu l'opération. La mousse avant disparu, l’on baratta de nouveau pendant une heure sans obtenir l’agglomération ; il n’y avait à la surface du lait qu’une sorte de crème fouettée dont on ne put retirer aucun grumeau butyreux. A la fin du barattage, la température du lait fut trouvée de 13°,o.
- & Ainsi, entre 8 degrés et 43»,5 de température, le lait n’a pas donné de beurre après avoir été baratté pendant deux heures.
- Doj-otUuje de la crime.
- Le lait placé dans un vase ne tarde pas 4 être partagé en deux couches distinctes. La plus légère, la crème, est à la partie su-
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- 506 EXPÉRIENCES SUR LE BARATTAGE,
- périeure; la plus lourde, parce qu'elle est la plus aqueuse, le lait écrémé, est au-dessous. Cette sorte de départ se fait le mieux à une température comprise eutre 12 et 15 degrés. Quand, par suite d’une température trop élevée ou d’une exposition à l’air trop prolongée, il se développe une notable quantité d’acide lactique, le lait est séparé en trois zones superposées suivant l’ordre de leurs densités respectives : la crème, le sérum ou petit-lait, le caséum coagulé. Ce dernier mode de faire crémcr le lait, en le laissant aigrir, a paru assez avantageux pour être pratiqué dans quelques laiteries où l’on s’est imaginé obtenir ainsi plus de crème. Mais là où on a le mieux étudié toutes les circonstances qui se rattachent à la préparation du beurre de bonne qualité, on écréme avant que l’acidité se soit manifestée, avant qu’il y ait apparition de lait caillé. Par acidité, il faut entendre ici une acidité perceptible au goût, une saveur acide, car la crème désignée sous le nom de crème douce, celle qui repose sur du petit-lait non coagulé, possède généralement une réaction faiblement acide que révèle la teinture de tournesol. On reconnaît qu’il est temps de lever la crème quand on peut y enfoncer la lame d’un couteau sans qu’il remonte du lait à la surface.
- On a beaucoup discuté sur la forme à donner aux vases dans lesquels on doit faire monter la crème : les uns ont adopté des vases cylindriques et profonds, les autres des vases plats de peu de profondeur. Quant à la matière des vases, elle peut être de la terre vernissée ou du métal ; l’essentiel, c’est que les vases ne soient pasporeux. On en fait en cuivre; ce sont alors de larges bassines dans lesquelles on écréme des volumes considérables de lait, comme cela a lieu dans certaines fromageries Dans les circonstances ordinaires de la laiterie on donne, avec raison, la préférence au fer-blanc. Le zinc doit être proscrit, à cause de la facilité avec laquelle l’acide lactique l’attaque, en constituant un sel doué de propriétés émétiques. En ce qui concerne la forme, la capacité des vases à écrémer, on peut affirmer que les plus convenables sont celles qui favorisent le refroidissement du lait, dont la température à la sortie du pis est de 33 à 36 degrés. Ce prompt refroidissement est essentiel. On conçoit dès lors que si le volume du lait est considérable, on fasse usage de vases peu profonds, très-évasés.présentant par cela même une grande sur-
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- EXPÉRIENCES SCR LE BARATTAGE. 507
- face à l’air. On comprend encore que les vases peuvent être cylindriques et profonds si leur capacité est limitée à 3 ou 3 litres. C’est en vue de l'abaissement de la température que la laiterie est établie dans un lieu frais, ouvert au nord, suffisamment aéré. Le thermomètre doit s’y maintenir entre 12 et 17 degrés. Les caves, dans nos climats, sont peut-être trop froides, et si elles sont très-humides, elles déterminent le développement des moisissures. Dans les localités où l’on dispose d'une source d’eau fraîche, le refroidissement du lait est toujours facile. Enfin, lorsque l’on a une glacière à sa disposition, il est aisé de faire tomber rapidement le lait de 35 à 12 ou 13 degrés, en y promenant un cylindre creux de fer-blanc dans lequel il y a de la glace.
- Si j’insiste autant sur la nécessité d’un prompt refroidissement du lait, c’est que le succès de l’écrémage en dépend. Au-dessus de 13 degrés, la transformation du sucre de lait (lactine) en acide lactique s’accomplit si promptement, que le caséum est souvent coagulé (caillé) avant que toute la crème soit montée; or, la crème entraînée par le coagulum est évidemment perdue pour la préparation du beurre.Quand le lait tourne,par exemple, c’est que l’acide est produit immédiatement après la traite; les globules butyreux sont alors englobés en totalité dans le caillé. C’est à cette coagulation du caséum que sont dues les différences que l'on observe dans les quantités de crème obtenues, différences qu’on est toujours enclin à attribuer 4 la qualité du lait, tandis que, en réalité, elles résultent le plus souvent de l'acidification de la lactine occasionnée par une température trop élevée, par un refroidissement ou trop lent ou insuffisant.
- La crème varie beaucoup dans sa composition ; sa densité, sa teneur en beurre offrent degrandes différences, dues aux proportions de lait plus ou moins fortes qu'elle a retenues. M. Jean-nier a trouvé dans la crème douce, dont le litre pesait, à 15 degrés, 1003 grammes :
- Beurre................. 343 390 374
- Lactine................. 40
- Caséum,................. 33
- Eau................... 582
- 1000
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- 308 EXPÉRIENCES SUR LE BARATTAGE.
- Je crois qu’en prenant certaines précautions on amène la crème à avoir cette composition ; à tenir tout au moins 300 grammes de beurre par kilogramme. Toutefois, lorsque la crème est ramassée pour en extraire le beurre, on ne la laisse pas égoutter comme s’il s’agissait de la vendre pour des usages culinaires; aussi, il est rare qu’elle contienne autant de beurre. Très-souvent, ce que lJon met dans la baratte n’est, à proprement parler, qu’un mélange de crème et de lait, dont on juge d’ailleurs la valeur par le plus ou le moins de fluidité qu’elle possède.
- 8 septembre. Crème très-fluide, légèrement acide, a pesé 2WI,8I0; température, 47 degrés.
- Durée du barattage : trente minutes.
- Dans 400 de crème on avait dosé : beurre sec, 46,0.
- Dans la crème il y avait : beurre sec. . . . 449*,6 Retiré: beurre en motte, 475 grammes= sec. 440, 9 Beurre resté dans les 2^,335 de lait de beurre. 38, 7
- Dans 400 de lait de beurre : beurre sec, 4,66.
- Cette crème fluide était véritablement un mélange de crème et de lait devenu crémeux par le repos. 11 aurait fallu la laisser plus longtemps dans les vases à écrémer; mais il arrive assez fréquemment qu’on la prend à cet état dans la crainte de la
- 42 septembre. Crème légèrement acide, plus consistante que la crème barattée le 8 septembre.
- Durée du barattage : huit minutes. Température, 47 degrés. La crème a pesé 5kil,400.
- Dans 400 de crème on avait dosé : beurre sec, 28,63.
- Dans la crème il y avait ; beurre sec. . . . 4*“,347 Retiré: beurre en motte. 4*“,725 = sec. . . 4, 492
- Beurre resté dans le lait de beurre....... 0, 035
- Dans 400 de lait de beurre : beurre sec, 4,49.
- Par un dosage direct trouvé : 4,38.
- Dans une expérience faite antérieurement à ce travail, j’avais
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- EXPÉRIENCES SUR LE BARATTAGE. 509
- eu l’occasion d’extraire le beurre de 24“\ 135 de crème. J’eu ai retiré :
- Beurre en motte. 6W1,280 = beurre sec. . . 5k,î,432
- Lait de beurre. (7, 835 Dans 100 de lait de beurre, on a dosé : beurre sec, 1,38.
- Dans les 17“\833 de lait de beurre, il y avait :
- beurre sec........................................ 0kl,282
- Beurre sec contenu dans les 24w,,175 de crème. 5, 7U La crème soumise au barattage renfermait par conséquent pour I00 parties 23,68 de beurre sec.
- Je résume dans deux tableaux les résultats des observations, en les rapportant à I kilogramme de lait ou de cr me.
- 28 août..... 27,0 973,0
- 30 août.. 30,0 970,0
- 31 août.. 43,3 956,7
- 1*r septembre. . 40,9 959,1
- 2 septembre. . . 27,6 972,4
- 3 septembre. . . 26,8 973,2
- 4 septembre. . . 28,7 971,3
- 5 septembre. . . 32,0 968,0
- 5 septembre. . . 31,0 969,0
- 6 septembre. . . 29,1 970,9
- 7 septembre. . . 30,2 969,8
- 8 septembre. . . 29,1 970,9
- 9 septembre.. . 27,6 972,4
- 10 septembre. . . 27,9 972,1
- 10 septembre. . . 24,4 975,6
- 10 septembre. . . 26,1 973,9
- 12 septembre. . . 38,1 961,9
- 13 septembre. . . 29,9 970,1
- 15 septembre. . . 28,1 971,9
- 16 septembre. . . 22,7 977,3
- 36,0
- 33.5
- 38.7
- 34.8
- 31.3 34,0 34,0 37,0 34,0
- 32.9
- 37.1 :U.f>
- 31.4
- 33.6 33,6 33,6 38,0
- 39.1
- 33.5 34,0
- Moyennes. . 30,0 970,0 34,8
- Vil.
- 23.4 12,6
- 26,0 9,3
- 34.6 4,1
- 32.8 2,0
- 22.8 8,5
- 23,3 10,7
- 24.8 9,2
- 27.7 9,3
- 26.8 7,2
- 25,2 7,7
- 26,1 11,0
- 25.2 8,4
- 23.9 7,5
- 24.3 0,3
- 21,1 12,3
- 22.5 11,1
- 30.5 7,5
- 25.8 13,6
- 24,3 9,2
- 19,7 14,3
- 25.5 9,3 33
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- 510 EXPÉRIENCES SUR LE BARATTAGE.
- En moyenne, 970 de lait baratté contiendraient 9,13 de beurre sec, soit pour 1000, 9,6;
- » 1000 de lait auraient produit 30 de beurre en
- motte.
- Ce résultat s’accorde assez bien avec les données d’ailleurs fort variables des agronomes. On compte que dans de bonnes conditions 19 litres, soit 19wl,57 de lait, rendent ! kilogramme de beurre.
- Dans des conditions moins favorables, on estime qu’il faut 37 litres, soit 38u*, pour obtenir I kilogramme de beurre.
- Dans le premier cas, 1000 de lait (en poids)
- rendraient............................. 51,1 de beurre.
- Dans le second cas, 1000 de lait (en poids)
- rendraient................................ 26,2 >
- D’après Zierl, on en obtiendrait............ 28,6 »
- Suivant Veit................................ 24,7 »
- Dans une expérience, j’ai eu................ 33,3 »
- Il s’agit ici de beurre retiré du lait, en passant par l'écrémage.
- Barattage de 1000 parties de crème.
- ««Su. feamtc y «y
- obMmtioas. obtenu. du» 1* trime.
- 8 septembre. I. . 166,2 833,8 160,0 146,2 43,8
- 12 septembre. II . 319,4 680,6 286,3 276,3 40,2
- Expériences III. 260,2 739,8 236,8 225,1 H,7
- antérieures. IV. 277,5 722,5 251,4 240,0 11,4
- Moyennes. . 255,8 744,2 233,7 221,09 1,18
- En moyenne, 1000 de beurre contiendraient 15,8 de beurre
- Pour arriver à préciser la perte éprouvée en beurre pendant le barattage de la crème, et pour rapporter cette perte à 1000 de lait, il faudrait savoir quelles ont été les quantités de crème fournies par le lait. C’est ce que l’on ignore. Voici néanmoins quelques données qui malheureusement ne se rapportent pas toutes aux résultats des observations précédentes. Rien, d’ailleurs, de plus différent que le rendement du lait en crème.
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- EXPÉRIENCES SUR LE BARATTAGE. SU
- Ainsi, <000 de lait fourniraient :
- D'après Rudolf (André)......... 125 de crème.
- D’après Veit................... <34 »
- J'ai eu, dans une expérience. . <56 »
- Dans une autre expérience. . . 383 »
- Il n'est pas possible d’appliquer à ces nombres les rendements en beurre inscrits au tableau. Voici les détails des deux
- expériences antérieures.
- De 100 kilogrammes de lait, j’ai eu :
- Crème..................... <5“‘,60
- Fromage blanc pressé. ... 8 ,03
- Petit-lait.................... 75 ,47
- <00,00
- Les <5“‘,6 de crème ont fourni :
- • Beurre en motte............ 3kil,33
- Lait de beurre................ <2 ,47
- <5,60
- <000 de lait auraient rendu :
- Beurre en motte....................................... 33,3
- Dans le lait il y avait : beurre en motte.............45,51
- Beurre resté dans le petit-lait et dans le lait de beurre.. . <2,2 Écrémage du lait. — Dans une jatte de terre vernissée, de
- forme un peu conique, on a mis :
- Lait............................. Sk",650
- Vingt-quatre heures après, on a enlevé :
- Crème................................ 0,572
- Par différence, lait écrémé....... 5,078
- Dans 100 de lait on avait dosé :
- Beurre sec. . . 3,63 = beurre en motte. . . 4,20
- Dans <00 de lait écrémé :
- Beurre sec. . . . 0,31 = beurre en motte. . . 0,36
- 1. 3,94 de beurre sec pour 190 de luit.
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- 542 EXPÉRIENCES SÜR LE BARATTAGE.
- Dans les 5'tll,650 de lait, il y avait :
- beurre................... . . 502*,40
- Dans les 5kl,,078 de lait écrémé : beurre......................... 15, 74
- Beurre passé dans la crème : beurre sec..................... 489, 36 = en motte, 28*,91
- 4000 de lait ont fourni. . . 101,2 de crème.
- 1000 de crème contenaient 382,7 de beurre en motte.
- En définitive, sous le rapport de l’obtention du beurre, il n’y aurait pas une grande différence entre le rendement du lait et le rendement de la crème venant du même lait. Dans les deux cas, le quart, à peu près, du beurre échappe à l’agglomération. 11 semblerait donc que lorsque les globules butyreux n’entrentplus que pour un centième dans le lait, il devient, sinon impossible, du moins très-difficile de les réunir, de les souder les uns aux autres par l’agitation, aussi violente qu'elle soit. Cependant, une expérience que j’ai faite récemment tendrait à faire présumer qu’il n’en est pas ainsi, et que la résistance des globules disséminés dans le lait baratté tient moins à leur isolement qu’à la consistance, à la viscosité du liquide dans lequel ils flottent.
- J’ai constitué un mélange ne renfermant pas plus de globules gras que le lait baratté, en ajoutant à 2 litres de lait 4 litres d’eau. Amené à la température de 48 degrés, ce lait coupé fut baratté. En dix minutes, le grain était formé; en douze minutes, le beurre en motte fut rassemblé, lavé et pressuré : il pesait 42 grammes. Contrairement à ma prévision, le barattage avait facilement et promptement rassemblé les globules dispersés, tout aussi éloignés les uns des autres qu’ils le sont généralement dans le lait baratté, où il est impossible de les réunir.
- On a dosé le beurre dans le lait coupé et baratté; 400 centimètres cubes ont donné : beurre sec, 0*,23; mais comme dans 100 centimètres de lait coupé, il n’entrait réellement que 33w,33 de lait pur, il en résulte que les 0S%23 de beurre appartenaient à ce volume de lait; de sorte que, après le barattage,le lait contenait encore par litre 7®r,3 de beurre sec. La densité du lait à 45 degrés étant 1031, on a pour 1000 parties, en poids : beurre
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-
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- EXPÉRIENCES SUR LE BARATTAGE. SI3
- sec, 7,27, proportion inférieure à la moyenne 9,2 déduite des vingt barattages de lait opérés dans le cours de ces recherches. La différence n’est pas bien grande ; mais ce que cette expérience présente de curieux, c’est que du lait dilué au point de l’amener à avoir une teneur en beurre semblable à celle du lait baratté donne encore du beurre. On peut alors se demander si, en ajoutant de l'eau à du lait baratté duquel l’agitation n’extrait plus rien, on en obtiendrait un regain de beurre. Entre du lait baratté et du lait coupé renfermant la même proportion de matières grasses, il y a toutefois cette différence que le lait coupé contient moins de caséum, de lacline; c’est parle fait un liquide moins dense, moins visqueux que le lait, et c’est sans doute cette circonstance qui favorise l’agglomération des globules butyreux.
- Le barattage direct du lait doit néanmoins, selon moi, être préféré au barattage de la crème, parce qu’en l’exécutant on est à l’abri des accidents de l’écrémage : une coagulation trop rapide du caséum, la moisissure, l’acidité; et quoique l’on dépense plus de force pour baratter le lait que pour baratter la crème, dont le volume n’en est guère que le neuvième, il y a compensation en ce que l’on est dispensé de soins assez minutieux et de la perte de temps exigés pour l’écrémage. Enfin, il est certain que le beurre tire directement du lait est généralement d’une qualité supérieure au beurre fourni par la crème, surtout, comme cela a lieu fréquemment dans les petites fermes, par de la crème conservée pendant quelques jours.
- Dans une autre série d’expériences, je me suis proposé de rechercher si, comme on Va prétendu, il est possible d’accroître la richesse butyrcuse du lait, eu faisant intervenir certains aliments dans la ration de la vache.
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- H* EXPÉRIENCES SUR LE BARATTAGE.
- DEUXIÈME PARTIE.
- PREMIERE SERIE.
- Deux vaches ont été placées dans des stalles disposées de manière que l’on pût savoir exactement le foin qu'elles consommaient en vingt-quatre heures ; le foin était pesé à 6 heures du matin, mis dans un râtelier, et, le lendemain, à la même heure, on pesait ce qui en restait.
- La vache blanche, le 4 juillet 4838, pesait 565 kilogramme Elle avait vêlé, pour la quatrième fois, le 21 février.
- I. Ration formée uniquement de foin.
- 4 juillet . . . *2,0 S*r. TOU.
- 5 > . . 43,2 » » >
- 6 » . . . 45,0 4,03 4,04 8,09
- 7 > . . . 41,0 » > »
- 8 » . . 44,0 4,05 4,17 8,22
- Par jour. 65,2 Moyenne. . . 1^2
- . . 13,07
- Le lait du 8 juillet a été analysé.
- Traite.
- Densité à <5 degrés. 1031,3 X.UB. Soir.
- 1 Beurre 3,31 3,69 3,60
- Lactine 5,18 5,01 5,10
- iCaséum, albu-
- mine 3,39 3,49 3,54
- Composition. \ [Substances rai-i nérales. . . . 0,62 0,68 0,65
- Matières sèches 12,90 72,87 7779
- Eau 87,10 87,13 87,11
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-
-
-
- EXPÉRIENCES SUR LE BARATTAGE.
- 515
- II. Addition du tourteau de colza à la ration de foin.
- Le tourteau moulu était délayé dans de l’eau, avec une légère addition de sel. On en donnait deux fois par jour.
- Consommation. Lait.
- 9 juillet. . . . . . 14,5 2,0 * *ir. T.UK
- 10 » . • . . . 14,0 1,0 » » »
- Il » . . . . . . 15,0 1,0 » * »
- 12 » ... . . . 15,0 2,0 » » >
- 13 » . - . . . . 14,0 1,0 » » 4
- U » ... . . . 10,0 2,0 » »
- 15 * . . . . 10,0 1,5 » »
- 16 > . . . . . . 14,5 2,0 4,70 4,65 9,35
- 107,0 iij
- Par jour. . . . 13,37 1,56
- Densité du lait à 15 degrés. .
- Beurre.
- Lactine............
- Caséum, albumine. Substances minérales Matières sèches. .
- 3,34
- 4,92
- Sous l'influence du tourteau ajouté k la ration de foin, la production du lait a sensiblement augmenté, mais la composition est restée à très-peu près la même. Le tourteau, malgré les 80 à 160 grammes d’huile qu’il introduisait chaque jour dans la nourriture de la vache, n’a pas accru la proportion de beurre dans le lait.
- III. Addition de farine de féverole à la ration de foin.
- La farine, délayée dans 8 litres d'eau tiède, avec 33 grammes
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- 516 EXPÉRIENCES SUR LE BARATTAGE.
- de sel, était donnée en trois fois : 6 heures du matin, midi et
- 6 heures du soir.
- un.
- mu.. r.t«. F«m.. *— Soir. """ - I(li~
- 17 juillet. ! . . 14,0 3,3
- 18 9 . . . . 10,85 3,2 5,30 3,45 10,43
- 19 » . . . . 10,85 3,3 3,23 5,00 10,23
- 20 * . . . . 15,0 3,3 5,30 4,80 10,30
- 21 * . . . . 13,0 1,1 9 » ,
- 22 * . . . . 13,0 1,1 4,73 4,90 9.65
- 23 * . . . . 13,0 1,1 5,10 5,00 10,10
- 24 » . . . . 15,0 4,73 4,60 9,35
- 25 * . . . . 13,0 1,1 3,30 4,33 9,83
- 26 * . . . . 13,0 4,5 4,80 4,80 9,60
- 440,7 20,4 Moyenne. . . 9,97
- Par jour. . 44,07 2,01
- Lait du malin.
- Densité à 15°. 1032,5 1031,0 1031,0 4031,7
- Beurre .... 3,29 3,49 3,39
- Lacline. . . . 3,30 4,93 3,10
- Caséum, albu- 3,14 2,84 2,99
- Substances minérales. . . 0,62 0,62 0,62
- Matièressèches 12,33 11,88 12,10
- Eau 87,65 88,12 87,90
- 100,00 400,00 100,00
- La farine de féveroles, ajoutée à la ration de foin, aurait eu pour efFet d'augmenter un peu la production, sans modifier la composition du lait.
- IV. Ration formée de foin seul.
- Pour voir si réellement l’augmentation de la sécrétion du lait, constatée dans les expériences II et III, dépendait des additions
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-
- EXPÉRIENCES SCR LE BARATTAGE. 517
- du tourteau et des févéroles à la ration, la vache a été remise au régime du foin.
- 27 juillet
- 28 »
- 29 »
- 30 »
- 31 >
- 1” août.
- 3 *
- 4 >
- 5 »
- 6 »
- Par jour.
- Le lait dut” août au matin a été analysé.
- Densité à !o degrés..............103!,2
- Beurre................................. 3,66
- Laetinc................................ 5,1!
- Caséine, albumine...................... 3,40
- Substances minérales................... 0,63
- Matières sèches....................... 12,82
- Eau................................... 87,18
- !00,00
- Le lait a évidemment diminué, comme ou devait s’y attendre, puisque, par le fait, la ration était moins nutrive. Cependant toute la différence ne saurait être attribuée à la suppression du tourteau et des féveroles. La diminution tient en pallie à ce que l’ou pourrait nommer Y âge de la traite, le temps écoulé depuis le vêlage. En effet, le rendement d’une vache laitière quia été saillie baisse graduellement jusqu’à l’époque où elle fera son veau, bien que la ration reste la même.
- *;r. T**
- 15,0 4,75 4,60 9,35
- ! 5,0 4,85 4,50 9,35
- 13,0 4,60 8,45 4,95
- 13,0 4,35 4,65 9,00
- 15,0 4,30 4,50 9,00
- 13,0 4,10 » »
- 12,3 4,40 MO 8,50
- 12,5 4,00 4,20 8,2u
- 12,3 4,40 4,10 8,30
- 13,0 3,85 4,10 7,95
- 12,3 4,10 4,30 8,60
- !55,0 14,09 Moyenne. . . 8,74
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-
-
-
- EXPÉRIENCES SUR LE BARATTAGE.
- 518
- La vache a été rationnée à discrétion avec du trèfle vert fauché vingt-quatre heures avant d’étre mis dans le râtelier.
- 4,80
- 4,50
- 4,60
- 4,72
- 3,00
- 4,15
- 4,10
- 4,10
- 4,30
- 4,70
- 4,55
- 4,70
- 4,65
- 4,00
- Par jour............. 46
- I y a eu accroissement dans la production du lait.
- La vache a été
- 14 août 45 »
- 16 »
- 47 »
- 18 >
- 19 *
- 20 »
- 24 »
- 22 >
- 23 »
- 24 »
- 23 » Par jour
- VI. Ration de foin.
- 45 3,70
- 45 4,10
- 45 3,80
- 45 3,70
- 45 4,00
- 45 3,75
- 45 3,90
- 45 3,63
- 45 3,75
- 45 4,00
- 45 3,60
- 45 3,75
- 3,85 7,55
- 4,20 8,30
- 3,75 7,55
- 3,90 /,
- 3,75 7,
- 3,75 7,
- 3,70 7,60
- 3,50 7,45
- 3,70 7,43
- 3,80 7,80
- 3,85 7,45
- 3,70 7,45
- Moyenne. . . 7,63
- 1. La vache a laissé 34 kilogrammes de fourrage sur Si qu'on avait mis dans je râtelier.
- s
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-
-
-
- EXPÉRIENCES SUR LE BARATTAGE. SIS
- On a analysé le lait trait le 20 août au matin.
- Densité i 13 degrés.......... 1031,0
- Beurre......................... 3,73
- Lactine........................ 3,12
- Caséum, albumine............... 3,26
- Substances minérales........... 0,65
- Matières sèches............... 12,73
- Eau........................... 87,23
- 100,00
- Cette composition ne diflère pas sensiblement de celle des laits analysés antérieurement. Il y a eu baisse dans la sécrétion lactée assez prononcée pour qu'on ne puisse pas l’attribuer uniquement à l’âge de la traite.
- VII. Addition de farine de froment à la ration de foin.
- La farine a été donnée en breuvage, 1 kilogramme de farine
- délayée dans i litres d’eau.
- r«n. Mat "mUT" —— -
- 26 août U,7 2 3,35 3,30 6,85
- 27 » 13,0 3 4,10 4,20 8,30
- 28 » 7,5 » 4,65 4,30 9,10
- 29 » 42,0 3 4,65 4,30 9,10
- 30 » 12,0 3 4,53 4,00 8,35
- 31 » U,O 3 4,50 4,00 8,50
- 1" septembre.. 15,0 J* 4,23 4,00 8,25
- 87,2 20 Moyenne. . . 8,38
- Par jour 12,46 2,86
- On a analysé le lait trait le 1" septembre au matin.
- Densité à 15 degrés. . . . . 4032,6
- Beurre 3,30
- Lactine. . . . L 5,11
- Caséum, albumine. . . 3,94
- Substances minérales. 0,58
- Matières sèches 12,93
- Eau 87,07
- 100,QQ
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-
-
-
- 520
- EXPÉRIENCES SUR I.E BARATTAGE.
- La sécrétion lactée a augmenté très-notablement par l'addition de la farine à la ration de foin. La composition du lait n’a pas été modifiée.
- VIII. Ration de foin.
- On a jugé convenable de remettre la vache au régime du foin seul pour constater si, dans l’expérience VII, l’augmentation du lait était due à l’influence de la farine.
- Lait.
- 2 septembre. . . 15 4,05 3,90 7.93
- 3 » ... 15 4,00 3,80 7,80
- 4 » ... 12,7 4,00 3,48 7,48
- 3 .» ... 11,0 4,20 3,48 7,68
- 53,7 Moyenne. . . . 7,73
- Par jour........... 13,42
- On a analysé le lait trait le 5 septembre au matin.
- Densité à 15 degrés............. 1030,0
- Beurre.....................7 3,96
- Lactine........................ 5,46
- Caséum, albumine............... 3,13
- Subtances minérales............ 0,60
- Matières sèches............... 13,15
- F.a».......................... 86,83
- 100,00
- Le rendement en lait a diminué. La composition est restée à peu près dans les limites constatées dans l’expérience VII. Il y a cependant un léger accroissement dans la proportion de beurre.
- IX. G raine de lin ajoutée à la ration de foin.
- Cette expérience a été faite pour savoir si une substance riche en matière grasse augmenterait la proportion de beurre dans le lait.
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-
- EXPÉRIENCES SUR LE BARATTAGE. 32i
- La graine de lin, broyée, a été délayée d'abord dans de l'eau bouillante. Ensuite on a ajouté de l’eau froide pour ramener à la température de 30 à 35 degrés. Le breuvage consistait en I partie de graine et 2 parties d’eau. La vache en recevait deux fois par jour, le matin cl le soir; avec chaque kilogramme de graine elle prenait ainsi 2 litres d'eau.
- 6 septembre. . . 41,0 1 3,70 3,40 7,10
- 7 » . . . 41,0 2 3,50 3,40 6,90
- 8 » . . . 11,0 2 3,40 3,50 6,90
- 9 » . . . 12,0 2 3,25 3,35 6,60
- 40 . » . . . 10,3 2 3,30 3,35 6,83
- 41 » . . . 10,5 2 3,40 3,30 6,70
- Par jour 66,0 41,0 44 4,83 Moyenne. . . 6,84
- Le lait trait le 11 septembre au malin a été analysé.
- Densité à 15 degrés.......... 1031,6
- Beurre.......................... 4,01
- Lactine........................ 5,25
- Caséum, albumine............... 3,45
- Substances miuérales. . . . 0,62
- Matières sèches................ 43,33
- Eau............................ 86,67
- 100,00
- La vache au régime dans lequel il entrait de la graine de lin a mangé moins de foin. La composition du lait ne diffère pas notablement de celle du lait obtenu dans l’expérience VI; et il est remarquable que la proportion de beurre n’ait pas augmenté, quoique dans 4kU,83 de graine consommée chaque jour par la vache il y ait 300 à 400 grammes d’huile.
- La sécrétion du lait a diminué. Serait-ce parce que 1*“,83 de graine ne nourrissaient pas autant que les 4 kilogrammes de foin que la vache laissait dans le râtelier? ou bien cette diminution est-elle la conséquence de l’âge de la traite?
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- 522
- EXPÉRIENCES SUR LE BARATTAGE.
- X. Uatim de foin.
- Pour s’assurer si la diminution dans le rendement, reconnue dans l'expérience VIII, dépendait de l'âge de la traite, on a remis la Tache au régime du foin.
- Lait.
- 12 septembre. . . . 12,3 3,63 3,100 6,73
- 13 » 12,5 3,10 3,13 6,23
- H » 12,5 3,20 3,10 6,30
- 15 *> 12,5 3,45 3,10 6,55
- 16 » .... 12,5 3,20 2,45 3,65
- 17 » .... 12,5 3,10 2,93 6,03
- Par jour. . . . 12,5 Moyenne. . . ' 6,26
- Le rendement a continué il baisser.
- Le 30 septembre, la vache a fourni 6“',o0 de lait, en consommant la même quantité de foin.
- Le 3 octobre, le lait a été analysé.
- Densité à 15 degrés......... 1031,0
- Beurre.......................... 3,80
- Lactine........................ 4,7i
- Caséum, albumine................ 3,89
- Substances minérales. . . . 0,65
- Matières sèches................ 13,08
- Eau............................ 13,08
- <00,00
- La vache avait fait son veau le 21 février, c’est-à-dire depuis deux cent vingt-cinq jours; comme une vache porte pendant environ quarante semaines, elle devait vêler vers le 27 novembre. On approchait donc de l’époque du part. Aussi le lait continuait-il à diminuer. Il était intéressant d'examiner si la constitution du lait serait modifiée par cette circonstance.
- On a, par conséquent, soumis à l’analyse le lait d’une vache
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-
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-
- EXPÉRIENCES SUR LE BARATTAGE. 323
- de la môme race, qui devait vêler dans un mois. La ration était du trèfle vert : on n’en obtenait plus que 2 litres de lait par vingt-quatre heures.
- Densité à 15 degrés.......... 1031,6
- Beurre..................... 5,47
- Lactine..................
- Caséum, albumine......... 3,74
- Substances minérales. . . 0,85
- Matières sèches........... 15,47
- Eau....................... 86,92
- 100,00
- On a aussi analysé un lait pris quelques jours avant la partu-rition. La vache d’où il provenait était à peu près tarie; c'est à peine si, en vingt-quatre heures, elle en donnait 1 litre.
- C’était une race de la montagne, petite, osseuse, mais excellente laitière.
- Densité à 15 degrés.......... 1028,6
- Beurre.............
- Lactine............
- Caséum, albumine. .
- Substances minérales
- Matières sèches...........15,40
- Eau.......................84,60
- 100,00
- Ces deux laits avaient cela de commun, qu’ils contenaient de fortes proportions de beurre.
- L’âge de la traite apporte une assez grande incertitude dans les recherches sur l’influence de l’alimentation sur la sécrétion lactée. J’ai fait autrefois des observations sur la diminution du lait rendu par une vache saillie, à mesure qu’augmentait le temps écoulé depuis le part. Je me bornerai à rappeler ici un de ces résultats.
- . 6,20 . 2,89
- . 5,31
- . 1,00
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-
-
-
- 321
- 9' mois 4 0e mois 41e mois
- EXPÉRIENCES SUR LE BARATTAGE.
- Lait mesuré.
- après le vêlage (2
- Uin). ... 280 .... 310 .... 310 .... 292 .... 304 .... 229 .... 204 .... 191 .... 165 .... 90
- Par jour 10 « 10
- » 10
- » 9,7
- » 9,8
- » 7,6
- » 6,6
- » 6,2
- » 5,9
- » 2,9
- » 1,0
- 20 jours). 20
- DEUXIÈME SÉRIE.
- On a fait une deuxième série d’expériences sur une vache noire, de la race de Fribourg, pesant 538 kilogrammes.
- Cette vache a fait son veau le 14 juin à minuit. A 5 heures du matin, on l'a traite; elle a donné environ 6 litres de lait, ou plutôt de colostrum d’un blanc jaunâtre. Après l’avoir bien mélangé, on a en pris un échantillon pour l’analyse. Ce colostrum s’est coagulé à la chaleur du bain-marie. La vache recevait des remoulages.
- Densité à 15 degrés.......... 1051,8
- Beurre..............
- Laclinc.............
- Albumine, caséum. .
- Substances minérales
- Matières sèches........... 20,75
- Eau.......................79,25
- 100,00
- Le 15 juin, à 5 heures du matin, la vache a donné 3 litres de lait ayant encore l’aspect du colostrum, moins coloré cepen-
- 2,78
- 2,77
- 14,35
- 0,85
- p.524 - vue 524/662
-
-
-
- EXPÉRIENCES SUR LE BARATTAGE. 385
- dant, et d'une densité de 1034,8 à <5 degrés; on a trouvé par l’analyse :
- Beurre..................... 3,00
- Lacline.................... 4,34
- Albumine, caséum......... s,49
- Substances minérales . . . 0,80
- Matières sèches.......... 14,23
- Ean......................83,T7
- Le 40 juin, à 3 heures du matin, la vache a donné 3’",30 de lait ayant & peu près l'aspect normal.
- Densité à 13 degrés.......... 1033,9
- Beurre..................... 3,38
- Lactine.................... 4,34
- Caséum, albumine......... 3,00
- Substances minérales. . . 0,77
- Matières sèches........... <3,33
- Eau....................... 80,43
- <00,00
- Au bain-marie, il y a eu une légère coagulation, mais le liquide ne s’est pas pris en masse.
- Les observations ont été commencées le < 4 juillet.
- XI. Ration de foin.
- Uit.
- 24 juillet............<3
- 23 » <3
- 26 # 13
- 27 » <3
- 28 s ..............13
- 29 » 13
- 30 » <3
- Par jour. ... <3
- VU.
- 0,80 7,10 13,80
- 7,20 6,70 13,90
- 7,10 6,95 U,05
- 7,<3 7,30 14,45
- 7,43 6,80 14,90
- 7,30 6.80 44,40
- 7,35 6,90 44,25
- Moyenne. . . . 14,12
- 34
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- 3*2« EXPÉRIENCES SCR LE BARATTAGE.
- Le lait trait le 30 juillet au matin a été analysé.
- Densité à 15 degrés. ...... 1032,2
- Beurre..................... 3,42
- Lactine.................... 4,85
- Caséum, albumine......... 3,02
- Substances minérales. . . 0,69
- Matières sèches........... 11,98
- Eau........................88,02
- 100,00
- XII. Addition d’orge à la ration de foin.
- L’orge a été donnée, matin et soir, en farine que l’on délayait dans 4 parties d’eau. La vache, en prenant en breuvage I ou 2
- kilogrammes d’orge, buvait ainsi i à 8 litres d'eau.
- Lait.
- 31 juillet 15 2 7,10 7,15 14,23
- in août 13 2 6,80 6,80 13,60
- 2 » .... 14,5 2 7,30 7,00 14,30
- 3 » .... 15 « 7,10 6,20 13,30
- 4 » .... 15 2 7,00 7,70 14,70
- 5 » .... Il 1 6,40 6,70 13,10
- 83,3 11 Movenne. . . 13,88
- Par jour. . . 14,25 1,83
- Le lait du 5 août a été analysé.
- Lait.
- Densité à 13 degrés. \ 1029,7 1028,7 Mo;mm
- Beurre . 4,99 4,92 4,91
- Lactine.. . . . 4,86 4,92 4,89
- Caséum, albumine. . . . 2,74 2,87 2,80
- Substances minérales. . 0,80 0,80 0,80
- Matières sèches . 13,30 13,31 13,40
- Eau . 86,70 86,49 86,60
- 100,00 400,00 100,00
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- EXPÉRIENCES SCR LE BARATTAGE.
- Le rendement en lait est resté à peu près ce qu’il était dans l’expérience XI. Les analyses indiqueraient une très-notable augmentation dans la proportion de beurre.
- La vache a été saillie le 5 août.
- XIII. Ration de trèfle vert.
- Suivant un usage adopté en vue de diminuer les chances de météorisation, le trèfle n’était mis dans le râtelier qu’après avoir passé vingt-quatre heures dans le futta'gang. Il était alors moins aqueux. C’est à cet état qu’on le pesait.
- Lait.
- 6 août. . . . . 60 6,60 6,90 13,50
- 7 9 ... . . 61 7,30 7,10 14,60
- '8 . 82,5 7,40 6,60 14,00
- 9 > . . . . 52,3 7,30 7,30 14,60
- <0 » . . . . 31 6,90 7,30 14,20
- Il 9 ... . 52 7,10 7,60 14,70
- 12 » . . . . 54 7.00 7,10 74,18
- 13 » . . . . . 53 6,00 6,70 12,70
- U » . . . . *7 5,70 6.36 12,06
- Par jour. . 483 . 53,67 Moyenne. . . . 13,83
- Le lait trait le 14 août au matin a étc analysé.
- Densité à 15 degrés.......... ) 329,5.
- Beurre..................... 5,06
- Lactine.................... 5,22
- Caséum, albumine......... 8,71
- Substances minérales. . . 0,70
- Matières sèches............13,69
- Eau........................86,31
- 100,00
- Le rendement n’a pas plus changé que la composition. Une forte proportion de beurre que l'on n’aurait pas manqué d’attribuer au régime du vert, si l’on n’eût pas trouvé la môme ri-
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- 528 EXPÉRIENCES SUR LE BARATTAGE.
- chesse en beurre dans le lait de l’expérience XII, alors que la
- vache était rationnée avec du foin et de l’orge moulue.
- XIV. Ration de foin.
- La vache a été mise au régime du foin. On lui en donnait 15 kilogrammes toutes les vingt-quatre heures; elle l’a mangé sans en laisser dans le râtelier.
- un.
- FwUu - tol4.
- 13 août 13 7,30 6,35 43,65
- 16 » 15 7,30 6,30 13,60
- 47 » 15 6,10 6,55 42,65
- 18 » 15 6,50 6,20 12,70
- 19 » 45 6.73 6,00 12,75
- 20 » 15 3,50 5,60 11,10
- 21 » 45 6,25 5,45 11,65
- 22 - 45 3,43 6,40 14,85
- 23 » 15 5.50 6,00 41,50
- Par jour. . . . HT Moyenne. . . . T2.38
- On a analysé le lait du 20 août Densité à 45 degrés au matin. . 1030,0.
- Beurre . . 3,74
- Lacline. . 5,12
- Caséum, albumine 2,4$
- Substances minérales. . . 0,70
- Matières si SiChPî 4 2,04
- Eau. . . . 8;.96
- 100,00
- il y a eu une assez forte diminution dans la sécrétion et dans la proportion du beurre.
- XV. Addition de lu mêlasse à la ration de foin.
- Certaines idées théoriques ont conduit M. Chossat à penser que le sucre favorise la production de la graisse dans l’organisme des animaux. Les travaux de l'un de mes élèves, Letel-
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- IXPÊRIEXCES SL R LH* BARATTAGE. 521»
- lier, ont montré qu’en se plaçant dans les mêmes conditions que celles où avait observé M. Chossat, le sucre ne produit pas de matières grasses \ C’est pour savoir si le sucre augmenterait la proportion de beurre dans le lait qu’on en a introduit dans la ration de la vache. La mélasse de sucre de canne, de très-bon goût, a été donnée, diluée dans quatre fois son poids d’eau ; de sorte qu’en en prenant I kilogramme, la vache bu.vait 4 litres de ccJiquide. Chaque jour on mettait dans le râtelier 15 kilogr. de ioin; comme oii l'a toujours fait, on pesait ce qui restait ù la fin de la journée.
- Lait.
- 24 août. . . . . . 13,0 1 6,10 6.20 12,30
- 25 * . . . . . . 13,0 ! 6,03 3,60 11,63
- 26 * . . . 13,2 ! 5,33 3,30 10,63
- 27 » . . . 13,3 2 6, ! S 5,80 H, 95
- 28 » . . . . . . 12,3 3 6,13 0,15 12,30
- 29 » . . . . . . 13,0 3 3,70 6,15 11,85
- 30 » . . . . . . !3,0 3 5,30 11,35
- 31 > . . . . . . i 4,0 3 3,39 3,30 11,09
- ! D9.2 17 Moyenne. . 11,07 Par jour. . . . 13,63 2,125
- Le lait du 31 août au matin a été analysé. On a voulu, en exécutant cette analyse, constater la richesse en matière grasse aux diverses périodes d’une môme traite. Pour atteindre ce but, on a recueilli successivement et séparément le lait à mesure qu'il sortait du pis.
- La première prise a pesé . . 30^'
- La deuxième................... 628
- La troisième.............. 1293
- La quatrième................. 13Cu
- La cinquième................. 1363
- La sixième.................... 313
- Poids de la traite. . 5591
- I. Letellier,
- îles de chimie et de physique, 3* «éric.
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- 530 EXPÉRIENCES SUR LE BARATTAGF.
- Le lail de chaque prise a été analysé.
- \K 2* 3e 4‘ 5* 6'
- Beurre 1,70 1,76 2,10 2.54 3,14 4,08
- Lactine 5,13 5,14 5,41 5.15 4,98 4,98
- Caséum, album. . 2,94 3,32 3,00 2,99 2,81 2,91
- Subs. minérales. . 9,79 0,53 0,64 0,55 0,70 0,70
- Matières fixes. . . iJ,4î lu,73 lu.bo 11,23 rns ii,t)7
- Eau 89,33 39,23 89,13 88,77 88,37 87,33
- it)0,uo 400,00 4 00,00 lui),OU 10ü,OU 100,00
- Densité a 13 degrés 1033,8 4032,9 4032,5 1032,6 1031,2 1030,1
- Orfi*.
- prise ... 398 6,766 20,417 11,701 2*786
- J' prise . . . 628 11,053 32,279 23,050 3,348
- 3* prise ... 1293 27,195 66,174 38,850 8,288
- 4* prise . . . 1390 35,300 71,583 41,561 7.643
- 3' prise . . . 1363 49, lit 77,937 43,977 10,935
- 6' prise . . . 313 12,852 45,687 9,167 2,205
- Total. . . . 35SM 442,313 284,079 i 68,306 33,227
- On en déduit pour la composition moyenne du lait de la traite du 31 août au matin :
- Beurre.................... 2,55
- Lactine................... 5,08
- Caséum, albumine......... 3,01
- Substances minérales . . . 0,63
- Matières fixes........... 44,27
- Eau.......................88,73
- 400,00
- Ainsi qu’on le savait déjà par les analyses du lait d’ânesse et du lait de vache faites par M. Peligot et par M. Reiset, le lait est bien plus riche en beurre à la fin de la traite qu’au commencement.
- Par la ration où la mélasse est intervenue, le rendement en lait a baissé d’à peu près 1 kilogramme par jour. La question de savoir si cette baisse est due à l’àge de la traite et non au
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- EXPÉRIENCES SUR LE BARATTAGE. 3?l
- régime se reproduit toujours; mais la richesse en beurre a notablement diminué sous l'influence de la mélasse, bien que dans les 2v“,125de ce sirop, pris chaque jour, il entrât probablement l*n,70 de sucre, ce que peuvent contenir 22 kilogr. de betteraves. Au reste, depuis longtemps nous nous sommes aperçu dans la pratique que la betterave, malgré sa richesse saccharine, ne pousse pas à la production du beurre quand on la fait entrer en forte proportion dans le régime de la vacherie.
- La vache a pris avec avidité la boisson sucrée, et, par la consistance de ses excréments, on a pu s'assurer que la mélasse, même à la dose de 3 kilogrammes, n'avait pas exercé une action laxative; néanmoins, l'appétit de la vache pour le foin a diminué : il est resté dans le râtelier, toutes les vingt-quatre heures, 1M,,6de ce fourrage.
- XVI. Ration de foin.
- La vache a été mise au régime du foin.
- Lait.
- 1*r septembre. ... 14
- 2 » .... 13
- 3 » .... 15
- 4 » .... 13,7
- 5 » .... 12,3
- 70,0
- Par jour.....14,0
- 5,63 5,90 11,33
- 3,83 5,60 11,45
- 5,00 6,10 11,70
- 5,80 3,60 11,40
- 5,80 3,10 10,9a
- Moyenne. ... 11,40
- Le lait du 3 septembre au matin a été analysé.
- Densité à 13 degrés......... 1031,0.
- Beurre.................... 3,08
- Lactine................... 5,45
- Caséum, albumine.......... 2,91
- Substances minérales . . . 0,64
- 12,08
- 87,92
- I00,0i>
- Matières sèches. Eau............
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- 532 EXPÉRIENCES SÜR LE BARATTAGE.
- Le rendement est resté ce qu’il était dans la dernière expérience. Le lait contenait un peu plus de beurre.
- XVn. Addition de la graine de lin à la ration de foin.
- Comme dans l’expérience IX, faite avec la vache blanche, on s’est proposé de rechercher si un aliment très-riche en principes gras déterminerait un accroissement de beurre dans le lait. La graine de lin broyée a été donnée en breuvage deux fois par jour. En consommant 1 kilogramme de farine de lin, la vache prenait 2 litres d’eau.
- Lait.
- F*â>. sa* ' S*r.. Total.
- C septembre. . . 12,b i 5,1 À 5,70 10,80
- 7 »... 11,0 2 4,80 4,40 9,20
- 8 »... 12,0 2 4,90 5,10 10,00
- 9 » . . .* 12,0 2 5,00 5,00 10,00
- 10 »... 10,5 2 4,95 4,70 9,65
- fl » ... 10,5 2 3,45 4,70 40,15
- 153 Par jour. . . 11,48 14 1,83 Moyenne. . . 9,97
- Le lait du 11 septembre au matin a été analysé.
- Densité à 15 degrés. . . . 1029, ,5.
- Beurre.... 3,84
- Lactine. . . . 4,86
- Caséum, albumine. . 2,98
- Substances minérales . . . 0,69
- Matières fixes. 12,37
- Eau 87,63 100,00
- Le rendement a continué à baisser. La proportion de beurre dans 100 de lait est montée de 3,08 à 3,84; néanmoins, cette dose ne dépasse pas la proportion normale, quoique, chaque jour, dans la ration, il entrât près de 400 grammes d’huile de lin.
- Sous ce régime, la vache a con
- isommé moins de foin.
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-
- EXPÉRIENCES SUR LE BARATTAGE.
- 533
- XVIII. dation de foin.
- Pour savoir si la diminution d’un dixième dans le rendement en lait que l’on venait de constater dépendait du régime dans lequel il était entré une graine oléagineuse, régime ayant pour effet de réduire la consommation du foin, ou si cette diminution de rendement était simplement une conséquence de l’âge de la traite, la vache a été de nouveau rationnée avec du foin seulement, toujours donné à discrétion.
- Lait.
- 12 septembre . . t2,3 5,23 4,30 9,55
- 13 » 12,3 4,40 4,63 9,05
- 14 » 42,0 4,43 4,83 9,30
- 15 * 43,0 4,20 4,60 8,80
- 16 » 43,0 4,95 4,20 9,45
- 17 » 42,0 4,60 4,35 8,95
- 75,0 Moyenne. . . . 9,13
- Par jour. . . . 42,5
- Le lait du t 7 septembre au matin a été analysé.
- Densité à ta degrés. 4031,0.
- Beurre. . . 3,74
- Lactine. . . 4,97
- Caséum, albumine. . . . . 2,89
- Substances minérales . . . 0,69
- Matières sèches. . . . . . 42,20
- Eau.. . . . 87,80
- 100,80
- Le rendement a continué à baisser, si on le compare à celui de l’expérience précédente. La composition du lait n’a pas varié notablement. La proportion de beurre, qui était de 3,84, est devenue 3,74.
- La vache a mangé par jour un kilogramme de foin en plus qu’elle n’en consommait dans l’expérience XVII.
- J’ai réuni dans un tableau les résultats constatés dans le cours
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- 334 EXPÉRIENCES SUR LE BARATTAGE,
- de ces recherches, en mettant en regard de la production du lait l’âge de la traite, le temps écoulé depuis l’époque à laquelle la vache avait vélé.
- Ces analyses confirment ce que j’ai reconnu autrefois dans une suite d'observations faites dans nos étables, à savoir: que la nature des aliments n’exerce pas, comme on l’a prétendu, une influence bien marquée sur la constitution chimique du lait (je ne dis pas sur la qualité, sur la saveur, l'arôme}1. Je reproduirai ici les données qui ont conduit a cette conclusion, en rappelant 1. Boujsingault, Economie rurale, t. Il, p. 522, 2* édition.
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- I.XPÉRIENCKS SCR LE BARATTAGE. 3»
- qu'à l’époque à laquelle elles ont été obtenues on ne dosait pas la lactine aussi exactement qu’on l’a fait depuis.
- Composition du lait produit sous f influence <le divers régimes: les vaches étant rationnées avec Véquivalent de 15 kilogrammes de foin
- [race de Schicii fs). æE.
- Foin 4,3 4,7 3,7 12,3 87,7 200 jours.
- Foin; trèfle vert 3,5 4,5 3,® 11,2 88,8 •24 »
- Trèfle vert . . . 3,5 4,2 34 13,2 86,8 204 »
- Trèfle vert. . . 3,5 5,2 3,9 12,6 87,4 35 »
- Foin; pommes de terre . . . 4.8 5,1 3,6 13,5 85,5 176 »
- Pom*. de terre. 4,0 5,9 3,6 13,5 86,5 229 »
- Betteraves . . . 4,0 5,3 3,6 12,9 87,1 215 »
- Navets 4,2 5.0 3,2 12,1 87,6 207 >
- Topinambours. 3,5 5,5 3,3 12,5 87,5 290 »
- Ces recherches tendent à établir qu’un aliment riche en principes gras n’élève pas perceptiblement la proportion (lu beurre dans le lait sécrété par la vache qui le consomme. En effet :
- La moyenne du beurre contenu dans 100 de lait produit, sous l’influence d’une ration dans laquelle il n’entrait ni tourteau de
- colza ni graine de lin, a été......................3,71
- 100 de lait, produit sous l’influence du tourteau,
- contenaient (II) : beurre........................3,34
- 100 de lait, produit sous l'influence de la graine
- de lin, contenaient (IX).........................4,01
- 100 de lait, produit sous l’influence de la graine de lin, contenaient (XVII).......................3,84
- La différence en faveur de l’intervention d’un aliment chargé de graisse est bien peu de chose, et, en consultant le tableau, l’on y trouve des laits riches en beurre, sans que la ration mise dans le râtelier ait contenu des tourteaux ou des graines oléagineuses.
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- 536 EXPÉRIENCES SCR LE BARATTAGE.
- Par exemple :
- 100 de lait, venant d'un régime au foin seul (VÜÏI), renfer-
- maient : beurre............................. 3,96
- 100 de lait, d’un régime foin et orge (XII), renfermaient : beurre.......................... 4,9!
- 100 de lait, d’un régime au trèfle vert XIII), renfermaient : beurre....................... 3,96
- Ces proportions de beurre., supérieures à la proportion moyenne, se présentent assez fréquemment dans la lactation, sans que Ton puisse les attribuer à la nature ou à la quantité des aliments consommés par l’animal ; elles se montrent et disparaissent sans causes apparentes. Ce qui frappe dans l’ensemble de ces analyses, toutes exécutées par le môme procédé et par le môme opérateur, c’est la constance de la proportion de lac-tïne; cette constance a, je crois, été signalée pour la première fois par M. Poggiale; depuis que le dosage de ce glucoside a été perfectionné, elle devient de plus en plus manifeste, et on la voit persister, quelles que soient les variations que subissent les proportions de matières grasses ou de substances albuminoïdes. Dans le cours de ce travail, il ne s’est présenté qu’une exception, encore était-ce dans un lait d’une composition véritablement anormale, provenant d’une vache à peu près tarie, puisqu’elle ne rendait plus qu’un litre par jour. Dans 100 de ce lait, trait peu de temps avant le vêlage, on a dosé 2,9 de lac-line: une très-forte proportion de beurre, 6,2, et une proportion non moins forte de principes albuminoïdes, 3,3. C’est seulement dans le colostrum que l’on a rencontré une aussi faible quautité de lactine : 2,8 pour 100. et 4,3 un peu plus tard. Dans le colostrum il y a aussi,comme danslelait de la vachetarie,de fortes proportions de principes albuminoïdes : 14,4 d’abord, puis plus tard 4,34 pour 400. 11 y a toutefois cette différence que dans le colostrum la proportion de beurre est plus faible que dans le lait.
- Dans des recherches faites avec précision, quand on a, d’un côté, pesé exactement l’aliment mis dans le râtelier; de l’autre, le lait rendu par la vache, il est possible d’exprimer la relation qui existe entre lè fourrage consommé et le lait produit. Ce rapport a de tout temps excité l’intérêt des cultivateurs ; mais, il
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- EXPÉRIENCES SCR LE BARATTAGE. 33;
- faut bien le reconnaître, les nombres présentés par des observateurs d'ailleurs très-consciencieux sont loin de s'accorder entre eux. Les variations tiennent évidemment à une circonstance que l’on a souvent négligé d’indiquer, loge de la traite, qui modifie singulièrement le rapport que l'on veut établir.
- Dans les expériences que je viens d’exposer, on est arrivé aux résultats que voici :
- Sous l’infiuennce de 100 kilogrammes de foin consommé :
- £iptvl«KU. Ut évitait. As* *e la.lnlH.
- XI.........9i kilogrammes. 43 jours. 1
- XIV. . . . 82 » 63 »
- XVI .... 81 » 78 » ( Vache noire-
- XVIII ... 73 » 95 » ]
- 1.............63 » 433 » 1
- IV.........62 » 160 » I
- VI.........5t a 180 » s Vache blanche.
- VIII. ... 38 » 193 »
- X............ 30 » 206 » I
- Ce sont des rapports fort différents de ceux adoptés par les praticiens; ainsi 400 kilogrammes de foin produiraient :
- D’après Veit........... 33 litres de lait.
- » Pabst..........37 à 49 a
- a Dailly......... 30 à 40 a
- La moyenne, dans nos étables, a été 43 litres1; quelques observations portant sur une seule vache ont donné, toujours pour 400 kilogrammes de foin consommé, 40,43, 38 litres de lait. Le rendement en lait dépend donc de l'Age de la traite. Lorsqu’il s’agit d’une vache que l’on fera saillir, le maximum a lieu après le vêlage, avant que la vache porte; puis il baisse graduellement, à mesure que le fœtus se développe, pour cesser entièrement lors de l’apparition du veau, pesant 30 à 53 kilogrammes; et comme, après le part et durant tout le temps de la gestation, la vache est rationnée avec la môme quantité de fourrages, il s’ensuit que, selon que l’on prendra l’époque de l’abondance ou
- 1. Bousstngaull, Économie rente, t. Il, p. 524, 2e édition.
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- îî3ü EXPÉRIENCES SUR LE BARATTAGE,
- l’époque de la rareté du lait, on trouvera que la sécrétion accomplie sous l’influence d’une consommation de 400 kilogr. de foin sera plus ou moins forte. Il est aisé de se convaincre qu’il en est ainsi, et, pour le démontrer, je présenterai d’abord les observations faites sur une vache (Formosa), qui avait vêlé le 2 juin. Comme toutes les bêtes de l’étable, sa ration quotidienne était 4 5 kilogrammes de loin en nature ou en équivalents.
- Lait rendu.
- En juin . 380,5 43,6 94
- En juillet . . 450,5 44,5 97
- En août . 379,5 12,2 84
- En septembre. . . . . 301,0 10,4 67
- En octobre . . 187,5 6,0 40
- En novembre. . . . 426,0 4,0 27
- En décembre . . . , . 97,0 3,1 24
- La moyenne de lait rendu par jour, dans le cours de l’année, par des vaches de la même race, soumises au même régime, étant de 6 à 7 litres, il s’ensuit que le lait attribuable à Tin-fluence de 400 kilogrammes de foin sera en moyenne de 40 à 47 litres : c’est ainsi, sans le moindre doute, qu’a été obtenu le rapport exprimé par les praticiens. Voici, au reste, des observations faites sur les deux vaches qui ont fourni le lait dans ces expériences. Chaque traite était reçue dans un baquet jaugé. Les vaches ont été rationnées à raison de 15 kilogrammes de foin, soit en nature, soit en équivalents Les jaugeages sont donnés par décades.
- I. Vache blanche ayant vêlé le 21 février 4850.
- 4*'-l0 avril...... 120,0 12,00 43 80
- 4 1-20 » .... 415,5 14,55
- 24-30 » ....115,0 11,30
- l”-10 mai........ 104,0 10,40 74 69
- 41-20 »......... 98,3 9,85
- 21-34 »......... 95,0 9,50
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- EXPÉRIENCES SCR LE BARATTAGE.
- l"-li) juin 95,0 9,30 104 63
- 11-20 » 92,23 9,22
- 21-30 » 9»,i 9,22
- juillet .... 80,3 8,03 133 54
- 11-20 » .... 9S,2 9,82
- 12-31 » .... 103.3 9,41
- 1**-10 août 83,0 8,50 166 57
- 11-20 » 81,25 8,12
- 21-31 » 80,3 7,86
- 1®r-10 septembre . . 74,3 7,43 196 50
- 11-20 » 35,73 o,37
- 21-30 » 38,3 3,83
- Ier-10 octobre . . . 59,0 3,90 227 39
- 11-20 » . . . . 36,0 5,60
- 21-31 » . . . . 34,3 4,93
- 1«.10 novembre . . 45,0 4,31 237 30
- 11-20 » 41,0 4,10
- 21-30 » 37,0 3,70
- 1er-10 décembre . . 34,0 3,40 287 23
- 11-20 » 23,75 2,37
- 21-31 » 8,73 0,88
- l"-7 janvier 1859. 3,3 0,50 320 3
- La vache a vêlé le 20 avril 1859.
- II. Vache noire ayant vêlé le 10 juillet 1858.
- 23-31 juillet. . . . , 102,23 14,61 18 97
- 1--10 août. . . . . 137,5 13,75
- It-âO » . 129,23 12,93
- 21-31 » . . . . 131,3 11,96 49 80
- 1—-I0 septembre. . 107,25 10,73
- 11-20 > , 88,23 8,83
- 21-30 » 88,23 s,si 79 59
- 1"-10 octobre . . . 86,23 8,63
- Il-20 » . 84,0 8,40
- 21-31 » 82,5 7,50 110 50
- 1"-I0 novembre . . . 75,0 7,50
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- 340 EXPÉRIENCES Sl'R LE BARATTAGE.
- 11-20 » 73,25 7,33
- 21-30 » 76,0 7,60 lio 51
- 1 "-10 décembre . . 73,73 7,38
- 12-20 » 75,0 7,30
- 21-30 » 82,3 7,30 171 50
- lwr-20 janvier 1859. 80,0 8,00
- 41-20 > 74,0 7,40
- 20-31 » 71,3 7,15 202 48
- 1 "-10 février 33,0 5,30
- 41-20 » 54,3 3,45
- 21-28 > 40,0 5,00 230 33
- 4—-10 mars. 50,0 5,00
- 41-20 » . 49,75 4,98
- 21-31 » . 50,5 4,59 261 31
- 4 «-40 avril . 37,5 3,75
- 44-20 » . 30,0 3,00
- 24-30 » . 15,0 1,50 301 40
- La vache a vêlé le 43 juin 4859.
- On a pu voir que les aliments ajoutés à la ration normale n’ont pas provoqué une sécrétion du lait plus abondante; cela a tenu à ce que, dans la plupart des cas, la vache, en les acceptant, délaissait une partie des 15 kilogrammes de foin mis à sa disposition ; aussi n’était-elle pas toujours mieux nourrie avec la ration mixte, et, l'eût-elle été, que le lait ne serait pas devenu sensiblement plus abondant, parce que, dans la lactation comme dans l’élève et dans l’engraissement, les effets produits sont loin d’être proportionnels aux aliments ajoutés en excès au régime normal, et que, d’ailleurs, dans les expériences qui ont fait le sujet de ce travail, le supplément d’aliments réuni au foin, en vue de modifier la constitution du lait, était toujours donné en faible proportion. Aussi est-il bien reconnu dans la pratique que, sous le rapport pécuniaire, il est rarement avantageux de pousser au delà de certaines limites la production du lait, le développement des animaux, la formation de la graisse. '
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- LECTURE PUBLIQUE
- par M. DE JACOBI
- Al C0.NSERTAT01RE IMPÉRIAL UES ARTS ET MÉTIERS dans la Soirée du 6 Juin 1867.
- Messieurs et Mesdames,
- Si j’ose prendre la parole devant celte illustre assemblée, ce n’est qu’en cédant aux instances bienveillantes de MM. les directeurs du Conservatoire des Arts et Métiers. Les progrès réalisés ces dernières années dans la galvanoplastie, et que je serai assez heureux pour signaler dans cette conférence, ont fait supposer à M. le général Morin et à M. Tresca que l’histoire authentique de la découverte de cette nouvelle branche d’industrie offrirait quelque intérêt. Mes hésitations, messieurs, provenaient de ce que, dans cette enceinte, et devant une assemblée habituée à être témoin et juge de ce que les arts et l’industrie ont produit déplus merveilleux, je ne pouvais lui présenter des choses nouvelles. et de ce que je serais obligé de jeter un regard rétrospectif sur des faits accomplis, il y a une trentaine d’années. Mais ces hésitations, et surtout la répugnance que j’éprouve à parler de moi-même, ont dû céder à des considérations plus élevées.
- Tous les pays, messieurs, et vous n’en excepterez assurément pas lemien, ont le droit de revendiquer la part qui leur revient dans le grand trésor que présente l’ensemble des connaissances humaines. Ce trésor accumulé pendant des siècles, et auquel toutes les nations ont plus ou moins contribué, ne s’épuise jamais, Vil. 33
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- 542 LECTURE PUBLIQUE
- quoique tout îe monde soitîibre d’y puiser; ii a cela de particulier que, pluson le met en réquisition, plus sa richesse s'accroît. C’est, d’après la participation de chaque nation'à ce trésor, et parconsé-quent aux progrès de l’humanité, dans la plus vaste acception du mot, qu’est établi, dans les annales de l’histoire, le degré de civilisation conquis par les peuples, à chaque époque de leur existence. Quel que soit ce degré, et à quelque ordre de choses qu’il appartienne, c’est un devoir impérieux de ne pas y renoncer. Indépendamment de ces considérations, il n’y a pas de découverte ou d’invention dont l’histoire ne soit instructive, d’une part, en démontrant la nécessité d’observer avec une attention extrême tous les incidents, quelque insignifiants qu’ils paraissent, qui se produisent fréquemment dans le cours de travaux sérieux; d’autre part, en faisant apprécier l'importance des connaissances solides, indispensables pour en faire les bases des combinaisons réalisables, et se prémunir contre les entraînements de l’imagination, auxquels les inventeurs ne se livrent que trop facilement. D’ailleurs, l’histoire des grandes découvertes et des grandes inventions qui ont étendu le domaine des facultés du genre humain, ne présente-t-elle pas trop souvent un intérêt palpitant? N’a-t-elle pas ses veilles, ses anxiétés, ses luttes, enfin ses péripéties et son drame? Et même en remontant à ses origines, ne les trouve-t-on pas enveloppées du voile épais et impénétrable de la légende et du mythe ?
- Grâce à la vaste et rapide publicité des temps modernes, il semblerait qu’elles ne doivent plus rester ensevelies dans une désespérante obscurité, et cependant du chaos même où nous précipite la multitude de nos publications, naîtraient de nouveaux mythes, si les documents confiés à l'histoire n’étaient pas dictés par la conscience la plus scrupuleuse, et par la véracité la plus sévère.
- Pénétré de cette pensée, j’ai l’honneur d’exposer à cet auditoire d’élite, les documents constatant la priorité imprescriptible d’une découverte dont la fécondité est manifeste, aussi bien sur le terrain de la science que dans les applications splendides qu’elle a trouvées dans presque toutes les branches des arts et de l’industrie.
- En présence de l’importance des résultats obtenus, soyez, je vous prie, messieurs, des juges indulgents, lorsqu’il s’agira des
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- FAITE PAR M. DE JACOBI. 343
- erreurs dans lesquelles je fus induit avant d’avoir trouvé la vraie voie ; implacables, si je me rendais coupable du moindre écart de la vérité.
- Il y a certainement dans cette illustre assemblée quelques personnes qui ont été témoins de l’immense sensation produite dans toutes les parties du monde civilisé par la découverte de l’électro-magnétisme, en 1820. Bien que la pile de Yolta ait été découverte au commencement de ce siècle, cet appareil précieux dont l’empereur Napoléon Ier avait pressenti tout l’avenir, n’avait reçu jusqu’alors aucune application sérieuse, et môme, les recherches scientifiques entreprises dans le but d’approfondir les lois de la pile et du galvanisme, étaient restées presque infructueuses. La nouvelle carrière ouverte aux investigations sur la corrélation intime entre deux forces de nature entièrement différente en appareuce, fut suivie par les physiciens de tous les pays avec une ardeur sans exemple. Et quand on vit pour la première fois de grandesquantités de limailles de fer s’amonceler autour des bouts d’une aiguille à tricoter, eutourée de quelques tours d’hélice d’un fil dont les bouts étaient réunis à une pile ; quand on construisit ensuite des électro-aimants soutenant des poids énormes; quand, enfin, on fit des tentatives pour appliquer ces électro-aimants au mouvement des machines, la confiance dans l’avenir de ces forces remarquables fut bien plus affermie.
- J’aurais vivement désiré m'étendre davantage sur celle matière dont je me suis occupé pendant plus de dix ans. Ce n’est même pas sans regret que j’y renonce, car vous savez qu’on revient toujours à scs premières amours; mais je craindrais trop de m’écarter de mon but, et d’abuser de votre patience ; je ne me suis permis cette légère digression que pour rappeler combien l’étude approfondie des piles m’était indispensable : n'était-ce pas là, en effet, la source dans laquelle devaient être puisées en premier lieu les forces nécessaires au mouvement des machines? La génération actuelle ne peut s’imaginer avec quelles difficultés nous avions à lutter, à cette époque, dès qu’il s’agissait de recherches quelconques exigeant l’emploi d’un courant galvanique tant soit peu constant. Aussi, ce fut avec la joie la plus vive que tous les savants qui s’occupaient de cette partie de la physique saluèrent la pile à cloisons de Daniell. J’étais encore professeur
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- à l-université de Dorpat, lorsque, durant l’été de l’année 1836, je fis les premières expériences sur cette pile. Je m’étais servi d’abord d’une construction semblable à celle recommandée par M. Mullins ; mais cet appareil ne m’ayant pas satisfait, j’en construisis un tout différent, d’après le môme principe, appareil que j’employai plus tard sur une très-grande échelle. Cet appareil est décrit dans le bulletin scientifique de l’Académie impériale de Saint-Pétersbourg, où se trouve également une lettre, lue dans la séance du 3 février 1887 adressée à mon défunt collègue M. Lcuz, auquel je rendais compte de mes expériences sur la pile à cloisons. Cette lettre contient un passage où je faisais pressentir une nouvelle découverte en connexion avec les piles à cloisons. Cependant, pour compléter mes expériences antérieures, je revins momentanément au premier appareil.
- Peut-être, messieurs et mesdames, ne verrez-vous pas ici sans intérêt le cylindre en cuivre de Mullins, qui a été l’occasion de ma découverte, et que j’ai conservé religieusement.
- Afin de faire ces expériences, je dus charger mon domestique d’enlever la membrane desséchée et en partie déchirée dont ce cylindre était entouré, d’en nettoyer la surface, et de le couvrir d’une nouvelle membrane. En faisant cette besogne, il ôta d’abord une quantité notable de grains de cuivre cristallins et poudreux qui se détachaient facilement du cylindre; puis il vint me dire qu’en dessous de ces grains il y avait encore du cuivre qu’il ne pouvait enlever. Aujourd’hui, je ne puis encore comprendre qu’en jetant un regard sur cette couche de cuivre, j’aie pu supposer un instant qu’elle provenait de ce que le cuivre du cylindre était peut-être mal laminé, ou de ce que l’ouvrier n’en ayant pas eu d’assez épais, en avait doublé les feuilles.
- Mes soupçons, messieurs, vous prouvent combien j’étais peu gâté par le concours des ouvriers que j’étais obligé d’employer, et j’avoue à regret qu'à cet égard ma confiance n’a pu entièrement se consolider. Toutefois, vous verrez par la suite que, dans cette circonstance, c’étaient mes soupçons qui avaient tort.
- N’écoutant que mon premier mouvement, j’interpellai l’ouvrier, lui reprochant de m’avoir mal servi. Ses vives protestations furent pour moi un trait de lumière, qui me fit venir l’idée que je pourrais trouver les moyens de décider la question de l’origine de cette couche de cuivre. Je me mis aussitôt à la déta-
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- cher avec un outil tranchant, et je pus en enlever des feuilles d’une certaine dimension, minces et fragiles, il est vrai. En examinant ces feuilles avec le soin le plus minutieux, j’observai quelques traits de lime presque microscopiques, en correspondance exacte sur les deux surfaces, reproduits en creux sur la surface du cylindre et en relief sur la face intérieure de la feuille détachée. Enfin, vous pouvez voir, messieurs, sur les feuilles mêmes que j’ai l'honneur de vous présenter et que j’ai également conservées religieusement, que les moindres sinuosités provenant de coups de marteau se trouvent reproduites en sens
- La galvanoplastie fut le résultat ne cet examen scrupuleux, mais pour moi ce n’était alors qu’une observation curieuse qui m’avait appris :
- 1° Que le cuivre se réduit par le courant galvanique, non-seulement à l’état poudreux, eten grains cristallins, mais encore en feuilles cohérentes qui se laissent détacher, si la surface sur laquelle elles se sont déposées ne contracte avec elles qu’une adhérence imparfaite;
- 2° Que les molécules de cuivre segroupent d’une manière assez régulière pour reproduire, indépendamment de la configuration totale de la surface, les traits les plus délicats qui peuvent se trouver par hasard sur la surface de cuivre servant d’élément négatif.
- Quant à la première observation, ne soyez pas surpris, messieurs, que je la mentionne. Bien des choses vulgaires aujourd’hui nous étaient inconnues il y a trente ans. Rappelez-vous toujours que les progrès réalisés, à l’heure qu’il est, ont été préparés par vos pères à la sueur de leur noble iront; je ne fais aucun doute d’ailleurs que vous en ferez autant et même beaucoup plus pour vos petits-fiis.
- Eu ce qui concerne la seconde observation, malgré le «ruY admirant d’Horace, notre dévouement, notre admiration même se renouvelle toutes les fois que, en détachant de la planche le plus délicatement gravée possible la plaque de cuivre déposée, nous y trouvons la copie fidèle des traits les plus déliés, même de l'empreinte imperceptible de votre doigt, empreinte qui n’a ni élévation ni profondeur mesurable.
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- Ce n’est pas sans intention, messieurs, que j’ai appuyé sur le mot hasard; les physiciens sont parfois superstitieux, toujours méfiants quand i! s’agit de se prononcer sur une observation qu’ils n’ont faite qu’une seule fois, et dans des circonstances exceptionnelles. Il faut encore reconnaître les conditions dans lesquelles le phénomène observé se produit régulièrement. Depuis 1802, on s’était occupé de la réduction des métaux. En étudiant les ouvrages des physiciens qui traitaient cette matière, je ne pus trouver nulle part une observation analogue. Ce phénomène leur avait-il échappé? Mon observation me parut intéressante, comme pouvant offrir quelque éclaircissement sur l'agrégation moléculaire des métaux. Peut-être aussi pouvait-elle servir & quelque procédé utile sous le point de vue technique. Je n’avais pas noté le jour où je l’avais faite cette observation, mais j’ai trouvé dans mon journal que :
- Le 28 mars 1837 (9 avril} j’avais commencé une série d’expériences pour constater la loi de Faraday, relative à l’équivalence des atomes, et les effets definis du courant galvanique ; à cet effet, je me servis comme élément positif de zinc distillé, très-pur, que je m’étais procuré à grand’peine, et, voulant faire d'une pierre deux coups, je pris comme élément négatif, au lieu d’une feuille de cuivre ordinaire, une planche gravée ayant servi à imprimer mes cartes de visite. En deux jours et demi, il s’était réduit 29! grains (poids d’apothicaire) de cuivre, et dissous 303 grains de zinc, de manière qu’en employant le zinc distillé, il n’y avait eu qu’une perte de 3 0/0 par rapport au calcul. Cette expérience ayant réussi parfaitement d’un côté, il n’en fut pas de même de l’autre. II va de soi que j’avais pris les plus grands soins pour décaper aussi bien que possible la planche gravée, d’en éloigner cette trace dégraissé, et je n’eus ni cesse ni repos jusqu’à ce que toute plaque fût parfaitement mouillée par de l’eau.
- Vous souriez, messieurs, vous prévoyez le triste résultat que je devais obtenir, et qu’il était impossible de prévoir alors.
- En effet, je ne parvins d’aucune manière à détacher de la planche gravée la feuille de cuivre qui s’était déposée sur elle; j’en fus pour ma plaque de carte de visite ; mais j’obtins pourtant quelques fragments de la feuille galvanique dont le plus grand contenait très-nettement l’empreinte en relief de mon nom.
- ‘Ce fragment, je le destinais à être présenté encore en 1837 â
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- M. Becquerel père, à cet illustre physicien qui avait tant mérité de l’électro-chimie. Votre compatriote, le général Bazaine, du corps des ingénieurs des voies de communication russe, rentrant en France vers la fin de cette même année, pour rétablir sa santé, s'était chargé de remettre à M. Becquerel ce fragment, avec une lettre contenant la description de mon expérience. Je dois supposer que cet illustre savant n'a reçu ni ce fragment ni cette lettre. Le général Bazaine s’étant rendu au sud de la France, immédiatement après son retour à Paris, a été empêché, probablement par la maladie dont il était atteint, de s'acquitter de ma commission. Je n’ai pas gardé copie de cette lettre, mais je me souviens très-bien d’y avoir fait mention qu’il était presque superflu de décrire le procédé par lequel j’avais obtenu ce fragment, et que pour reproduire des empreintes semblables, il suffirait à un savant tel que lui de savoir que c’est par la voie galvanique qu’elles peuveut être obtenues.
- Un autre de vos compatriotes, décédé il y a queiques années, après avoir été plus de cinquante ans au service de la Russie, où il occupait une des plus hautes places dans le génie civil, mon illustre confrère le général Destrèrae, était présent lorsque j’ai confié à M. Bazaine les pièces dont j’ai parlé. A ma demande, M. Destrème m’adressa à cette occasion une lettre dont l’original se trouve également dans les mains de M. Becquerel, avec les autres documents que je lui ai envoyés.
- JEji Russie, comme aussi eu France, les lois sont très-sévères contre toute altération ou contrefaçon des monnaies du pays. Dans mon zèle de poursuivre ma découverte, et 11c voulant pas sacrifier toujours des planches gravées, je fus assez inconsidéré pour prendre une monnaie de cuivre afin de la reproduire en creux. Quoique jen’y aie pas réussi parfaitement, je fis néanmoins Toirles raorceauxque j’avais détachés de l’original à quelques-uns de mes amis, entre autres àM. Hoffmann, actuellement lieutenant général au corps des ingénieurs des mines, et connu par ses voyages dansl’Oural, et à M. Clauss, professeur de chimie, décédé il y a quelques années, et connu dans le monde savant par ses remarquables travaux sur les minerais de platine, et par sa découverte du Ruttien.
- Tout en admirant mon procédé, ils blâmèrent hautement mon Imprudence, et m’engagèrent à détruire mes contrefaçons, pour
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- ne pas m’attirer de désagréments. Je dus me reudre à leurs raisons, mais vous comprenez que ce ne fut pas sans de grands regrets.
- La direction spéciale que j’avais donnée à mes recherches scientifiques et mes occupations comme professeur à l’université de Dorpat ne m'avaient pas permis de continuer, avec l'ardeur que j’eusse souhaité y mettre, mes premiers aperçus sur la galvanoplastie. Quoique j’eusse entrevu bientôt le côté utile de ma découverte, je craignais néanmoins que les recherches pénibles auxquelles elle m’entraînerait ne me détournassent de mon but principal. Puis, je ne voulais la présenter au public qu’après avoir obtenu des résultats plus prononcés, plus sûrs et plus palpables. Ajoutez à cela qu’un ordre de S. M. l’empereur Nicolas m’avait appelé, au mois de septembre 1837,à Saint-Pétersbourg pour y continuer mes travaux sur les machines électro-magnétiques. Cette circonstance fut d’autant moins favorable au développement de ma découverte, que j’entrepris conjointement avec feu mon collègue, M. Leuz, des recherches très-étendues sur les électro-aimants, dont nous réussîmes à établir les lois complètes, lois qui servent aujourd’hui de base à toutes les applications, tant théoriques que pratiques, de ces remarquables appareils. Cependant, toutes ces circonstances n’auraient pas mis tant de retard dans le développement de ma découverte, si je ne m’étais pas trouvé, je dois l’avouer, dans une fausse route, et si je n'avais pas eu des idées préconçues, justifiées cependant par l’état de la science à cette époque. En effet le décapage des plaques servantde catodes devait être, dans ma pensée, aussi parfait que possible; et c’est justement ce qui avait déterminé l’adhérence du dépôt, conjointement avec d’autres circonstances dont je ne fatiguerai pas votre bienveillante attention. Et comment aurais-je osé diminuer la conductibilité et la force du courant, en couvrant la planche à copier, comme je le fis plus tard, d’un enduit très-mince d’une matière grasse quelconque? En outre, il me parut absolument nécessaire de rapprocher la planche gravée aussi près que possible du zinc du couple simple, dont je fis usage, et dont l'auge étroite que j'avais, par malheur, seulement à ma disposition contenait peu de liquide. Combien de fois me suis-je levé la nuit pour renouveler les cristaux de sulfate de cuivre qui s’étaient dissous! À la moindre négligence à cet
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- égard, j'obtenais un dépit brun, cassant, pulvérulent. Aujourd’hui, on sait comment s’y prendre pour obtenir de meilleurs résultats; il arriverait même difficilement qu'on se trouvât encore dans des conditions aussi désavantageuses que celles dans lesquelles je m’étais placé alors. Et comme toutes ces expériences et les nombreuses déceptions que j'éprouvai avaient absorbé beaucoup de temps, ce ne fut qu'en septembre 1838 que j'obtins enfin une copie galvanique irréprochable d’une planche de cuivre gravée en taille-douce, planche qui avait environ 3 pouces de long sur 3.5 de large.
- Cette plaque que j’aurai l’honneur de vous faire voir est donc la première copie d’une planche gravée qui ait jamais été produite au moyen du galvanisme, et c’est elle que le secrétaire perpétuel de l'Académie des sciences de Saint-Pétersbourg, JI. Fuss, présenta à ee corps savant, dans sa séance du 3 octobre 1838. Cet envoi fut accompagné d’une note contenant la description abrégée de mon procédé, note qui fut imprimée dans le 4e volume du bulletin scientifique de notre académie, p. 392, et reproduite le 30 octobre 1838 dans la gazette allemande de Saint-Pétersbourg.
- Je n’ai pas sous la main le texte de cette note, inutile d'ailleurs puisque j’indique les documents où vous pouvez la trouver.
- M. d’Ouvaroff, alors ministre de l’instruction publique, et président de l’Académie, ayant entrevu l’importance de mon procédé, s’empressa de porter cette planche galvanique, que j'avais fait entourer d’un joli cadre en argent ciselé, sous les yeux de S. il. l'empereur Nicolas I”'. Plus tard le ministre m'engagea à rédiger un article plus détaillé et plus à la portée de tout le monde; il fut imprimé d’abord dans la gazette russe de Saint-Pétersbourg, le 2i décembre 1838, et traduit après dans la gazette allemande du 29 décembre de la même année.
- Dès qu’il s’agit de faire connaître au public quelque chose de nouveau et d’intéressant, la rapidité de communication qui caractérise notre siècle n’est jamais en défaut; c'est ainsi que les deux articles mentionnés furent reproduits, en entier ou en extraits, dans la plupart des journaux allemands, anglais et français, entre autres dans le Journal des Débuts du il février 1839.
- En lisant les articles originaux, on trouvera que l'exposition
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- LECTURE PUBLIQUE de mon procédé est claire et précise. qu’il n*y a rien d’obscur ni de vague pour les personnes tant soit peu initiées aux théories et aux manipulations du galvanisme, au point même qu’ils suffisent pour mettre le lecteur en état de reproduire lui-même mes expériences. Si la plupart des personnes n’ont réussi dans leurs tentatives que beaucoup plus tard, la faute en a été assurément à elles, parce qu’elles ont voulu entreprendre des essais et des travaux auxquels elles n’étaient préparées par aucune des connaissances nécessaires, particulièrement à l’origine de toute application pratique des principes scientifiques.
- J’ai dit plus haut que j’avais de la répugnance à me livrer à des discussions de priorité. L’homme d’honneur descend au-dessous de son niveau, en protestant de sa bonne foi et de sa véracité. Aussi, me suis-je tu jusqu’à présent, — presque trente ans, Messieurs, —jusqu'au moment où la belle et glorieuse Fi ance ait justifié, par son approbation, la confiance inébranlable avec laquelle j'ai compté sur la sanction du temps, devant lequel se rectifient les jugements prématurés et s’effacent les intérêts mesquins de l’amour-propre et de la vanité.
- L’Académie des Sciences de Paris a été plus d’une fois dans le cas de prononcer sur des droits de priorité. Elle a établi, comme principe, que c’est la date delà publication ou de la présentation d’une découverteou d’une invention àune société savante ou à une autre corporation constituée officiellement et jouissant d’une notoriété publique ; que c’est cette date qui doit décider de la priorité due à l’auteur. En reconnaissant ce principe comme juste et équitable, il m’est interdit de parler de l’année 1837, comme celle de l’époque de ma découverte; je n’en puis prendre date que du 5/17 octobre 1838, jour de la communication qui en fut faite à l’Académie impériale des Sciences de Saint-Pétersbourg par son secrétaire perpétuel. Les prétentions élevées par M. Spencer sont réduites à néant par cette date même. Aussi ni lui ni aucun de ses partisans les plus 2élés n'a jamais réclamé une date antérieure à celle du 17 octobre 1838.
- M. Spencer n’a paru sur la scène qu’au moins sept mois plus tard, dans le courant du premier semestre de 1839.
- S’il y a néanmoins des auteurs qui, sans avoir pu, ou bien sans avoir voulu remonter aux sources, en parlant de ma découverte, ont mis le nom de 31. Spencer à côté ou même avant
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- FAITE PAR M. DE JACOBt. Soi
- le mien, sans avoir en même égard à l'ordre alphabétique, je fais aujourd’hui appel à leur loyauté, et je ne doule point qu’ils ne saisissent avec empressement la première occasion qui se présentera pour rectifier l’erreur dans laquelle ils se sont laissé induire involontairement.
- Mes premiers essais ayant été couronnés de succès, je m’empressai d’accélérer, autant que possible, le développement ultérieur de mon procédé. A cet effet, il suffisait d’aborder les problèmes qui se présentèrent naturellement, et qui devaient trancher la question sur l’étendue future des applications de la galvanoplastie.
- J’indiquerai rapidement les progrès que je parvins à réaliser dans les premiers mois de 1839 :
- 1“ le cuivre, ainsi que plusieurs métaux négatifs, tels que le platine, l'or, l’argent, m’ayant seuls servi jusque-là comme moules, je constatai l'emploi utile du plomb et de plusieurs alliages fusibles. En employant le cuivre jaune comme élément négatif, la forte adhérence du dépôt ne permet pas de détacher les épreuves.
- 2' Je constatai que l’application d’une légère couche d’huile, ou de quelque matière grasse sur l’élément négatif, facilitait singulièrement la séparatiou du dépôt de l’original.
- 3° J’introduisis l’électrode positive ; ce progrès fut occasionné parla nécessité de maintenir toujours au même degré de saturation la solution cuivreuse, et ensuite par cette réflexion que l’emploi du couple simple pourrait donner lieu à des difficultés dans beaucoup de cas qui se présenteraient en pratique; je fis l’emploi de substances non conductrices, comme moules : par exemple, de la cire, du plâtre,du bois, du carton, etc. Pour métalliser les surfaces, je meservis d’abord de différentes poudres métalliques, telles qu’on les trouve dans le commerce. Mais ces poudres, à l’exception de l’argent, comme il est employé en peinture, ne m’avaient pas donné de résultats satisfaisants, dès qu’il s'agissait de la reproduction d’objets d’une certaine délicatesse. En outre, ces poudres n’adlièrent pas bien sur certaines surfaces, et surnagent dans les liquides. Une circonstance fortuite, mais heureuse pour la galvanoplastie, me conduisit à l’usage bien supérieur du graphite, qui, à l’heure qu’il est, n’a été remplacé
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- par aucune autre matière, lorsqu’il s’agit de métalliser des surfaces non conductrices.
- Voici en quoi consista cet incident : il surgit dans le cours de mes travaux, mentionnés plus haut, sur l’application de l’élec-tro-magnétisme, comme force motrice.
- Il s’agissait pour moi de faire naviguer sur la Néva une grande chaloupe dont les quatorze ou seize rameurs devaient être remplacés par des roues à palettes, activées au moyen d'une machine électro-maguétique. D’après mon estimation, il fallait bien, pour y parvenir, une batterie de 400 à 500 couples de Daniell. C’était une rude besogne que la construction et le montage de cette batterie, d'autant plus que je voulais donner aux éléments la plus grande surface possible. Je fus donc obligé de renoncer à la forme cylindrique généralement usitée, et d’employer des caisses étroites, composées à grand peine de plaques poreuses en terre cuite, jointes ensemble d’une manière particulière. Il y a de cela vingt-huit ans, et à cette époque, messieurs, il eût été impossible de concevoir, même en rêve, des vases poreux d’une aussi grande dimension que ceux que vous voyez aujourd’hui dans les grandes usines de galvanoplastie. Enfin, cette batterie considérable se trouva heureusement installée sur le bateau et complètement chargée, non sans avoir fait éprouver au personnel de service des secousses fort désagréables. Mais jugez de mon désappointement en voyant l’effet de cette batterie rester beaucoup au-dessous de ce que j'en avais espéré! Après avoir examiné, avec des soins minutieux, tous les contacts et toutes les combinaisons, et avoir trouvé tout dans le meilleur ordre, je me convainquis enfin que c’était la forte cuisson d’un certain nombre de ces plaques en terre cuite dont j’ai parlé, qui avait affaibli la batterie eu opposant une trop forte résistance au passage du courant. Il fallut donc démonter toute la batterie et essayer chaque couple séparément au moyen d’un fil mince de platine d’une longueur telle, qu’un couple bien conditionné devait rendre ce fil incandescent jusqu’au rouge blanc. Les caisses poreuses des couples remplissant cette condition furent mises à part et marquées d’un G (Gut), pour ne pas les confondre avec les mauvaises, marquées d’un S (Sclilecht). Ce triage fait, j’obtins une batterie d’élite, avec laquelle je pus continuer mes expériences avec plus de succès.
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- Après quelque temps, je fis décharger et nettoyer cette batterie ; et ce fut alors que je m'aperçus, à ma grande surprise, que tous les G s'étaient recouverts d’un beau cuivre rose. J’en conclus que la mine de plomb dont on s’était servi pour tracer cette lettre était aussi bon conducteur que les poudres métalliques dont je faisais usage, et qu'à cause de l’onctuosité du graphite, cette substance était même beaucoup plus propre à métalliser les surfaces non conductrices.
- Ce sont là les points principaux qui servent de bases à la galvanoplastie du cuivre et sur lesquelles elle s’est établie pour prendre le grand développement qu’elle a reçu plus tard. Ce qui a été ajouté depuis par moi se borne à des détails de manipulation dont je ne vous entretiendrai pas, et à des recherches de nature scientifique qui sont publiées dans les écrits de l'Académie des Sciences de Saint-Pétersbourg. J’ajoute cependant qu'au mois de mars 1840, j’ai fait paraître un traité populaire de galvanoplastie, traduit immédiatement en plusieurs langues; en français, si je ne me trompe, par M. Boquillon, et reproduit en extraits ou en entier, dans un grand nombre de publications. Quant à mes autres travaux sur l’électro-métallurgie de l’or et de l'argent, je n’en ai publié que peu de chose. Je signalerai cependant ceux entrepris par moi dans cette direction, et qui ont reçu de la notoriété.
- Dès 1840, j'étais parvenu à produire des plaques et des médailles en or pur, en me servant d'une solution de chlorure d’or comme liquide, du platine ou de l’or comme catode et de l'or ou d’un alliage d’or et d’argent comme anode. Des quantités considérables d'or galvanique, en plaques parfaitement malléables, ont été produites en guise d’essai pour l’Hôtel de la monnaie impériale de Saint-Pétersbourg. J’ai aussi présenté une médaille en or galvanique à la section de l’Association britannique pour l’avancement des sciences, qui a siégé à Glasgow, en 1840. A l'occasion de la visite de S. M. le roi Frédéric-Guillaume IV, à Saint-Pétersbourg, en 1842, l’Académie fit hommage à cet auguste souverain d’une table votive en or pur, que je produisis également au moyen de la galvanoplastie, en employant comme anode de l’or argentifère fondu, retiré des mines de l’Oural. La plaque originale servant de catode avait été gravée sur une planche en platine. J’ai encore conservé quelques copies de cette
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- table votive, en cuivre bien entendu, mais je ne me rappelle pas exactement son poids et ses dimensions. Elle ne devait pas peser moins de 200 à 300 grammes et avait à peu près 75 centimètres de long sur 10 de large.
- En ce qui concerne l’argent, sa réduction à l'état coliéreutme réussit, en employant un courant très-faible, et une solution ammoniacale de chlorure d’argent.
- Je n’ai pas poursuivi ce procédé qui me parut offrir quelque danger, à cause de la formation accidentelle de l’ammoniure d’argent, et il perdit de son intérêt par l’introduction des cyanures d’argent qui sc fît peu après. Ce remarquable procédé, dû, je crois à il. Himly de Gœttingue, a reçu, comme vous savez une immense importance industrielle. Ce procédé me vint très à propos, pour produire une plaque en argent pur de 33 centimètres de haut sur 23 de large, et pesant 310 grammes, plaque que l'Académie offrit à feu son illustre président XI. d'Ouvaroff, à l’occasion du 23* anniversaire de son entrée en fonctions. Il m’a fallu environ neuf jours pour obtenir cette planche qui rendait parfaitement les gravures et les ornements délicats de l'original.
- J’ajouterai que je iis cette réduction galvanoplastique au moyen d'un anode du même métal. Je ne puis passer sous silence un fait presque inconnu en dehors de la Russie, c’est que déjà, au commencement de l’année 1839, la première application industrielle de la galvanoplastie, application d une haute importance, fut faite à Saint-Pétersbourg, à l’Imprimerie impériale des papiers de l’État. Ce fut à l’odcasion de la conversion des biliets de banque en billets de crédit, conversion qui devait s’accomplir le plus rapidement possible, que je fus heureux de voir la galvanoplastie rendre pour la premièrefois d’immenses services à l’État.
- Ici, messieurs et mesdames, je suis forcé de m’arrêter, effrayé, d’une part, par la grandeur de la tâche qui me resterait à accomplir, si je devais vous énumérer dans cette soirée les progrès réalisés depuis lors par la galvanoplastie, et ses nombreuses et remarquables applications, non moins que parla crainte d'abuser plus longtemps de l’attention soutenue que vous n’avez cessé de me prêter avec une bienveillance dont je vous suis profondément reconnaissant.
- Je me bornerai à inviter tous ceux
- que ce discours a pu inté-
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- resser d’une manière plus spéciale à se rendre au Champ de Mars. Vous n’y trouverez presque aucun groupe, môme presque aucune classe où la galvanoplastie n’ait trouvé son représentant et ses applications plus ou moins importantes; à commencer par les copies galvaniques des planches servant à la reproduction des gravures artistiques, des cartes géographiques, des travaux des états-majors de tous les pays, jusqu’aux stéréotypes d’imprimerie, aux clichés des publications illustrées, des papiers-monnaies, des autres papiers d’État, des cartes à jouer, enfin des timbres-poste dont la production ne pourrait satisfaire aux immenses besoins du public et à l’identité absolue qu’ils exigent sans le concours de la galvanoplastie; vous trouverez au palais de l’Exposition des spécimens d’une exécution admirable de cette énumération sommaire, parmi lesquels je vous recommanderai. entre autres, les productions de l’imprimerie de l’État à Berlin et les clichés des timbres-poste faits à l’Hôtel des monnaies à Paris.
- Que dire aussi des applications des procédés galvaniques à la photo-métallographie, sans lesquels cet art nouveau et fécond aurait été impossible, et qui ne vient que de débuter à l'exposition actuelle, dans une perfection tenant déjà du miracle, et surpassant toute attente, en laissant entrevoir un avenir dont il serait difficile de préciser les limites. Et si nous jetons un coup d’œil, d’abord sur les travaux de M. Fedorovvsti, de Cronstadt, entre autres, consistant en tuyaux sans soudure de toutes dimensions, môme colossales, depuis les formes les plus simples, jusqu’aux formes les plus compliquées, et qu’on ne produirait pas sans difficultés par une autre voie; et ensuite sur la belle vitrine de M. Elkington, et sur les reproductions du musée de Ken-sington, puis sur la grande et magnifique exposition d’objets d’art de M. Oudry qui remplit un pavillon entier du parc; et enfin sur l’exposition sans pareille de MM. Christofle que nous rencontrons aussi bieû dans l'intérieur du palais que dans les annexes et dans le vaste parc : vous voudrez bien me dispenser, messieurs, de faire la description de celte multitude d’objets, et des procèdes divers par lesquels ils ont été obtenus. Cependant, messieurs, il faut avouer que, dans tout autre pays que le vôtre, ma découverte n’aurait pu trouver un terrain aussi fécond : sans vos habiles constructeurs, sans vos dessinateurs et sans vos rao-
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- m LECTCRE PUBLIQUE FAITE PAR M. DE JACOBI. déleurs, sans votre esprit ingénieux, votre caractère entreprenant, vos instincts du beau qui imposent les lois du bon goût au monde civilisé, la galvanoplastie n’aurait pu de si tôt accomplir ses destinées, et aurait traîné encore longtemps une existence languissante.
- C’est donc avec une satisfaction extrême, et un certain sentiment de fierté légitime, que je suis heureux de rendre à votre belle et glorieuse France le juste hommage d’une reconnaissance dont je ne saurais exprimer la profondeur.
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- PROCÈS-VERBAL DES EXPÉRIENCES
- DE VENTILATION PAR L’AIR COMPRIMÉ’
- faites au Conservatoire impérial des Arts et Métiers. Par M. TRESCA.
- SI. Piarron de Mondesir ayant proposé d’appliquer à la ventilation l’action d’un jet d’air comprimé, et l'installation des appareils qui fonctionnent au Conservatoire permettant de faire des expériences suivies sur l’application de ce système à la ventilation par appel, nous nous sommes proposé d'étudier cette action de l’air comprimé dans les détails de son fonctionnement et de constater avec toute l’exactitude désirable les effets produits.
- On sait que la ventilation des amphithéâtres du Conservatoire se fait habituellement à l’aide de la chaleur développée sur une grille, au bas d’une cheminée de 19 mètres de hauteur et de 2*37 de diamètre moyen, placée au centre de la cour qui donne accès dans ces deux salles.
- L’air pris à l’extérieur pénètre dans les amphithéâtres par des orifices ménagés dans le plafond, après avoir circulé dans les combles, et s’y être mélangé, lorsque la saison l’exige, avec de l’air chaud fourni par des calorifères.
- 11 sort de ces salies par des grilles ménagées dans les contremarches des gradins, et se rend ensuite dans deux galeries souterraines, une pour chaque amphithéâtre, qui le conduisent dans la cheminée d’évacuation.
- Les orifices et la canalisation restant les mêmes, il suffisait, pour étudier l’effet d’un jet d’air comprimé, de supprimer le foyer et sa grille, et de conduire ce jet dans la cheminée, débarrassée autant que possible de tout obstacle, de manière à entraîner des quantités d’air qui, après avoir passé par les amplii-
- 1. L’examen comparatif des divers systèmes fera l'objet d'un travail spécial qui sera prochainement public.
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- théâtres, pourraient être mesurées, û la mauière ordinaire, par des anémomètres totalisateurs.
- Pour entretenir le jet qui devait ainsi produire l’évacuation, MM. Gouin et C* ont bien voulu mettre à notre disposition une locomobile de 20 chevaux, munie d’une pompe foulante, et permettant de maintenir, au moyen du fonctionnement de cette pompe, une pression sensiblement constante dans un réservoir intermédiaire, sur lequel était branché un tuyau de plomb qui pénétrait jusqu’au centre de la cheminée et qui, recourbé verticalement, pouvait recevoir des ajutages bien calibrés et de diamètres variables.
- Pour aider à l’action du jet d’air qui s’écoulait par ces orifices, M. Mondesir les entourait de conduits en tôle ou en fer-blanc, sortes de porte-vent dans lesquels l’air était plus particulièrement entraîné par une sorte de succion, autour du jet principal.
- Ces porte-vent ont eux-mêmes été variésdans leurs dimensions, sans que l’on se soit cependant attaché bien particulièrement à reconnaître l’influence relative desdiverses dispositions essayées.
- Il s’agissait de mesurer, dans chaque expérience, l’action motrice et l’eûèt produit.
- L’action motrice peut se déduire de la section de l’orifice d’écoulement et de la pression dans le réservoir intermédiaire, qui détermine la formation du jet. Cette pression devait être mesurée à l’aide d’un bon manomètre.
- Dans les premières expériences on s’était servi d’un manomètre métallique ordinaire, mais on a bientôt reconnu qu’il était nécessaire d’avoir recours à un manomètre â air libre, donnant, avec plus d’exactitude, les indications de pression par la hauteur de la colonne de mercure soulevée.
- Bien que le travail moteur dépensé par le jet ainsi obtenu formât la véritable dépense qui correspondait à une ventilation déterminée, il était bon de connaître dans quelles conditions cette source de travail était alimentée par la machine à vapeur.
- A cet effet nous avons dû soumettre la locomobile elle-même à quelques essais de consommation et de production de travail.
- L’enregistrement de toutes les données de la question a exigé des expériences nombreuses dont le résumé suivant donnera un premier aperçu :
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- 27 avril. — Essai préparatoire de l'installation.
- 2 mai. — Premier essai de ventilation, la pression du réservoir intermédiaire étant estimée à l’aide d’un manomètre métallique.
- 5 mai. — Expériences de ventilation avec des jets de diverses puissances.
- 9 mai. — Renouvellement des mêmes expériences dans des conditions variées.
- 12 mai. —Vérification de la tare de l’anémomètre totalisateur, installé dans la galerie de ventilation du grand amphithéâtre.
- 16 mai. — Expérience de ventilation avec le porte-ventde 0“.40.
- 19 mai. — Essai au frein de la locomobile, à la suite duquel on
- a reconnu que les indications du manomètre de la chaudière étaient défectueuses.
- 23 mai. — Essai au frein avec un nouveau manomètre étalonné. 26 mai. — Expérience de consommation sur la locomobile fonctionnant avec le frein.
- 2 juin. — Expériences de ventilation, avec observation de la pression exacte de la chaudière.
- H juin. — Expérience de ventilation, de longue durée, avec observation de la consommation de la machine, et première étude sur les vitesses comparatives dans les deux gale-
- 16 juin. — Nouvelle vérification de la tare de l’anémomètre.
- 20 juin. — Vitesses comparatives de l’air dans les deux galeries
- aboutissant respectivement aux deux amphithéâtres.
- H juillet. — Nouvelles expériences de ventilation avec des jets de différentes forces.
- 16 juillet. — Nouvelle tare de l’anémomètre.
- La multiplicité de ces expériences nous obligera à examiner séparément chacun des points principaux de la question, et nous commencerons par indiquer l’effet de chacun des jets sur la ventilation, sans nous préoccuper encore de la consommation correspondante du combustible.
- Les résultats des expériences faites à ce point de vue pourront être résumés dans un tableau général, et nous donnerons tout d’abord les indications relatives au mode d’observation des
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- .‘ifiO VENTILATION PAR L’AIR COMPRIME,
- divers éléments qui doivent y entrer, et aux formules nécessaires pour apprécier l’influence de cliacuu d’eux.
- Machine à vapeur.
- La machine locomobile dont on s’est servi pour tous les essais a été installée près du pied de la cheminée, avec laquelle sa pompe à air était directement en communication.
- Cette machine a un seul cylindre : diamètre 0“,20 ; course 0m,30; elle fonctionne à faible détente, qui est d’ailleurs constante, et les conditions de sa marche ne peuvent être modifiées que par une soupape placée, comme le cylindre lui-môme, dans le dôme de vapeur; cette soupape est toujours restée ouverte à son maximum, de manière à utiliser le mieux possible la pression du générateur dans tous les cas.
- La chaudière est à foyer intérieur, renfermé dans un gros cylindre horizontal, avec tubes de retour placés à côté du tuyau principal.
- L’arbre moteur, muni d’une poulie et d’un volant, est destiné à faire 100 à 120 révolutions par minute; c’est sur le volant qu’a été installé le frein deProny destiné auxobservations dynamomé-triques.
- La pompe alimentaire prend l’eau dans une bâche indépendante et larefoule d'une manière continue, soit directement dans la chaudière, soit autour du cylindre de la pompe soufflante pour le refroidir.
- Cette machine était en bon état de fonctionnement et elle a parfaitement satisfait à toutes les allures qu’on a dû lui faire prendre pour varier la pression ou le débit de l’air comprimé.
- La pompe soufflantese compose d'un cylindre horizontal placé dans le même axe que le cylindre de la machine. La même tige de piston sert pour les deux cylindres qui ont ainsi même course; mais les diamètres sont differents, celui de la pompe à air étant de O",30.
- L’air est introduit par des orifices armés de clapets en caoutchouc; les orifices de refoulement, placés à la partie supérieure, sont munis de soupapes en métal, à sièges plats, avec garnitures de cuir. La section du volume d’air qui se comprime à l’iutérieur de la garniture est *1*=* xO,Q42* = 0**,0055v et chacune
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- VENTILATION PAR L’AIR COMPRIMÉ. 5rt|
- des soupapes est du poids de 0,339, correspondant à une pression de 0,027 atmosphère seulement.
- Le produit des deux soupapes est reçu dans une boite rectangulaire sur laquelle est assemblé le tuyau d’écoulement, en fer, d’une longueur de 4“,90, et d’un diamètre intérieur de 0“,07.
- Réservoir régulateur de la pression.
- Ce tuyau aboutissait directement à un réservoir intermédiaire, sorte de bouilleur à fonds hémisphériques, destiné à régulariser la pression de l’air au sortir de la soufflerie. Le diamètre intérieur de ce réservoir était de 0“,70 et sa longueur totale, entre les sommets des calottes, de 2“,40.
- Ce réservoir était muni d’une valve formant robinet et permettant d’arrêter à volonté le débit de l’air. Cette valve donnait accès dans un tuyau de plomb d’une longueur totale de 4 mètres et de 0m,075 de diamètre intérieur, contourné horizontalement jusqu’à la partie extérieure de la cheminée, et prolongé ensuite par un tuyau de cuivre d’un diamètre de 0“,07ô, recourbé de manière que son extrémité libre fût placée dans l'axe même de la cheminée de ventilation, à une hauteur de 4*V10 au-dessus du sol des galeries souterraines.
- Jet d'oir comprimé.
- L’extrémité verticale de ce tuyau est elle-même prolongée par une sorte de lance, analogue à celle des pompes à incendie, qui reçoit, suivant le cas, au moyen d’un pas de vis, l’orifice bien calibré du jet en expérimentation.
- Les diamètres de ces orifices ont varié de 0“,010à 0m,030 et ils étaient entourés d'une douille conique de 0m,55 ou de 0m,755 de diamètre intérieur, prolongée par un fût cylindrique, pour la première de l“,320 de long et de 0m,20de diamètre, pour l’autre de 2*,54 de long et de 0,40 de diamètre. Ce sont ces tubes que nous désignerons respectivement sous les noms de porte-vent de 20 et de 40 centimètres.
- Mode de fonctionnement de l'appareil.
- La chaudière étant amenée à la pression convenable, la machine et par conséquent la soufflerie étaient mues et maintenues
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- autant que possible en fonctionnement régulier. Lorsque la pression était arrivée au point convenable dans le réservoir régulateur, on ouvrait la communication avec la cheminée et l’on attendait que la pression devint presque stationnaire dans le réservoir, avant de faire aucune observation sérieuse.
- L’air s’échappant par l’orifice du jet entraînait avec lui, dans le porte-vent, et même au dehors du porte-vent, dans la cheminée, un courant d’air plus ou moins marqué, emprunté, par l’intermédiaire des galeries souterraines aux deux amphithéâtres, maintenus en communication directe avec l’air extérieur par les prises d’air ménagées dans les toitures et servant ;ordinaire-ment à la ventilation de ces amphithéâtres, par l'appel produit par la combustion entretenue dans la cheminée.
- Rien n’était donc changé au système ordinaire, si ce n’est que l’insufflation d’air comprimé remplaçait l’action du foyer, et cette identité dans les conditions générales était précieuse, en ce qu’elle devra permettre d’établir ultérieurement une comparaison, basée sur les faits observés, entre ces deux modes d’action.
- Mesure des pressions dans le réservoir à air comprimé.
- Pendant toute la durée de chaque expérience, on relevait à intervalles fixes la pression accusée par l'élévation de la colonne de mercure dans un tube de verre vertical, assemblé sur un pied de grande dimension, et contenant une assez grande quantité de mercure pour que le niveau inférieur du métal ne variât pas sensiblement.
- Les pressions inscrites au tableau expriment les moyennes arithmétiques de toutes les lectures faites pendant une même expérience, et il est arrivé souvent que les variations extrêmes n'atteignaient pas un centimètre. Il est vrai que pour assurer cette uniformité, on ne commençait jamais une expérience avant que la pression ne fût bien réglée et, autant que possible, uniforme.
- L’observation directe donnant la valeur en millimètres de mercure de la pression effective de l’air comprimé dans le réservoir, on a obtenu la valeur de cette pression en atmosphères en divisant chacune des évaluations par 760 millimètres.
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- VENTILATION PAR L'AIR COMPRIMÉ.
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- Vitesse et débit du jet.
- La vitesse de l’air à la sortie du jet est donnée par la formule
- t /2g x 10 330 p V d{p + i)
- p étant la pression effective qui détermine l’écoulement, d exprimant le poids du mètre cube de l’air à la pression atmosphérique et g ayant sa signification habituelle.
- Nous prendrons pour d la valeur d = 1.24, qui correspond à la température moyenne de 12°, ce qui permet d’écrire
- V_,/I9.6I X 10 330 p
- v 1.24-(/> + !)
- v/ 463364 —Ç-, V p +1
- impie sous laquelle la valeur de V pourra être r D*
- forme la plus calculée.
- Le débit par heure sera, si l’on désigne par » = la s« tion de l’orifice, sans tenir compte de la contraction,
- 3600 » V = 3600 * ,p* x y =0.28*7 VD'!
- si l’on désigne par D' le diamètre du jet, exprimé en centi mètres.
- La vitesse de l’air à la sortie du jet et le débit de ce jet par heure ont été respectivement calculés par ces deux formules.
- Calcul du travail du jet.
- La puissance motrice de l’un des jets insufflés, résultant de la pression manométrique dans le réservoir et de la grandeur de l’orifice de l’écoulement, il est nécessaire de recourir aux for-, mules admises de l’écoulement des gaz, pour calculer la puissance motrice de chaque jet. Ces puissances motrices devant être exprimées en chevaux-vapeur, on aurait, en général, leur M V4 .
- estimation par la formule C = si l’on exprimait par M
- la masse d’air écoulée en une seconde.
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- Ü64 VENTILATION PAR L’AIR COMPRIMÉ.
- Or on a séparément M = w ^ a tP
- V= \/l63 364
- * P
- En substituant les valeurs précédentes de M et de V dans la formule primitive, on trouve facilement
- MV 1 »<*(p+1)y,
- 2 X 75 130 g
- J_ «.tfjp + 1) ray X 10 330 p-lf
- = 130 a L rf(p+i) J
- = «px x l37'7Sx 40i-i8
- = 55 681, 484 -P X ^h)1 Les orifices étant circulaires, on a toujours - = ^ = 3 U|6D’ = 0,7834 D* = 0,00007854 D"
- si l’on désigne par D le diamètre en mètre, et par D' ce même diamètre exprimé en centimètres. En substituant cette dernière valeur de « dans celle de C on a enfin
- C = 35681, 484 X 0,00007834 D’!p (-£_)* = 4,3732 D'* p PU*
- C’est cette formule, dans laquelle il suffît de connaître D' (en centimètres) et p (en atmosphères) qui nous a permis de calculer, dans chaque cas, la puissance motrice du jet en chevaux-va-p ur. Cette évaluation nous permettra de rapporter les résultats
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- VENTILATION PAR L'AIR COMPRIMÉ. 56»
- des observations de la ventilation à ce qu’ils seraient pour un jet équivalent à un cheval-vapeur, pris pour unité.
- Mesure de la ventilation produite.
- Pour estimer la quantité d’air entraîné dans chaque cas, on a placé dans la galerie souterraine du grand amphithéâtre, et à poste fixe, un anémomètre à contact électrique, faisant marcher, à chaque centaine de tours, un compteur spécial, placé dans l’un des cabinets attenant à l’amphithéâtre.
- Tantôt on a lu sur le compteur le nombre des centaines de tours de l’anémomètre, accomplies pendant toute la durée d’une expérience, mais on a presque toujours opéré en notant directement le nombre de secondes correspondant individuellement à dix ou vingt centaines successives, de manière à se rendre compte des variations un peu notables, qui auraient pu être déterminées parles variations des circonstances atmosphériques.
- Dans tous les cas, le temps correspondant à 1000 révolutions a servi à calculer la vitesse du courant d’air, à l’aide de la formule spéciale à l’instrument employé.
- Tares de Vanémomètre.
- Toutes les tares d’anémomètres se font au Conservatoire à l’aide d’un grand bras horizontal, à l’extrémité duquel l’instrument est placé, et auquel on imprime un mouvement régulier de rotation, par la chute d’un poids moteur, qui tombe de toute la hauteur de la salle des expériences (25 mètres). Le nombre des révolutions des ailettes est inscrit par l'instrument, et la vitesse de translation autour de l’axe du mouvement se déduit du nombre de tours effectués en un temps donné.
- La tare de l’anémomètre employé n’avait point été faite depuis le 16 novembre l$6i; elle était alors donnée par la formule V = O®.!57 -f 0*.205 n, n étant le nombre de révolutions des ailettes en une seconde.
- On se formera une idée exacte de la permanence des indications de cet instrument, en examinant les formules déduites des tares faites à différentes reprises pendant la durée des expériences de ventilation par l’air comprimé.
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- VENTILATION PAR L'AIR COMPRIMÉ.
- 12 mai. V = 0.193 + 0.179 n.
- 16 juin. Y = 0.193-j-0.186 n.
- 16 juillet. V = 0.173 + 0.186 n.
- Ces formules sont si peu différentes, qu'il nous a paru convenable de calculer toutes les vitesses de l’air, au moyen d'une seule formule :
- V = 0.186 +0.184 n
- dont les coefficients sont égaux respectivement à la moyenne arithmétique des coefficients des trois formules précédentes.
- Application de la formule de f anémomètre.
- Le comptage se faisant seulement à chaque centaine de tours, au moyen d’un contact électrique, on a observé directement le nombre S des secondes écoulées pour 1000 révolutions. On a
- alors S=-------et par suite la formule devient
- n
- ou
- V = 0.186+ 0.184 X-
- ]84
- S
- En formant un tableau de tous les quotients de la division de 184 par S on arrive rapidement à connaître la valeur de V dans chaque expérience, et c’est cette valeur calculée qui a été inscrite dans la colonne intitulée : Vitesse de l'air, indiquée par r anémomètre.
- Observations comparatives sur les vitesses de l'air dans les deux galeries.
- L’anémomètre compteur était habituellement placé, à demeure, dans la galerie de ventilation du grand amphithéâtre; mais, M. le général Morin avait déjà constaté que la vitesse n’était pas la même dans les deux galeries, et pour calculer le débit, avec la seule indication anémométrique de l’une des galeries, il était nécessaire de connaître le rapport entre les vitesses qui se produisent, en même temps, dans les deux galeries d’appel.
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- VENTILATION PAR L’AIR COMPRIMÉ. 367
- A cet effet, on a consacré la journée du 20 juin à des déterminations de vitesses, faites successivement dans les deux galeries, avec le môme anémomètre, que l’on transportait de l’une à l’autre, en maintenant autant que possible les mômes conditions de la ventilation.
- Voici les détails relatifs à ces déterminations spéciales:
- irrctfoo- |
- La dernière expérience n’a été faite que comme vérification, après plusieurs opérations intermédiaires, dont il sera plus tard rendu compte, et qui étaient relatives à l’influence de l’ouverture des portes. On s’est attaché, dans cette dernière expérience, à reproduire aussi exactement que possible les conditions de la première, mais toutes les données n’ayant pas été observées avec le môme soin que la première fois, nous considérerons seulement les deux premiers chiffres, 0m.970, dans la galerie du petit amphithéâtre, et lm.35£ dans celle du grand amphithéâtre.
- On a ainsi reconnu que dans la galerie du petit amphithéâtre la vitesse de l’air était toujours moindre ; la moyenne des observations indique que le rapport entre les vitesses peut être exprimé par le nombre 1.40, qui est d’ailleurs parfaitement conforme à celui qui a été publié précédemment par M. le général Morin.
- Calcul du volume <Tair débité ‘par heure.
- Ce rapport va nous permettre de calculer le débit total par seconde, car si l'on désigne par A la section de la galerie du grand amphithéâtre, le volume d’air écoulé par seconde aura pour expression A tf, et l’autre galerie, ayant exactement la
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- VENTILATION PAK L'AIR COMPRIMÉ.
- meme section, l'air qui y passe à ia vitesse sera mesuré
- par le produit A X y-y^ et le débit total sera donné par la formule:
- T-A('+n-«)=A,xrp=,'7UA«-
- La section A étant de 2"t,39, on a plus simplement V par le produit.
- V = 1.71 i X 2.59 X v= 4.44 ».
- Le débit Q par heure s'en déduit en multipliant cette expression par 3600 secondes, ce qui donne
- Q = 3600 V = 4.44 X 3600 » = 15 98i ».
- La vitesse moyenne de l'air dans les galeries souterraines scia très-approximativement
- et l’on peut remarquer qu'elle diffère très-peu de la vitesse de l'air dans la section moyenne de la cheminée.
- En effet, le diamètre moyen de la cheminée est 2*.37, ce qui correspond à une section de *“'.41, et la vitesse »’ dans cette section serait donnée, par suite de l’égalité des volumes extraits, par la relation
- i/ X 4.41 = 4.30 »
- ., , . 4.30 ...
- d ou v — yyy » ou approximativement d = ».
- Observation de la ventilation naturelle.
- I.a cheminée du conservatoire débouche à une hauteur de 16",70 au-dessus du sol, et elle est soumise d'une part aux influences des courants atmosphériques qui existent 0 cette hauteur, d’autre part au réchauffement ou au refroidissement de sa paroi extérieure sous l'action des rayons solaires ou celle de la température ambiante pendant la saison froide.
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- VENTILATION PAR L’AIR COMPRIME. !K9
- La température de l'amphithéâtre ,,’cst pas no» plus sans influence sur le débit de l’air, et il peut arriver, par toutes ces causes, indépendantes du système en expérience, qu’une ventilation plus ou moins énergique se produise soit dans un sens, soit dans un autre, par la seule action de ces causes étrangères au système que l’on veut expérimenter. L'énergie de cette ventilation naturelle peut donc modifier plus ou moins l'action due à l’effet de l'air comprimé, et il aurait été désirable qu’elle pût être éliminée, ou tout au moins mesurée, dans chacune des expériences faites.
- Mais les causes qui la déterminent sont si variables, qu’on ne peut être assuré qu'elle sera la même pendant toute la durée de l’expérience qui suivra la détermination. L’anémomètre ayant d’ailleurs un coefficient constant de 0.186, les vitesses au-dessous de 0”. 18 ne pouvaient être observées, et lorsque l'anémomètre ne tournait pas, on pouvait seulement affirmer que la ventilation naturelle était inférieure à cette vitesse de 18 centimètres.
- Pendant les journées où la ventilation naturelle était sensible à l’anémomètre,on a pris, dans chaque expérience, pour mesure de sa vitesse, la moyenne des vitesses observées avant et après l’expérience faite.
- On verra d'ailleurs que l’incertitude où l’on est à cet égard ne saurait avoir une grande influence sur le résultat définitif.
- Influence de la ventilation naturelle.
- Nous avons déjà indiqué les diverses causes qui font varier la ventilation naturelle; nous avons dit qu’au-dessous do 0”.I8, il nous avait été impossible de la mesurer. Il est donc presque impossible d’en tenir un compte exact dans les résultats. Pût-elle parfaitement connue dans toutes les expériences, il y aurait encore une assez grande difficulté à en déterminer l'influence.
- On peut bien dire que le travail des actions qui déterminent la ventilation naturelle, soit qu’on le considère au point de vue de la force vive impartie à l’air entraîné, soit qu’on le considère au point de vue des résistances dues aux frottements, aux tourbillonnements ou aux contractions, est proportionnel à
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- i‘0 VENTILATION PAR L'AIR COMPRIMÉ.
- ou à^, c’est-ù-dire au cube de la vitesse observée, lors-2 2ÿ
- que la ventilation naturelle agit seule; mais dans quelle mesure cette même action exerce-t-elle son influence, lorsque l’insufflation produit, de son côté, un entraînement plus considérable?
- Au lieu d'examiner celte question complexe au moyeu de formules préconçues, nous avons cru qu’il valait mieux rechercher la véritable influence de la ventilation naturelle dans les faits eux-mêmes : cette influence ressortira nécessairement des résultats généraux des expériences, que nous nous efforcerons de grouper dans des tableaux méthodiques.
- Observation de la marche de la machine.
- Un observateur était spécialement charge de noter, ù intervalles fixes, pendant toute la duré»; d’uue expérience, la pression indiquée par le manomètre de la machine et le nombre de tours par minute, indiqué par le compteur de tours adapté à l’arbre du volant.
- La moyenne arithmétique des nombres successifs a été seule inscrite au tableau, mais il convient d’observer que dans les expériences des 2 et o mai, l’évaluation des pressions peut être faussée par l'état du manomètre, dont l’inexactitude n’a été reconnue que le 19 mai, lors des expériences au frein.
- Ces deux éléments, la pression et le nombre de tours par minute, nous ont permis d’évaluer le travail en chevaux de la machine motrice, dans chaque cas particulier.
- Détermination de la puissance de la machine dans des conditions variées.
- Suivant le jet d’air comprimé avec lequel on déterminait la ventilation, la machine fonctionnait daus des conditions de pression et de vitesse très-variables. Pour apprécier le travail fourni dans ces ccnditions on a, une fois pour* toutes, opéré avec le frein de Prony dans les journées des 23 et 26 mai, de manière à comprendre autant que possible, entre les extrêmes, toutes les circonstances de la marche en travail dans celles des essais au frein. Dans les uns comme dans les autres, on s’est
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- VENTILATION PAR L’AIR COMPRIMÉ. 571
- toujours attaché à maintenir la soupape d'admission complètement ouverte, afin d’éviter toute complication qui aurait pu provenir d’un étranglement plus ou moins grand. Tous les résultats sont réunis sommairement dans le tableau spécial qui suit: on y a compris, sous le numéro U, l’expérience principale de consommation du 2$ mai.
- On remarquera que, pour les plus faibles pressions, le travail par tour et par atmosphère effective est sensiblement plus faible que pour les pressions élevées. A partir de 3.50 atmosphères, ce travail ne varie qu’entre 142.34 et 183.79 kilogrammètres, à l’exception de l'expérience n° 7, dans laquelle la vitesse de 133 tours doit être considérée comme peu favorable au bon fonctionnement de la machine.
- La moyenne générale est 157 kilogrammètres, et l’on s’écartera peu de la vérité en appliquant ce coefficient, d’une manière à peu près générale, sauf à le réduire un peu pour les pressions faibles et à le porter à 470 pour les pressions élevées.
- Cette série de déterminations est très-intéressante en ce qu’elle
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- 572 VENTILATION PAR L’AIR COMPRIMÉ,
- montre, avec une extrême régularité, la diminution de travail par tour et par atmosphère qui résulte d’une augmentation de vitesse.
- Travail développé par la machine, en chevaux.
- Le travail fourni par la machine à vapeur n'a pu être déterminé que pour certains cas particuliers, dans lesquels on a substitué, comme on vient de le voir, à la résistance de la pompe soufflante celle d’un frein de Prony.
- Pour tous les autres cas, on s’est servi du travail fourni par tour et par atmosphère effective, dans les expériences au frein, pour calculer le travail moteur.
- Il a suffi pour cela de faire le produit: 1* delà pression effective de la vapeur; 2° du nombre des tours par minute, et 3° d’un coefficient particulier emprunté au tableau précédent; ce produit donne la mesure du travail moteur par minute en kilogramraètres, et pour avoir le travail en chevaux, il suffit de le diviser par 60 x 75 — 4o00. Ce mode de calcul ne peut certainement présenter aucune erreur notable.
- Expérience de comommation de la machine.
- L’essai principal du 26 mai avait uniquement pour but de déterminer la consommation de la machine par force de cheval et par heure.
- C’est dans le but de rendre cette détermination aussi exacte que possible que l’essai a été prolongé pendant cinq heures consécutives.
- Le piston de la pompe avait été démonté, comme dans les premières expériences au frein, afin d'estimer la machine comme simple lor.omobile, et le travail qu’elle fournissait était dépensé par le frottement d'un collier, avec bras de levier inférieur, dont les oscillations étaient presque nulles.
- La longueur du bras du levier était lm.50, et sa charge constante, 74 kilogrammes, ce qui correspond à un travail par tour de 697.44 kilogramraètres.
- Le tableau suivant indique d’ailleurs tous les éléments de cette détermination.
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- VENTILATION PAR L'AIR COMPRIMÉ.
- 10 86 5.30 51065 10 43 5.65 j 10 45 ! 2055
- 10 48 5.00j 10 51 5.20
- 10 55 4.95 53120 nn.
- 11 6 5.05 51020 900
- Il 17 1130
- 11 19 5.00 55150 Il 36 5.10 505481
- Il937
- 11 57 5.00!58485‘ nv)
- 12 20 5.10 60535
- 1105
- 12 36 5.10 620001
- *1580
- 3'1393
- ca 11 81.8 eu 13- 87.0 en 17| 82.2 en 19'; 101. S en 23- 89.1 «n 16! 91.C
- _4 .La Mr.lie d'alimentation 74 I est pleine. >0 kit. pesés. 74 j Feu très-bo». Oa com-' menee à charger. [Nombre de téors trës-ré-j golier pmilant cette première période.
- 12 43 5.20 12 48 5.00 12 53 5.05 6
- 1
- 1 h. emptové. ; 74 j Id.
- |s|
- j 74 [Même nivean. Feu trèi-i 74 bas. On pif* »0 kit. et
- 6 hect.mis dans] on charge,
- la bûche. | 74 j
- 7 h. marques. I J
- 8 h. commencés, j
- , 1 6 5.10 64853
- ,1273 .
- t 13! 08.C
- i
- 11471 en 15 98.0
- 1 21 5.20 06324 .
- Tout le charbon eu con-1 i sommé. Même état de ] feu qu'* 10 h. 45 min.-' On met du charbon de I*
- [ tr/rsicme pesee.
- ,1 36 5.10 67697[j.--
- 1 515.20 69272Llft .
- 2 6 5.00 70690; 18 *
- 12 11
- «, 2 18;
- 2 36 5.10 73540 U<M „
- 2 51 5.25 74970:}HJ?
- 3 6 5.00.76475'
- 13 -20 c
- en 15 91.(
- J
- en l.*> 105.(
- eu 15^ 94.<
- 10' hect. commencé .
- 11 li, vends.
- fli
- 74 ;Les ï-Ofell. soûl employés. Oa pesé 50 kilogr. et on charge.
- 3 36 5.05 79224
- 1429 en 15 95.3
- 17 hect. dans la b&chc. ;
- On ajoute 60 litres et on ramène au même niveau* dans la chaudière.
- 74 Le charbon de 50 kilogr. est brûlé.
- On pèse 10 kilogr.
- 74 Fin <lc l'expérience de consommation. Les lo kit. sont employés pour ramencr le feu au même état qu'à !(i h. 40 m.
- Avant I ù heures 36 minutes, VH
- la machine avait consommé, pour
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- 374 VENTILATION PAR L’AIR COMPRIMÉ,
- l'alluuiage, 50 kilogrammes de houille qui ne figurent pas dans le tableau, et cette déduction faite, les éléments de l’expérience sont les suivants:
- La machine a fait en 5 heures: 79224 —51065 = 28159 tours, soit 93.86 tours par minute.
- Le travail par tour étant de 697.U kilogrammètres, la puissance en chevaux s’obtient immédiatement par le produit :
- 2J 0*
- La consommation par heure étant de — 42 kil., la con-
- sommation par force de cheval et par heure est donnée par le rapport
- 42.00
- 14.54
- = 2 *.89
- et cette dépense paraît très-convenable pour une machine rustique, fonctionnant à grande vitesse et avec peu de détente.
- La consommation d'eau vient d’ailleurs corroborer cette appréciation: la dépense brute a été de 1760 litres, mais il faut en déduire les fuites de la pompe, qui ont été de 5 litres en 15 minutes, ou de 100 litres au total.
- Les 1660 litres restants reviennent à une vaporisation de =. 7k.9 par kilogramme de combustible.
- En résumé, l’expérience spéciale, faite pour déterminer la consommation de la machine, conduit donc à une consommation de charbon de 2k.89, chacun d’eux vaporisant près de 8 kilogrammes d’eau.
- Volume développé par le piston de la pompe à air.
- La pompe à air de la machine locomobile de M. Gouinet C1*, était placée dans le même axe que le piston, en telle sorte que le nombre de coups de piston était le même de part et d’autre.
- Le volume développé par le piston de la pompe à air étant »D_L__ njx. 0 X 0.30 __ QBf ()2886jon sait le volume d’air atmosphérique qui est comprimé à chaque pulsation, et ce vo*
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- VENTILATION PAR L'AIR COMPRIMÉ. 573
- llime, ramené à l’unité de temps, donne la mesure approximative du volume d’air insufflé dans le réservoir intermédiaire.
- Eu désignant par N le nombre des tours de la machine par minute, le volume développé par heure sera donné par le produit 0-e.02886 X 2 X N X 60 = 3.463 N.
- Il peut être intéressant de comparer ce volume au volume « v du jet d'air dans ia cheminée. La différence entre les deux évaluations fera connaître les pertes qui peuvent avoir lieu par les clapets de la pompe et les garnitures.
- La comparaison entre les deux nombres fournira des données intéressantes sur le fonctionnement de la pompe soufflante.
- Rendement de la pompe en volume.
- La comparaison entre le volume d’air qui passe par la tuyère et le volume développé par la pompe montre, d’une manière générale, que ce volume développé est bien mieux utilisé poulies basses pressions, puisque le rapport atteint une valeur peu différente de 0.75 pour toutes les pressions motrices inférieures à un quart d’atmosphère.
- Pour les pressions supérieures, ce rapport va constamment en diminuant, et il n’est plus que de 0.35 pour 2 atmosphères effectives.
- Cette différence s’explique facilement par l’augmentation des chances de fuites dans les pressions éievées, et aussi par l’élévation de température résultant d’une plus grande compression, les calculs ne tenant pas compte de réchauffement, qui est d’ailleurs trop iûfluencé par les masses en présence et le rayonnement, pour que l’on puisse en faire une estimation môme approximative.
- Tableau général des expériences de ventilation.
- Le mode d’évaluation des divers éléments de chaque expérience étant ainsi expliqué, nous réunissons, dans une série qe tableaux, toutes les données de l'observation et des calculs. Trois tableaux distincts sont consacrés à chaque dimension du jet. Le premier indique plus particulièrement les conditions de chaque expérience ; le second résume les données relatives à la
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- S7«l VENTILATION PAR L'AIR COMPRIMÉ,
- ventilation produite ; le troisième réunit toutes les indications relatives au fonctionnement de la machine et de la pompe.
- Expériences faites avec le jet de 0*.0t0 de diamètre.
- Tableau des observations directes faites dans les expériences de ventilation par l'aii' comprimé.
- Ces quatre expériences, faites avec l’orifice deO“.OIO, n’ont pas différé beaucoup quant à la pression observée dans le réservoir; la première est incertaine, parce qu’elle n’a été déterminée, comme toutes celles du môme jour, que par un manomètre métallique peu sensible. On n’a pu constater de ventilation naturelle que dans les expériences 1 et 4, et l’on doit faire remarquer tout d'abord que les vitesses de ventilation sont les plus grandes, dans une proportion que le tableau calculé fera connaître avec plus d’exactitude.
- Tableau général des résultats des expériences de ventilation par l'air comprimé.
- flfrè Aid S
- Diamètre du jet d'air comprimé..... 0.010
- 2*.O0Ûi 3J0“.9 j30»e.7î j 7.14 j 1.429 j 1 .225 j 0.S7S ' Î244I 2.013| 330.8 | 03.38 7.19 ! 1.214 j 1.0K6 ! <0. tS | 10S3*
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- VENTILATION PAR L'AIR COMPRIME. 377
- La vitesse calculée du jet n’a varié que de 320 à 330 mètres, et l’orifice étant resté le même, les résultats observés doivent être peu différents les uns des autres. Cependant l’influence de la ventilation naturelle est rendue bien manifeste par l’examen des chiffres qui font connaître la vitesse dans la galerie du grand amphithéâtre.
- Tableau de lu marche de la locomobile dans les expériences de ventilation /mm* l'air comprimé.
- Diamètre du jet d’air comprimé.... 0.010
- Résultats des expériences avec le jet de 0.010 de diamètre.
- 11 résulte des tableaux qui précèdent, que, si l’on fait abstraction de la ventilation naturelle, on a obteuu avec un jet, dont la pression » varié de i atmosphères ù 2.18 atmosphères, une vitesse moyenne de dans la cheminée, soit une circula-
- tion d’air de 20 lot mètres cubes par heure, chaque force de cheval du jet correspondant à 28o2 mètres cubes. Ces chiffres offriront surtout de l’intérêt, quand ils seront rapprochés de ceux auxquels a conduit l’étude des jets d’un plus gros diamètre.
- Si l’on cherche ensuite à se rendre compte de l'influence de la ventilation naturelle, on remarque que la vitesse moyenne des expériences 2 et 3 est seulement de I*“.014, avec une pression motrice plus grande cependant que pour les expériences 1 et i, qui conduisent à une vitesse moyenne de 1“.178. La différence est ip*.l6ï, et la moyenne des vitesses de la ventilation natu-
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- 37$ VENTILATION PAR L’AIR COMPRIMÉ,
- relie est 0.732 ; il semblerait donc que l’influence de la ventilation naturelle est réduite au quart de sa valeur réelle dans l’effet total. Nous retrouverons des chiffres analogues dans les autres séries d’expériences.
- Expébie.nces pattes avec le jet de 0“.01o de diamètre.
- Tableau général des observations faites dans les expériences de ventilation par l’air comprimé.
- Les plus courtes durées, *36 et 140 secondes, sont encore celles qui correspondent aux cas dans lesquels la ventilation naturelle était appréciable.
- C'ëst d’ailleurs ce que l’on remarque aussi en comparant entre elles les deux expériences 14 et lo, dans lesquelles la ventilation «est due à des pressions peu différentes.
- Tous Iës résultats de celtë nombreuse série sont d’ailleurs très-comparables et montrent bien dans quelle mesure on peut compter sur l’exactitude des résultats.
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- VENTILATION PAR L’AIR COMPRIMÉ.
- 379
- Tableau général des résultats des expériences de ventilation par Cair comprimé.
- Pour les expériences 5 à 11, dans lesquelles la ventilation naturelle était inappréciable, la pression motrice du jet n'a varié qu’entre (*.593 et 1“‘.329; la vitesse moyenne entre 1m.M5 et 0“.990; le volume d’air entraîné par heure entre 20 795 et 18 462 mètres cubes; le volume débité par chaque force de cheval imparti au jet entre 2268 et 1827 mètres cubes.
- Pour l’expérience 14, dans laquelle la ventilation naturelle n’a pu être constatée davantage, la pressiort motrice est réduite à 0*1.766, le débit par heure à 15 536 mètres cubes.
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- VENTILATION PAH L'AIR COMPRIMÉ.
- Tableau de la machine de la locomobile dans les expériences de ventilation par l'air comprimé.
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- Résultats des expériences avec le jet de 0.015 de diamètre.
- Cette série comprend les expériences dans lesquelles le jet. d'air comprimé correspond au plus grand travail. Sous ce rapport, les expériences 5 à 12 sont comprises entre 9.72 chevaux et H. 27, la puissance effective delà machine ayant varié de 19.86 chevaux à 23.79.
- Ces grandes quantités de travail sont d’ailleurs utilisées daus un rapport moins favorable que dans la série précédente, puisque la quantité d’air entraîné, par heure et par cheval de jet. s'abaisse de 2852 mètres cubes à 2450. en moyenne, encore bien que les derniers résultats, correspondant aux pressions de jet les plus faibles, entrent dans cette moyenne pour des chiffres beaucoup plus grands.
- Eu ne considérant même que tes expériences à à H, dans lesquelles la ventilation naturelle était trop faible pour être mesurée, on ne trouve que 2061 mètres cubes au lieu de 2629.
- Dans toute cette série, le jet représente 0.475 ù 0.411 du travail effectif de la machine, ce qui doit être considéré comme un rendement satisfaisant.
- Le débit calculé du jet représente d’une manière très-régulièrement croissante 0.451 à 0.088 du volume développé par le piston do la pompe soufflante. L’un de ces rapports diminue à
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- VENTILATION FA H L'AIK COMPRIMÉ. 3S1
- mesure que l’autre augmente, et cet effet se manifestera d’une manière bien plus prononcée encore, à mesure que la pression motrice du jet s’abaissera jusqu’aux pressions les plus faibles.
- EXPÉKIBSCES FAITES AVEC LE JET DE 0“.020 DE DIAMÈTEE. Tableau général des observations faites dans les expériences
- formant deux groupes bien distincts.
- Dans le premier de ces groupes, la pression motrice ne varie qu’entre 0.533 atmosphère et 0.300; dans le second, elle ne diffère que de 0.002 atmosphère. Dans l’un et dans l’autre, la plus grande vitesse dans la cheminée correspond manifestement aux cas où la ventilation naturelle est appréciable.
- Tableau général des résultats des expériences de ventilation par (air comprimé.
- f|lfl Ijlll
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- m VENTILATION PAR L'AIR COMPRIMÉ.
- Nous avons fractionné en deux séries les résultats qui précédent : la pression de l’air est à peu près double dans la première série, par rapport à la seconde; aussi le volume d’àir extrait est-il beaucoup plus considérable. Le volume d’air par heure et par cheval du jet, déjà plus grand qu’avec l’orifice de 0“.010 pour les expériences 16, 17et f8, s’élève en moyenne à 7000 mètres cubes pour la pression motrice la plus faible. L’influence favorable des faibles pressions est déjà manifeste.
- Tableau de la marche de la locomobile dan» les expériences de ventilation par Voir comprimé.
- La puissance du jet a varié de 5.47 chevaux à 1.98, et son débit correspondant de 273 à 115 mètres cubes. Le rendement en volume est du reste beaucoup plus grand que dans les expériences précédentes, puisqu’il s’élève jusqu’à 0.6Ô0 et même jusqu'à 0,689 dans l’expérience n° 17, dans laquelle la locomo-bile a développé jusqu’à 17.27 chevaux vapeur.
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- VENTILATION 1>AR L’AIR COMPRIMÉ. 3$3
- Expériences faites avec le jet de 0“.023 de diamètre.
- Tableatt général des observations faites dans les expériences de ventilation par Vair comprimé.
- La mesure de la ventilation naturelle n'a pu être observée que dans deux de ces expériences; dans toutes les autres elle a été inférieure à la limite de la sensibilité de l’instrument.
- Tableau général des résultats des expériences de ventilation par Tair comprimé.
- «il
- îi
- lu
- ii! lit II!*1
- Diamètre du jet d'air comprimé, 0.025.
- 146.36
- 145.93
- 146.36
- 267.24 f.65 0 267.24! 1.65(0.350 258.61 1.49 0.893
- 257.85! 1.48 .1.008 258.61] 1.49 0.710
- 20060?
- 21818
- 20939
- 10469
- 18586
- 14274
- 16112
- 11348
- 13158
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- 384 VENTILATION PAH L’AIR COMPRIME.
- Nous avons encore réparti ces expériences en deux séries distinctes. Dans la première série la pression de l’air comprimé a varié de 0a,.259 à 0M.250; dans la seconde, de 0*'. 162à 0«. 151. On remarque entre ces deux séries une différence notable sous le rapport de l’effet utile, et l’avantage reste toujours aux pressions les moins élevées. C’est aussi pour les mêmes raisons que nous trouvons une utilisation plus favorable par cheval de jet à mesure que nous employons des orifices d’un diamètre plus grand.
- Tableau de la marche de la locomobile dans les expériences de ventilation pat' fair comprimé.
- Le rendement de la pompe à air. en volume, va toujours en augmentant à mesure que la pression diminue, et il s'est élevé avec J'orifice de 0.025 jusqu’à o.s2i. Nous verrons cependant que dans les expériences suivantes, oit la pression était encore plus faible, il est exprimé par un chiffre moindre. 11 semblerait donc que les pressions voisines de l“*.30 seraient sous ce rapport les plus avantageuses avec la machine de M. Gouin et Cic.
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- VENTILATION PAR L’AIR COMPRIME.
- Expériences faites avec le jet oe 0“.030 de diamètre.
- C'est avec le jet de 0».030 que les pressions effectives de l’air comprimé ont été les plus faibles, puisqu’elles n'ont varie que de 0". 131 à 0".I00. La ventilation naturelle n’a été accusée par l'anémomètre que dans les deux expériences extrêmes, numéros Î9et33.
- Tableau général
- talion du volume d'air dans ce 29 et 33 pourrait donner la mesure de lation naturelle de plus de 0”.IS9. C’e
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- 38« VENTILATION PAR L’AIR COMPRIMÉ,
- fluence que l’on arrive à un débit de 10 000 mètres cubes par cheval de jet, résultat qui est beaucoup plus considérable que ceux mis en évidence par les tableaux précédents.
- Tableau de la marche de la locombile dam les expériences de ventilation par Pair comprimé.
- 1 lit îl |4 JÎ n 5 m * s. 1 -s 1 * H s fil g -r * •3 | J
- 30 ; îs 4 .*40 £3 iis h! 73 o.m (MOI! 4SI 477 352.$9 352.89 327.61 o'-r]
- Les jets employés dans cette dernière série d’expériences n’ont représenté qu’un travail compris entre 1eh.75 et 1eh.l8, mais ils ont exigé un volume de 450 mètres cubes. Dans ces conditions, le rendement en volume de la pompe s'est abaissé de 0m.777 à 0m.727, et il importe de faire remarquer que, pour utiliser une plus grande partie du travail qui pouvait être fourni par la machine locomobile, il aurait fallu mettre à sa disposition une pompe d’un volume plus grand.
- Détermination directe du combustible employé pour produire la ventilation.
- Encore bien que la consommation du combustible, pour produire une ventilation donnée, puisse être déduite de la force du jet en chevaux-vapeur, de la consommation par cheval, et du rendement de la pompe soufflante, il nous a paru nécessaire de faire une expérience spéciale, de longue durée, dans laquelle la consommation du combustible fût directement mesurée, en même temps que la ventilation produite.
- Cette expérience a eu lieu le 11 juin et a duré, quant à la con-
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- VENTILATION PAR L’AIR COMPRIMÉ. 3$7
- sommation, depuis I2h.26' jusqu'à 5h.3\ moment pour lequel l’état du feu était sensiblement le même qu’au départ.
- Les observations ont été faites, quant aux conditions de la marche de la machine et quant à la ventilation, toutes les quinze minutes.
- Les relevés de l’anémomètre ne doivent toutefois être comptés que jusqu’à 4M 5, parce que l’on a ensuite ouvert toutes les portes des deux amphithéâtres; les résistances relatives à la circulation de l’air étant ainsi beaucoup moindres, on a eu, à partir de ce moment, une ventilation plus énergique, mais qui, correspondant à d’autres conditions de marche, ne doit pas être confondue avec les antres résultats.
- Il n’en est pas de même de la consommation du combustible : la machine ayant été maintenue dans les mêmes conditions de marche, cette consommation est restée proportionnelle et l'on a inscrit, sous ce rapport, toute la durée de l’expérience, afin d’obtenir un plus grand degré d’exactitude, en répartissant la dépense totale sur une plus longue période.
- Voici le tableau résumé de toutes les observations faites.
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- VENTILATION PAR L'AIR COMPRIMÉ.
- Tableau de tous les éléments de l'expérience de consommation directe du 11 juin J866.
- DURÉE PRESSION ! TOl'RS PRESSION le 1000 tout-» d*r.;U J de la maehme durtMrvoir àai,
- Les portes des amphithéâtres s
- Les portes des amphithéâtres * I 142 6.50 [
- 100.06 107.30 106.90
- 107.60 106.40 110.90 109.8-3 107.30 109.20 mri.iiii 109.33 108.53
- 1.382 II
- On voit par ces chiffres que l'influence de l’ouveilurc des portes n'est pas très-considérable. Cela dépend beaucoup des conditions de température à l'intérieur et à l’extérieur. Nous avons môme reconnu, dans certains cas, qu’une partie de l’air affluent, sortant par ces orifices, diminuait en réalité la quantité d’air extraite par la cheminée.
- La consommation de houille a été très-régulière et s'est élevée à 264 kilogrammes en 4h.37' de marche non interrompue, ce 26i
- qui correspond à une consommation <le ^-b- — = 37k.l9 par heure.
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- VENTILATION PAR L’AIR COMPRIMÉ. 3S0
- Pour connaître les éléments correspondants de la marche de la machine et de celle de l’anémomètre, il n'est pas nécessaire d’avoir recours aux chiffres détaillés qui sont inscrits sur le tableau, puisque les comptages s'opéraient au moyen d'enregistreurs dont il suffit de considérer les deux chiffres extrêmes.
- De I2h.30 à J heures, la machine a fait 116 511—117 316 = 29 195
- 29 195 tours, soit par m inute ^ = 108 tours.
- Sa puissance effective, inscrite au tableau général, était d’environ 20 chevaux, de sorte que cette consommation revient à = 2‘.86 par cheval et par heure, ce qui est parfaitement d’accord avec les résultats de l’expérience au frein, sous le rapport de la consommation.
- La machine était convenablement utilisée dans ces conditions, puisque la force du jet était seulement de 10.3 chevaux-vapeur.
- De 121.30 à IMS, l’anémomètre a enregistré 1012 900 — 923 900 = 90 700 tours, ce qui fait une moyenne par seconde de 1ÎT5ÛÔ = 6\72, correspondant à une vitesse de ventilation de 1“.122 dans la galerie du grand amphithéâtre.
- De 1.15 â 5.00 les chiffres comparatifs sont 1032 500 — 1012 900 19 600
- -------2705--------- =-2700- = ' parl ’
- et pour la vitesse de ventilation, 1“.520.
- Le premier nombre correspond à une vitesse moyenne s' = 1.122 X 0.867 = 1“.233, et à un débit par heure
- 1.233 X 5.18 x 3600 = 22 993 mètres cubes, cequi, à raison d'une dépense de combustible de 57lt.l 9, revient à = 102 mètres cubes par kilogramme de houille.
- Les résultats les plus permanents que nous ayons obtenus à cet égard sont ceux de l'expérience du II juin, dans laquelle
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- 390 VENTILATION PAR L’AIR COMPRIMÉ,
- l’ouverture des portes a augmenté la vitesse dans la cheminée, dans le rapport = 1-07 seulement.
- Ce rapport doit varier beaucoup, suivant les conditions de température, dans l'amphithéâtre et au dehors, et l’on ne pourrait raisonnablement considérer la différence comme donnant la mesure des résistances occasionnées par le trajet de l’air en amont de l’amphithéâtre. Les expériences seraient, sous ce rapport, beaucoup plus concluantes, si l’on avait seulement ouvert les portes qui dounent entrée au public, au haut des gradins, en maintenant la fermeture des portes du rez-de-chaussée et de celles qui donnent accès, vers les gradins du milieu, daus le grand amphithéâtre.
- Résumé des expériences.
- En rapprochant les diverses indications contenues dans les tableaux qui précèdent, nous pouvons maintenant résumer leur signification et déterminer les conditions les plus favorables du système de ventilation par l’air comprimé, considéré en lui-mérae.
- La ventilation par l’air comprimé exigeant l’emploi d’un moteur, d’une machine soufflante et d’un jet d’air comprimé, débouchant dans un canal de ventilation, nos observations porteront successivement sur les différentes parties de notre installation.
- La machine à vapeur n’ayant dépensé que 2\89 par heure et par cheval, on doit la considérer comme fonctionnant dans des conditions satisfaisantes; mais si l’on construisait une machine spéciale pour la compression de l'air, il est évident qu’il conviendrait de l’établir pour marcher à une vitesse moindre afin d’éviter autant que possible les résistances supplémentaires résultant de réchauffement de l’air pendant sa compression. Cette raison est déjà puisée dans les conditions les plus favorables à la machine soufflante avec laquelle il aurait éto désirable que nous pussions comprimer une plus grande quantité d’air à une pression plus faible.
- Nous avons été aussi limités dans nos moyens d'action, en ce que, d’une part, la machine ne pouvait nous fournir son maxi-
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- VENTILATION PAR L'AIR COMPRIMÉ. 591
- mum de travail que pour de grandes compressions qui sont, d’après l’expérience même, les moins favorables pour l’effet à produire, et que, d’autre part, le volume de la pompe était insuffisant pour débiter, avec les pressions faibles, la quantité d’air nécessaire à l’alimentation des plus gros jets.
- Le réservoir régulateur et les jets étaient établis dans d’excellentes conditions.
- Les canaux de ventilation sont d’autant plus favorables que leur section est plus grande, mais il en est de même dans tous les systèmes de ventilation, puisque l’augmentation de la section correspond, pour une ventilation donnée, à une diminution de vitesse. Ce sont d'ailleurs ceux qui seront expérimentés en service courant par l’action de la chaleur, et on leur a donné, dès l'origine, une section aussi grande que le permettaient les dispositions des locaux dans lesquels ils devaient être installés.
- La cheminée à laquelle ils aboutissent et dans l’axe de laquelle débouchait l’aircompriraé a une section parfaitement appropriée & celle des galeries, mais sa hauteur, indispensable dans le système d’aspiration par la chaleur, devrait être notablement réduite dans rétablissement d’une ventilation par l’air comprimé. Cette circonstance a pu donner lieu à quelques résistances supplémentaires ainsi que la diminution de section résultant de sa forme conique. Nous ne pensons pas cependant que ces influences soient de nature à affecter notablement les résultats, et nous ne les mentionnons que pour ne rien omettre de ce qui pourrait être considéré comme nuisible. Au bas de la cheminée nous n’avions démoli ni la grille ni les supports en maçonnerie du foyer d’appel, mais, à ce niveau, la section est relativement plus grande que partout ailleurs, et reste encore supérieure à la section moyenne de la cheminée.
- En rapportant la ventilation produite à ce que nous avons appelé le cheval de jet, c'est-à-dire à la quantité de travail équivalente à celle d’un cheval-vapeur impartie au jet d’air comprimé, les différents résultats peuvent être résumés de la manière suivante:
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- VENTILATION PAR L’AIR COMPRIMÉ.
- «92
- Tableau du volume d air débité par cheval de jet.
- Sous cette forme, on voit mieux apparaître l’influence de la pression de l’air comprimé qui, lorsqu’elle est réduite à 0*‘.130, permet d’obtenir par cheval de jet un effet utile de 10 000 mètres cubes de ventilation, avec une vitesse de 0®.55.
- Si avec une machine et une pompe plus parfaitement appropriées à cette destination, il était permis d’espérer que l’on pût obtenir le cheval de jet à raison de 4 kilogrammes de charbon, ce qui paraît être en ce moment un minimum presque irréalisable, la ventilation par l’air comprimé ne reviendrait qu’à un kilogramme de houille pour une ventilation effective de 2300 mètres cubes.
- L’augmentation d’effet utile avec la diminution de pression motrice s’explique d’ailleurs parce que la perte de force vive qui a nécessairement lieu, lors du mélange, à la sortie du jet, entre l’air comprimé et l'air aspiré, doit être, en effet, d’autant moindre que la pression est plus faible.
- Il est donc supposable que pour des pressions motrices plus faibles encore on obtiendrait une ventilation plus grande pour un jet de même puissance.
- L’expérience de consommation du M juin n’a donné pour résultat que 402 mètres cubes de ventilation par kilogramme de houille, ce qui s’explique d’ailleurs par les chiffres mêmes, puisque la puissance du jet étant 10.3 chevaux et la consommation par heure de 37k.lft de houille, chaque cheval de jet revenait à3^.43 de houille, au lieu de 4 kilogrammes, et que d’ailleurs la
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- VENTILATION PAR L'AIR COMPRIMÉ. 593
- pression de l’air comprimé, maintenue ù environ, était
- manifestement trop grande.
- Sous cette nouvelle forme, nous reconnaissons encore que la ventilation par jet d’air comprimé exige de grandes pompes à air qui permettent d’alimenter à faible pression le jet destiné à produire l’entraînement.
- En résumé, le système de ventilation par un jet d’air comprimé fonctionne régulièrement; on peut lui donner une grande énergie ; il permet de porter avec certitude son action sur un point déterminé d’un édifice quelconque, et il peut, dans certains cas, réaliser des conditions économiques comparables à celles des autres systèmes de ventilation, qui n’exigent pas comme lui l’emploi d’une machine motrice et d’un réservoir d'air comprimé.
- Indications météot'oiogiques.
- Nous devons en terminant rappeler que les conditions de température, et surtout celles des mouvements atmosphériques, doivent exercer sur les résultats une influence parfois très-sensible. Pour donner plus de précision à nos observations, nous donnons, à titre de renseignement, le relevé des tables météorologiques pour toutes les journées de nos observations.
- liauijaiif
- • M ' 1S66 ' 'Ciel couvert- s de laie S» .2 Vent faible OXO.
- | 5M4i,9e6-- ûussw; S .8 Vent faible NO à S. j
- j Ciel eourert; pu de pluie. 13 .2 Vent modéra de SE à 050.
- !*<***««»•-- Pca nuageux ; pas de phle. 0.9
- j tl juin 186fi! ! Xua?«ux;pas * plaie. Beau à raidi; nuageux ensuite;l pas de pluie. \l:i
- iOjuin JS68.. Temps couvert; pas de pUiie. |
- * H juillet 1866 Temps couvert ; paide plaie. “ ,T ! __ Jl
- Ces indications complètent les données relatives à ces expériences multiples qui sont, nous l’espérons, de nature à jeter quelque jour sur ces phénomènes complexes.
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- VENTILATION PAR L'AIR COMPRIMÉ.
- Légende de la planche 57.
- La fig. 1 est une coupe verticale de la cheminée de ventilation des amphithéâtres du Conservatoire, avec élévation delà loco-mobile et du réservoir à air comprimé.
- La fig. 2 est une coupe, à l'échelle de un dixième, de l’un des ajustages des jets à air comprimé, vissé sur le raccord d’assemblage avec la conduite.
- Les fig. 3 et i représentent les deux porte-vent qui ont été successivement employés, avec indication de l’un des jets dans chacun de ces porte-vent.
- A Coupe de la cheminée de ventilation, avec son foyer habituel a au centre.
- B Galerie de réunion avec la galerie du petit amphithéâtre. La galerie B est contiguë à une autre galerie B' en tout semblable, et qui sert à la ventilation du grand amphithéâtre.
- C Galerie de ventilation du petit amphithéâtre; celte galerie est le prolongement de celle qui conduit au grand amphithéâtre et dont elle n’est séparée que par une cloison en planches.
- D Locomobile portant la pompe à air et comprimant l’air dans le réservoir intermédiaire E, par la conduite recourbée dd. E Réservoir intermédiaire dans lequel la pression est estimée par un manomètre à air libre, et qui est en communication, par l’intermédiaire de la conduite e, avec le jet J, soutenu dans l’axe de la cheminée.
- K Tubulure en cuivre s’assemblant par la bride k à la bride qui termine le tuyau e.
- L Porte-vent de 2m,5A de longueur, mesurée à partir de la petite base du cône; la base de ce porte-vent est consolidée parles croisillons /, /.
- L’ Porte-vent de 1“,32 de longueur, mesurée à partir de la petite base du cône.
- Fait par l’ingénieur sous-directeur du Conservatoire impérial des Arts et Métiers.
- Part*, 80 juillet 1807.
- Va : le directeur, Général MORIN.
- H. TRESCA.
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- SUR UN NOUVEAU SYSTÈME
- DE RÉGULATEURS A AILETTES,
- Pah m. f.-p. le roux.
- I. — U y a, dans toute machine en mouvement, pendant un instant quelconque, égalité entre le travail moteur, d'une part, et, d’autre part, le travail résistant proprement dit augmenté de la somme des variations de force vive correspondantes aux variations de vitesse qu’ont pu subir, pendant l'instant considéré, les différentes parties delà machine.
- Il résulte de ce principe que, pour qu’une machine conserve une vitesse constante, il faut que l'égalité entre le travail moteur et le travail résistant ne cesse pas de subsister. Un travail, soit moteur soit résistant, est le produit d’une force soit motrice, soit résistante, par le chemin décrit, pendant un temps considéré, par le point d’application dans le sens même de cette force. Or, la relation entre les chemins parcourus dans un même temps par la force motrice et par la force résistante est, dans toute machine, déterminée géométriquement par la disposition des organes de cette machine. Au contraire, il y a généralement indépendance absolue entre les forces motrices elles forces résistantes ; alors, toute variation des unes ou des autres amène un changement dans la vitesse de la machine.
- Les régulateurs sont des mécanismes accessoires, qui ont pour objet de maintenir ces variations de vitesse dans des limites suffisamment étroites pour qu’elles ne deviennent pas une cause de perturbation dans l’effet utile qu’on attend des machines, et cela sans qu’il soit besoin de l’intervention d’un être intelligent.
- On peut distribuer les régulateurs en deux classes principales :
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- SÎMî NOUVEAU SYSTÈME
- •l* Les régulateurs qui agissent de manière à modifier l'intensité de la force motrice. Ils sont applicables aux machines mues par des fluides, moteurs à vapeur, à gaz, hydrauliques ;
- 2° Régulateurs qui emmagasinent ou restituent, suivant le besoin, une partie du travail moteur. Ceux dont l’usage est le plus fréquent sont les volants.
- 3° Enfin, régulateurs par destruction, dont l’effet est de faire intervenir, à mesure du besoin, une résistance passive variable: ce sont, à proprement parler, des freins. Ils agissent en rendant obligatoire la communication d’une certaine quantité de force vive, à des solides, des liquides ou des gaz.
- Ces deux dernières sortes de régulateurs sont surtout applicables aux machines où l’action motrice est celle d’un poids ou d’un ressort. Les régulateurs qui font l’objet de ce travail appartiennent à la dernière catégorie.
- 2. — Depuis une époque qu’on ne saurait préciser, mais qui est certainement très-reculée, on a senti la nécessité d’adapter aux mécanismes d’horlogerie dans lesquels le mouvement est continu, les appareils connus sous le nom de volants à ailettes. L’effet de ces volants est double : quoique leur masse soit généralement assez faible, ils agissent d’sbord, en raison de leur grande vitesse, comme régulateurs d’emmagasinement de force vive, à la ma-nièredes grands volants de nos machines à vapeur; ils atténuent ainsi les inégalités de très-courte durée, c’est-à-dire celles qui ne correspondent qu’à un très-petit nombre de leurs tours. Dans les grandes inégalités, l’action des ailettes intervient; le mouvement de celles-ci, au sein du fluide ambiant, crée une résistance qui varie rapidement avec la vitesse, de telle sorte que, pour une faible variation de celle-ci en plus ou en moins, il y a une quantité notable de travail absorbée ou rendue disponible.
- D’après l’ensemble des observations1, on peut regarder la résistance opposée par l’air au mouvement des ailettes d’un volant, comme proportionnelle au carré de la vitesse angulaire de ce volant. Cela posé, appelons « le nombre de tours faits par le volant pendant l’unité de temps, y un certain coefficient afférent à la disposition et à la grandeur des ailettes, P et R les tra-
- iicaniqve Industrielle. 2* édition, 1841.
- I. Voyez Poncelet, Introduction à la
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- UE RÉGULATEURS A AILETTES. 3117
- vaux des forces motrice et résistante afférents à un tour des mobiles où sont appliquées ces forces, « et n' les nombres de tours que font ces mobiles pendant que le volant en fait n\ on
- ”F = »'R + n"«.V i;
- Si on fait varier F de manière à lui faire prendre la valeur F', la vitesse du volant changera et on aura :
- »F'=a,B+»V>,,
- d’où :
- «(*' - F) = n> („'* - „*} = #*? 4..) („ _
- ce qui donne :
- ____n F —F
- ce que l’on peut écrire :
- Cela nous montre que, toutes choses égales d’ailleurs, pour unevarialion donnée dans le travail moteur,la variation relative de vitesse correspondante sera d'autant moindre que la vitesse
- moyenne du régulateur -
- plus grande.
- D'ailleurs, l’équation il] nous donne :
- ce qui nous montre que, pour une valeur nF donnée du travail moteur, la vitesse » est d'autant plus grande que le travail résistant utile est plus petit, et que le coefficient, qui exprime la quantité de travail absorbée par un tour du régulateur, est plus petit.
- On retrouve ainsi les conditions reconnues depuis longtemps nécessaires par les praticiens pour une bonne régularisation, ù savoir : la petitesse du volant jointe ù une extrême rapidité dans
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- 598 NOUVEAU SYSTÈME
- sa rotation. Mais aussi on voit combien devient coûteuse cette
- régularisation au point de vue de l’économie du travail moteur.
- Dans un grand nombre d’applications, cette économie du travail moteur est cependant grandement désirable, surtout dans les mécanismes où la force motrice doit être demandée à l’action d’un ressort. Enfin, même en théorie, les volants à ailettes simples ne peuvent régulariser les mécanismes que d’une façon plus ou moins approximative.
- Aussi, depuis longtemps déjà a-t-on cherché à modifier le régulateur à ailettes de manière que son action ne devînt sensible qu’au moment même où son intervention était rendue nécessaire, de manière à éviter une perte considérable de travail et à atteindre dans le mouvement une uniformité plus rigoureuse.
- 3. — La première solution de cette question a été donnée, je crois, par M. Wagner ; plus récemment, on a adapté aux mouvements d'horlogerie qui font mouvoir les télégraphes Morse des régulateurs à ailettes mobiles; enfin, M. Foucault a fait exécuter deux dispositions où il applique le principe de la transformation qu’il a fait subir au régulateur de Watt. Nous pensons que le lecteur ne trouvera pas sans intérêt quelques détails sur ces divers appareils.
- Régulateur de M. Wagner neveu. — Ce mécanisme, qui figurait à l’Exposition de 1849, se distingue radicalement de ceux dont il sera ci-après question, par cette particularité que, pour uniformiser un mouvement continu, on a recours à l’intervention d’un mouvement discontinu qui est ici celui d’un pendule. Le volant à ailettes reste invariable; mais une boite, qui lui est concentrique, s’élève ou s'abaisse de manière à le couvrir en totalité ou en partie; on fait ainsi varier le travail absorbé par le volant. En effet, lorsque celui-ci est complètement recouvert par la boîte, il entraîne dans son mouvement l’air contenu dans celle-ci ; mais cet air ne peut quitter la boite, le travail -âu volant se borne donc à celui absorbé par le frottement de l’air contre les parois de la boîte; au contraire, lorsque celle-ci est soulevée, l’air qui aftlue par le centre du volant à ailettes s’échappe par la circonférence, comme dans les ventilateurs, et
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- DE RÉGULATEURS A AILETTES. 599
- le travail employé par le volaDt se trouve approximativement proportionnel au volume d’air engendré, lequel varie suivant que la boîte découvre plus ou moins ce volant.
- Pour faire soulever à propos la boîte, M. Wagner a fait intervenir le pendule par l’intermédiaire d’un échappement et d'une transmission de mouvement qu’il serait trop long de décrire ici. Nous renverrons aux galeries du Conservatoire des Arts et Métiers le lecteur désireux de connaître cette disposition intéressante; elle est appliquée à un grand appareil à cylindre tournant, de M. le général Morin, pour la détermination expérimentale des lois de la chute des corps. ( Voyez le catalogue PA—a — b, n° 23.)
- Régulateurs de M. Foucault. — L’heureuse transformation que M. Foucault a fait subir au régulateur à boules de Wattest venue ouvrir des voies nouvelles à la régularisation des machines de toutes espèces. M. Foucault a appliqué ses régulateurs isochrones aux mécanismes d’horlogerie, de deux manières différentes. La première disposition consiste à monter le régulateur isochrone à boules sur un des mobiles du mécanisme, en plaçant sur un autre mobile un volant à ailettes renfermé dans une boîte; cette boite porte à sa circonférence des fenêtres que le régulateur a pour fonction d’ouvrir plus ou moins, suivant qu’il faut ralentir ou accélérer la marche. Dans la seconde disposition, l’organe de régularisation est simplement le régulateur isochrone dont les masses sont armées d’ailettes; lorsque les masses s’éloignent de l’axe de rotation, elles déplacent plus d’air, la résistance croît et vice versa; les masses s’arrêtent dans la position qui convient pour maintenir l’appareil au régime de vitesse pour lequel l’appareil est réglé '.
- 4. — Malgré la perfection des résultats atteints par les derniers appareils que nous venons de mentionner, il m’a semblé qu’il y aurait peut-être encore place dans l’industrie pour un nouveau genre de régulateurs fondés sur un principe très-simple, pouvant donner lieu à une compensation rigoureuse, ou seulement approximative, si on veut une grande économie dans la con-
- 1. Voyez, pour l’explication théorique du régulateur de M. Foucault : Haioit de la Goupilliire, Traité det mécanismet, p. 289, et pour la description des appareils : Les Xondes, par l'abbé Molgno, t. XI, p. 20C (mal 1866).
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- 600 NOUVEAU SYSTÈME
- struction, tout en conservant une grande supériorité sur les volants à ailettes fixes. Ces appareils font l’objet d’un brevet pris le 18 juillet 1865, et que j’ai aussitôt laissé tomber dans le domaine public.
- 5. — Voici le point de départ des dispositions d’appareils qui vont être décrites :
- Étant donnée (fig. I, PI. LVIII) une ailette AA' BB\ portée par une tige CD perpendiculaire à XY axe de rotation, si la tige CD partage l’ailette en deux parties symétriques, les résultantes des pressions du fluide ambiantsur ces deux portions seront égales, parai-lèles, appliquées en des points symétriques par rapport à CD; elles se composeront donc suivant une résultante passantpar CD, qui sera détruite par la résistance de cette tige. Cela étant vrai, quel que soit l’angle du plan de l’ailette avec l’axe XY,on voit que cette ailette devra rester dans une position quelconque qu’on lui donnera sans qu’il soit nécessaire d’aucune force pour l’y maintenir; réciproquement, pour faire varier pendant le mouvement l'inclinaison de l’ailette, il suffira d’une force égale à la pression du fluide ambiant, multipliée par le coefficient de frottement qui conviendra aux conditions dans lesquelles l’ailette pourra être montée sur la tige CD. Ceci, bien entendu, ne sera rigoureusement vrai que pour une ailette immatérielle ; car nous verrons tout à l’heure que la force centrifuge a une composante qui tend à faire tourner cette ailette autour de CD; nous verrons en même temps comment on en peut annuler les effets.
- Pour constituer un régulateur, il suffira donc d’ajouter au système que nous venons de définir un mécanisme tellement disposé, qu’une aussi faible variation de vitesse que possible détermine une rotation considérable de l’ailette autour de CD, de manière à faire varier beaucoup le travail absorbé par son mouvement dans le fluide ambiant.
- Le moyen le plus simple de réaliser cet effet est (fig. 2} d'implanter normalement à l’ailette une tige terminée par une masse P. Lorsque la vitesse de rotation est nulle, la tige est verticale, l’ailette horizontale; lorsque la vitesse augmente, le pendule CP s’écarte de la verticale, entraînant l’ailette.
- Si on fait abstraction de la masse de l’ailette, ainsi que de celle de la tige qui porte le poids P, on voit que les deux forces an-
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- DE RÉGULATEURS A AILETTES. «.|
- (agonistes qui se font équilibre sont, d’une part, l’action de la pesanteur sur P, de l’autre, la composante de la force centrifuge perpendiculaire à la tige CD. Or, nous verrons ci-après que cette composante est indépendante de la distance du point C à l’axe Xï ; les choses se passeront donc comme si l’articulation C était en O. Alors, en prenant les moments par rapport à CD, on, au point O, ce qui revient au même, on aura (fig. 3) n représentant le nombre de tours pendant l’unité de temps :
- P
- Moment de la force centrifuge — — 4<rn*f 9
- Moment de la pesanteur — P l sin «.
- Pour l’équilibre, on aura donc, en supprimant le (acteur commun PI sin « :
- te!n*-cos« = t d’ou n =-L Vr^-’ M
- g Zr Y l COS a
- c’est-à-dire que la vitesse compatible avec une valeur donnée de l’angle « croîtra comme la racine carrée de la sécante de cet angle. D’un autre côté, la résistance qu’oppose l’air au mouvement de l’ailette croîtra sensiblement, comme la projection de celle-ci sur un plan perpendiculaire à celui que décrit CD, c'est-à-dire proportionnellement au sinus du même «. Pour ces deux raisons, l’effet de cette disposition sera d’autant meilleur que l’angle « sera plus petit, car alors de plus fortes variations proportionnelles de cet angle et par conséquent de In résistance créée par le régulateur correspondront à de plus faibles variations proportionnelles de ».
- La meilleure condition pour obtenir de bons effets d’un régulateur ainsi disposé sera donc de lui donner des ailettes d’un grand développement et de le monter sur un mobile dont la vitesse ne soit pas très-considérable, c’est-à-dire ne dépasse guères deux tours par seconde.
- On peut remarquer que le poids P n’entre pas dans la valeur de n; il n’est cependant pas indifférent de prendre ce poids plus ou moins fort; il y a intérêt à lui donner une valeur égale à plusieurs fois le poids des ailettes, afin qu’on puisse négliger la force directrice qui provient de l’action de la force centrifuge sur celles-ci. 11 y a aussi à vaincre des frottements dont une
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- NOUVEAU SYSTÈME
- partie est proportionnelle au poids P, mais dont une autre partie en est indépendante, de telle sorte qu’il ne cesse d’y avoir avantage à augmenter ce poids que lorsque les frottements qui loi sont proportionnels deviennent très-grands par rapport à ceux qui proviennent d’autres causes.
- 6. — La formule montre que, toutes choses égales d’ailleurs, la vitesse qui est ici représentée par n croit en raison inverse de la racine carrée de l; pour de faibles valeurs de n, on peut être conduit à des valeurs de / qui pourraient devenir gênantes ; on y remédie facilement par l’artifice que voici :
- Prolongeons (fig. i) PO en OP' de manière à faire porter à cette tige une seconde masse P7; soit OF = T, l’équation d’équilibre devient :
- 9
- : cos « -I- p 4 *’«> f‘ sin « cos« = (P/—P t) sin
- d’où, en supprimant le facteur commun sin % et résolvant par rapport à n :
- On voit, d’après cela, que cette modification de l’appareil ne change pas la loi qui lie n et «, mais qu’elle permet de diminuer i volonté n, tout en donnant à I et à f des valeurs aussi restreintes que les circonstances peuvent l’exiger.
- 7. — Les formules [2] ou [i] montrent clairement que pour les petites valeurs de l’angle a, les variations de la vitesse seront très-faibles ; mais on ne saisit plus aussi facilement quelle peut être la relation entre la force motrice et la vitesse, lorsque l’on vient à faire varier la première entre des limites assez étendues pour faire sortir l’angle « de ces petites valeurs. Le plus simple était d’interroger l’expérience. A cet effet, j’ai comparé le régulateur dont il vient d’être question à un volant à ailettes fixes; les ailettes étaient de même grandeur dans ces deux appareils; celles du volant à ailettes fixes ont été inclinées de 57°, puis de *5” sur la verticale.
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- DE RÉGULATEURS A AILETTES. 603
- Voici les résultats des observations :
- VOLANTS A AILETTES FIXES.
- RÉGULATEUR
- Ces résultats sont résumés d’une façon plus saisissable par les courbes (fig. 5}. On voit que l’effet de régularisation de l’appareil à ailettes mobiles est très-nettement accusé. Il le serait encore plus, si l’état du rouage eût permis de marcher avec des forces motrices plus faibles que celle prise pour unité.
- 8. — Ce qui précède suffit, je crois, pour montrer que le petit appareil dont il vient d’étre question pourra dans bien des cas être substitué avec avantage et sans grands frais aux volants à ailettes ordinaires. Nous allons maintenant examiner d’autres dispositions qui permettent d’atteindre une véritable précision ; mais, avant d’entrer dans le détail de leur construction, il convient d'étudier les effets de la force centrifuge autour d’un axe perpendiculaire à l’axe de rotation.
- Soit XY (fig, 6) l’axe de rotation qui entraîne une droite OA à laquelle il est perpendiculaire, soit n le nombre de tours de XY pendant une seconde, on demande d’évaluer le moment par rapport à OA de l’action de la force centrifuge sur un élément de masse m situé en M à une distance OM — l de cette droite.
- Abaissons M/“ perpendiculaire sur XY, la force centrifuge est dirigée suivant cette droite, elle a pour expression m4w*n*M/; et sa projection sur un plan perpendiculaire à OA est : m K »*«* M f cos yMN) ;
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- <504 NOUVEAU SYSTÈME
- le bras de levier de cette projection est ON = lcos a;
- le moment cherché est donc :
- miir1 n*31/cos (/UN) /cos «; mais les triangles M/N et MON donnent :
- M f cos {fm) =s MN = / sin « ; d’où, pour l’expression définitive du moment en question :
- ou encore :
- 2m «W sin 2«.
- Ü!
- On peut faire sur cette expression deux remarques importantes :
- \° Ce moment (que j’appellerai pour abréger moment (Taplatissement) est indépendant de la distance OA.
- 2° Comme il est proportionnel au sinus du double de l’angle», si nous concevons (fig. 7) une masse M' égale à la première, située à la même distance de OA dans un plan perpendiculaire à OM, pour avoir son moment, il suffira de changer le signe de l’expression [5] et de remplacer sin 2* par sin 2 (90— ») = sin (180 —2a)«sin 2a.
- Les deux moments d’aplatissement de ces deux masses seront donc constamment égaux et de signes contraires, et alors le système de ces deux masses sera indifférent à l’action de la force centrifuge. En ajoutant (fig. 8) deux autres masses M, et M't, symétriques des premières par rapport à OA, on aura un système qui sera en outre indifférent à l'action de la pesanteur.
- Supposons maintenant (fig. 9), au lieu d’un élément de masse, une tige pesante LL’ coïncidant avec OM.
- Un élément dl de cette tige aura pour masse — dl, p étant le poids de l’unité de longueur de cette tige; le moment d’aplatissement de cet élément sera, d’après ce qui précède :
- 2—irs
- l*dt sin 2»,
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- DE RÉGULATEURS A AILETTES. (SOS
- et en intégrant entre les limites U et /,, qui correspondent aux extrémités de la lige L et L', on aura pour le moment de celle-ci :
- 2 p
- 5 g
- **n! sin 2« (/,* — /„*),
- Cette expression peut s’écrire :
- | C *r? sin 2.(4-4) ft* + Z,4 + <„•).
- La tige étant supposée homogène, p (/,— /«) n’est autre chose que son poids P; si nous concevons que ce poids P soit appliqué en un point dont la distance >. à OA soit donnée par l’équation
- tf-AL±ii±Vt
- cette masse, ainsi concentrée, aura même moment d’aplatissement que la tige, et en la plaçant sur une droite rectangulaire sur la tige, on annulera le moment d’aplatissement de celle-ci.
- Si, maintenant, nous concevons une infinité de tiges pesantes identiques juxtaposées dans un même plan passant par DA, elles constituent une surface pesante rectangulaire, dont le moment d’aplatissement sera détruit par celui d’une tige considérée comme résultant de la juxtaposition d’une série de poids P.
- Il est bien évident, qu’au lieu d’une surface rectangulaire, on pourrait imaginer une surface quelconque et détruire son moment d’aplatissement par celui d’une tige placée autrement que celle dont il vient d’être question, ou eucore d’une sphère ou de tout autre volume; mais le cas qui vient d’être traité offre, en outre de sa simplicité, l’avantage de se prêter à une réalisation pratique assez commode.
- 9. — Les figures \ et 2 (PL 59) montrent un exemple d’ailettes disposées de manière à réaliser la triple condition de l’indifférence à l’action de l’air, à celle de la pesanteur et à celle de la force centrifuge.
- Deux croisillons, dont les quatre bras sont rigoureusement de même longueur et de même poids, et par conséquent s’équilibrent entre eux, soutiennent deux lames a, a d’aluminium de quelques dixièmes de millimètre d'épaisseur; les extrémités Ml. 39
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- 606 NOUVEAU SYSTÈME
- des autres bras portent deux tiges de laiton ou de maille-chort tty tt, de môme poids chacune qu’une des deux lames d’aluminium qui composent l’ailette. Ces tiges, ainsi placées, servent à consolider tout le système en môme temps qu’à obtenir l’équilibre recherché.
- Les deux croisillons sont traversés en leur centre par une broche sur laquelle ils sont fous ou bien par une tige d’acier dont les extrémités sont pi votées. Ce dernier dispositif est préférable, lorsqu’on veut obtenir une extrême mobilité.
- Pour vérifier expérimentalement si toutes les conditions sont bien remplies pour obtenir un équilibre parfait, on laisse l’ailette folle sur son axe et on met l’axe XY en rotation ; si tout est bien équilibré, l’ailette ne doit pas pendant le mouvement se déranger de la position initiale qu’on lui aura donnée, quelle que soit cette position et quelle que soit la vitesse de la rotation. Suivant qu’on voit le plan des lames ou celui des tiges chercher à se mettre horizontal, on en conclut que c'est le moment des unes ou des autres qui l’emporte, et on modifie en conséquence la masse des tiges.
- Pour cet essai, ainsi que pour l'usage de ces régulateurs en général, il faut apporter la plus grande attention à rendre toutes les surfaces qui les avoisinent parfaitement symétriques par rapport au plan que décrit Taxe horizontal autour duquel les ailettes sont mobiles, afin que les deux moitiés de celles-ci supportent exactement les mêmes pressions de la part de l’air. Ainsi, si, comme cela a généralement iieu, le régulateur est monté au-dessus d’une boîte renfermant les rouages du mouvement, on aura soin de placer au-dessus de lui une plaque de bois ou de métal symétrique de la paroi de la boîte aux environs du régulateur. En règle générale, il faut avoir soin de laisser entre les ailettes et les obstacles les plus voisins un intervalle qui soit au moins la moitié de l’envergure de l’ailette.
- Je vais maintenant décrire deux systèmes de montage de ces ailettes équilibrées.
- 40. — Première disposition. La droite XY (fig. 40, PI. 58] représentant l’axe de rotation du système, concevons un pendule IM entraîné parle mouvement de rotation : l’effet de la force centrifuge sur la masse M tendra à écarter le pendule de la
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- DE RÉGULATEURS A AILETTES. 607
- verticale; mais un ressort R, qui fait partie du système, est bandé de manière à contre-balancer constamment l’effet de la force centrifuge pour une vitesse déterminée, comme cela a lieu dans le régulateur pour machines à vapeur de M. Foucault. A cet effet, ce ressort est armé de telle sorte que, si r est la distance du centre de gravité de la masse 31 à l’axe XY, sa tension puisse être représentée par fr, f étant la tension pour r—\. Les ressorts à boudin, dont le diamètre est suffisamment grand par rapport à celui du fil et qu'on n’allonge pas d’une manière exagérée, satisfont généralement à cette condition. Comme, d’un autre côté, la force centrifuge a pour expression w étant la vitesse angulaire de rotation du système, le pendule ne restera en repos qu’autant qu’on aura m<a*r=fr ou m»*—/; la valeur de « est donc déterminée, et se trouve indépendante de r. c’est-à-dire de l’écartement du pendule.
- D’un autre côté, à la tige du pendule est liée une 'portion de roue dentée, dont le centre est celui de l’articulation I; cette roue dentée engrène dans un pignon qui fait tourner l’ailette décrite ci-dessus; celle-ci devra donc toujours se placer dans la position convenable pour que la vitesse de rotation conserve la valeur déterminée par l’égalité m»* = f.
- On a soin de faire le pignon assez petit par rapport à la roue, afin que l’excursion maximum de 1.4 de tour que doit faire l’ailette ne corresponde qu’à un petit angle décrit par le pendule. Alors le ressort peut être considéré comme tirant toujours normalement sur la tige 031, et aussi la force centrifuge comme normale à cette droite.
- Il est encore une autre raison qui nécessite la petitesse de l’angle décrit par le pendule, c’est que le plan dans lequel il se meut ainsi que le ressort, doit nécessairement se trouver à une certaine distance de l’axe de rotation XY. Comme le montre la figure I I, cet axe occupe matériellement un certain espace; il en est de même du ressort à boudin. La force centrifuge est dirigée suivant MF, prolongement de XM. La composante de cette force perpendiculaire au plan du ressort et du pendule est détruite par la suspension de ce dernier ; c'est la composante située dans le plan en question, c’est-à-dire MR = MF cos G, qui fait équilibre à la tension du ressort. Pour que la condition établie ci-dessus soit approximativement remplie, il faut que cos G puisse
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- 608 NOUVEAU SYSTÈME
- être regardé comme constant, ce qui sera d’autant plus près d’avoir lieu, que 6 sera plus petit et que ses variations seront plus petites.
- Quant à la position du point d’attache du ressort sur la tige, si elle se trouve (fig. 10) en un point a, différent du centre de gravité du système de la masse M, il faut avoir soin de remarquer que, lorsque ce centre arrive à une distance nulle de l’axe, il faut que la tension du ressort soit nulle et par conséquent disposer en conséquence de cette tension. On peut rendre d’ailleurs assez facile le réglage, en partageant la masse M en deux (fig. 18); la masse M, inférieure reste fixe, la masse supérieure M, est mobile au moyen d’un pas de vis ; on peut alors, par divers tâtonnements, arriver à faire en sorte que le ressort soit attaché précisément au point d’application de la résultante des actions de la force centrifuge sur tout le système pendulaire ; il n’y a plus alors qu’à régler le ressort de telle façon que, lorsqu’il est sans tension, son extrémité, c’est-à-dire le centre du crochet qui le termine, se trouve dans le plan passant par XY et l’axe horizontal autour duquel les ailettes sont mobiles.
- \ \. — 11 faut remarquer que, dans la disposition qui vient d’être décrite, le succès dépend principalement de la mobilité des ailettes autour de l'axe horizontal ; la raison en est simple; si nous avons fait le pignon dix fois plus petit que la roue, les efforts qu’il faudra appliquer à celle-ci, pour vaincre les frottements au départ, seront dix fois plus grands que si nous conduisions par roue et pignon égaux. Il en résultera des variations dans la vitesse du régime qui ne sera plus indépendante de r, comme cela aurait lieu, si les frottements étaient nuis.
- Soit <f le frottement au départ, mesuré par la force qu’il faudrait appliquer au point d'attache du ressort pour faire démarrer l’ailette, l’équation d'équilibre sera :
- =2 fr-f- «, pour la faire démarrer dans un sens, et m »**r — fr — pour la faire démarrer dans l’autre sens ; d’où — o»*2 =s ^, ce qui montre que le défaut d’isochro-
- nisme J = y/. •
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- DE RÉGULATEURS A AILETTES. 609
- Pour l’atténuer autant que possible, il faut donc chercher à diminuer ? et à augmenter m, r, et aussi la vitesse moyenne
- “ ce <lu* conduit à augmenter la roideur du ressort. Comme exemple, en supposant qu’on conserve la même vitesse moyenne, un système dans lequel on aurait m, = 2m
- et rt*=:ir serait six fois plus régulier que le précédent. C’est à peu près ce qui arrive par la disposition suivante, où les frottements sont réduits autant que possible.
- 12. — Deuxième disposition. (Fig. 1, 2, et 3, PI. 39.) En même temps que les ailettes peuvent tourner autour de l’axe horizontal AA, elles peuvent prendre le long de cet axe un mouvement de translation déterminé par l'action de la force centrifuge. Pour augmenter celle-ci, on a mis à l’extrémité extérieure de chacune des ailettes une masse additionnelle parfaitement centrée sur l’axe.
- Entre les deux ailettes, concentriquement à l’axe de rotation de tout le système, se trouve un barillet contenant un ressort en spirale; à ce barillet est relié, par l’intermédiaire d’un encliquetage rr, un petit tambour cc sur lequel s’enroulent deux chaînes de montre ou deux rubans d’acier ' //, qui vont s’attacher respectivement à chacune des masses que portent les deux ailettes. La force centrifuge se trouve alors constamment contre-balancée par la tension du ressort; comme les efforts antagonistes de cette force et du ressort sont appliqués sur le tambour et sur le barillet sous forme de couples, la transmission de ces efforts ne donne lieu à aucun frottement : le seul frottement important
- 1. J’ai trouvé un très-délicat organe de transmission dans de petits rubans d’acier d'un millimètre de largeur, d’une épaisseur de 1/20* de millimètre. On les découpe dans des lames d’acier trempé de celte épaisseur, que l’on trouve chex les fabricants de lames pour suspension de pendules. On ne pourrait les découper avec des ciseaux sans les froisser et les déformer ; pour le faire, on recouvre U lame de vernis de graveur, on trace avec une pointe fine les contours que l'on Teut obtenir et on fait mordre avee acide aïotique à 36° — 1 partie, acide acéUque à 80° — 6 parties. Pour pouvoir les fixer commodément, on a soin de réserver aux bouts une petite tête avec un œil dans lequel on fait passer une vis.
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- 610 NOUVEAU SYSTÈME
- est celui des pivots dans les trous ; il est proportionnel au poids de l'ailette et de la masse qui y est adjointe; mais, comme la masse est placée le plus loin possible de l’axe de rotation, on peut la diminuer tout en conservant à la force motrice, qui doit vaincre les frottements, une valeur suffisamment grande.
- Pour obtenir le mouvement de rotation de l’ailette, qui doit accompagner son mouvement de translation, on fixe à celle-ci un guide hélicoïdal h qui vient constamment s’appuyer contre un arrêt fixe. On peut encore armer de dents le contour du barillet et le faire engrener dans un pignon porté par l’ailette.
- Avec un régulateur ainsi disposé, et dans des conditions de montage qui n’étaient pas favorables sous le rapport des frottements, j’ai pu abaisser au-dessous de 1,600* la variation relative de vitesse correspondante à une variation de I à 3 dans la force motrice. Dans ce modèle, les ailettes étaient mobiles autour d’une assez grosse tige d’acier tiré; en fixant aux ailettes un axe pivoté, et le faisant mouvoir dans des trous en pierre, on arriverait à détruire considérablement ces frottements, et on pourrait espérer une précision sans doute double.
- AUTRE SYSTÈME D’AILBTTES ÉQUILIBRÉES.
- 13. — Dans les appareils qui précèdent, nous avons éliminé toute action directrice du vent sur l’ailette, en partageant celle-ci en deux parties symétriques par rapport à un axe que la résultante des pressions de l’air vient rencontrer et auquel elle est constamment perpendiculaire. Mais on pourrait aussi faire en sorte que la résultante des pressions de l’air fût parallèle à l’axe autour duquel on veut rendre celle-ci mobile; c’est ce qui aura lieu, si on rend l’ailette perpendiculaire à cet axe, tandis que tout à l’heure elle lui était parallèle.
- Soit XY (fig. 13) l’axe de rotation, AO un axe‘perpendiculaire au premier, OSS' une ailette, dont le plan est perpendiculaire à OA ; supposons, pour fixer les idées, que l'ailette ait la forme d'un secteur de cercle, il est évideut que le volume, engendré par la rotation de ce secteur autour de XY, augmentera avec l’angle a formé par une parallèle à XY menée en O et par la bissectrice de l’angle au centre du secteur; la résistance que l’air opposera û cette ailette variera dans le même
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- DE RÉGULATEURS A AILETTES. 611
- sens : si donc nous savons soustraire à l’influence de la force centrifuge ce secteur, nous aurons une nouvelle espèce d’ailette variable qui pourra nous servir comme les précédentes, car elle est équilibrée au point de vue de l’action de l’air, et il nous sera toujours facile de l’équilibrer du côté de l'action delà pesanteur, au moyen d’une seconde ailette placée symétriquement par rapport au point O.
- Nous allons donc chercher le moment d’aplatissement d'un secteur, en donnant A cette expression le sens défini ci-dessus.
- Concevons (fig. 43) un élément du de la surface du secteur, élément situé à une distance du point O égale à f-f —, ayant la forme d’un trapèze circulaire de hauteur il et dont les bases sont les arcs correspondants à l’angle au centre dé, dans les circonférences concentriques de rayon l et l+dl; la surface de cet
- élément sera donc (* + y) ct> en négligeant un
- infiniment petit du second ordre, ^ i. df.de.
- Si p est le poids de l'unité de surface, la masse de cet élément
- Si « représente la distance angulaire de cet élément à la verticale ON du point O, son moment d’aplatissement sera, en ap-plicant une formule précédemment trouvée :
- Z-2-l.dl.d*.2Jn!Psm2*.
- 9 180
- Soit e l’angle que fait avec ON la bissectrice de l'angle au centre du secteur, et soit e l’angle que fait avec cette bissectrice le rayon qui correspond à l'élément considéré, on aura «=e-(-6, alors l'expression précédente devient, en remplaçant et réduisant:
- 2 £ j£. n*f! sin 2(ê + e)d/d6.
- y '180
- Pour avoir le moment du trapèze circulaire de rayon f et de
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- «12 NOUVEAU SYSTÈME
- hauteur di, qui fait partie du secteur, il faudra intégrer cette expression entre les limites 6 = — ©« et « = -{-««> ce qui donne :
- *-gm [-| co» *<«+».)+i c.s
- —-9mn'Pil [cos !8e+-“»(**-*»•)]
- Pour avoir maintenant le moment d'aplatissement du secteur tout entier, on intégrera à nouveau cette expression entre les limites o et U, ce qui donnera :
- I 1) 1t3
- Moment d'aplatissement du secteur= - - — ns/,4 sin 25 sin 2fi0. [7]
- Comme le poids de ce secteur est
- p=P^m>
- l'expression [7] peut se mettre sous la forme
- D’un autre côté, l'expression [6] peut être considérée comme l'expression du moment d'aplatissement d’une tige dont les dimensions transversales seraient assez petites pour être regardées comme des infiniment petits et qui serait courbée suivant la forme d’un arc correspondant à un angle au centre 2 S,. Soit p, la valeur du produit pdx de l’unité de longueur de cette lige, son moment d'aplatissement serait
- en appelant! le rayon du cercle suivant lequel on la suppose cintrée. Le poids P, de cette tige serait d’ailleurs
- pi —Pi **'*ïôg'
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- DE RÉGULATEURS A AILETTES. 613
- d'où l'on peut écrire : moment d'aplatissement de la tige cintrée = — siu 26 si" ae*. [8]
- g z60 L J
- Si nous nous posons la condition P, » p, on voit que
- ou i = -4
- rendra égaux les moments du secteur et de la tige cintrée en arc. Comme, d’ailleurs, chacun de ces moments contient dans son expression sin 26, si on change dans l'un d’eux, suivant une remarque déjà faite, 6 en 90° — 6, on ne changera pas la valeur absolue de ce moment, on ne changera que le signe; on pourra donc équilibrer, au point de vue de la force centrifuge, un secteur circulaire par une tige de même poids, pliée suivant un arc correspondant an même angle au centre dans un
- cercle dont le rayon serait au rayon du secteur comme — , qui t rait placée concentriquement au secteur et à 90° de celui-ci.
- Pour équilibrer ce système au point de vue de la pesanteur, on répétera chacune de ses parties symétriquement par rapport au centre, et l’ailette présentera la forme indiquée dans la figure 15.
- 14. — Les appareils dont nous venons de donner la théorie ont été soumis à la sanction de la pratique et exécutés sous diverses formes. La planche LIX représente deux des priucipales.
- Les figures 1 et 2 sont : l’une l’élévation, l’autre le plan d'uue disposition dans laquelle les ailettes sont mobiles autour d’un axe contenu dans leur plan.
- XY axe idéal de rotation, autour duquel tout le système est entraîné par le rouage.
- AA tige horizontale, autour de laquelle les ailettes peuvent prendre un double mouvement de rotation et de translation.
- M, M masses rendues solidaires des ailettes pour en augmenter l’inertie. Ces masses peuvent se déplacer pour le réglage; à cet effet elles sont vissées sur les mandions taraudés
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- Iii4 nouveau système
- II,... tiges destinées à compenser le moment d’aplatissement des ailettes.
- petites masses mobiles sur ces tiges pour parfaire la compensation.
- hh,... filet hélicoïdal réservé sur une douille qui fait corps avec l'ailette et qui est traversée par l’axe AA.
- g,... guide contre lequel s’appuie constamment le filet hélicoïdal.
- B, barillet contenant un ressort R roulé en spirale, rr, roue à dents de rochet et cliquet pour permettre de donner au ressort une tension initiale.
- ce, tambour faisant corps avec la roue à dents de rochet; sur ce tambour s’enroulent les lames II qui tirent les ailettes. Ces lames s’attachent i la pièce stf.
- sif, cette pièce peut prendre un petit mouvement autour de son extrémité t' ; ce mouvement est réglé par la vis t>, et on détermine ainsi la tension des lames II.
- La fig. 3 donne la projection sur un plan perpendiculaire à AA, de la disposition des croisillons qui forment la charpente des ailettes du bout intérieur. a, a, coupe des ailettes.
- I, t, coupe des tiges compensatrices.
- Comme on le voit, la branche supérieure de ce croisillon bbb s’épanouit en arc de cercle pour laisser passer la lame I.
- 43. — Les figures t et 5 représentent,la première en élévation, la seconde en plan, la réalisation du système dans lequel les ailettes sont des secteurs mobiles autour d'un axe perpendiculaire à leur plan; axe qui est lui-même perpendiculaire à l’axe de la rotation qui entraine tout le système. aaaa, a'a’a'a, secteurs antérieurs. bhbb, b'VVV, secteurs postérieurs. ce, eV, <frf, (frf, masses en forme d'axes de cercle destinées à équilibrer le moment de rotation des ailettes. Ces masses sont supportées à la distance convenable par des tiges d’acier dirigées suivant des rayons.
- Chaque système de deux ailettes avec les masses compensatrices est monté sur un petit arbre portant un pignon. (Ces pignons sont invisibles dans les dessins, mais leur place se con-
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- DE RÉGULATEURS A AILETTES- 815
- çoit facilement.) Ils sont commandés par une roue de champ es, faisant corps avec un tambour tt et un barillet B.
- Sur le tambour tt s’enroulent deux lames d’acier très-minces il, II, dont chacune s’attache en p à l’extrémité d’un petit arbre pp" portant une masse M. Ces petits arbres sont supportés par deux coussinets formés de pierre dure polie; ils peuvent y prendre un mouvement de translation. Le tout est supporté par une plaque métallique SS.
- L’effet de la force centrifuge sur les masses M tend à les écarter de l’axe de rotation ; mais ce mouvement ne peut avoir lieu sans que le tambour tt, sollicité par les lames II, ne prenne un mouvement de rotation qui se communique alors aux ailettes par l’intermédiaire de la roue de champ ee et de ses pignons. Le ressort contenu dans le barillet a une action antagoniste de celle de la force centrifuge. Pour donner à ce ressort une tension convenable, on se sert de la roue à dents de rochet, armée de son cliquet rr. La précision que l’on peut attendre du réglage dépend du nombre des dents de la roue à rochet.
- Le ressort contenu dans le barillet doit être tellement disposé. que ses diverses spires ne se touchent pas, et qu’il ne soit pas en contact avec les fonds du barillet.
- Comme nous venons de le voir, le déplacement des masses M commande le jeu de tout l’appareil : ce déplacement donnant lieu à un frottement de glissement, il semble que cette circonstance doive nuire beaucoup à la sensibilité. Il n’en est rien cepen dant, grâce à cette circonstance heureuse que du mouvement dont tout le système est animé résultent des trépidations qui ont pour effet d’annuler le frottement au départ en détruisant le contact entre les surfaces à des instants très-rapprochés.
- 16. — J’ai monté cet appareil sur un mécanisme de tourne-broche, auquel j’ai appliqué des poids moteurs variables. On observait le temps nécessaire pour que le tambour sur lequel s’enroulait la corde qui portait les poids fit 10 tours. On a ainsi trouvé :
- Poids moteurs.
- 3k
- Durée de 1 lour du tambour.
- 6! ««e,U 61 ,21 61 ,21
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- 616 NOUVEAU SYSTÈME
- On arrive, comme on le voit, à ce résultat, que l'appareil marche moins vite'avec une force motrice plus grande, et que, quand on double la force motrice, la variation de vitesse qui
- en résulte n’est que d’environ de la valeur de cette vitesse.
- En armant d’une dent de moins le rochet qui règle la tension du ressort spiral contenu dans le barillet B, on avait des résultats de sens inverse.
- 2k 61 ***,66
- 4“ 61 ,53
- Ces résultats montrent donc qu’on est bien maître du réglage de l’appareil au point de vue de la destruction des variations de la vitesse causées par la variation de la force motrice.
- Quant à la valeur absolue du temps delà révolution du système, elle dépend du rapport entre la force du ressort antagoniste et le poids des masses M ; il n’y a qu’à faire varier légèrement celles-ci au moyen de petites masses additionnelles, placées de manière à ne pas faire varier leur centre de gravité.
- NOTES.
- Note A. — Dans tous les appareils dont il vient d’être question, il convient de se ménager un moyen de régler la tension des ressorts; mais il ne faut pas perdre de vue que cette modification dans la tension ne doit avoir pour effet que de parvenir à atteindre l’identité entre les relations qui expriment la tension du ressort d’une part et l’intensité de la force centrifuge de l’autre, en fonction d’une même variable r, qui n'est autre que la distance à l’axe du point d’application de la résultante des actions de cette force sur les différentes parties du système. Mais à cause de certaines obliquités introduites dans l’action de ces diverses forces par les nécessités de la réalisation matérielle, à cause des imperfections de montage qu’on ne peut jamais se flatter de détruire tout à fait, il arrivera dans la pratique qu’à la force centrifuge m«*r il faudra joindre quelques autres petites forces, soit de môme sens, soit de sens contraire; ces forces seront nulles pour une certaine valeur donnée à r, soit ra cette valeur ; en supposant comme
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- DE RÉGULATEURS A AILETTES. 017
- approiimalioo qu'elles varient proportionnellement avec la variation 4i-„ que subit r A partir de cette valeur, l’équation d'équilibre deviendra : + ar.) + Kir. =/•(«+r„+Ar.),
- en désignant par K4r„ cette action perturbatrice, et en supposant que le ressort, au lieu d'avoir une tension nulle pour r=o, possède une tention af.
- On tire de là :
- “—'(*+*£*)
- pour ATo — O
- On aurait : m »,* = f ^ ,
- d’où:
- _ a^r»--KroAro~a/ro—q/Ar, r„+ar„ r„ r»(i«+4r0)
- _____4f,(Kr.+ort
- _ r.(r„+4r.) *
- On pourra donc, quelle que soit la valeur de Ar0, rendre nulle la différence »* — «,*, si on a
- Kr. + o/=0 ou a = -~.
- Il y a donc lien de réussir dans bien des cas à compenser les forces perturbatrices qui naissent du déplacement de l’ailette, en donnant au ressort une tension initiale positive ou négative ; le seul moyen qu’il y ait de déterminer la valeur qu’on devra donner à celle tension initiale sera de faire des expériences, en montant le régulateur sur un rouage auquel on appliquera des forces motrices variables.
- Note B. — Cette nécessité de régler expérimentalement la tension du ressort est d’ailleurs commandée par deux autres circonstances. La première e3t la difficulté de déterminer assez exactement la position du ressort pour laquelle sa tension est nulle et de le mettre en place en conséquence. La seconde, c’est que la loi supposée de tension proportionnelle à l’écart n’est vraie qu’approximativement, surtout pour les ressorts en spirale, tels que ceux qu on enferme dans des barillets. Lorsqu'on emploie cette sorte de ressorts, qui, à certains égards, est la préférable, il faut Taire en sorte que, pour la tension à laquelle ils doivent servir, les tours ne se touchent pas et que les champs de la lame ne frottent pas contre les fonds du barillet.
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- 618 NOUVEAU SYSTÈME DE RÉGULATEURS A AILETTES.
- Quant au moyen de faire varier la tension, le meilleur consiste dans remploi d’une roue à dents de rochet très-nombrée, fixée à l'arbre du ressort.
- Note C. — Dans les dispositions qui précèdent, nous avons eu l’occasion de voir la masse AI se déplacer (fig. 16) suivant un rayon OM, tandis que le ressort tire suivant T AI; soit ? la tension du ressort, c’est la composante ? cos S qui est chargée de faire équilibre à la force centrifuge dirigée suivant .MF. Quand la masse se déplace et vient en AI', l’angle g se trouve changé en 6'; tant que g n’excède pas 3°, et 8—g' un demi-degré, cette différence ne peut avoir d’inconvénient dans la plupart des cas: on trouve en effet :
- cos 3» = 0,9961 et cos 4» 30' = 0,9969 ;
- la variation relative n’est donc que de tôt*» quantité insignifiante dans ia plupart des applications.
- Mais on peut être forcé de faire cet angle g plus grand, soit parce que le rayon du tambour demande à être plus grand, soit, au contraire, parce qu’on veut raccourcir OM. L’arlifice que voici permettra de réduire beaucoup la variation qui résulterait de celle de cet angle. Forçons la masse à se déplacer, suivant une droite MM' (fig. 17) dirigée suivant la bissectrice de l’angle TM O formé dans la position moyenne du point AI. On peut regarder sans erreur sensible cette droite comme restant bissectrice des angles formés par des positions voisines du point M. Soit 8 un de ces angles, la force centrifuge qui s’exerce suivant MF, prolongement de OM, aura alors pour composante MF cos | et la force du ressort ? cos |, condition qui donne MF = ?, quel que soit l’angle 8. Quant aux quantités dont croîtront la tension du ressort, d’une part, et la force centrifuge de l'autre, lorsque la masse M passera de M en elles sont très-sensiblement les mêmes.
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- LES CONSERVES ALIMENTAIRES
- A L EXPOSITION DE 1867.
- Par M. A. HOUZEAU.
- Les substances alimentaires envoyées à l’Exposition de 1867 sont assez nombreuses et assez variées, et bien que, par leur nature, ces produits doivent être limités, on en trouve cependant plusieurs qui n’avaient point figuré au Palais de l’industrie de 1865. C’est l’extrême Orient qui nous les a fournis.
- Cependant ce n’est pas l’apparition des crevettes et des moules desséchées, des nageoires de requin, des queues de castor fumées, qui pourraient servir à distinguer cette partie de l’Exposition actuelle de celle qui l’avait précédée.
- Un examen rapide.de la galerie du Champ de Mars affectée à l’étalage des substances qui servent à la nourriture de l'homme, nous montre, au contraire, de suite le cas que l’opinion publique a fait des divers spécimens qui avaient attiré, en 1855, l’attention des visiteurs, tels que gigots de mouton conservés par un enduit gélatineux, perdreaux et chevreuils imprégnés de gaz acide sulfureux et renfermés dans des caisses vitrées. Le temps a fait justice de ces divers modes de conservation, et aucun de ces objets bizarres n’a reparu à l’Exposition de cette année. En revanche, le nombre des exposants des conserves alimentaires, dont la préparation est basée sur les procédés d’Appert, témoigne à la fois de l’efficacité de cette méthode de conservation et de l’importance commerciale qui devait en être la conséquence. On sait que c’est eu enfermant dans des boites en fer-blanc ou dans des vases en verre les substances qu’il voulait soustraire à une altération plus ou moins rapide, que le célèbre inventeur, qui a donné son nom à ses procédés, est parvenu à résoudre, dans une certaine mesure, le problème
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- 620 CONSERVES ALIMENTAIRES,
- de la conservation des matières alimentaires. Tous les corps de la nature, d’après il. Pasteur, renferment des germes, sortes d’embryons d’origine végétale ou animale, qui, sous l'influence d’une certaine température et de l’humidité, peuvent se développer au détriment même de la matière organique au sein de laquelle ils se trouvent. Or ces germes perdent leur vitalité à une température d’environ 80®. Vient-on, par conséquent, à chauffer à 110 degrés une série de vases remplis de viandes ou de légumes, les germes étant tués ne peuvent plus se développer. La conservation de ces viandes et de ces légumes est donc assurée.
- L’art culinaire a néanmoins aussi ses exigences dans le problème qui nous occupe. Et c’est surtout en cherchant à concilier ses besoins avec les intérêts d’une bonne conservation que se révèle l’habileté du fabricant de conserves. Tel légume, tel gibier, tel poisson réclamera des soins particuliers. Les conserves de petits pois sont généralement bonnes; celles d'asperges, au contraire, sont presque toujours médiocres. Le saumon, le homard conservés sont assez souvent de bonne qualité, surtout quand ils sont accommodés à la sauce mayonnaise ; le turbot l’est fort rarement. La fabrication des conserves a donc aussi ses écueils, malgré la simplicité des principes scientifiques qui lui servent de base.
- Au reste, nous devons dire que si l’industrie nouvelle des conserves alimentaires est née en France, elle y a gardé une supériorité incontestable. A l’exception de l’Angleterre, dont quelques maisons offrent aussi des spécimens de conserves très-variées, d’une grande valeur, tous les autres pays étrangers n’ont exposé que des produits médiocres. Nous en avons même goûté qui étaient à peine conservés.
- Non-seulement la France s’est placée au premier rang dans celte industrie, par la bonne conservation et la fine qualité de ses produits, mais elle a su réaliser toutes les conditions qui en assurent le succès commercial. Les boites dont elle fait usage sont en fer-blanc brut. Chez la plupart des autres nations, et plus particulièrement aux États-Unisles fabricants ont eu la malencontreuse idée de recouvrir ces boites de peintures diverses, préparées probablement avec des drogues plus ou moins saines. De là un surcroît de main-d’œuvre, de dépenses inutiles et une cause d’insalubrité; car, en ouvrant ces boites, des par-
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- CONSERVES ALIMENTAIRES. 621
- celles de peinture se détachent et tombent dans la substance alimentaire.
- L’Exposition française des légumes desséchés est fort belle. Celle des saucissons, des jambons et autres produits analogues, ne manque pas d’intérêt. Pour ce genre de conserves, l’Angleterre, la France, quelques États de l'Allemagne, l’Italie et même l’Espagne, nous ont offert des produits d’une valeur réelle.
- Quant à l’industrie de la pêche, les poissons salés de la Suède et de la Norwége n’ont pas de rivaux. A la blancheur, à l’onctuosité et au bon goût de leur chair, ils réunissent les avantages d’un prix modique. L’exposition de la ville de Berguen est magnifique. Il serait à désirer que nos exposants de salaisons perfectionnassent leur méthode de conservation, et ils n’auraient pour cela qu’à suivre l’exemple des producteurs suédois. La pêche de la morue a pris une telle extension sur les côtes de la Norwége, qu’elle nécessite actuellement une population de 40 000 pêcheurs. Son trafic annuel est de 30 raillions de francs. Quelques-unes des colonies françaises ont envoyé à l’Exposition de gros poissons tout entiers ensevelis dans une épaisse couche de sel, et qui y sont arrivés dans un exellent état de conservation. La Martinique nous expédie des morues à 48 francs les 100 kilogrammes. La Nouvelle-Calédonie a exposé une curieuse collection commerciale de trépangs ou sangsues de mer. Les salaisons peuvent devenir pour notre colonie l’objet d’un commerce important avec la Chine, puisque l’année dernière l’exportation de cette pêche relevait déjà un chiffre de 80 000 francs.
- La Russie s’est distinguée dans ce concours universel par quelques spécialités curieuses et peu connues du public français : le caviar et Y esturgeon fumé.
- Le caviar, qui jouit d’une grande réputation dans l'empire du Nord, est une espèce de pâté préparé avec des œufs d'esturgeon. Quoique variant avec son origine, sa couleur est ordinairement verdâtre. Sa saveur rappelle un peu celle de la sardine. Sans vouloir en aucune façon porter atteinte à la réputation de cette conserve, que quelques romanciers ont considérée comme un mets national en Russie, et que notre propre ignorance enveloppait d’un certain mystère, nous avouerons cependant avoir éprouvé deux déceptions lorsqu’on nous l’a présentée : la première, en la voyant; la seconde, en la dégustant.
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- Nos impressions sur l’esturgeon fumé ont été beaucoup plus favorables. C’est un mets délicat, à pâte rose et ferme. On le sert en tranches minces. Nous l’avons considéré, avec le caviar, comme un hors-d’œuvre. Quatre mots peuvent le caractériser : c’est un jambon maigre, du jambon de poisson.
- Toutefois, il parait qu’il y a caviar et caviar, esturgeon et esturgeon. Le caviar de la mer Noire n’a pas la même valeur, toujours en Russie, que celui de la mer Caspienne. Il en est de même de l’esturgeon. A vrai dire, la dégustation que nous avons été à même de faire de ces deux sortes de caviar, grâce à l’extrême obligeance de l’un des exposants russes, ne nous a pas permis de faire une pareille distinction ; nous les avons trouvés aussi peu succulents l’un que l’autre. Mais ne jugeant pas notre aptitude suffisante pour décider cette question, nous avons voulu, dans l’intérêt de la vérité, relater l’opinion d’un homme compétent, vendant indistinctement du caviar de la mer Noire et du caviar de la mer Caspienne.
- Parmi les matières alimentaires envoyées par les États-Unis d'Amérique, on remarque, non sans quelque étonnement, de magnifiques quartiers de bœuf conservés dans de la saumure. Ce mode de conservation est tout à fait pratique. Rarement nous avons assisté à l’exhibition d’une aussi belle viande; sa couleur vermeille, son excellent goût, semblaient exclure l’idée d’une conservation quelconque. On aurait cru qu’elle était fournie par un animal abattu la veille. Les larges tranches, d’une graisse blanche et complètement inodore, attestaient encore l’habileté des Américains dans l’art de la conservation en grand de la viande fraîche.
- Il n’en est plus tout à fait de même de l’exposition de l’Amérique du Sud. Cette contrée semble se distinguer dans la manière de préparer les viandes à l’état sec et non salé. Les frais de transport se trouvent ainsi beaucoup diminués, et la conservation de la chair musculaire parait être illimitée.
- Mais, au point de vue de la vente en Europe, une qualité essentielle manque à ces produits : c’est leur aspect extérieur, qu’ils empruntent en partie à la cendre dans laquelle ils sont expédiés, et leur couleur noire, leur dureté invitent peu le consommateur à la dégustation. Même sous le rapport de leur utile emploi sur les marchés de l’Europe, nous doutons qu’ils puissent
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- CONSERVES ALIMENTAIRES. 0*3
- un jour rivaliser, malgré leur prix modique, avec nos viandes indigènes. On préférera toujours, ou du moins longtemps encore, les bas morceaux livrés par nos bouchers des Halles de Paris, aux produits les plus supérieurs de La Plata. D’ailleurs, d’après notre avis, motivé sur une dégustation sérieuse de ces viandes, leur conservation ne s’est accomplie qu'au détriment de leurs sucs nourriciers. Les viandes desséchées de l’Amérique du Sud ne fournissent que des mets peu sapides, ne flattant pas davantage le palais du consommateur que son regard. On pourra en faire usage pour ne pas mourir de faim ; mais les estomacs de nos grands centres de population ne s'y accoutumeront que très-difficilement. La différence de prix entre ces produits conservés et les bas morceaux de la viande fraîche de nos bouchers, ainsi que l’a fait si judicieusement observer l’éminent professeur du Conservatoire des Arts et Métiers, M. Payen, n’est pas d’ailleurs assez notable pour exciter en leur faveur la préférence des classes laborieuses. On comprend que ces viandes ainsi conservées rendent des services dans les parages de l'Amérique où elles sont préparées, lorsqu'il s’agit pour les voyageurs de parcourir de grandes distances sans d’autres ressources d’alimentation que celles qu’ils emportent avec eux; mais on conçoit aussi qu’aux besoins différents des populations de l’Europe doivent correspondre des modes différents de nourriture. Le tasojo des Indiens, préparé avec des lanières de chair saupoudrées de farine de mais et desséchées ensuite au soleil, est une alimentation saine dont nous avons entendu plusieurs fois M. Boussin-gault faire l’éloge comme nourriture de campement ou de voyage dans des contrées déshéritées qu’on se félicite toujours d’avoir traversées sans être mort d’inanition; mais pourrait-on, par ce seul motif, le recommander sérieusement à nos ouvriers accoutumés aune vie relativement paisible et confortable?
- Sans doute, l’idée de combattre la cherté actuelle de la nourriture animale par l’importation des viandes de La Plata, provenant d’immenses troupeaux abattus chaque année pour les seuls besoins de la corroierie, est une grande idée économique ; mais autant il faut applaudir à la persévérance que met M. Martin de Moussy à vulgariser les essais de cette alimentation d’outre-mer et respecter en lui l’avocat convaincu de ces grands intérêts, autant il y aurait faiblesse à dissimuler la vérité. L’exposition
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- 024 CONSERVES ALIMENTAIRES,
- intéressante des établissements industriels de MM. Desraariael Ariza, et de M. Oliden, à Buenos-Ayres, nous montre bien une généreuse tentative dans la conservation des viandes, mais nullement, et il s’en faut de beaucoup, la solution définitive du problème.
- Un autre genre de conserve, dont la publicité parisienne s’est occupée daus ces derniers temps, et qui a fait une assez bruyante apparition au concours du Champ de Mars, comme produit industriel, c’est l’extrait de viande conuu sous le nom d'extradant camis. La compagnie Liebig, à Fray-Bentos, dans l'Uruguay (Amérique), en expose un excellent spécimen. Cet extraites! très-concentré et presque à l’état solide. On le débite dans des vases fermés. Sous un petit volume, il représente une grande valeur nutritive, c’est-à-dire la quantité de substance sapide obtenue de trente fois son poids de viande fraîche. Il est éminemment apte à la préparation rapide du bouillon. Une cuillerée à bouche de ce produit, délayée dans de l’eau chaude, fournit instantanément les éléments d’un potage substantiel pour plusieurs personnes.
- Il y a divers exposants de ces extraits ; mais chacun d’eux est loin d’avoir la même valeur. Ainsi le plus fluide, dont le prix est le moins élevé, ne peut se conserver que dans des vases hermétiquement fermés. Dès qu’une boite est ouverte, il faut pouvoir l’utiliser en deux ou trois jours; car, passé ce temps, il entre rapidement, du moins en été, en fermentation. L’extrait plus concentré delà compagnie Liebig ne nous a pas offert cet inconvénient. On en consomme, dit-on, de grandes quantités en Bavière, dans le Hanovre, en Prusse; il fait l’objet d’un approvisionnement spécial dans les places de guerre, en même temps qu'il complète les qualités alimentaires des céréales et des légumineuses. Dans les petits ménages, où il est très-difficile de conserver le bouillon ordinaire, à l’époque des grandes chaleurs, il est appelé à rendre quelques services. A la vérité, l’usage un peu prolongé d’un pareil bouillon provoque une certaine répugnance. L’estomac s’en fatigue vite. L’extraction camis manque d’arome agréable. Il nourrit, il est fortifiant; mais il ne flatte pas notre goût. Sous ce rapport, il est inférieur au bouillon de M. de Lignac, qui conserve les bonnes qualités sapides du bouillon déménagé. Néanmoins, on en tirerait encore, malgré
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- ses défauts, un précieux parti, en l'associant à un bouillon léger, préparé avec des os de poulet ou de bceuf, et aromatisé par des légumes.
- La compagnie Liebig, de Frav-Bentos, cote d’ailleurs son extrait de viande a un prix trop élevé. Ainsi, à valeur nutritive à peu près égale, et abstraction faite du combustible et de la main-d’œuvre, voici, d’après M. Payen, le prix de revient du potage :
- Préparé chez soi, par la méthode dite pot-au-feu. 0f A i
- Préparé avec le bouillon de M. de Lignac.......0 .15
- Préparé avec Yextractum carnis................. 0 .21
- Quoi qu’il en soit, Yextractum carnis est une bonne préparation qui mérite d’être recomandée.
- Une exposition non moins intéressante, qui se rencontre dans la galerie des substances alimentaires, c’est celle de MM. Martin etc1*. Elle consiste en viandes, en lait et en bouillon, conservés d’après des procédés rationnels dont M. de Lignac est l’inventeur. Nous ne parlerons pas du lait et du bouillon, puisque ces produits ont déjà figuré avec succès dans les expositions précédentes. Nous ne citerons que les jambons exposés par ce fabricant, et dont l’excellent état de conservation doit être attribué à la méthode nouvelle dont il nous reste à dire quelques mots.
- Depuis longtemps on se sert de saumure (dissolution de sel marin) dans les préparations des viandes destinées à être gardées ou à être expédiées à de grandes distances. C’est en les laissant séjourner dans le liquide salin qu’elles s’imprègnent du sel, principe conservateur. Mais par le mode opératoire suivi, l’introduction du sel jusque dans les parties profondes de la viande se faisait imparfaitement et avec beaucoup de lenteur. L’expérience avait, en outre, montré que, dans l’altération des quartiers de viande, c’était surtout dans les parties de la chair voisines des os que la putréfaction se développait avec le plus de rapidité. D’autre part, en prolongeant trop la macération au sein du liquide salé, de manière à atteindre les parties centrales des morceaux épais, on modifiait trop aussi leurs couches supérieures.
- C’est en s'inspirant des procédés deM. Boucherie,pour la conservation des bois, que M. Martin de Lignac a pu remédier aux divers inconvénients que nous venons de signaler, et qui surtout
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- se présentaient dans la préparation des jambons. La nouvelle méthode consiste à injecter d’abord la saumure dans l’intérieur du jambon, à l’aide d’une espèce de lardoire creuse, mise en communication, par un tube de caoutchouc, avec un réservoir supérieur rempli d’une dissolution saline. La quantité de saumure à injecter varie naturellement avec le poids du jambon. En général elle est du neuvième de son poids. Aussi, dans les ateliers de l’inventeur, l’opération se fait-elle d’une manière scientifique. Un tableau dressé d’avance indique à l’ouvrier le poids de saumure à employer. Et le jambon, au moment de l’injection, est placé sur une balance équilibrée, et qui trébuche dès que la quantité calculée du liquide salin a été fournie. L'opération s’exécute en deux ou trois minutes. On place ensuite le gigot de viande fraîche daus un autre bain de saumure, afin d’en saler les couches supérieures, et d’empêcher, par la pression même qu’exerce ce bain, l'écoulement au dehors du liquide injecté. Après cette deuxième opération, on passe les pièces à l’étuve, et, finalement, on les fume avec les produits volatils provenant de la combustion de copeaux de chêne très-secs.
- Les jambons qui avaient été préparés par ce procédé étaient de belle apparence et d’un excellent goût. Cependant nous avons trouvé en général les jambons français inférieurs aux jambons d’Amérique, dont la saveur était plus délicate. Cette différence est-elle inhérente à la qualité de la viande ou au mode de fumure plus forte employée aux États-Unis? C’est ce que nous ne saurions préciser en ce moment. Dans tous les cas, les produits similaires d’Amérique et d’Angleterre nous ont paru plus fins et plus faits que les produits français.
- De beaux spécimens de viande, conservée avec sa saveur ordinaire et sa couleur vermeille, ont été exposés par M. Cério, de Turin. Ce curieux résultat est obtenu par le concours simultané du vide et d’une saumure légère à base de salpêtre. Les échantillons de mouton que nous avons dégustés étaient d’un excellent goût, ne différant aucunement de la viande fraîche. Sans contredit, ce serait là la perfection des procédés de conservation. Mais la méthode de M. Ccrio ne conserve pas, à proprement parler; elle retarde seulement la putréfaction. D’ailleurs, pour qu’elle agisse efficacement, il faut que les pièces préparées soient constamment suspendues dans l'air cl bien closes avec du
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- papier qui les garantisse des mouches. Au bout de douze ou quinze jours, la dessiccation de la viande a fait de tels progrès, que les morceaux les plus somptueux prennent des formes bizarres et méconnaissables. A notre avis, l’exposition de M. Cério est bien plutôt l’œuvre d’un chercheur qui mérite d’être encouragé, que celle d’un véritable industriel.
- En résumé, ce que nous avons vu à l'Exposition de 1867 nous a convaincu que le grand problème de la conservation des viandes était encore à résoudre industriellement.
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- PROCÈS-VERBAL DES EXPÉRIENCES
- FAITES
- A L'EXPOSITION INTERNATIONALE DE 1867
- MACHINE A GAZ DE MM. OTTO ET LANGEN
- DE COLOGNE.
- Parmi les faits nouveaux qui ont été mis en lumière par l’Exposition universelle de 1867, se place naturellement celui qui esc relatif à la diminution de consommation de la machine de MM. Otto et Langen, par rapport aux autres machines à gaz.
- Nos expériences sur les divers moteurs de ce genre ayant jusqu'ici constitué les éléments les plus certains de leurs mérites relatifs, il nous a paru qu’il était indispensable, non-seulement d’établir la véritable consommation de la nouvelle machine, par cheval et par heure, mais encore de rechercher à quelles causes il fallait attribuer un progrès aussi important.
- Ces deux questions seront successivement examinées dans le cours de ce travail.
- La machine de MM. Otto et Langen n’est pas à double effet, mais du genre de celles que l’on désignait autrefois sous le nom de machines atmosphériques. Le mélange d’air et de gaz d'éclairage, qui y est d'abord introduit par l’orifice d’admission, lance le piston de bas en haut au moment de l'inflammation, et le piston éprouve dans cette première course ascensionnelle la résistance atmosphérique. A la descente, au contraire, la pression atmosphérique devient motrice et c’est celle du résidu gazeux, contenu dans la chambre unique du cylindre, qui devient pression résistante.
- Ce mode de fonctionnement a sans doute de sérieux inconvénients, mais nous verrons qu’il explique parfaitement les diffé-
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- EXPÉRIENCES SÜR UNE MACHINE A GAZ. 629
- rences de consommation observées, que nous commencerons par faire connaître.
- Le piston de la machine avait un diamètre de O-, 15, et, par conséquent une surface de 0“«,0l76 : la course ne peut être indiquée avec la même exactitude, puisque le mode de construction permet au piston de s’élever plus ou moins, suivant que le travail développé par l’inflammation est lui-même plus ou moins grand.
- Un compteur à gaz avait été disposé pour déterminer la consommation, un compteur de tours devait indiquer le nombre de révolutions de la machine, et un petit frein à levier vertical mesurer le travail par tour.
- Les expériences dont nous allons rendre compte sont d’autant plus importantes qu'elles doivent à la présence de M. Ruhlmann, professeur à l’école polytechnique de Hanovre et délégué spécial du gouvernement Prussien, et à celle de plusieurs autres savants de l’Allemagne, un caractère en quelque sorte officie).
- Dans une première expérience, il s’est produit une fuite dans le tuyau d’amenée du gaz, du compteur à la machine; il n’a pu en être tenu compte et les deux déterminations suivantes ont consisté successivement à faire marcher la machine, une première fois en faisant passer parle moteur, seulement, le gaz destiné à fournir le travail, ensuite en y faisant passer tout à la fois le gaz moteur et celui qui était destiné à alimenter le bec inflamma-teur.
- Dans la première condition, l’expérience a duré depuis l$h,î|,,53" jusqu’à I2b,o2',30% c’est-à-dire pendant 30',Sô* ou I835r; la consommation totale a été de 290 litres; la machine faisait 81 tours par minute avec un frein chargé de 4 kilogrammes à l’extrémité d un rayon de ln*,007.
- Cette charge de frein correspond à un travail par tour de îsx 1,007 xi = 23,31 kilogrammètres ;
- et à raison de 81 tours par minute, le travail en chevaux vapeur est exprimé par ;
- 25,31 x 81
- = 0tb,456.
- 60 X 75
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- 030 PROCÈS-VERBAL DES EXPERIENCES
- La consommation étant de 0“,290 pour une durée de 1833", la consommation par heure se serait élevée à:
- 0",î90 X 60|^3°0 = 0*',569.
- Enfin, en rapportant cette consommation au travail moteur, on trouve que la dépense de gaz par cheval et par heure est donnée par le rapport:
- o»yiC9
- 0.456
- Il est vrai que cette consommation ne comprend pas celle du bec d’allumage, ce qui a exigé une nouvelle expérience dont voici les éléments:
- Cette expérience a duré moins longtemps que la précédente, mais on a noté d’une manière plus suivie la consommation, afin de reconaltre si elle était parfaitement régulière. C’est ainsi que l’on a trouvé que le compteur marquait:
- à 1k,34',46"......... 880 litres.
- à 0,33',47*......... 890 —
- à 4\36’,48'......... 900 —
- i 1\37',49”......... 910 —
- à ll,38',S0"......... 930 —
- Soit, de la façon la plus régulière, 40 litres en 244", ce qui porterait la consommation par heure à :
- 40 x 3600 : 344 = 390 litres.
- Dans cette seconde expérience la machine ne faisait, avec la même charge au frein, que 76 tours par minute, de sorte que pour avoir la consommation correspondant à la première marche, il faut augmenter cette consommation dans le rapport de 81 à 76 et l’estimer en conséquence à :
- 0“%390 x 81: 76 = 639.
- Le bec d’allumage a donc augmenté la consommation dans le rapport de 629 à 369.
- Et l’on peut estimer que la consommation totale par cheval et par heure se trouve répartie ainsi qu’il suit:
- Dépense de gaz dans le cylindre........... (**,347
- Dépense de gaz par le bec d’inflammation. . 0°",I33
- Total.......... 1“,879
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- SLR CNE MACHINE A GAZ DK MM. OTTO ET LANG EN. C3I
- Cette consommation est extrêmement faible si on la compare à celles de la machine de M. Hugon et de la machine de M. Lenoir, par rapport auxquelles il y aurait une économie de près de moitié, et l’examen des diagrammes tracés à l’indicateur peut heureusement donner la raison de la différence.
- On sait que l’oxygène et l’hydrogène, en se combinant, donnent lieu à une contraction qui serait, à la même pression et à la même température, du tiers du volume total. Cette contraction est encore sensible quand, au lieu d’oxygène, on emploie de l'air atmosphérique pour déterminer la combustion du gaz d’éclairage, et, ainsi que nous l’avons vu déjà pour la machine Lenoir, la pression motrice cesse,après l’inflammation, d’être supérieure à la pression atmosphérique, aussitôt que la température cesse d’être très-élevée, et si le piston, à co moment, n’est pas encore arrivé à l’extrémité de sa course, il terminera son parcours dans des conditions désavantageuses, puisque la contre-pression atmosphérique deviendra prédominante et dépensera en pure perte une partie du travail déterminé par l’explosion.
- Les diagrammes que nous avons pris sur la machine de M. Lenoir, et même sur celle de M. Hugon, indiquent que les choses se passent ainsi et que fréquemment cette circonstance fâcheuse se produit.
- Au contraire, la disposition de MM. Otto et Langen ne permet pas qu’elle se réalise. Par suite de l’indépendance entre la tige du piston et l’arbre du volant, le piston peut redescendre aussitôt que la pression motrice cesse d’être prépondérante, et dans la course descendante qui se produit ensuite, la pression atmosphérique, alors agissante, devient motrice à son tour et fournit, au lieu d’en consommer, une nouvelle quantité de travail moteur.
- Il y a donc entre les machines antérieures et la nouvelle machine cette distinction de principe que la pression ne peut jamais descendre dans le cylindre au-dessous de la pression atmosphérique pendant la période ascendante. Le travail négatif de la pression atmosphérique, de nuisible qu'il était, devient utilisable, et l’effet utile de l’explosion doit par conséquent être augmenté tout à la fois du travail atmosphérique perdu dans les machines ordinaires et du travail atmosphérique gagné dans la machine actuelle. Les diagrammes montrent bien que les choses
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- se passent ainsi, et il ne nous reste plus qu’à faire connaître les dispositions de détail à l’aide desquelles le mouvement de rotation de l’arbre moteur se continue toujours dans le même sens sous l’action motrice d’un piston, dont le déplacement peut varier d’une course à l’autre, suivant les conditions dansîesquelles l’inflammation s’est produite. La solution de ce problème n’a pu être obtenue qu’à l’aide de cliquets qui rendent la machine moins robuste et plus compliquée, et dont la description peut être facilement comprise.
- Pendant la période ascensionnelle du piston, sa tige dentée n’est en aucune façon solidaire avec l'arbre moteur. Ce piston, armé de sa tige, constitue ainsi une sorte de projectile qui sera lancé à une hauteur plus ou moins grande sans être autrement gêné dans son mouvement que parle frottement. Dansla période descendante, au contraire, les cliquets établissent la solidarité de la crémaillère avec l’arbre moteur, et celui-ci reçoit pour ainsi dire un coup de fouet qui est régularisé par le volant.
- En réalité, le piston monte en vertu de la vitesse acquise au delà de la position pour laquelle il y aurait équilibre entre la pression intérieure et la pression extérieure. De là une petite perte de travail qui est amplement compensée par le travail atmosphérique de la période descendante.
- On remarquera d’ailleurs que le piston lui-même, en raison de sa montée et de celle de sa tige, restitue, en descendant, la quantité de travail qu’il avait été nécessaire de lui communiquer pour l’élever dans la première période.
- Quant au système de distribution et d’inflammation il ne présente aucune particularité caractéristique, et il nous suffira de dire que les déplacements qui concernent ces fonctions sont déterminés par un arbre mis en relation, par un engrenage, avec l’arbre du volant.
- L’action discontinue des organes, l’emploi d’encliquetages intermédiaires, le défaut de solidarité qui en résulte entre les principales pièces de la machine, sont certainement des points qu’il conviendra d’améliorer dans l’avenir pour rendre tout à fait pratique la machine de MM. Otto et Langen. Mais, à ne la considérer qu’à son état actuel, il était essentiel de constater, en même temps que nous en indiquons la cause, l’économie considérable qu’elle réalise par rapport aux autres machines à gaz.
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- SCR CNE MACHINE A GAZ DE MM. OTTO ET LANGEN. «33
- Comme elles, elle doit être protégée par une enveloppe d’eau contre un réchauffement exagéré, mais nous pouvons estimer, d’après l’élévation de température de l'eau qui a servi à celte protection, que la quantité de chaleur ainsi enlevée à la machine par un courant d’eau ne s’élève pas par heure à plus de 200 calories. Si l’on estime à 6000 calories la chaleur dégagée par la combustion de chaque mètre cube de gaz, on voit que la chaleur totale résultant de la combustion serait de:
- 0“,o69 X 6000 = 3414 calories,
- et qu’ainsi l’eau de refroidissement n’emporterait que la dix-septième partie de la chaleur totale. C’est là une circonstance éminemment favorable et qui vient à l’appui de la donnée résultant de nos expériences de consommation.
- Considérée d’ailleurs au point de vue de la théorie de l’équivalent mécanique de la chaleur, la dépense totale de 341 4 calories pour un travail de 0.456 cheval-vapeur, représentant pendant une heure 270 000 X 0.456 kilogrammètres, montre que chaque calorie dépensée sert à développer un travail utile de :
- 270 000 X 0.456 : 3414 = 36 kilogrammètres.
- C’est autant que l’on obtient avec les meilleures machines à vapeur.
- Fait par l'ingénieur sous-directeur du Conservatoire impérial des arts et méliers.
- Paris, le septembre 188?.
- H. TRESCA.
- Vu : Le diwtcur, Général MORIN.
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- PROCÈS-VERBAL DES EXPÉRIENCES
- AU CONSERVATOIRE IMPÉRIAL OES ARTS ET MÉTIERS
- COMPTEUR D'EAU DE M. PAYTON.
- Par M. H. TRESCA.
- M. Payton avait exposé au palais du Champ de Mars un compteur d’eau que nous avons eu occasion d’employer pour le jaugeage de l’alimentation, dans nos expériences sur les générateurs de la section anglaise.
- Afin de nous assurer du degré d’exactitude de cet appareil, nous l’avons soumis au Conservatoire à quelques vérifications, dont nous avons dressé le procès-verbal suivant.
- Le compteur Payton est très-remarquable par sa simplicité et son petit volume. Il se compose d’un tambour cylindrique relié directement par des tubulures à la conduite d’arrière et à la conduite de sortie. La section de ce tambour est limitée par deux demi-cercles, dont les centres sont écartés l’un de l’autre de quelques centimètres, et ces demi-cercles sont réunis aux tubulures par des courbes de raccordement.
- Dans le compteur expérimenté, dit de 3 4 de pouce anglais, les tuyaux ont un diamètre de Oa.OI9 (3 4 de pouce), les rayons des demi-cercles ont une longueur de Ô“.043, et l'écartement des centres est de 0®.035.
- Chaque centre des cercles est le centre de rotation d’un double auget à parois courbes, dont les extrémités doivent rester, dans toutes les positions, au contact de la paroi cylindrique. Les courbures sont d'ailleurs telles que l’une des parois de l’auget de droite est toujours en contact, sur la ligne des centres, avec celle de l’un des augets de gauche, et c’est pour satisfaire à cette condition que la courbure est celle d’une épicvcloïde analogue à celle des engrenages, mais beaucoup plus prolongée.
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- EXPÉRIENCES SUR LE COMPTEUR D'EAU DE M. PAYTON. 033
- Les augets, quelle que soit leur position, partagent constamment le tambour en deux chambres, l’une, la chambre d’amont, toujours en communication avec l’eau motrice, l’autre, celle d’aval, toujours en communication avec la conduite de distribution.
- Quand les robinets sont ouverts, l’eau motrice fait tourner les augets, sans perdre sensiblement de pression, et, à chaque tour, l’appareil laisse passer un volume d’eau qui est précisément égal à celui d’un des augets de droite et d’un des augets de gauche.
- Une série de roues de comptage est chargée d’enregistrer sur un cadran, dont le diamètre n’excède pas la largeur du tambour, le nombre de révolutions des axes des augets, et cinq cadrans distincts indiquent depuis les unités de gallons jusqu'aux centaines de mille.
- Nous avons profité de l’installation hydraulique du Conservatoire, pour alimenter ce compteur avec les réservoirs établis à des hauteurs différentes, de trois mètres en trois mètres; i’eau débitée a été reçue dans des mesures d’hectolitre au moyen d’un tuyautage en caoutchouc que l’on faisait passer de l’un à l’autre, au fur et à mesure du remplissage, sans arrêter l’écoulement.
- Le tableau suivant indique les chiffres du jaugeage direct et ceux indiqués par le compteur. On a traduit en litres cette dernière estimation, en comptant le gallon pour i,543t litres.
- Expériences du compteur cycloïde pour mesurer les liquides, de Si. Pmjton, faites au Conservatoire impérial des arts et métiers.
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- 036 EXPÉRIENCES SUR LE COMPTEUR D'EAU DE M. PAYTON.
- Dans l’expérience du 4 décembre, le compteur a éprouvé un moment d'arrêt, sous la charge du premier bassin, mais cet arrêt n’a causé aucune erreur de mesurage.
- Toutes les indications du compteur ont été un peu faibles, ce qui tient probablement à une différence d’évaluation dans la valeur du gallon ; mais la plus grande erreur proportionnelle n’ayant pas dépassé 0,0327, nous pensons que l’exactitude est plus que suffisante pour la plupart des usages industriels.
- On aurait pu craindre que l’erreur augmentât avec la charge, par suite du défaut de contact entre les parois mobiles, et il importe de remarquer que c’est le contraire qui s’est produit. La flexibilité des parois des augets, surtout vers leurs extrémités, est sans doute une cause de correction à cet égard.
- En résumé, l’appareil de M. Paylon fonctionne d’une manière satisfaisante; il est peu encombrant, et le principe sur lequel ii repose nous paraît très-bien approprié à sa destination,
- Fait par l’Ingénieur sous-dirccteur du Conservatoire impérial des Arts et Métiers,
- Part», le 10 janvier 1868.
- H. TRESCA.
- Vu : le directeur. Général MORIN.
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- PROCÈS-VERBAL DHS EXPÉRIENCES
- faites
- SUR LA MACHINE A VAPEUR
- DD SYSTÈME DE I. ALLES,
- à l'Exposition universelle de 1867.
- Par M. H. TRESCA.
- Cette machine, qui a attiré pendant toute la durée de l’Exposition l’attention de tous les hommes compétents, était surtout remarquable par les conditions très-étudiées de sa distribution et par l’excellence du vide observé au condenseur, plutôt que par la grande vitesse avec laquelle elle marchait, et qui cependant était un des caractères distinctifs de son fonctionnement. Cependant il est juste de dire que les inconvénients de cette grande vitesse étaient autant que possible atténués par les précautions indiquées par l’inventeur, et réalisées avec une grande perfection par M. Whitworth et C1*, qui se sont chargés de la construction de cette machine.
- Lorsque la vitesse de régime est atteinte, c’est-à-dire à raison de 200 tours par minute, le piston parcourt en moyenne 4“.67 par seconde, chiffre qui n’a jamais été ni accepté, ni atteint dans nos machines françaises, même les plus rapides.
- Dans une note manuscrite qui nous a été communiquée, M. Allen résume les particularités de sa machine dans les termes suivants :
- I. Tiroir et transmission aux organes de la distribution.
- « La combinaison de ces organes est de l'invention de M. John Allen, de New-York, et ils présentent les avantages suivants :
- VII. 41
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- G38 PROCÈS-VERBAL DES EXPÉRIENCES
- Aa Tous les déplacements sont déterminés par l’action d’un seul excentrique fixé sur l’arbre de la manivelle.
- Cet arrangement se recommande par son groupement très-compacte et par sa simplicité.
- 2® On détermine au moyen de ce seul excentrique les mouvements séparés et indépendants des tiroirs d’admission et d’échappement.
- 3° La disposition des tiroirs est telle, que quatre orifices d’admission sont fermés simultanément et que ces tiroirs sont équilibrés.
- Les tiroirs d’écliappement sont placés dans des chambres séparées, entre la paroi du cylindre et les orifices d’admission. Ils ouvrent simultanément deux passages, et ont des dimensions et des courses appropriées à leurs fonctions.
- 4° L’arrangement par suite duquel les bandes des tiroirs d’admission sont réduites d’environ 60 p. 100, les déplacements étant d’ailleurs très-accélérés et l’aire des orifices considérablement agrandie. Avec ce système de distribution, les courses correspondant à l’admission et à l’échappement sont invariables. Le point de fermeture de l’admission est seul variable et déterminé par l’action du régulateur.
- II. Régulateur.
- Ce régulateur est de l'invention de M. Ch. Porter. La combinaison qui assure tout à la fois la sensibilité et la stabilité de cet appareil, repose entièrement sur le mode d’exécution. Aucun principe nouveau n’est rais en œuvre. Le frottement qui dans les régulateurs ordinaires à force centrifuge intervient lorsque l’inertie des boules doit être vaincue, au moment de leur mise en mouvement, et qui peut être plus grand que la force développée par leur changement de vitesse, est complètement évité dans cette forme de régulateur, et l’action des forces centrifuges est par cela même plus efficace.
- III. Adaptation de la machine, dans sa disposition générale et dans
- les détails de sa construction, à l’emploi d'un piston à grande
- vitesse.
- Les plaques de tiroirs, réduites dans leurs dimensions et d’un
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- SUR LA MACHINE A VAPEUR.Dü SYSTÈME DE M- ALLEN. 639 parcours limité, ouvrant une large surface et produisant à l’inverse une fermeture instantanée, sont particulièrement appropriées à une marche rapide, et dans la construction de la machine on s’est efforcé de surmonter les obstacles que l’augmentation de la vitesse avait jusqu’alors présentés.
- Les points sur lesquels l’attention a été dirigée peuvent être ainsi énumérés :
- •1° Grande rigidité des pièces fixes ;
- £• Construction très-précise de toutes les parties, avec dispositions spéciales pour le maintien de cette précision dans l’ajustement;
- 3° Étendue et qualité des surfaces frottantes;
- 4° Équilibre entre les mobiles animés d’un mouvement de rotation et ceux dont le mouvement est alternatif;
- 5* Arbre de manivelle en métal dur;
- 6° Graissage fonctionnant automatiquement.
- IV. Condenseur.
- Le condenseur présente quelques modifications par rapport à la meilleure forme des condenseurs des machines horizontales de bateau, ces modifications ayant surtout pour objet d’obtenir un bon fonctionnement de cet appareil avec une plus grande vitesse.
- On peut les résumer ainsi qu'il suit :
- t° Suppression d’un corps de pompe par l’emploi d’un piston plongeur, déterminant le déplacement.
- Dans le condenseur de la machine exposée, le plongeur glisse dans une garniture disposée à l’extrémité de la bûche et agit ainsi à simple effet. Il peut aussi glisser au travers d’un diaphragme, et fonctionne alors à double effet dans les grandes machines.
- 2° On donne à l’extrémité de ce plongeur la courbure de moindre résistance.
- 3® Les valves ne peuvent prendre qu'un déplacement limité, et se ferment automatiquement par des ressorts.
- L’emploi de recouvrements convenables est destiné à équilibrer autuut que possible ces valves.
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- 040 PROCÈS-VERBAL DES EXPÉRIENCES
- 4° L’emploi de cloisons transversales dans la chambre de la pompe à air, pour séparer les valves par paires et empêcher tout dérangement par Faction du plongeur. »
- La traduction littérale de cette note fait comprendre tout l’intérêt que pouvaient présenter des expériences faites avec soin sur cette machine, et nous devons à la collaboration de M. le capitaine Beaumont d’avoir pu exécuter ces expériences dans les limites que permettait le mode d’installation de la machine à l’Exposition.
- Il était impossible de songer à faire une expérience de consommation, la machine de M. Allen étant desservie, en même temps que tous les moteurs de l'exposition anglaise, par un groupe commun de chaudières; mais nous avons pu d’ailleurs l'étudier sous le rapport du bon emploi de la vapeur dans des conditions suffisamment variées.
- Les expériences ont été faites 1^5 octobre, avec un frein que nous avions fait installer dans des conditions parfaitement satisfaisantes.
- Dans une première période, la machine a développé les 40 chevaux que le constructeur considère comme son travail normal. Dans la seconde période, la machine a été surchargée, et le travail porté jusqu'à une puissance presque double.
- Plus tard, et dans le but de connaître le travail total fourni par les chaudières de la section anglaise, d’autres déterminations ont été faites en service courant, et nous les avons comprises dans le tableau général des expériences, parce qu’elles aideront à caractériser le fonctionnement de la machine dans des conditions plus éloignées les unes des autres.
- Les principales dimensions de la machine sont les suivantes :
- Diamètre du cylindre..................0“ .305
- Course du piston......................0 .610
- Volume du cylindre....................0m6.0446
- Volume de l’espace nuisible........... 0 .0033
- Diamètre de la tige du piston.........0“ .044
- Diamètre de la tige du condenseur. ... 0 .0345
- Volume extérieur du condenseur........0me.8142
- Diamètre de l’arbre moteur............0® .150
- Diamètre du volant.. . . .............1 .830
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- SUR LA MACHINE A VAPEUR Dü SYSTÈME DE M. ALLEN. 041 Le condenseur est placé directement dans le même axe que le cylindre, mais l'ensemble de la construction, depuis le point extrême de la circonférence du volant jusqu’à la face extérieure du condenseur, ne dépasse pas une longueur totale de 6 mètres.
- Tableau des expériences faites sur la machine Allen de l’Exposition.
- Les résultats précédents sont très-significatifs, par leur régularité.
- Dans la première série pour laquelle nous avons obtenu 19 diagrammes à l’indicateur, la vitesse n’a jamais varié que d'une fraction de tour par minute, et le vide moyen de 0at.865 doit, être regardé comme extrêmement satisfaisant pour une marche de 186 tours par minute.
- Ce vide était encore plus favorable dans la troisième série, malgré l'augmentation de la vitesse, qui s’est élevée en moyenne à 217 tours, mais la période d'admission était alors moins prolongée, la machine ayant à fournir une moindre quantité de travail par tour, et fonctionnant par conséquent avec une plus grande détente.
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- 642 PROCÈS-VERBAL DES EXPÉRIENCES
- Dans l’expérience intermédiaire le vide n’a été que de 0“.8t3, niais la machine était alors chargée outre mesure, et développait, ainsi que nous le calculerons un peu plus loin, 70 chevaux-vapeur.
- Dans la première série d’expériences qui a été suivie avec le plus grand soin, le levier du frein avait une longueur de 2 mètres; il était chargé à l’extrémité de 79\800, ce qui correspond à un travail par tour de t00\8l kilogrammètres et, eu égard à la vitesse, & un travail effectif de i l. 19 chevaux.
- Dans la seconde expérience, la charge du même frein avait été portée à 139\89, ce qui correspond à un travail par tour de 1736.78 kilogrammètres et, à raison de 181 tours par minute, à nn travail effectif de 70.66 chevaux-vapeur.
- On s'étonne du développement d’une si grande quantité de travail par une machine aussi petite, alors surtout que la vapeur agit seulement à une pression aussi modérée.
- Dans la troisième série d’expériences, le travail effectif n’a pas été mesuré, et nous n’obtiendrons à cet égard une évaluation approximative qu’après avoir étudié les tracés à l’indicateur.
- Les tracés à l’indicateur sont au nombre de 19 dans la première série, de 5 dans la seconde et de 10 dans la troisième. Ils ont tous été obtenus avec des instruments du système Richard, è course amplifiée, tels que les construisent, avec tant de soin, JIM. Elliott frères, de Londres : l’un de ces instruments, appartenant à SI. Whitwortb, opérait sur la chambre postérieure de la machine, en même temps que l’autre instrument, appartenant au Conservatoire, opérait sur la chambre antérieure. De cette manière, le travail dans les deux chambres était simultanément enregistré; l’un des tracés venait pour ainsi dire contrôler les évaluations de l’autre, et nous pourrons plus utilement comparer la mesure du travail développé sur le piston 3 celle du travail par tour obtenu à l’aide du frein dans les expériences du 3 octobre.
- Les diagrammes étaient tous dentelés pendant .la période d’admission et de détente, par suite du lancé du piston de l’indicateur, mais moins cependant que l’on n’aurait dû s’y attendre pour une marche aussi rapide; ils étaient d’ailleurs d’une parfaite régularité dans les autres parties du contour.
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- SUR LA MACHINE A VAPEUR DU SYSTÈME DE M. ALLEN. 043
- La ligne d’échappement était remarquablement droite, et presque horizontale pour les deux chambres, quoique le condenseur fonctionnât à simple effet. Pour le travail de 70 chevaux seulement, on voit cette ligne s’abaisser jusque vers la fin de la course d’échappement, en indiquant un vide qui varie de 0.660 à 0.745 atmosphère.
- L'avance à l’admission est partout suffisante, et le tracé qui correspond au commencement de l’admission donne toujours une ligne droite, raccordée avec la précédente par un contour arrondi. Pour les vitesses de \80 à 220 tours, cette ligne est exactement perpendiculaire à la ligne d’abscisse. Elle est un peu en retard seulement pour l’expérience intermédiaire dans laquelle le travail était excessif.
- Toutes ces courbes sont très-remarquables et démontrent jusqu’à l’évidence la supériorité de la distribution de la machine Allen sur la plupart des autres distributions.
- Quanta l’évaluation en chiffres des divers éléments fournis par les diagrammes, nous entrerons dans tous les détails nécessaires pour bien apprécier les conditions favorables de cette distribution, dont les principaux résultats sont inscrits dans les tableaux suivants :
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- PROCÈS-VERBAL DES EXPÉRIENCES
- NUMÉROS PRESSION VIDE MOYEN PRESSION TRAVAIL
- des maximum molrice indiqué
- coarbes. à l’admission. l'échappement. moyenne. par course, j
- 1“ série, 5 oc obre 1587. — Chambre d'arrière.
- ai. al.
- « 5.23 0.704 1.212 561.14
- 2 5.20 0.SC3 1.219 568.13
- 3 3.26 û.799 1.142 528.13
- 4 5.26 0.833 1.250 578.61
- 5 5.32 0.822 1.250 577.45 ;
- *5 5.26 O.X39 1.210 575.41
- 5.26 0.841 1 .269 537.35
- « 5.26 0.838 1.250 578.61
- 9 5.20 0.S37 1.231 569.86
- 10 5.26 0.Ï35 1.199 555.03
- 5.2" 0.323 1.223 56S.00
- ir* série. octobre. — Cham brc d'avant.
- 1 5.28 0.743 1.367 613.03
- i 5.18 0.732 1.S03 587.24
- i 4. OS 0.725 1.265 570.15
- li 5.Û5 0.734 1.222 550.85
- 6 5.03 0.725 1 .286 579.65
- 7 5.2$ 0.697 1.3S0 622.04
- » 4.96 0.725 1.233 555.60
- ; f» 5.07 0.742 1.279 576.43
- 10 5.14 0.707 1.308 589.45
- l 5.10 0.726 1.293 i
- 2f série, 5 oct obre 1867. — Chambre d’arrière.
- 3.23 0.707 8.116 961.93
- I 4 4.21 0.685 2.085 947.37
- 1.72 0.696 2.100 954.87
- !
- 2* série, 5 octobre l $67. — Chambre d'ata
- 5.Si 5.Si
- 0.643
- 0.6$l
- 0.722
- 2.26$ 2.278 2.217
- 1021.tS 1085.10 1015.65
- 25 octobre 1867. — Chambre d'avant.
- 1 3.24 0.820 0.554 249.26
- 2 3.90 0.861 0.564 254.09
- 3 4.00 O.S52 0.537 239.33
- 4 3.21 0.853 0.141 229.39-
- K 3.84 0. $33 0.525 246.14
- 0 4.03 0.852 0.537 229.(1
- 7 3.37 0.S33 0.525 2*3.70
- $ 4.03 0.320 0.11? 249.33 j
- 9 4.00 , 0.308 0.509 233.65 |
- (0 3.SI 0.327 0.52! 239.04 j
- 3.74 0.837 0.537 2*1.84 j
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- SCR LA MACHINE A VAPEUR DC SYSTÈME DE M. ALLEN*. 043
- Dans la première série, la pression maximum d’admission clans les deux chambres a été = 4.183; celle qui a
- été observée sur le tuyau d'amenée 4.53; si l’on pouvait ajouter foi à la mesure déduite de la plus grande ordonnée du diagramme, on n’aurait ainsi qu’une diminution de pression de 0al.343 ou de 1/13 de la pression motrice à peu près, pour le passage de la vapeur dans les différents canaux d’admission, et cette réduction parait bien faible pour la grande vitesse à laquelle la machine fonctionnait.
- La mesure du vide sur les diagrammes est beaucoup plus sûre, parce qu’elle correspond à la partie du tracé dans laquelle l’effet du lancé est complètement annihilé; le manomètre avait indiqué un vide de 0at.865, les diagrammes un vide moyen de 0.813 + 0.726 = ^,
- Le travail par tour, indiqué par les diagrammes, s’élève à 583.81 +568.00=1I5I.8I kilogrammes, tandis que le travail accusé par le frein était seulement de 1003.81 kilogrammètres. Le rapport 0.870 entre ces quantités montre combien les soins apportés à l’exécution avaient réduit dans cette machine l’influence des résistances passives.
- Les diagrammes de la deuxième série des expériences du 3 octobre confirment ces premières appréciations, alors que le travail indiqué par tour s’élevait à 1021.018 -f- 934.869 = 1973.887 kilogrammètres, c’est-à-dire au double à peu près de celui de la première série.
- Quant aux diagrammes du 23 octobre, ils ne peuvent donner lieu à des comparaisons analogues, parce qu’ils n’ont pas été accompagnés d’une détermination au frein, et que d’ailleurs les tracés n’ont été obtenus que sur la chambre d’avant du cylindre seulement. Ils établissent seulement que pour une admission plus faible, les conditions de la distribution étaient tout aussi satisfaisantes, et que le travail fourni par la machine pouvait alors être estimé à 472.36 kilogrammètres par tour ou à 22.79 chevaux-vapeur indiqués, en admettant entre les deux chambres le même rapport que dans les expériences très-complètes du 5 octobre.
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- 646 PROCÈS-VERBAL DES EXPÉRIENCES
- Le condenseur de cette machine est muni de trois paires de soupapes, fonctionnant isolément sous l’action d’un même plongeur de 0V140 de diamètre, dont la course est égale à celle du piston de la machine.
- Le volume développé par ce plongeur, tant à l’aspiration qu’au refoulement, est ainsi mesuré par * X 0.07* x 0.610 = 0B,t.009 388; ce volume est à peu près le cinquième de celui du cylindre.
- Nous avons déjà dit qu’il était à simple effet, et cette circonstance est parfaitement accusée par les diagrammes que nous avons obtenus avec .l’un des indicateurs employés sur le cylindre, lorsque nous l’avons installé sur le condenseur.
- Au dixième de la course à peu près, la pression y arrive au maximum pendant le coup de piston qui correspond à l’aspiration, et ce maximum s’élève en moyenne à 0»‘.366.
- Le point du maximum n’est pas plus retardé pour le coup inverse, mais cette pression moyenne atteint jusqu’à 2*'.403. Le maximum est au contraire très-régulier et s’arrête toujours à 0*‘.936.
- Les tracés ainsi obtenus sont très-caractéristiques, et l'on aurait sans doute amélioré encore la marche de la machine, en lui adjoignant un condenseur à double effet,
- Les observations qui précèdent justifient les appréciations de l'inventeur, qui pourra sans doute diminuer encore l’influence des espèces nuisibles et qui arrive, par suite de la grande vitesse qu’il atteint, à obtenir des machines d'une construction extrêmement soignée, et tout à fait sûre, à des prix bien inférieurs à ceux des machines actuelles. C’est d’ailleurs à la perfection presque absolue de la fabrication de M. Whitworth que ces résultats sont en partie dus, et quoiqu’il nous paraisse préférable de restreindre davantage la vitesse des organes dans les machines auxquelles on désire assurer une longue durée, nous ne pouvons méconnaître que, même dans les conditions de nos expériences, les résultats ont été très-favorables, et qu’ils appellent la plus sérieuse attention de la part de nos fabricants. Nous avons d’ailleurs voutu voir dans quel état se trouvaient les pièces frottantes au moment du démontage, après six mois de fonctionnement non interrompus à l’Exposition, et nous avons été presque étonné d’avoir à constater, qu’à part une
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- SUR LA MACHINE A VAPEUR DU SYSTÈME DE M- ALLEN. 617 très-pelitc trace d’usé résultant manifestement d’un défaut de montage entre le condenseur et le cylindre, les surfaces frottantes s’étaient toutes conservées dans le meilleur état.
- Si toutefois la machine sur laquelle nous avons opéré devait fournir parfois jusqu’à 60 ou 70 chevaux, les surfaces des coussinets devraient certainement être augmentées; nous avons eu dans ces conditions un échauffement assez grand pour nous forcer à arrêter momentanément la machine.
- Les organes de distribution sont excellents ; le fractionnement des orifices est très-efficace; le condenseur possède des qualités remarquables; et c’est à peine si nous osons critiquer la vitesse excessive de la machine, tant les soins qu’on a pris pour en atténuer les inconvénients ont été couronnés de succès.
- MM. Ducommun et Clc, de Mulhouse, ont fait pour la France l’acquisition d’une licence du brevet Allen, et le portefeuille du Conservatoire possède un dessin, que l’on pourra consulter avec fruit lorsqu’on voudra bieu connaître tous les détails de la construction, ou étudier, dans toutes ses parties, le mode de distribution.
- Fait par l'ingénieur sous-directeur du Conservatoire impérial des arts et métiers,
- II. TRKSCA.
- Vu : le directeur, Général MORIN.
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- TABLE DES MATIÈRES
- CONTENUES
- DANS LE SEPTIÈME YOLl'Mfc'.
- ALCAN. — Des arts textiles. Ancienneté et immutabilité des principes fondamentaux qui leur servent de bases. Transformations et progrès dont leurs moyens ont été l'objet, et exposé de ta méthode d’enseignement.................................. 82
- J. BAILLE. — Recherches sur les indices de réfraction. Mémoire
- couronné par l’Académie des sciences..................... 184
- A. BOI-CI1KR. — Notice sur les travaux exécutés au chemin de fer du Nord en 186o, pour établir une indépendance complète
- entre les voies de départ et d’arrivée................... 112
- BOl'SSIXGALLT. — Sur la sensation de chaleur que fait naître le
- gaz acide carbonique dans son contact avec la peau....... 5
- — Statistique des cultures industrielles :1e tabac.......... 284
- — Expériences sur le barattage, suivies de recherches entreprises pour constater si la nature des aliments consommés par la vache influe sur la proportion de beurre contenue dans le
- lait..................................................... 493
- BOUSSIXGAL'LT FILS. — Sur la fermentation des fruitsà noyaux. 119 I101ZEAU. — Les conserves alimentaires à l'Exposition de 1867.. tîi 9 DE JACOBI. — Lecture publique faite au Conservatoire impérial
- des arts et métiers sur l'invention de la galvanoplastie. S4J
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- TABLE DES MATIÈRES.
- «50
- G-1 MORIN. - De la préparation de la tourbe pour les usages in-
- dustriels ou domestiques.............*.................... • 12
- — Des appareils à employer pour le contrôle des services de
- ventilation................................................ 166
- — Note sur la substitution des rails en acier Bessemer aux rails
- en fer sur les parties les plus fatiguées des chemins de fer.. 474
- PA YEN. — Fabrication du papier. Succédanés des chiffons. Cellulose extraite en grand des Gbres ligneuses................... 412
- F. LE ROUX. — Sur un nouveau système de régulateurs à ailettes ...................................................... 393
- il. TRESCA. — Coup d’œil sur l'Exposition de 1867................. ICI
- — Les récompenses à l'Exposition de 1867.................... 233
- — Procès-verbal de comparaison entre la règle étalon métallique
- du dépôt de la guerre et le mètre prototype en platine du Conservatoire......................................... 21
- — Procès-verbal des expériences faites sur les tuyaux en plomb
- doublés d’étain, de il. Hamon.................................. 31
- — Rapport sur la machine à air chaud, système Belou, établie à
- la papeterie de Cusset......................................... 31
- — Procès-verbal des expériences faites sur le moteur à gaz de
- M. Hugon....................................................... 67
- — Procès-verbal des expériences faites sur les machines de traction de M. Lotz aîné, de Nantes.............................. 333
- — Procès-verbal des expériences de ventilation par la chaleur, en
- service continu, faites au Conservatoire impérial des arts et métiers............................................... 37
- — Procès-verbal des expériences de ventilation par Pair comprimé, au palais du Champ de Mars............................ 482
- — Procès-verbal des expériences de ventilation par Pair comprimé, faites au Conservatoire impérial des arts et métiers... 337
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- TABLE DES MATIÈRES. Qot
- Procès-verbal des expériences faites à l'Exposition internationale de 4867, sur une machine à gaz de MM. Otto et Lan-gen (de Cologne).......................................... 628
- Procès-verbal des expériences faites au Conservatoire des arts et métiers, sur le compteur d’eau de Bf. Payton........... 634
- Procès-verbal des expériences faites sur (a machine à vapeur du système de M. Allen, à l’Exposition universelle de I $67.. 9 637
- Pari*. Imprimerie P.-A. Bourdicr, Capiomoot fil* et C»e. me de* Poitevins, «.
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