Mémoires et compte-rendu des travaux de la société des ingénieurs civils

- - SOCIÉTÉ
 - DES
 - INGÉNIEURS CIVILS
 - IDE FRANCE
 - ANNÉE 1910
 - Bull.
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- - MEMOIRES ET TRAVAUX
 - DE LA
 - SOCIÉTÉ
 - INGÉNIEURS CIVILS
 - DE FRANCE
 - FONDÉE LE 4 MARS 1848
 - RECONNUE D’UTILITÉ PUBLIQUE PAR DÉCRET DU 22 DÉCEMBRE 1860
 - AN3VKE 1.9 f O
 - DEUXIÈME VOLUME
 - PARIS
 - HOTEL DE LA SOCIÉTÉ
 - 19, RUE BLANCHE, 19
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- - La Société n’est pas solidaire des opinions émises par ses Membres dans les discussions, ni responsable des Notes ou Mémoires publiés dans le Bulletin.
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- - SOCIÉTÉ
 - INGÉNIEURS CIVILS
 - DE FRANOE
 - FONDÉE LE 4 MARS 1848
 - RECONNUE D'UTILITÉ PUBLIQUE PAR DÉCRET DU 22 DÉCEMBRE 1860
 - BULLETIN
 - JUILLET 1910
 - PARIS
 - HOTEL DE LA SOCIÉTÉ
 - 19, RUE BLANCHE, 19 TÉLÉPHONE 133-82
 - 1910 *
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- - MATERIEL RE LA
 - ET
 - PAR
 - M. O 11. LAVAUD
 - Différents types de bateaux en usage sur les voies navigables de France.
 - Le tonnage du port de Paris (Seine et canaux compris) le classe en tête des ports français.
 - Il a été en 1908 de :
 - Expéditions.................. . 2 264 934 t
 - Arrivages........................ 6 297 736
 - Transit........................... 1 620 797
 - Trafic local................... 343 800
 - Total............10 529267 t
 - avec 47 519 bateaux.
 - Il était, en 1899, de 10481483 t avec 52 048 bateaux.
 - Il n’a donc subi, en dix ans, qu’une assez faible augmentation de 47 784 t. Mais il est juste de remarquer que si on compare entre elles les années 1907 (10 845 558 t et 50109 bateaux) et 1898 (9164 825 t et 46457 bateaux) on trouve, dans le même laps de temps, une augmentation de 1 680 733 t et 3652 bateaux.
 - Ce mouvement énorme est assuré par une flotte considérable composée de bateaux automoteurs à vapeur (porteurs) qui ne transportent, d’ailleurs, qu’une infime partie du tonnage total (marchandises de valeur, sucre, produits alimentaires, tissus, etc.),, et de bateaux tractionnés par des remorqueurs ou des loueurs, les seuls dont nous nous occuperons dans la présénte étude, et qui assurent le transport de l’immense majorité du
 - (1) Voir Procès-verbal de la séance du 17 juin, p. 369.
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 - trafic total (marchandises lourdes et en général de valeur réduite : combustibles minéraux et végétaux, produits métallurgiques, matériaux de construction, engrais, grains, etc.).
 - Cette dernière catégorie de bateaux peut, plus ou moins arbitrairement, être divisée en trois classes :
 - A. — La première comprend des bateaux de formes et de dimensions extrêmement variées qui fréquentent presque exclusivement les voies navigables du Centre de la France et les canaux à faible trafic.
 - Quelques-uns d’entre eux — tels le Saint-Dizier — se rencontrent sur les voies de l’Est.
 - B. — La deuxième comprend un seul bateau de formes et de dimensions invariables — la péniche ou belandre — qui assure à lui seul la totalité du transport des charbons et quelques autres marchandises en moindre quantité, entre les mines du Nord et du Pas-de-Calais d’une part, et Paris, la région du Nord et celle de l’Est d’autre part.
 - C. — La troisième, enfin, comprend des bateaux appelés chalands, pour la plupart notablement plus grands que ceux dont nous venons de parler, dont le tonnage s’élève jusqu’à 1 000 et 1 200 t, auxquels leurs dimensions interdisent l’accès des canaux et qui assurent les transports de charbons anglais ou allemands, vins, bois de charpente, pâtes de bois, etc., entre Rouen et Paris.
 - Classe A.
 - Les types de cette classe sont si nombreux et variés, qu’ils échappent à toute classification. On peut cependant citer les types suivants :
 - Les flûtes, dont la longueur varie de 31 à 38,50 m, la largeur de 5 à 6,10 m, et la hauteur, au point le plus bas, de 1,60 à 2,10 m. Leur coefficient de déplacement est d’environ 0,94 à 0,95.
 - Les toues, qui ont environ 30 à 31 m de longueur, 5 m de largeur, et 1,70 à 2,20 m de hauteur.
 - Nous donnons (fig. 1), les dessins d’une toue et d’une flûte, extraits de l’ouvrage deM. l’Inspecteur général De Mas : Recherches expérimentales sur le matériel de la batellerie. Ainsi qu’on le voit, la toue est absolument carrée de l’arrière, mais son avant est for-
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 - T oue “Julie
 - Coefficient de déplie* 0.32 Déplanement total
 - i oiujitudmal Æ.. i ongitucfeial N.
 - Rorizontal N.
 - Toue "Julie"
 - Vertical JR. Vertical N.
 - Flûte “Julie”
 - Vertical Æ. Vertical N.
 - -lr
 - Flûte “Julie
 - Coefficient de déplac* 0.35 , Déplacement total ZütP1-
 - i on.gitn.dmal
 - -^Lottaiaan.
 - Tlnt.t.aismi.,
 - Horizontal Æ.
 - longitudinal N.
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 - i nde ,’t -*l tu-
 - yY h i f z. r f ' a “
 - Earizontâl N.
 - Fin. 1.
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 - tement relevé en forme de cuiller. La flûte, au contraire, est légèrement façonnée aux deux extrémités.
 - Les « Saint-Dizier » ou « Champenois», de 34 à 38 m de longueur, 4,95 à 5,10 m de largeur, et 1,70 à 2,20 m de hauteur.
 - Les bateaux berrichons ou montluçons qui ont moyennement 27,65 m de longueur, 2,60 m de largeur, 1,55 à 1,60 m de hauteur, et dont le coefficient de déplacement est d’environ 0,97. Leur tonnage à pleine charge varie de 80 à 100 t.
 - Les ardennais, etc.
 - Ces bateaux se rencontrent surtout sur l’Yonne, le canal de Bourgogne, la Saône, les canaux du Loing, de Briare, du Centre, le canal de la Marne au Rhin, etc.
 - La plupart d’entre eux, tout au moins ceux qui fréquentent le port de Paris, appartiennent à des Compagnies ou à des maîtres mariniers qui en possèdent un plus ou moins grand nombre, les font conduire à charge par des salariés qui les abandonnent une fois à destination. Le bateau est ramené vide à son point de départ par les diverses entreprises de traction, tandis que son pilote revient par voie de terre, chercher un autre bateau à descendre. En général, le marinier ne vit pas à bord d’une façon continue, sauf toutefois pour le bateau berrichon qui appartient en général à un petit marinier qui y vit avec sa famille et souvent un cheval ou un âne qui fourniront la traction sur les canaux.
 - Classe B.
 - La péniche, au contraire, est de dimensions absolument fixes limitées par la loi de classement du 5 août 1879, qui a assigné aux voies d’eau, constituant les lignes principales, un minimum de mouillage de 2 m et des écluses de. 38,50 m de longueur et de 5,20 m de largeur.
 - Les dimensions de la péniche en découlent et, dans le but de lui assurer le tonnage maximum, on lui a donné la forme d’un parallélipipède rectangulaire de 38,50 m de longueur, 5 m de largeur et une hauteur d’au moins 2,20 m, Le mouillage assuré étant de 2 m, le tirant d’eau autorisé est de 1,80 m seulement.
 - Le coefficient de déplacement ou rapport entre le déplacement réel et le produit des trois dimensions est très voisin de 1, en général 0,99, et comme la péniche vide pèse de 50 à 55 t, il s’en suit que son maximum de tonnage utile dans les canaux est de 38,50 X 5 X 1,80 X 0,99 — 53 = 290 t.
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- - Elle fréquente exclusivement les voies navigables du Nord et de l’Est, et on ne la trouve que rarement sur celles du Centre.
 - L’immense majorité des péniches appartiennent à de petits mariniers qui n’en possèdent, en général, chacun qu’une seule et conduisent eux-mêmes leur bateau dans lequel ils vivent d’un bout de l’année à l’autre avec toute leur famille.
 - Il nous a paru intéressant de fixer aujourd’hui la physionomie de ce nomade, assez peu connu, et de chiffrer aussi exactement que possible son modeste budget, car, avec le développement et l’importance que prennent les entreprises de transport par eau, il n’est pas douteux que ce type intéressant qui n’a pas plus évolué depuis un siècle que son bateau, devra se transformer s’il ne veut pas disparaître.
 - Le pénichien.
 - Le pénichien est toujours originaire d’un village du Nord traversé par un des canaux qui constituent cette partie si importante du réseau des voies navigables françaises.
 - Il est toujours fils de marinier. On naît marinier, on ne le devient pas. Né sur sa péniche, il y mourra à moins que, ambition de toute sa vie, ses économies ne lui permettent de descendre à terre, comme il dit, et d’habiter une petite maison qu’il se sera fait construire le long du canal où il a passé toute sa vie.
 - Mais il n’abandonnera pas pour cela la navigation; il continuera à faire marcher sa péniche, qui sera alors conduite par un salarié, à défaut d’un fils.
 - Le pénichien parle une langue à lui; ce n’ést pas un patois; ce sont des mots français, pour la plupart, déformés et rendus méconnaissables à l’oreille par un accent de terroir et une prononciation défectueuse.
 - Cette langue est agrémentée de mots techniques, dont l’origine est indéfinissable; son bachot s’appelle un bodequin, les perches dont il se sert pour conduire sa péniche, des otieux ou outiaux, la planche de débarquement un gambré, le ballon pour amortir les chocs un bongé, la barre du gouvernail l’améteau ou amin-teau, etc.
 - Ces quelques mots dits sur le pénichien, nous décrirons sommairement son instrument de travail, la péniche, et établirons en détail, avec chiffres à l’appui, son rendement financier.
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 - Mode de construction de la péniche.
 - La péniche est de construction relativement légère; elle est constituée par des membrures et le bordage en chêne avec fond en sapin (fig. %).
 - Membrures. — Elles sont espacées d’environ 0,40 m ,d’axe en axe.
 - Chacune d’elles comporte une pièce horizontale ou râble de 0,11 X 0,13, assemblée à ses deux extrémités avec deux pièces verticales ou clans de 0,08 X 0,08. Toutes les deux ou trois membrures une équerre en fer plat relie le râble aux clans.
 - Bordé. — Il est constitué par des planches en chêne de longueur aussi grande que possible, allant jusqu’à 15 m et qui ont 3 cm d’épaisseur pour la partie milieu. Cette épaisseur est portée à 4 cm pour le dernier bordage du haut ou étricot, et pour celui du bas ou gros bord de dessous, lesquels concourent à la rigidité longitudinale du bateau.
 - Cette dernière est encore assurée par une, deux, ou même trois pièces longitudinales de 3 cm d’épaisseur s’étendant sur presque toute la longueur du bateau, clouées à l’intérieur des clans et qui portent le nom de tremme pour la première, trem-mettes pour les suivantes.
 - L’étricot est assemblé à mi-bois avec une pièce horizontale ou plat-bord de 7 à 8 cm d’épaisseur, qui concourt aussi à la rigidité longitudinale. Enfin le bateau se termine vers le haut par une pièce verticale ou dingue-bord formant hiloire et clouée sur le plat bord.
 - Fond. — Entre le bord de dessous et le fond, qui est toujours en sapin, est interposée une pièce en chêne ou sambourd, plus épaisse d’un côté que de l’autre, de façon à assurer une liaison solide avec le bordé vertical.
 - Le fond lui-même est en sapin de 7 à 8 cm d’épaisseur cloué sur les râbles.
 - Enfin le bateau est fermé par des panneaux d’écoutille mobiles généralement en grisard.
 - Gouvernail. — En raison de la faible vitesse réalisée dans les canaux (2 à 3 km à l’heure), la péniche doit, pour se gouverner,
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- - Plan. dn. dessus
 - Téitich.e
 - FBélandre du Nord
 - Elévation.
 - 3anlarA._ F
 - EtnjçoJ; L üfetâaïc ^ngusbati
 - FBarlâBàessauSj
 - Fig. 2.
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 - être pourvue d’un grand gouvernail, d’autant plus qu’il est plongé dans une masse d’eau qui, ne trouvant pas son écoulement par suite de l’absence absolue des formes, est entraînée derrière le bateau; c’est ainsi que le bachot, qui accompagne toujours la péniche, la suit très bien sans être relié à elle par une amarre; dans ces conditions, l’action du gouvernail est presque nulle.
 - Sa longueur, qui ne doit pas dépasser la Jdemi-largeur du bateau pour pouvoir s’effacer complètement dans le passage des écluses est de 2,50 m. Mais cette longueur, qui serait encore insuffisante, surtout pour la marche à vide, est augmentée par un volet qui se replie contre le gouvernail ainsi que le montre la figure 2, ou mieux par un panneau dit lunette, mobile autour d’un axe fixé au bas du gouvernail et qu’on peut manœuvrer à l’aide d’un petit treuil appelé mécanique d’aminteau.
 - Les chalands en fer (PI. 223) sont ainsi munis de gouvernails à lunette.
 - Détails de construction de la péniche.
 - L’étanchéité du bordé vertical et du fond n’est assurée que par le rapprochement des pièces de bois et la perfection du travail, sans aucun calfatage ni interposition de joint.
 - Dans les bateaux de la classe A, au contraire, bateaux construits d’ailleurs bien plus solidement, l’étanchéité est obtenue par l’interposition entre les différents bordages d’une lame de fer plat logée dans une rainure poussée au bouvet sur les faces en contact de ces bordages.
 - Ce mode de construction a l’avantage de mettre le bateau à l’abri de l’écliage ou ouverture des joints sous l’action du soleil.
 - Lorsqu’une péniche est mise à l’eau, il se produit, la plupart du temps, quelques légers suintements qui s’étanchent d’eux-mêmes à la suite du gonflement du bois.
 - Toutefois, lorsque ces suintements ne se tarissent pas, ou qu’à la suite d’une exposition prolongée au soleil, des joints s’ouvrent ou s’éclient et ne se ferment pas après avoir été mouillés, le marinier a recours à quelques procédés particuliers qui sont le meulage pour les suintements légers et le cotonnage pour ceux plus importants.
 - Le meulage consiste à agiter, dans l’eau, devant le joint éclié, un panier d’osier contenant de la sciure de bois laquelle, entraînée par l’eau, vient se loger dans les joints et les étanche
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 - immédiatement. Ce procédé ne s’applique qu’au bateau chargé; lorsque, au contraire, le bateau est vide et que l’écliage a plus d’importance, l’étanchéité est obtenue au moyen d’un fîl de coton qu’on enfonce dans le joint à l’aide d’une petite molette constituée généralement par une pièce de 2 ou de 5 centimes, emmanchée sur un morceau de bois fendu à son extrémité. Au contraire, sur les surfaces horizontales telles que le plat bord, les écoutilles, etc., et en un mot sur toutes les parties qui ne baignent pas dans l’eau constamment, l’étanchéité est réalisée par le présintage qui permet la libre dilatation dés pièces réunies.
 - A cet effet, dans les bords voisins de ces deux pièces, est pratiquée, au bouvet, une saignée d’environ 1 cm de largeur et 6 à 8 mm de profondeur. Une sangle épaisse en chanvre, de 2 à B cm de largeur, est clouée à l’aide de semences très rapprochées sur les bords ainsi préparés. Deux ou trois couches de goudron de Norvège assurent à ce joint une imperméabilité parfaite et la libre dilatation du bois.
 - Mode d’exploitation et rendement financier de la péniche.
 - Les chiffres du tableau ci-dessous donnent une idée de l’importance des transports par eau qui s’effectuent sur le canal de Saint-Quentin entre Cambrai et Ghauny, qui relie à Paris les mines du Nord et du Pas-de-Calais.
 - ANNÉES TONNAGE EFFECTIF du canal de Saint-Quentin NOMBRE de bateaux ayant fréquente le canal CHARGE- MENT moyen de chaque bateau AUGMENTATION du tonnage du canal par rapport à 1899 TONNAGE EFFECTIF pour toute la France AUGMENTATION du tonnage de toute la France par rapport à 1899
 - 1899 t 5 964 544 22 916 t 260 0/0 t 32 954 838 o/o
 - 1900 6 092 804 23 041 264 + 2,1 32 445 746 — 1,5
 - 1901 5 999 905 22 784 263 o O 1 30 341 696 - 7,9
 - 1902 5 840009 21 997 266 2,2 31 022 942 — 5,9
 - 1903 6 452 539 24 018 269 + 8,1 33 340122 + 1,2'
 - 1904 6 298 594 23 937 263 +' 6,6 32 607 447 — 1,1
 - 1905 6 503430 24 648 264 + 9,0 34 030 467 + 3,3
 - 1906 6 231 748 22 925 272 + 4,5 34143 673 + 3,6
 - 1907 6 795174 25 622 265 +14,0 34 701 615 + 5,3
 - 1908 6 690 371 25 072 267 +12,0 34 225139 + 3,9 .
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 - Ces chiffres représentent le tonnage effectif, c’est-à-dire la somme des poids des marchandises fournies par le tralic intérieur, les expéditions, les arrivages et le transit.
 - Nous en rapprochous le total du trafic de toutes les voies navigables françaises (rivières et canaux) comprenant seulement le trafic intérieur et les expéditions, les arrivages et le transit faisant double emploi avec eux.
 - Ces quelques chiffres font voir que, depuis dix ans, le tonnage des marchandises qui ont emprunté les voies navigables de France a assez peu augmenté; que le tonnage du canal de Saint-Quentin n’a pas augmenté beaucoup lui non plus et que le chargement moyen de chacun des bateaux qui ont fréquenté cette dernière voie est resté sensiblement le même. Cela tient à ce que c’est toujours la péniche, immuable dans sa forme, qui assure tous les transports sur cette artère.
 - Toutefois, il est bon de remarquer, et cela donne une idée de l’importance de cette voie, que le canal de Saint-Quentin, avec ses 93 km de longueur, soit la cent trentième partie des voies navigables françaises, dont le développement atteint plus de lu2000 km, assure à lui seul plus du sixième du trafic de toutes nos voies navigables.
 - Ce trafic lui assure d’ailleurs la troisième place dans le réseau, les première et deuxième étant occupées par la Seine (dans la partie comprise entre Saint-Denis et Paris) et par la section de l’Escaut entre Cambrai et Etrun.
 - Pour établir le rendement financier de la péniche, nous prendrons pour exemple un voyage de Lens à Paris et déterminerons les frais qu’occasionnera ce voyage.
 - Pour ce faire, examinons sommairement les opérations successives du chargement, de l’acheminement et du déchargement à destination.
 - Avant de charger, le marinier doit se procurer un client et s’adresser pour cela à un intermédiaire ou affréteur qui, en échange du travail qu’il lui procurera, lui prendra une commission.
 - C’est là, en quelque sorte, le commencement du voyage et c’est là aussi que le pénichien commence à perdre un temps qui devrait lui être infiniment précieux, puisque ses bénéfices dépendent de son activité et du nombre de voyages qu’il fera; mais tout est rudimentaire dans la vie de ce simple et aucun type de convention n’étant uniformément adopté, il en discutera
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 - à chaque voyage les clauses une par une avec son affréteur et ne se décidera presque jamais à conclure avant d’avoir été faire un tour sur deux ou trois marchés ; il y a, en effet, un « marché de fret » qui tient ses assises le lundi et le vendredi à Douai, le mercredi et le samedi à Lille et Valenciennes.
 - La convention une fois signée, il se présente au rivage ou port de la mine, qui lui délivre son chargement; mais, pour réaliser son plein de 280 à 290 t, il faut régaler ou, comme il dit, répaler le charbon et faire appel à une main-d’œuvre étrangère, d’où nouvelle dépense.
 - Alors le marinier, qui n’est pas un capitaliste, s’aperçoit que sa bourse est à sec et qu’il ne dispose pas des quelques centaines de francs qui lui seront nécessaires pour assurer sa vie et celle de sa famille et solder sa traction jusqu’au moment'où le fret lui sera payé par le destinataire. Il fait donc appel, avant son départ, à un banquier, qui est généralement l’affréteur, lequel lui avance, à valoir sur son fret, la somme dont il a besoin, moyennant un intérêt de 2 0/0.
 - Muni de ce viatique, il peut alors se mettre en route et , emprunte successivement les voies et moyens de traction qui figurent dans le tableau ci-dessous et pour lesquels il paie, sur les canaux, de 0,003 à 0,0035 f par tonne et par kilomètre, dont 0,00:12 à 0,0015 f pour la jauge possible du bateau (290 t pour une péniche) et 0,0015 à 0,0018 f par tonne kilométrique pour le chargement effectif.
 - Ces prix sont toutefois réduits à 0,002 f par tonne kilométrique pour le chargement .effectif, la jauge possible étant tracDonnée gratuitement sur le parcours BosqueLLesdins, lequel est exploité par l’État au moyen de toueurs sur chaîne noyée et qui comporte les deux souterrains de Bony (longueur, 5,670 km) et du Tron-quoy (longueur, 1,098 km).
 - Enfin, à son arrivée dans l’Oise, à Janville, il trouve des remorqueurs qui l’amènent jusqu’en Seine, à Conflans, d’où il peut continuer sa route sur Paris, soit à l’aide du même remorqueur, soit à l’aide de toueurs.
 - Les frais de traction sur les rivières ne sont pas fixes comme sur les canaux, et varient d’une saison à l’autre, suivant l’état des eaux.
 - En dehors des frais de traction, le marinier doit faire face, en cours de route, à quelques menus faux frais, tels que location de remorque pour la traversée des souterrains du canal de Saint-
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 - Quentin, salaire et nourriture d’un pilote en rivière, de Janville à Paris, pourboires aux capitaines des remorqueurs et aux ouvriers du. port de chargement et de déchargement, menus frais qu’il doit faire sur les marchés de fret ou à destination pour trouver un nouveau chargement. Le montant de ces dépenses peut être évalué à 30 f au moins.
 - Détail des frais de traction d’une péniche, chargée à 285 t, de Pont-à-Vendin à Paris.
 - PARCOURS VOIE EMPRUNTÉE LONGUEUR MOYEN DE TRACTION PRIX A CHARGE PRIX A VIDE au retour
 - km f f
 - Pont-à-Vendin-Courchelettes. eau. de la üeùlc et Searpe 27 électrique 26,35 11,20
 - Courchelettes-Bassin rond. . canal de la Sensée 25 chevaux 25,45 9,00
 - Bassin rond-Cambrai. . . . Escaut canalisé 12 — 12,95 3,20
 - Cambrai-Bosquet canal de Saint-Quentin 25 — 26,90 8,90
 - Bosquet-Lesdins — 20 louage 11,10 »
 - Lesdins-Chauny — 48 chevaux 38,05 15,10
 - Chauny-Janville canal latéral à l’Oise 35 — ' )290 142,25
 - Janville-Conilans. . . . . Oise 105 reniorqnajje / „ à
 - louage ( a
 - Contlans-Paris Seine 71 130 80,80
 - 1 remorquage
 - 430,80 189,65
 - 368 à à
 - 270,80 128,20
 - En résumé, les dépenses d’un voyage de Lens à Paris et retour à vide sont les suivantes :
 - Eté. Hiver.
 - Commission d’affrètement. . . . . 60 » 60 »
 - Intérêts sur avances .... . v . t 10 » 10 »
 - Frais de traction à charge . . ... . 270,80 430,80
 - Frais de traction à vide . . . . .. 128,20 189,6a
 - Salaire et nourriture du pilote . . 77 » 77 »
 - Faux frais. ........ . . 30 » 30 »
 - Totaux . . . . . . . 576 » 797,45
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 - A ces dépenses d’exploitation, il convient d’ajouter les frais d’amortissement et d’entretien du matériel, l’assurance, la patente, etc.
 - Or, une péniche vaut actuellement 12000 f avec ses agrès et dure trente ans au maximum, moyennant une réparation d’environ 4000 f vers la moitié de son existence.
 - L’amortissement de la péniche est donc de 500 f par an environ, celui des cordages de 100 f.
 - En sorte que les frais annuels d’une péniche sont les suivants :
 - Amortissement du bateau et de ses cordages . . 600 f
 - Achat de cordes diverses................ 115
 - Goudron, peinture, bois et divers pour l’entretien .................................... 75
 - Renouvellement des perches, des fanaux, de
 - l’outillage et divers................ 80
 - Assurance................................... 150
 - Patente................................ 40
 - Total . . . ......... 1060 f
 - Une péniche ne fait que quatre voyages par an de Lens à Paris. Supposons-en donc deux en été et deux en hiver, les frets payés ayant été en 1908-1909 de 4,25 f à 5,50 f, le bilan du marinier ^établira comme suit :
 - Dépenses.
 - Deux voyages d’été à 576 f. . . . . 1152 »
 - Deux voyages d’hiver à 797,45 f. . . 1 594 90
 - Amortissement, assurance et divers. . 1 060 »
 - -------- 3806,90f
 - Recettes.
 - Deux voyages d’été : 2 X 285 X -4,25. 2422,50 Deux voyages d’hiver : 2x285x5,50. 3135. »
 - --------- 5 557,50
 - Son bénéfice brut s’élève'donc à. .... 1 750,60 f
 - On voit que l’existence du marinier est assez précaire actuellement, car il y a quelques années seulement les frets de 6 à 7 f étaient couramment pratiqués et son gain s’en trouvait sensiblement augmenté.
 - Nombreux sont, en effet, les mariniers qui, sur les bénéfices
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 - qu’ils ont réalisés ont pu acquérir plusieurs péniches qu’ils font conduire par des contremaîtres.
 - Les causes de l’avilissement des prix sont nombreuses et ce serait sortir des limites que nous nous sommes données que de les analyser.
 - Néanmoins il est intéressant de se demander quels pourraient être les remèdes qu’il conviendrait d’apporter à une situation qui, si elle se prolongeait, risquerait d’amener la disparition d’un moyen de transport qui répond à un véritable besoin, ainsi que le montrent les chiffres que nous avons donnés, et qu’il faudrait créer s’il n’existait pas.
 - Or, le relèvement des frets n’étant certainement pas à envisager, il faut chercher à réduire les dépenses et, pour cela, deux moyens se présentent :
 - Diminuer la durée des voyages ou augmenter la capacité des bateaux, ou encore recourir aux deux moyens combinés.
 - Durée des voyages.
 - Tout d’abord une question se pose :
 - Le nombre de quatre voyages par an, que nous avons admis pour établir le bilan du marinier, se rapproche-t-il sensiblement de la vérité?
 - Pour répondre à cette question, suivons un bateau depuis le moment où il arrive à Pont-à-Yendin, par exemple, et pendant les differentes opérations de chargement, d’acheminement vers Paris, de déchargement à destination et de retour vers le Nord, et évaluons moyennement et aussi exactement que possible la durée de chacune d’elles.
 - Il faut compter une moyenne d’une trentaine de jours entre le moment où la péniche arrive à proximité du rivage de la mine et celui où, chargée, elle commence son voyage sur Paris.
 - Ce délai, qui, à première vue, peut paraître exagéré, s’explique fort bien si on songe que le marinier isolé, le seul dont nous nous occuperons dans la présente étude, n’a en vue aucun voyage lorsqu’il revient vers le Nord ; c’est seulement lorsqu’il arrivera dans la région des mines, par exemple au Bassin Rond qui est le point d’embranchement de l’Escaut, d’une part, vers les mines du Nord et du canal de la Sensée, de l’autre, vers celles du Pas-de-Calais, qu’il se préoccupera de la recherche d’un nouveau fret.
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 - Pour cela, il s’adressera à différents affréteurs et se rendra aux marchés d’affrètement de Douai ou de Lille.
 - Il fera deux ou trois marchés avant qu’on lui fasse une offre quelconque.
 - Bref quinze ou vingt jours seront ainsi vite passés et tous ces atermoiements et démarches auront facilement occasionné en faux frais la dépense d’une trentaine de francs que nous avons supposée.
 - Une fois en possession du voyage et la convention dûment signée, le marinier n’a plus qu’à se présenter au jour fixé sur ladite convention devant le rivage de la mine qui le chargera en douze jours ouvrables s’il s’agit de tout-venant, et en vingt jours si le chargement appartient à certaines catégories (gros, gaille-teries, têtes de moineaux, braisettes, grains de forge, briquettes pour la marine de l’État, cokes, boulets de foyers domestiques).
 - Remarquons, d’ailleurs, que ces délais ne sont observés qu’à la suite d’une entente intervenue le 27 décembre 1907, entre la Chambre des Houillères du Nord et du Pas-de-Calais et différents Syndicats de Navigation intérieure et qu’auparavant il n’était pas rare de voir un marinier attendre, au rivage, son chargement pendant un, deux et même trois mois. Aujourd’hui il n’attend plus que douze à vingt jours au rivage, mais il lui faut beaucoup plus de temps qu’autrefois pour s’affréter.
 - Acheminement.
 - La durée des différentes étapes de Lens à Paris est moyennement la suivante, étant donné qu’à chaque étape, il emprun-
 - tera un moyen de traction différent; et qu’il aura à franchir
 - cinquante-sept écluses : Pont-à-Vendin-Courchelettes. . . 3 jours. 4 écluses.
 - Courchelettes-Bassin Rond . . ,2 —. 1 —
 - Bassin Rond-Cambrai. . . . . 1 — 4 : —
 - Cambrai-Bosquet 3 — 17 . —
 - Traversée des Souterrains . . 1 — »
 - Lesdins-Saint-Quentin . . . . 1 — 5 —
 - Saint-Quentin-Ghauny . . . . 3 — 13 —
 - Ghauny-Jan ville . ...... 2 — 4 —
 - Janville-Conflans 2 — 7 —
 - Conflans-Saint-Denis 1 — 2 —
 - 19 jours. 57 écluses.
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 - Mais ce nombre de dix-neuf jours est celui pendant lequel son bateau marche ; en réalité, la durée du voyage est augmentée : ici par suite d’un encombrement, là pour attendre des chevaux de halage, etc. De plus, et la plupart du temps, le marinier s’arrêtera à Saint-Denis, à ordre, pour attendre sa destination définitive et il lui faudra encore un jour pour s’y rendre.
 - Bref, en ajoutant six jours pour temps perdu, le voyage de Pont-à-Vendin à Paris ne saurait être effectué en moins de vingt-cinq jours.
 - Déchargement.
 - En l’absence de toute disposition législative, l’usage veut que le marinier, à moins de stipulations contraires assez rares en fait, accorde au destinataire quinze jours ouvrables pour le déchargement, quinze jours de planche suivant l’expression consacrée. Or, quinze jours ouvrables font facilement dix-huit jours courants, en admettant même qu’un ou plusieurs jours fériés ne portent pas ce délai à dix-neuf ou vingt jours.
 - Au delà de ces quinze jours de planche, il a droit à des surestaries qui sont généralement payées à raison de 10 f par jour.
 - Il est certes déplorable que des usages aussi ancien qu’abusifs accordent au destinataire des délais aussi longs, alors qu’avec les moyens puissants dont dispose aujourd’hui l’industrie, le déchargement pourrait être fait avec la plus grande facilité en quatre ou cinq jours maximum et qu’un véhicule, tel le bateau, soit détourné de sa destination pour servir de magasin.
 - Retour a vide.
 - Le retour à vide, de Paris dans le Nord, exige le même temps que le voyage en charge, soit vingt jours.
 - Donc, en résumé, un voyage complet aller et retour de Lens
 - à Paris, demandera :
 - Affrètement et chargement . ......... 30 jours.
 - Voyage à charge............................. 25 *—
 - Déchargement.............. . . . . . . . . . 18 —
 - Retour à vide ...... 20 —
 - 93 jours.
 - Soit
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 - et encore à la condition que des circonstances défavorables telles que glaces (très fréquentes sur les canaux) ou grosses eaux (sur les rivières) ne viennent pas allonger encore ce voyage.
 - On voit donc que le nombre de quatre voyages que nous avons admis ne peut être dépassé par le marinier isolé, qui n’est pas à même d’éviter des pertes de temps nécessitées par la recherche d’un voyage ni d’imposer au destinataire un délai moindre de déchargement.
 - Il n’en est plus de même pour l’entrepreneur de transport qui, propriétaire de plusieurs péniches, pourra passer, avec de gros Consommateurs de charbon, des marchés stipulant un déchargement rapide en quatre ou cinq jours, et prendre rang pour le chargement à la mine aussitôt qu’il sera arrivé.
 - Dans ce cas, en effet, la durée du voyage de Lens-Paris et retour pourra être réduite à une soixantaine de jours et chaque bateau pourra faire près de six voyages par an, ou même près de sept s’il s’agit d’une mine moins éloignée, celle d’Anzin, par exemple.
 - Augmentation de la capacité des bateaux.
 - Rappelons que la loi de classement, dq, 5 août 1879, a fixé ainsi qu’il suit les dimensions des canaux et écluses qui constituent les voies principales de notre réseau de navigation intérieure :
 - Minimum de mouillage ........................ 2 » m
 - Longueur des écluses 38,50 m
 - Largeur des écluses..................... 5,20 m
 - Cette loi limite, comme nous l’avons vu, à 2901 le maximum de tonnage utile de la péniche.
 - Certes la situation si précaire du marinier se trouverait singulièrement améliorée si cette loi avait assigné aux écluses des dimensions sensiblement supérieures.
 - Si, en effet, à cette époque, les pouvoirs publics avaient envisagé, comme l’ont fait nos voisins, l’avenir de la navigation intérieure, plusieurs de nos voies navigables et en particulier l’artère principale, le canal de Saint-Quentin, pourraient, à la suite des travaux qui y ont été faits, livrer aujourd’hui passage à des bateaux d’un tonnage notablement plus fort.
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 - Au surplus, ne voyons-nous pas actuellement encore, l’État persister dans les mêmes errements et construire une nouvelle voie, le canal du Nord, avec des écluses dont les dimensions ne permettent pas d’envisager un accroissement de tonnage des bateaux compatible avec une exploitation économique.
 - Quoi qu’il en soit, et quelque désirable qu’il soit de voir augmenter les dimensions des voies navigables, tout au moins des artères principales, de telle façon qu’elles puissent livrer passage à des bateaux d’un tonnage très notablement supérieur à celui de la péniche, il s’agit là de travaux d’une telle importance que nous n’avons guère l’espoir de voir l’État les entreprendre à brève échéance.
 - Il ne reste donc, quant à présent, qu’un moyen pour améliorer le rendement de la péniche, c’est de lui permettre d’augmenter le nombre de ses voyages en réduisant la durée de chacun d’eux.
 - Dans ce but, on peut agir sur les deux éléments qui constituent la durée du parcours, c’est-à-dire :
 - Augmenter la vitesse d’acheminement ;
 - Diminuer la durée des stationnements.
 - Or, nous avons vu qu’une péniche met au moins vingt-six jours -pour franchir les 368 km entre Lens et Paris, et nous pouvons, eu égard aux différences qui existent entre les conditions de la navigation en canal et celle de la navigation en rivière, diviser ce parcours en deux étapes :
 - L’une de vingt jours, affectée à franchir les quarante-huit écluses et les 192 km de canaux entre Pont-à-Vendin et Janville, l’autre de six jours, employée à traverser les neuf écluses et à parcourir les 176 km de rivière entre Janville et Paris.
 - La première partie du trajet se fait donc à une vitesse moyenne de 9,6 km par jour, l’autre à celle de près de 30 km.
 - Si donc on voulait augmenter la vitesse de marche du bateau de 50 0/0 par exemple, on ne lui ferait gagner en définitive que bien peu de jours, on pourrait dire quelques heures seulement, sur la durée du trajet total, car la majeure partie du temps est perdue en stationnements dus aux encombrements ou à franchir les écluses.
 - L’économie de temps causée par l’augmentation de la vitesse serait loin de compenser les dépenses supplémentaires de traction qui en résulteraient, car, en admettant, ce qui est sensiblement vrai, que le travail du tracteur est proportionnel au cube
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 - de la vitesse, l’augmentation de cette dernière de 50 0/0, occasionnerait un travail qui serait 3, 4 fois plus grand, c’est-à-dire hors de proportion avec le gain obtenu.
 - Si, au contraire, on envisage la diminution de la durée des stationnements à la mine et à destination, on est amené à conclure qu’il ne serait nullement impossible, avec un peu d’organisation, de méthode et de bonne volonté de part et d’autre, de gagner une vingtaine de jours sur les quatre-vingt-treize que nous avons indiqués comme constituant la durée normale d’un voyage aller et retour de Pont-à-Vendin à Paris.
 - Or vingt jours de moins à chaque voyage permettraient à la péniche de faire, non plus quatre, mais bien cinq voyages par an entre ces deux points extrêmes, et pour cela il suffirait de ramener respectivement à quinze et treize jours les délais actuels de chargement et de déchargement ou à vingt-huit jours réversibles la durée totale de ces deux opérations, délai qui, réellement, n’implique pas une activité à nulle autre pareille.
 - En reprenant les chiffres que nous avons donnés précédemment et en supposant que moitié des cinq voyages rendus ainsi possibles sont faits en été et moitié en hiver, on voit que les recettes deviendraient :
 - j OK I K KA f
 - 5 voyages de 285 t au prix moyen de —-----^—!-----. 6 946,90 f
 - et les dépenses :
 - Frais fixes comme ci-dessus............... 1 060 f.
 - 5 voyages au prix moyen de 3433,65. 4493,65 f
 - laissant au marinier un bénéfice de.................. 2 453,25 f
 - alors qu’il n’était que de ... ..................... 1 750,60 f
 - d’où une augmentation de
 - 702,65 f
 - 702 65 f
 - qui représente une diminution de 0,ü>, » w t — 0,49 f sur le prix
 - Zo0,0 tx
 - de revient de la tonne transportée entre Lens et Paris ou encore une
 - , t , , ,AA/A , , 4,25 + 5,50 f.
 - moms-value de plus de 10 0/0 sur le prix moyen de —-—:—
 - Au surplus, il n’est par sans intérêt de noter que les travaux d’art de plusieurs des grandes artères navigables ont été faits en prévision d’un accroissement de 0,20 m dans le mouillage des bateaux. En tout état de cause, cette augmentation du tirant d’eau pourrait être réalisée par des travaux dont le coût ne serait
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 - pas excessif. Or, il permettrait, sans accroître le poids du bateau, qui a, comme nous l’avons vu, au moins 2,20 m de hauteur au point le plus bas, d’augmenter son chargement utile de 35 t au minimum et de le porter de 285 t, en moyenne à 320 t.
 - Quelques chiffres permettent de se rendre compte de l’influence de ces quelques tonnes transportées en plus à chaque voyage sur le prix de revient à la tonne.
 - Presque toutes les dépenses, en effet, resteront les mêmes ; , seuls les frais de traction augmenteront proportionnellement au tonnage transporté.
 - Encore convient-il de dire qu’en rivière un bateau chargé à 300 t ne paie pas plus cher, fort souvent, que celui qui n’en porte que 285 et que lorsqu’il est taxé à la tonne, il bénéficie d’une réduction de 50 0/0 sur les tonnes qui dépassent 300, en sorte que les 320 t ne paieront que pour 310.
 - En sorte qu’en ne supposant toujours que quatre voyages par an, les recettes s’élèveraient pour 320 t au prix moyen de
 - 4’28f + 8’g0f................ . ...................t> 240, f.
 - Les frais de traction s’élevant à 604 f en été et 838,45 f en hiver, les dépenses deviendront:
 - 2 X 604 + 2 X 838,45 f 4- frais fixes 1 060 f. . . . 3 944,90 f
 - laissant un bénéfice de............................ 2 295,10 f
 - alors qu’il n’était que de........................... 1750,60 f
 - soit une augmentation "de . . . ..................... . 544,50 f
 - qui représente une réduction de
 - 544.',50 320 X 4
 - = 0,42 f sur le prix
 - de revient de la tonne transportée.
 - On voit tout de suite l’influence du tonnage sur le prix de
 - revient, puisqu’il suffirait d’augmenter ce tonnage de 35 t, soit de
 - 12 0/0, pour diminuer le prix de revient de 0,42 f soit de plus
 - ^ Q A/n + . - , 4,25 f -f 5,50 f
 - de 8 0/0 par rapport au prix moyen de — -4—- .
 - Si enfin on suppose que le nombre de cinq voyages par an devient possible en même temps que le tirant d’eau de 2 m, et nous avons vu que ces deux améliorations pourraient être assez facilement obtenues, le bénéfice du marinier s’élèverait à 2933*85 f en augmentation de 1183,25 f représentant une diminution de
 - 1 183,35 f 5 X 320
 - 0,74 f à la tonne transportée.
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- - En résumé, et ce sera là notre conclusion, sans nier, tant s’en faut, l’amélioration dans le rendement de la Péniche qui résulterait d’une grande augmentation de son tonnage, augmentation qui n’est malheureusement pas à escompter- à brève échéance en raison des travaux énormes qu’elle rendrait nécessaires, nous estimons que, dans l’état actuel de la question, ce rendement ne peut être amélioré qu’en réduisant le temps perdu en stationnements de toutes sortes en cours de route, et surtout les. délais de chargement à la mine et de déchargement à destination.
 - Il pourrait être singlièrement amélioré aussi, moyennant des dépenses qui n’auraient rien d’excessif, en portant à 2 m le tirant d’eau des péniches fixé actuellement à 1,80 m.
 - Navigation sur la Seine entre Rouen et Paris.
 - Bien différentes des précédentes sont les conditions de la navigation sur la Seine entre Rouen et Paris.
 - Si les dimensions de la voie, qui assurent partout aux bateaux, tout au moins nominalement, un mouillage de 3,20 m, et celles des neuf écluses (non compris celle de la Monnaie) qui ont au moins 131,70 m de longueur utile, 11,50 m entre les poteaux de garde et 17 pi de largeur dans le sas, permettent l’usage de bateaux de dimensions bien supérieures à celles de la Péniche, en revanche, les fluctuations de la vitesse du courant qui passe de 500 m'a l’heure en été à 4, 5 ou 6 km en hiver, créent à la batellerie des difficultés que ne connaît pas la navigation sur les canaux dont le courant est, sinon nul, tout au moins peu sensible.
 - La vitesse, en canal, des bateaux halés par des chevaux est cle 2,4 km à 2,6 km à l’heure ; elle n’est plus que d’environ 1 km dans la traversée des souterrains et ne dépasse sensiblement pas 3 km avec la traction électrique.
 - En Seine, les vitesses réalisées par rapport à l’eau sont beaucoup plus élevées, bien qu’à l’époque des hautes eaux, la vitesse effective, par rapport à la rive, ne dépasse pas sensiblement celle pratiquée en canal.
 - Dans ces conditions, il est facile de concevoir à quel point s’abaissera le rendement, en tonnes fractionnées, d’un remorqueur quand on comparera le travail qu’il effectué a l’époquè -des
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 - basses eaux, où le courant atteint son minimum, à celui qu’il accomplit au moment des crues.
 - C’est ainsi que tel remorqueur qui traîne six péniches en été n’en tractionnera plus que deux en hiver, et la durée du trajet pourra, dans les circonstances les plus défavorables, être augmentée de 15 0/0.
 - On conçoit que, dans ces conditions, la péniche se prête aussi mai que possible à assurer des transports importants sur une voie, telle que la Seine, où la vitesse du courant n’est plus négligeable, comme c’est le cas pour les canaux.
 - En raison de ses formes absolument carrées, la résistance qu’elle offre est telle que sa traction devient très onéreuse dès que la vitesse du courant atteint une valeur un peu grande.
 - En fait, et malgré les inconvénients qu’elle présentera péniche assure encore une part notable des transports entre Rouen et Paris, mais on rencontre dans cette partie du fleuve, un nombre assez considérable de chalands à formes, en bois ou en acier, qui assurent, concurremment avec elle, le trafic important qui existe entre ces deux villes, et particulièrement dans le sens Rouen-Paris.
 - Nous donnons ci-dessous, comme nous l’avons fait pour le canal de Saint-Quentin, le relevé, depuis 1899, du tonnage effectif qui a parcouru la Seine dans la section de Rouen à Conflans (confluent de l’Oise) ; ce tonnage effectif est la somme des tonnages fournis par le trafic intérieur, les arrivages, les expéditions et le transit.
 - ANNÉES TONNAGE EFFECTIF ENTRE Rouen et Conflans NOMBRE DE bateaux TONNAGE MOYEN des bateaux AUGMENTATION du tonnage par rapport à 1899
 - 1899. . 4 793379 t 8 215 218 t »
 - 1900. . 2 054 284 8 634 238 + 15 0/0
 - 1901. . 1 867 209 7 893 237 + 4
 - 1902. . 1 725405 7 398 233 — 3,8
 - 1903. . 1 841 089 7 890 233 + '3
 - 1904. . 2184 316 9126 237 + 21 •
 - 4905. . . 2 226 247 9339 238 + 24
 - 1906. . 2 864182 11088 258 + 60
 - 1907. . 3 014 500 10130 297 + 68
 - 1908. . 3191 716 11645 274 + 78
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 - Ce sont ces chiffres qui, mieux que tous autres, donnent une idée exacte de l’importance des transports sur cette partie de voie navigable.
 - Remarquons tout d’abord l’augmentation considérable du trafic sur cette section de la Seine depuis dix ans. C’est ainsi que, alors que celui du canal de Saint-Quentin et celui de toutes les voies navigables de France ne progressaient respectivement que de 12 et 3,9 0/0 pendant cette période, celui de la Seine augmentait de 78 0/0.
 - Remarquons aussi l’augmentation sensible du tonnage moyen des bateaux qui fréquentent cette partie du fleuve. C’est ainsi qu’il passe de 218 t en 1899 à 2741 en 1908, alors que celui des bateaux du canal de Saint-Quentin est resté sensiblement stationnaire.
 - Pour avoir une idée plus nette du tonnage moyen des bateaux, il conviendrait, d’ailleurs, de n’envisager que ceux qui montent le fleuve, car presque tous, ou tout au moins la plus grande partie d’entre eux, descendent à vide.
 - Dans ces conditions, on trouve qu’en 1899, 4 708 bateaux, chargés en moyenne de 275 t, ont remonté la Seine de Rouen à Conflans, donnant un. total de 1294 433 t. En 1908, ces chiffres deviennent respectivement : 8276 bateaux, 327 t et 2 706433 t.
 - Ainsi, en dix ans, le chargement moyen des bateaux est passé de 275 à 327 t, en augmentation de près de 20 0/0.
 - Il est intéressant de rapprocher de ces chiffres ceux donnant le mouvement du port de Rouen pendant ces dernières années (embarquement, débarquement et transit réunis) :
 - ANNÉES MOUVEMENT FLUVIAL du port de Rouen : embarquements, débarquements et transit AUGMENTATION PAR RAPPORT A 1899
 - 1899 1 624115 t ))
 - 1900 1 930 594 -y 19 o/o
 - 1901 1 727 008 + 6
 - 1902 1572 064 - 3
 - 1903 1 675 505 + 3
 - 1904 1 964 981 + 21 •
 - 1905 ...... 2 056 369 + 27
 - 1906 2 716 315 -- 67
 - 1907 ...... 2 870 089 + 77
 - 1908 ...... 3 054258 + 88
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 - Il ne s’agit ici que du mouvement du port fluvial ; celui du port maritime est beaucoup plus considérable, ainsi que le montre le tableau ci-dessous :
 - Mouvement maritime du port de Rouen.
 - ANNÉES NOMBRE DE NAVIRES AYANT FRÉQUENTÉ le port de Rouen TONNAGE EFFECTIF EN TONNES DE 1000 KG (entrées cl sorties comprises) AUGMENTATION DU TONNAGE par rapport à 1899
 - 1899. . . . 5241 2 326 760 t »
 - 1900. . . . 5 545 2 684176 -f 15 0/0
 - 1901. . . . 4 891 2 462 972 + 6
 - 1902. . . . 4 762 2 321 564 — 0,2
 - 1903. . . . 4 979 2 422 965 + 4
 - 1904. . • . 5 207 2 588130 + 11
 - 1905. . . . 5 534 2 789 092 -f 20
 - 1906. . . . 6 638 3 734 413 + 61
 - 1907. . . . 6 635 3 850 830 + 66
 - 1908. . . . 6 985 4 089 947 + 76
 - En résumé, et nous nous bornerons à cette dernière statistique, pendant ces dix dernières années, les tonnages que nous avons considérés ont subi les augmentations suivantes :
 - Celui de toute la France.....................3,9 0/0
 - — du canal de Saint-Quentin...........12
 - — de la Seine entre Rouen et Conllans. . 78
 - — du port fluvial de Rouen ...... 88
 - — du port maritime de Rouen...........76
 - Ces derniers chiffres sont éloquents et montrent bien -le développement pris par le port de Rouen. Ils font voir également que le tonnage de son exutoire naturel, la Seine, croissait très rapidement alors que celui de l’ensemble des voies navigables fran -çaises restait à peu près stationnaire.
 - . En raison du développement des transports entre Rouen et Paris, il était naturel de créer un outil qui, mieux et plus économiquement que la péniche, se prêtât à cette augmentation de trafic ; c’est ce qui a été fait depuis quelques années déjà, en sorte que le nombre des bateaux uniquement affectés au service de Rouen à Paris ne cesse de croître tous les jours.
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 - Le type adopté est le chaland à formes, souvent en acier et portant de 500 à 1 000 ou 1 200 t.
 - Certes les dimensions des écluses et le mouillage du fleuve permettraient d’envisager des bateaux de plus fort tonnage de 1 500 ou même 2000 t, tels ceux qui naviguent sur le Rhin, mais les considérations suivantes ont, jusqu’à présent, limité le tonnage au chiffre ci-dessus :
 - La vitesse du courant étant loin d’être uniforme et présentant, en certains points du fleuve, au passage des ponts notamment, des maxima très supérieurs à la moyenne, il en résulte que tel remorqueur qui sur la majeure partie du parcours pourrait fractionner trois de ces bateaux par exemple, ne pourrait plus en tirer qu’un ou deux en ces points particuliers; d’où obligation de rompre charge pour remorquer le train en une, deux ou trois fois, et gêne considérable dans l’exploitation.
 - Outre les différences que nous venons de signaler entre les conditions de la navigabilité de la Seine et celles des canaux, il en existe une non moins capitale entre les conditions dans lesquelles sont exploités les bateaux qui fréquentent l’une ou l’autre des voies.
 - Tandis que la péniche qui assure les transports entre le Nord et Paris appartient, en général, à un petit marinier, les bateaux qui fréquentent la Seine entre Paris et Rouen sont, en général, aussi, la propriété d’entreprises de transport plus ou moins importantes, propriétaires d’un certain nombre d’unités.
 - L’utilité des bateaux à formes plus ou moins affinées étant ainsi établie pour la navigation en Seine, plusieurs types de chalands ont été créés depuis quelques années.
 - C’est par la description sommaire des derniers types créés et par l’indication des résultats qu’ils ont donnés au point de vue de la diminution de leur résistance à la traction que nous terminerons la présente note.
 - Description du matériel flottant en usage sur la basse-Seine.
 - Il est évident que, toutes choses restant égales d’ailleurs, l’affinement d’un bateau ne peut se faire que par une diminution de sa portée en lourd ; si donc l’exploitation d’un bateau ainsi affiné présente des avantages au point de vue de la moindre
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 - résistance qu’il offre à la traction, elle devient plus onéreuse par suite du moindre tonnage qu’il est capable de prendre.
 - C’est ainsi que le prix de revient du transport par péniche d’une tonne de marchandises entre Rouen et Paris s’abaisse de 0,05 f environ si le chargement passe de 350 t à 360 t.
 - Cette différence relativement énorme provient de ce fait que les frais de traction, les seuls qui soient proportionnels au tonnage transporté, sont une fraction assez faible des frais fixes, indépendants du tonnage, et tels que pilotage et salaire des mariniers, amortissement du matériel, faux frais, etc.
 - De plus, et comme nous l’avons dit précédemment, les entreprises de remorquage ont l’habitude, sur la Seine, d’appliquer un rabais de 50 0/0 à toutes les tonnes qui dépassent 300. En sorte qu’un bateau chargé à 350 t ne paiera que pour 325 t.
 - Il y avait donc une mesure à garder dans l’affinement des formes du bateau.
 - D’autre part, et pour les besoins très divers d’une clientèle variée, il était impossible de recourir à un type unique de bateau qui, au point de vue du moindre prix à la tonne transportée, aurait dû être de portée maxima.
 - C’est ainsi qu’on a été amené à établir plusieurs types que nous allons passer brièvement en revue..
 - Nous avons vu qu’en canal, au tirant d’eau maximum de i ,80 m, la péniche porte un maximum de 290 t.
 - Mais, comme son bordé a jusqu’à 2,40 ni de hauteur dans la partie la plus basse, elle est susceptible de prendre, au tirant d’eau de 2,20 m à 2,25 m, compatible avec le mouillage de 3,20 m de la Seine, un chargement s’élevant à 350 t et même 360 t.
 - D’autre part, ce bateau est celui qui, à la tonne logée, est de beaucoup le moins cher ; il vaut, comme nous l’avons dit, de 11 000 f à 12 000 f.
 - Il était donc naturel d’essayer de créer un type bon marché comme la péniche et présentant une résistance notablement moindre.
 - Tel est le bateau que représente la figure 3.
 - Afin de bien faire saisir la différence qui existe entre ces chalands et les péniches qui ont, sauf en hauteur, les mêmes dimensions, nous avons rapproché les plans des formes de ces deux types de bateaux. Celui de la péniche est extrait de l’ouvrage de M. de Mas.
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 - "Péniche " D alila ”
 - Coefficient de déplacement 0,99 ^
 - Déplacement à IDSO de tirant d’eau 3î*2m DéptacVmax^à™________d°____
 - C o efficient de dèplac ement 0.315 Déplacement àl“80 de tirant d’eau Déplacliaax^ à 2fîi5_____d”______,531
 - Fig. 3.
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- - — Bi-
 - ll ne fut pas très facile de décider les constructeurs du Nord à renoncer à leur type séculaire qu’ils exécutent toujours sans l’aide du moindre dessin et de les persuader qu’ils étaient capables de construire un bateau conforme, non à un tracé qu’ils ne comprenaient pas, mais à un modèle en bois reproduisant les formes du type en question.
 - Ils estimaient d’ailleurs que dans les parties formées, c’est-à-dire à l’avant et à l’arrière, il leur serait impossible d’obtenir l’étanchéité voulue.
 - Quoi qu’il en soit, le type fut construit et a donné d’excellents résultats à tous les points de vue.
 - La hauteur du bordé fut porté à 2,60 m, en sorte qu’au tirant d’eau de 2,45 m cette péniche affinée porte 380 t.
 - Son port en lourd peut aller jusqu’à 390 t.
 - En voici d’ailleurs les coefficients de déplacement au tirant d’eau de 2,45 m :
 - Coefficient de l’arrière sur..........7 m de long . . .0,72
 - — de l’avant sur............5 m — , ... 0,73
 - — du milieu sur............. 26,50 — .... 1
 - Coefficient total de déplacement sur. 38,50 de long . . . 0,915
 - Rappelons que le coefficient de déplacement de la péniche est très voisin de 1 ; il oscille entre 0,98 et 0,99.
 - Un deuxième type de bateau en bois, représenté par la ligure 4, fut créé concurremment avec le premier.
 - Ses dimensions qui sont les suivantes :
 - Longueur ........................42 m
 - Largeur..........................6,50
 - Hauteur au milieu.............. 2,77
 - sont telles qu’il peut passer par les écluses du canal Saint-Martin.
 - C’est là une condition qui n’est pas sans importance pour un matériel qui fréquente exclusivement la région parisienne. Ses coefficients de déplacement, au tirant d’eau de 2,60 m, sont sensiblement les mêmes que ceux du premier type :
 - Coefficient de l’arrière sur.........,7 m de long. . . . 0,72
 - — de l’avant sur. .... . 7 m — ... 0,74
 - — du milieu sur............28 m — . . . 1 m
 - Coefficient total de déplacement sur. 42 m de long. . . . 0,91
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- - Clialaxid eu bois de S60t déportée
 - Coefficient de déplacement 0,808.4 Déplacement iZfw&iirântiljBan 615 .
 - Vertical Âf.
 - Va Plan, des Formes
 - îaasplfitsëlfSlQdlans
 - Fig. 4.
 - .3,22
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 - A ce tirant d’eau ii porte 570 t, mais son port en lourd peut atteindre 580 t.
 - On serait tenté de croire que ce type, sensiblement plus grand que le précédent, est moins coûteux à la tonne logée ; or c’est juste le contraire qui est la vérité ; et cette anomalie tient simplement à ce fait que, les échantillons de bois ne rentrant plus dans les dimensions de ceux que les constructeurs de péniches ont en chantier et ont l’habitude de travailler, il s’en est suivi une plus-value sensible sur les matières et la main-d’œuvre. Le prix de la tonne logée est de 30 f pour le petit chaland et de plus de 30 f pour le grand.
 - En dehors des chalands en bois dont nous venons de parler, deux types de bateaux en acier furent établis.
 - Le premier (voir, pl. 223), dont la portée est normalement de 540 t mais peut aller jusqu’à 580 t, présente à l’avant une forme franchement relevée dite en cuiller (fig.i àl). Cette forme, qui a été préconisée par M. de Mas comme présentant une moindre résistance à la traction, a été usitée en Allemagne pour un certain nombre de bateaux naviguant sur le Rhin, le Weser et le canal de jonction. En tous cas, l’expérience nous a prouvé que l’exploitation de ces bateaux présentait, lorsqu’ils sont vides, quelques légers inconvénients ; leur forme élancée permet, en effet, à l’avant de passer par-dessus un bateau chargé, le remorqueur qui les tcactionne ou même un quai s’il est bas ; il est, on le conçoit, assez difficile, sinon impossible d’amortir, dans ces conditions, les chocs qui se produisent fatalement dans les manœuvres et il peut en résulter des avaries qu’une autre forme d’avant aurait évitées.
 - Ses dimensions principales sont les suivantes :
 - Longueur .... .................. 44,50 m
 - Largeur...........................6,50 m
 - Profondeur....................... 2,80 m
 - En somme, cette forme élancée du bateau rend sa conduite un peu plus difficile et surtout plus incertaine, et c’est ce fait qui a valu à ce type de chaland, dans le monde des mariniers où l’esprit ne perd jamais ses droits, le surnom ironique de Quo vaclis.
 - Malgré les idées émises par M. de Mas, nous n’avons pas cru devoir adoper le même élancement pour l’arrière en raison de la difficulté qu’on rencontre à fixer le gouvernail avec une
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 - pareille forme. Le chaland est muni d’un étambot (pi. 223), à la façon ordinaire, qui facilite singulièrement raccrochage du gouvernail.
 - Les coefficients de déplacement, au tirant d’eau de 2,70 m, sont les suivants :
 - Coefficient de l’arrière sur ... 11 m de long. . . . 0,591
 - — de l’avant sur. ... 12 m — ... 0,642
 - — du milieu sur. ... 21,50m — ... 1,000
 - Coefficient total sur.............. 44,50 m de long.. . . 0,803
 - La coupe au maître de la planche 223 indique la constitution simple et, par conséquent, économique de ces chalands.
 - Le bordé est composé de trois virures en tôle d’acier de 5 mm et le fond de sept virures de 6 mm ; les membrures, espacées
 - 80 X 50
 - de 0,50 m, sont constituées par des cornières de —---- dont le
 - pied est assemblé aux varangues en tôle, de 200 X 5, bordées haut et bas de cornières de ^ Ces varangues livrent pas-
 - sage à trois fils de fer en U, formant carlingues et allant d’un bout à l’autre du bateau. Au milieu existent deux membrures renforcées ou porques constituées par des fers U de 175 X 60.
 - Une forte cornière d encouturement de----^----- est nvee au
 - fond et au bordé. Les extrémités avant et arrière sont défendues par des ceintures en bois.
 - Le haut du bateau, étant ouvert d’un bout à l’autre, manquerait de raideur en ce point; pour y remédier, les échantillons longitudinaux ont été renforcés ; c’est ainsi que sur toute la longueur du bateau régnent en haut :
 - Une forte ceinture de 135 X 20, deux cornières de ^ la
 - O
 - gouttière de pont et l’hiloire en 6 mm et la bordure d’hiloire en fer plat de 60/10.
 - Le centre de gravité des matériaux constituant la section du bateau se trouve remonté à 1,086 m au-dessus du fond ; le moment d’inertie de cette section prend ainsi une valeur qui donne toute sécurité au point de vue de la raideur longitudinale.
 - En fait, et depuis qu’ils sont en service, ces bateaux n’ont pas manifesté la moindre trace de fatigue.
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 - Enfin, le deuxième type en fer, d’une portée en lourd de 740 t a les dimensions suivantes (PL 223) :
 - Longueur.....................• . 45 m
 - Largeur.......................... 7,80 m
 - Profondeur............... . . . . 2,85 m
 - Les coefficients de déplacement, un peu supérieurs à ceux du type précédent, sont les suivants, à 2,75 m de tirant d’eau:
 - Coefficient de l’arrière sur ... 15 m de long. . . 0,745
 - — de l’avant sur. ... 13 — ... 0,732
 - — du milieu sur. ... 17 — ... 1,000
 - Coefficient total sur..........45 m de long. . . 0,838
 - La construction est la même que celle du type précédent, certains échantillons sont simplement renforcés ; c’est ainsi que les varangues ont 250 de haut au lieu de 200 ; le bordé a 5,5 mm et les cornières varangues 55 X 55. Une serre de renfort en U de 175 X 60 existe à l’avant à mi-hauteur des membrures.
 - Les ceintures en bois ont été remplacées par des ceintures en fer qui ne donnent lieu à aucun entretien.
 - Afin de simplifier la construction, deux des carlingues en U passant à travers les varangues et dont le montage était assez difficile, ont été remplacées par des fers plats de 100x12 rivés sur les têtes des varangues qui, en ce point, ont été abaissées pour éviter toute saillie et faciliter la mise en place du tillac en bois.
 - La carlingue milieu en U de 140 a été maintenue.
 - Tels qu’ils sont, ces bateaux ont donné toute satisfaction tant au point de vue de la construction qu’à celui de la facilité de conduite, de chargement et de déchargement.
 - On peut se demander quelles raisons peuvent faire donner la préférence à des chalands en bois sur des chalands en acier ou inversement.
 - La question ainsi posée est assez complexe et il paraît impossible d’y répondre d’une façon absolue.
 - Le choix de l’un ou de l’autre des deux types dépend, en effet, de considérations nombreuses.
 - Le chaland en acier de 500 t coûte en chiffre ronds 50 0/0 de plus que celui en bois de même tonnage; par contre, sa durée est presque illimitée.
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 - Mais il ne faudrait pas croire que son entretien est moins coûteux. Certes, et surtout lorsqu’il s’agit de certaines marchandises, les pyrites par exemple, un clialand en bois se trouverait moins mal qu’un en acier d’une absence complète d’entretien.
 - Résistance a la traction des chalands ci-dessus décrits;
 - Le matériel que nous venons de décrire ayant été construit dans le but de réduire la résistance à la traction, il était tout naturel de chercher à se rendre compte si ,1e but poursuivi se trouvait atteint.
 - L’expérience aurait dû suffire pour répondre à cette question; c’est-à-dire qu’en constituant des trains composés les uns avec du matériel ordinaire (péniche en particulier), les autres avec du matériel à formes, puis tractionnant ces trains avec le même remorqueur ou des remorqueurs identiques, il suffisait de noter le temps employé pour faire un parcours déterminé, de Rouen à Conflans par exemple, pour en déduire le gain réalisé par l’emploi de bateaux affinés.
 - En somme, cette expérience eût été la meilleure des conclusions.
 - Malheureusement elle est très difficile, sinon impossible à réaliser dans ces conditions.
 - Des nécessités d’exploitation dont nous n’étions pas maître ne nous permirent, en effet, que très rarement de constituer des trains d’essai, uniquement composés de matériel affiné, et cela parce qu’il n’est en somme encore qu’une faible partie de celui assurant l’important trafic entre Rouen et Paris.
 - Quand, par hasard, un train de cette nature avait pu être fait,, le remorqueur qui le tractionnait n’était nullement comparable à celui remorquant le train témoin et qui partait à peu près en même temps ; quelques jours après un remorqueur présentant toutes les analogies voulues partait de Rouen, mais le régime du fleuve avait tellement varié que les renseignements à tirer de la marche des deux convois n’avaient plus rien de comparable.
 - C’est pourquoi nous n’avons pu, dans cet ordre d’idée, réunir que quelques chiffres que voici :
 - Aux dates des 27 et 31 août 1909, deux remorqueurs iden-
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 - tiques partirent de Rouen, tractionnant l’un des bateaux à formes chargés comme suit :
 - Lillois ................... 387,480 t
 - Toulousain ..... 383,330
 - Norvégien.................. 571,880
 - Nancèen............... 364,900
 - Polynésien ...... 726,520
 - 2.434,130 t
 - l’autre, un train de péniches dont le tonnage était le suivant:
 - Marceau.................... 340,000 t
 - Tamise..................... 340,910
 - Paula...................... 344,420
 - Marne...................... 342,265
 - Ibère...................... 353,330
 - 1.720,925 t
 - Le train du premier remorqueur comportait donc un tonnage utile supérieur de 40 0/0 à celui du second ; malgré cette surcharge, Lle nombre d’heures employées par le premier remorqueur pour parcourir la distance Rouen-Conflans (171 k) (éclusages et attentes aux écluses compris) fut de 43 h. 50 m., tandis [qu’il s’éleva à 49 heures pour le second soit un gain de temps de plus de 11 0/0 et une économie correspondante de charbon, personnel, etc.
 - Les 8 et 12 septembre 1909, deux autres remorqueurs encore identiques entre eux, mais un peu plus puissants que ceux dont il est question ci-dessus, quittèrent Rouen avec des trains dont les chargements utiles étaient les suivants :
 - Matériel affiné. Matériel ordinaire.
 - Italien . . . . 482,670 t Montagne-Russe. 355,440 t
 - Américain. . . 465,630 Côte-Russe. . . 354,900
 - Amazone . . . 687,250 Picolo .... 357,650
 - Auvergnat. . . 523,600 Azasga .... 364,840
 - Marseillais. . . 339,910 Anozira. . . . 358,948
 - Béarnais . . . 342,600
 - 2.841,660 t 1.791,778 t
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 - La durée du parcours de Rouen à Conflans fut de 51 h. 45 m. pour le premier et 60 h. 30 m. pour le second, soit, en faveur du premier, une plus-value de tonnage de près de 60 0/0 et une économie de temps de plus de 14 0/0.
 - Le 18 novembre 1909, deux remorqueurs semblables à ceux dont il est question dans la première constatation, partirent de Rouen à la même heure avec des trains dont la composition est indiquée ci-dessous:
 - Matériel affiné. Matériel ordinaire.
 - Nancéen. . . . 387,570 t Gironde. . . . 350,560 t
 - Dijonnais . . . 329,440 Pretoria. . . . 332,000
 - Anglais. ... 549,485 Minerve. . . . 347,670
 - Océanien. . . . 700,180 Jules.......... 337,365
 - 1.966,675 t 1.367,595 t
 - Bien que le premier remorqueur ait pris en plus au départ de Rouen une péniche ordinaire, James, chargée de 333 t qu’il laissa à Elbeuf après un parcours de 22 km ce qui portait sur cette distance le tonnage utile à 2 299 675 t et qu’au contraire le second fût obligé d’abandonner à Vernon, à la suite d’un décès à bord, la péniche Jules, et que, par suite, son train fût allégé d’autant et ramené à 1030230 t sur le trajet Vernon-Conflans, soit sur 80 km, la durée du parcours fut de 46 heures pour le premier remorqueur et 57 heures et demie pour le second, soit un gain de 20 0/0 en temps et de près de 44 0/0 en tonnage, gain de tonnage qui s’élèverait à un chiffre bien supérieur si on tenait compte des bateaux pris et laissés èn route.
 - Il est, d’ailleurs probable que le bénéfice de 20 0/0 en temps, qui semble résulter de cette conslatation, est trop fort et qu’il est dû à des circonstances climatériques.
 - Un brouillard intense a, en effet, couvert toute la vallée de la Seine à ce moment, en particulier pendant la journée du 21 novembre, et a plus ou moins gêné la marche des convois.
 - Le 18 décembre 1909, une nouvelle comparaison est possible; elle est intéressante, car, à ce moment, le fleuve est en assez forte crue, les barrages sont couchés et le courant est rapide. Remarquons toutefois que les circonstances ne sont pas les plus défavorables qu’on puisse trouver car le niveau de la Seine dépasse fréquemment en hiver celui qu’il a ce jour-là. Deux remorqueurs identiques à ceux qui font l’objet de la constatation pré-
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- - cédente partent de Rouen à peu près à la même heure avec les trains dont la composition est indiquée ci-après :
 - Matériel atliné.
 - Nantais........................... 379,5101
 - Artésien.......................... 383,700
 - Calaisien.-....................... 380,270
 - Total. . . . 1082,8801
 - Matériel ordinaire.
 - Vengeur........................... 355,4501
 - Stéphane.......................... 345,640
 - Total. . . . 701,0901 .
 - Le premier remorqueur parcourt la distance Rouen-Gontlans en 50 heures et demie, le deuxième en 56 heures; d’où il résulte pour le premier un avantage de 54 0/0 en tonnage et de près de 10 0/0 en temps sur le second.
 - Si nous comparons ces résultats à ceux obtenus au mois d’août avec des remorqueurs identiques, nous constatons que bien qu’à cette époque les eaux ne fussent pas descendues à l’étiage en raison de la saison assez pluvieuse et qu’en décembre elles n’eussent pas atteint une hauteur anormale, le même remorqueur tractionne, avec du matériel affiné, un tonnage utile qui n’est plus que les 44/100 de ce qu’il était en été, et fait le même trajet en un temps qui est de 16 0/0 plus long.
 - Dans les mêmes circonstances on trouve, pour un remorqueur tractionnant des péniches au lieu de matériel à formes, un déchet de 41 0/0 dans le tonnage et de 14 0/0 dans la durée du parcours, chiffres qui se rapprochent sensiblement des précédents.
 - Ils montrent bien, en tous cas, et malgré que les observations auxquelles ils se rapportent n’aient pas eu lieu dans des conditions extrêmes de navigabilité du fleuve, combien s’abaisse le rendement du remorqueur en tonnes tractionnées contre le courant lorsque le régime des eaux varie.
 - S’il était possible d’alléger le train de telle façon que la durée du trajet fût la même en hiver qu’en été, le tonnage remorqué par grosses eaux ne serait plus que le tiers environ de ce qu’il est en période de basses eaux.
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 - Ceci est parfaitement d’accord avec la pratique qui consiste à ne plus donner que deux péniches à tel remorqueur qui en tractionne six en été. *
 - Ces quelques résultats d’expériences montrent bien, d’une part, que le matériel à formes affinées présente sur la péniche un avantage incontestable, mais, d’autre part, qu’ils ne permettent pas de chiffrer rigoureusement l’avantage qu’il peut présenter en raison des circonstances forcément différentes (état atmosphérique, intensité du courant, nécessités d’exploitation, etc.) que chaque convoi rencontre au cours de son voyage sur la Seine.
 - Ce sont ces considérations qui nous ont poussé à entreprendre des expériences que nous allons maintenant décrire.
 - Mais, au préalable, nous tenons à remercier M. Avril, Ingénieur des Arts et Manufactures, du concours qu’il a bien voulu nous apporter en nous aidant de son expérience et de la haute compétence qu’il possède en matière d’essais de cette nature.
 - Objet et nature des recherches entreprises.
 - Les mémorables expériences entreprises par M. l’Inspecteur général des Ponts et Chaussées F.-B. de Mas, au cours des années comprises entre 1891 et 1895, avaient pour but de déterminer la résistance à la traction, dans les rivières et canaux, du matériel de la batellerie et de rechercher les modifications qu’il serait avantageux d’apporter aux formes de ce matériel pour en rendre l’exploitation rationnelle et économique.
 - Dans la suite de ces essais, M. de Mas étudie en détail la variation de la résistance avec l’enfoncement du bateau, l’influence de l’état des surfaces suivant qu’elles sont plus ou moins rugueuses, la diminution de la résistance à la traction suivant que le( rapport entre la surface mouillée du canal et celle du maître-couple du bateau est plus ou moins grand, etc.
 - Les essais que nous avons faits sont loin d’avoir une telle envergure et ne peuvent être considérés comme une suite ou un complément à ceux que nous venons de rappeler; nous ne pouvons même pas nous vanter d’apporter à l’œuvre considérable entreprise par M. de Mas une contribution quelque modeste qu’elle soit.
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- - Au surplus, et en admettant même que le coût élevé d’essais de cette nature n’ait pas limité le but que nous poursuivions, celui que nous nows étions proposé en nous plaçant au point de vue pratique et industriel était beaucoup plus facile à atteindre.
 - Le problème peut être ainsi défini dans toute sa simplicité :
 - Etant donné un matériel construit en vue de diminuer la résistance à la traction, tout en lui laissant un tonnage acceptable, c’est-à-dire en ne l’affinant pas à l’excès, dans quelle proportion a-t-elle été réduite en pratique, c’est-à-dire les surfaces étant ce qu’elles sont en état d’entretien courant, ni parfaitement lisses, ni trop rugueuses, le bateau étant, ou à peu près, à son maximum de tirant d’eau et enfin le rapport entre la section mouillée du fleuve et celle du maître-couple pouvant être considéré comme pratiquement infini puisqu’il s’agit de bateaux deslinés uniquement à naviguer sur la Seine?
 - L’unité ou terme de comparaison sera la résistance à la traction qu’oppose, par tonne utile transportée une péniche, puisqu’à l’heure actuelle c’est encore ce type de bateau qui assure l’immense majorité du trafic entre Rouen et Paris.
 - Dispositif des expériences.
 - Il nous suffisait donc de mesurer au dynamomètre l’effort de traction sur la remorque des différents chalands à expérimenter et la vitesse correspondante rapportée, non à la rive, mais à l’eau en repos, c’est-à-dire la vitesse utile augmentée ou diminuée de celle du courant suivant que l’essai était fait en môntant ou en descendant la rivière.
 - Nous avons dit que quatre types de bateaux avaient été établis; les essais devaient donc porter sur quatre unités différentes et, en plus, sur une péniche prise comme terme de comparaison.
 - Dans des essais de cette nature, la moindre circonstance extérieure telle que élargissement ou rétrécissement du fleuve, passage d’un pont, coup de barre donné par le pilote du bateau remorqué, croisement avec un autre convoi, etc., vient influencer les résultats donnés par le dynamomètre.
 - Il nous fallut donc trouver, dans les environs de Paris, une longueur suffisante de la Seine à peu près en ligne droite, de
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 - largeur à peu près constante, sans obstacle et non sillonnée constamment par le passage d’autres convois.
 - La partie du fleuve comprise entre le nouveau pont du chemin de fer du Nord à Épinay et celui d’Argenteuil (bornes kilométriques 32 à 33) répondait à peu près à ces desiderata; et encore, à la borne 35, le fleuve s’élargit-il brusquement par la réunion des deux bras à l’extrémité de l’ile Saint-Denis.
 - Nous ne disposions donc que de 2 km d’un parcours tout à fait satisfaisant.
 - Mesure des efforts de traction.
 - Pour ces mesures, nous avons fait usage du dynamomètre hydraulique bien connu, construit par MM. Richard frères.
 - La figure 5 en donne une vue suffisamment explicite pour qu’il ne soit pas utile d’entrer dans de longues descriptions.
 - Le principe est on ne peut plus simple et consiste à mesurer la pression produite par un piston P.
 - L’effort sera donc le produit de la surface du piston par la pression par centimètre carré.
 - Une membrane en caoutchouc, serrée entre la collerette G qui forme glissière et le bloc B, assure l’étanchéité et empêche la déperdition de l’eau qui emplit la cavité.
 - La pression ainsi exercée sur le liquide est transmise, comme nous le verrons tout à l’heure, à l’appareil enregistreur.
 - Ainsi que le montre la figure 5, le piston P et le bloc B sont reliés par des colonnes à deux traverses perpendiculaires l’une à l’autre, portant l’une un anneau, l’autre un crochet attachés l’un et l’autre aux deux extrémités de la remorque par l’intermédiaire de laquelle se fait la traction.
 - Afin de laisser au dynamomètre toute liberté dans ses mouvements, il était suspendu par une chaîne à une sorte de potence élevée sur le pont.
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 - Tubes de raccordement.
 - Le dynamomètre est relié à l’appareil enregistreur par un tuyautage en cuivre étiré de 0,0025 m de diamètre intérieur, contourné en spirale de façon à lui donner toute la flexibilité désirable. Les divers éléments de ce tuyautage sont réunis par des raccords en bronze en deux pièces qui doivent être rigoureusement étanches. A cet effet, le joint est assuré par des rondelles en cuir fortement serrées.
 - Appareil enregistreur.
 - Il est du type courant de MM. Richard et trop connu pour qu’il soit besoin d’en faire la description. La figure 6 en montre les dispositions générales.
 - La pression de l’eau, s’exerçant à l’intérieur d’un tube métai-
 - rie. 6.
 - lique de section elliptique, courbé sur lui-même, fixe à une de ses extrémités et libre à l’autre, tend à diminuer l’ellipticité de la section. lien résulte des déformations qui se traduisent par des déplacements de l’extrémité libre. Ges déplacements sont amplifiés par des leviers et inscrits sur la surface d’un cylindre mû par un mouvement d’horlogerie.
 - Pour rendre les lectures plus précises, le cylindre en question faisait un tour en une heure.
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 - Disposition générale de l’installation.
 - Il va sans dire que le remplissage de l’appareil et de la canalisation demande à être fait avec le plus grand soin afin de n’y pas laisser la moindre bulle d’air. Après quelques ennuis, nous avons été conduit, pour le purger complètement, à y faire passer à l’aide d’une pompe d’épreuve près de 1 1 d’eau, ce qui ne laisse pas que d’être assez long, le tube ayant une trentaine de mètres de développement.
 - Moyennant ces précautions, les ruptures de membrane ne sont pas trop fréquentes; il nous est arrivé cependant plus souvent que nous ne l’aurions voulu, que sous l’in- „ fluence d’un mouvement brusque à la mise en route ou à la suite Fig. 7.
 - d’un cQup de barre du pilote, le
 - diaphragme a été en quelque sorte découpé par le piston sur une petite partie de la circonférence;
 - L’enregistreur était logé dans une cabane élevée sur le pont du toueur et où aboutissait, bien entendu, la canalisation. Ainsi protégé du vent et de la pluie, l’opérateur était à peu près confortablement installé.
 - ioa^°y“V2c
 - DYNàKOKÊTREoeTK A,ÎTtCl
 - Mesure des vitesses.
 - Inutile d’insister sur la difficulté qu’on rencontre à mesures sur l’eau une vitesse instantanée. Nous aurions pu évidemment recourir au cinémographe à moulinet dont M. de Mas a fait usage au cours de ses expériences ; mais cet instrument est coûteux.
 - Nous avons donc dû renoncer à son emploi et nous avons tout simplement utilisé un toueur comme tracteur.
 - Le toueur se haiant sans glissement sensible sur une chaîne, il devenait on ne peut plus facile de déterminer une vitesse,
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 - non pas tout à fait instantanée, mais celle réalisée pendant une, deux minutes ou plus, en notant très fréquemment le nombre de tours indiqué par un compteur ; la résistance n’ayant pas varié pendant l’intervalle de temps considéré, la machine étant bien réglée, conduite par un machiniste expérimenté et la masse considérable du toueur s’opposant d’ailleurs à toute variation trop brusque de la vitesse pendant un temps relativement court, il n’est pas douteux que la vitesse moyenne ainsi calculée était déterminée aussi exactement que de tout autre façon.
 - Il nous restait à mesurer la vitesse du courant.
 - Dans ce but, et avant chaque essai, un homme suivait en bachot, un flotteur abandonné au courant sur toute la longueur du parcours où devait se faire l’expérience. Il notait l’heure de passage devant chacune des bornes kilométriques qui jalonnent la rivière.
 - Le flotteur était constitué par une sphère creuse suffisamment lestée et surmontée d’une balise bien visible.
 - La sphère était immergée de la quantité voulue pour prendre la vitesse des filets liquides moyens entre ceux de la surface et ceux au niveau du fond du bateau.
 - Cette vitesse étant d’ailleurs relativement faible, puisque les expériences ont toutes été faites par période de basses eaux du fleuve, nous avions ainsi une donnée dont le degré d’exactitude est du même ordre que celui des autres observations.
 - Si le toueur est un appareil commode pour mesurer les vitesses, nous devons convenir que, par contre, il présente de graves inconvénients pour des essais de cette nature.
 - La chaîne sur laquelle il se haie n’ayant en effet aucune élasticité, il s’ensuit qu’il constitue un tracteur brutal, quels que soient le soin et l’habileté du machiniste.
 - En exploitation, d’ailleurs, cet inconvénient n’a aucune importance, la mise en route d’un train se faisant avec la plus grande prudence et une extrême lenteur puisqu’elle atteint une demi-heure environ pour un convoi de dix bateaux.
 - Mais quand ce convoi est réduit à une unité, comme c’est le cas pour les essais en question, le bateau, qui n’est plus retenu par ceux qui le suivent, avance, surtout quand il s’agit d’un chaland à formes qui a de l’erre, non plus d’une façon uniforme, mais par saccades.
 - Ces secousses sont rendues manifestes par l’allure de la remorque, qui est tour à tour lâche et tendue ; et lorsque la
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 - corde se tend elle exerce sur le toueur relie, comme nous l’avons dit, rigidement à sa chaîne, un effet brusque qui occasionne des oscillations presque continuelles au stylet de l’enregistreur.
 - C’est là un défaut inhérent au procédé et qui rend assez difficile la lecture des diagrammes.
 - En présence de ces difficultés auxquelles nous n’avions pas songé, nous avons fait une nouvelle série d’essais en utilisant, comme moyen de traction, un petit remorqueur d’environ 80 ch qui nous a permis d’obtenir des diagrammes beaucoup plus nets que ceux fournis en utilisant le toueur.
 - Pour mesurer la vitesse par rapport à l’eau, nous ne pouvions, en l’absence d’un cinémographe, qu’estimer la vitesse moyenne par rapport à la rive et en déduire ou y ajouter la vitesse de l’eau suivant que l’essai avait lieu en descendant ou en montant le fleuve.
 - Cette façon d’opérer pourrait sembler assez incertaine ; mais, nous le répétons, les expériences ont eu lieu en été au moment des basses eaux, alors que le courant de la Seine est très faible et absolument régulier dans la partie du fleuve où avaient lieu les expériences. Nous avons pris soin, au surplus, de faire toujours au moins deux essais en sens contraire pour chaque bateau expérimenté, en sorte que nous avons pu constater, par le faible écart entre les chiffres obtenus, que notre façon de procéder était parfaitement légitime et qu’elle assurait aux résultats l’exactitude compatible avec ce genre d’expériences.
 - Les essais ont été faits à une vitesse se rapprochant autant que possible de celle de 2 m à la seconde, soit 7,200 k à l’heure, car c’est à peu près celle qu’on réalise en service courant, et les efforts ont tous été ramenés à ceux correspondant à cette vitesse de 2 m en admettant, comme nous l’avons fait plus haut, que la résistance varie comme la puissance 2,2o de la vitesse.
 - Enfin nous avons écarté tous les résultats qui ne concordaient pas entre eux d’une façon satisfaisante et n’avons conservé que les chiffres différant très peu de la moyenne de toute une série d’essais effectués sur le même bateau.
 - C’est ainsi que sur plus de vingt groupes d’essais, nous n’en avons retenu que neuf, qui figurent dans le tableau ci-dessous.
 - Nous y avons ajouté, à titre de renseignement, quelques résultats des essais faits par M. de Mas sur différents types de bateaux qu’il a expérimentés.
 - Nous commencerons donc par examiner les chiffres que nous
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 - avons obtenus ; puis nous essaierons de faire quelques rapprochements entre eux et ceux donnés par M. l’Inspecteur Général de Mas.
 - Les indications des colonnes 1, 2, 3, 7, ne demandent aucune explication.
 - Dans la colonne 4 nous avons indiqué le nombre d’essais auxquels nous avons procédé pour déterminer la moyenne des efforts qui ligure dans la colonne 9.
 - La différence entre les colonnes 5 et 6 donne le poids à vide des différents bateaux expérimentés.
 - La surface immergée au maître-couple (colonne 8) est le produit de l’enfoncement (colonne 7) par la largeur que nous avons donnée précédemment pour chacun de ces bateaux.
 - Nous avons fait figurer dans la colonne 10 la résistance à la traction par tonne de chargement utile; il est certain que ce chiffre n’a de signification que si on considère le bateau chargé à son maximum ou peu s’en faut et qu’il ne faudrait pas l’appliquer à un bateau à peu près vide ; quoi qu’il en soit, c’est, à notre avis et au point de vue économique et industriel, le seul chiffre intéressant, puisque, d’une part, un bateau doit naviguer, et navigue en fait, avec son chargement maximum et que, d’autre part, la seule chose qui intéresse le transporteur est de savoir l’effort qui est nécessaire pour tractionner une tonne de chargement sans qu’il ait à se préoccuper du poids mort de la coque, laquelle est remorquée gratuitement.
 - Néanmoins nous avons fait figurer dans la colonne 11 la résistance par tonne de déplacement afin de pouvoir établir un rapprochement avec les chiffres indiqués par M. de Mas qui s’était placé à un point de vue plus scientifique et avait rapporté, à bon droit, l’effort à vaincre au poids total, c’est-à-dire au déplacement.
 - Les chiffres de la colonne 12 sont les quotients de ceux des colonnes 9 et 8.
 - Nous rappellerons que le coefficient de déplacement est le rapport de déplacement réel au volume du parallélipipède circonscrit à la carène, c’est-à-dire au produit des trois dimensions enfoncement, longueur et largeur à la flottaison ; ce sont les chiffres de la colonne 13.
 - Enfin, ceux de la colonne 14 sont les rapports de ceux de la colonne 10 à la résistance par tonne (3,397 k) de la péniche Vernon prise comme unité.
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- - (1) Péniche. — (2) Petit chaland en bois. — (3) Grand chaland en- bois. — (4) Chaland en acier de 550 t. — (5) Chaland en acier de 100 t. — (G) Toue. — (7)' Flûte. — (8) Chaland en fer. — (9) Bateau prussien. Vernon. . . . . . Toulousain . . . A bbevillois .... Bourguignon . . Béarnais Provençal Anglais Italien... . . . Australien . . . . Dalila ...... Julie. . . . .... Julie. • . . . . . Panama ..... Bemesch . . . . . NOM DU BATEAU (1)
 - g TYPE DU BATEAU
 - £0 1© £0 £0 £0 £0H£0H£0£0H£0£0 g MOYEN DE TRACTION
 - bfîostsit^tstecobst© K NOMBRE D’ESSAIS
 - -lotoîoiaoîcacow »«W»W J0)®000-lt00^rt • £0 OJOOOtSi^OCXlfi M' CHARGEMENT UTILE ’üt EN TONNES
 - t 371 440 409 638 579 587 619 569 790 SULTATS C 342 240 279 283 203 _ DÉPLACEMENT TOTAL 05 EN TONNES
 - CO g. tststststsbststets co »t» co oo § "© "© © ^ © CO £* O 3 ' © IS 05 œ - œ OOOlSitxlMW^^lK)' ex ex T) g ENFONCEMENT . '
 - m 10,10 12,35 11,70 . 17,10 15,80 15,89 17,03 16,25 20,94 AR M. DÉ 9,05 6,83 8,51 7,99 6,38 SURFACE IMMERGÉE OO ^ AU MAITRE COUPLE
 - kg 1092 692 686 1023 828 817 631 •569 771 Mas. 1462 475 865 407 349 g totale moyenne RÉSISTANCE A A LA VITESSE
 - kg 3,397 1,772 1,911 1,772 1,598 1,553 1,135 1,124 1,090 )) )) )) )> )) par tonne de s chargement utile
 - kg 2,943 1,573 1,677 1,603 1,430 1,392 1,019 1,000 0,976 4,275 1,979 3,100 1,438 1,719 par tonne "" de déplacement LA TRACTION 1)E 2 MÈTRES
 - ©©©-©© cococo©©©©©© — 4^©^>©>^> ©ex—i t© © oo © co 03 —1©©©© OO © 1-^ ^ GO © © par mètre carré jj; de section immergée au maître-couple
 - 0,98 0,915 0,915 0,91 0,91 0,91 0,803 0,803 0,838 0,99 0,97 0,95 0,904 0,935 „ COEFFICIENT CO , ~ DE DEPLACEMENT
 - ^© © ^© © © © © ^ "eo b: 'ce TfM 7^ © © ex © Dtjcoco©—-1 te ® i>s o RAPP0R1 DU L’EPPURT DU 'TRACTION — par tonne de chargement A celui t- de la péniche « Vernon » pour lu vitesse de 2 m
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 - Au point de vue pratique, nous retiendrons simplement que les chalands que nous avons construits exigent par tonne de chargement utile un effort qui n’est que la moitié environ pour ceux en bois, le tiers pour ceux en acier de l’effort nécessité pour produire le même effet avec une péniche.
 - A l’inspection des chiffres des colonnes 13 et 14 nous voyons immédiatement que les résistances relatives diminuent comme les coefficients de déplacement; toutefois cette règle, qui se vérifie d’une façon générale, comme il fallait s’y attendre, présente quelques anomalies faciles d’ailleurs à expliquer.
 - C’est ainsi que le chaland Anglais qui a un coefficient de déplacement de 0,803 offre, à la traction, une résistance à la tonne supérieure à celle du chaland Australien dont le coefficient est pourtant de 0,838.
 - Mais remarquons, comme l’ont fait M. l’Inspecteur général de Mas et M. l’Ingénieur en chef Flamant, que la résistance totale du bateau à la traction peut être considérée comme la somme de deux résistances dont l’une dépend du maître-couple (résistance de forme) et l’autre de la surface mouillée totale (résistance de surface).
 - M. de Mas a estimé que la résistance de surface était comprise dans les conditions où il s’était placé, entre le tiers et la moitié de la résistance totale. Or, dans le chaland Anglais, la surface mouillée est d’environ 520 m pour un chargement de 556 t; elle est, dans le chaland Australien, d’à peu près 580 m pour un chargement de 707 t; elle est donc relativement moins considérable dans le grand chaland, ce qui explique cette apparente anomalie.
 - Nous remarquons d’ailleurs l'influence de la résistance de surface dans les deux chalands en bois Toulousain et Provençal, dont les coefficients sont respectivement de 0,915 et 0,91 ; c’est-à-dire sensiblement les mêmes; or, malgré cette similitude, les résistances à la traction sont de 1,573 k pour le premier et 1,392 seulement pour le second.
 - Au surplus nous estimons qu’il serait téméraire de vouloir pousser plus loin la comparaison entre eux de bateaux aussi différents que ceux dont il s’agit alors que pour un même bateau la résistance totale n’est pas constante et croît, comme l’a montré M. de Mas, moins vite que la section immergée au maître-couple et plus vite que la section mouillée totale.
 - Nous nous bornerons donc à chercher à expliquer les diver-
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 - gences qui paraissent exister entre les résistances mesurées pour des bateaux du même type.
 - Nous remarquerons tout d’abord que les deux petits chalands Toulousain et Abbevillois présentent une légère différence dans la résistance par tonne de chargement utile; 1,772 k pour le premier ; 1 991 k pour deuxième ; or, d’après la loi rappelée ci-dessus, le premier bateau ayant un 'maître-couple immergé plus grand que le deuxième, il est tout naturel de trouver une résistance relative plus faible pour celui qui est le plus chargé.
 - De plus, et en réalité, ces bateaux ne sont pas rigoureusement semblables ; la série des vingt du même type à laquelle ils appartiennent a été faite chez trois constructeurs différents. Nous avons dit quelle était la méthode de travail de ces artisans qui ne font pas de tracé préalable et établissent à vue d’œil les membrures qui devront donner la forme définitive à la coque. Ce n’est donc que successivement et en apportant à chaque bateau une correction sur celui qui le précédait que nous avons pu obtenir la forme du tracé.
 - Or, Toulousain est le dixième d’un même lot fait chez un constructeur, Abbevillois est le premier d’une série de quatre traitée à un autre.
 - Le premier est conforme au projet et a bien un coefficient de 0,915, le second est plus gros et son coefficient doit être voisin de 0,93.
 - La même observation s’applique aux trois grands chalands en bois de 500 t, Bourguignon est le premier construit d’une série de quinze ; Béarnais et Provençal sont sortis plusieurs mois après du même chantier, mais bien affinés par rapport à leur aîné ; le coefficient de ce dernier est donc en réalité supérieur à 0,91 ; nous ne l’avons pas calculé, car les mesures, une fois le bateau, à l’eau, ne présentent aucune garantie d’exactitude et nous n’avons pas voulu nous en référer au procès-verbal officiel de jaugeage qui est suffisant pour la pratique, mais trop peu exact pour faire ressortir des différences d’aussi minime importance que celles dont il s’agit. Nous pouvons même dire que ces petites différences sont une preuve de l’exactitude des essais puisque ceux-ci font ressortir des variations qui devaient, en effet, se manifester d’un bateau à l’aùtre.
 - Pour des raisons analogues, les chalands en fer Anglais et Italien ne sont pas rigoureusement semblables, car ils appartiennent
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 - à une série de dix unités faites, par groupe de cinq, chez deux constructeurs différents.
 - En ce qui concerne ceux des résultats obtenus par M. de Mas et que nous avons rappelés à titre documentaire, nous nous bornerons à chercher à expliquer la grosse différence entre le chiffre de 4,275 k qu’il donne pour la péniche Dalila et celui de 2,943 k que nous avons trouvé pour la péniche Vernon.
 - Il est bon de noter tout d’abord que la première ne déplaçait que 342 t avec une surface de 9,05 m au maître-couple; celle que nous avons expérimentée déplaçait 371 t avec 10,10 m. de section immergée ; il y a là, dans le tonnage, une différence qui explique une partie de celle trouvée pour la résistance ; mais il y a plus, et c’est là, à notre avis, la cause principale de la divergence relevée.
 - Nous avons dit que la péniche était restée immuable dans sa forme ; ceci n’est pas absolument vrai.
 - Certes, depuis son origine elle n’a pas varié dans son apparence extérieure ; mais il n’en est pas moins vrai qu’il existe depuis une dizaine d’années une tendance, assez marquée chez les constructeurs de l’Oise et de l’Aisne, moins sensible chez ceux de la région du Nord, à affiner légèrement leurs péniches surtout à l’avant. La seule inspection de la figure 3 permet de se rendre compte de cette amélioration : J)alila est absolument carrée à ses deux extrémités, son étrave est droite et même rentrée à la partie supérieure. Sa moustache ou ceinture d’avant (non indiquée sur la figure) est très saillante et fait un véritable frein à l’avancement.
 - La figure 2, au contraire, nous fait voir une péniche du genre de Vernon, dont les extrémités sont légèrement arrondies; l’étrave est fuyante à la partie inférieure, et permet le dégagement plus facile des filets liquides. Sa moustache est peu saillante et augmente moins que celle de la précédente la résistance quand elle vient à être immergée.
 - Et cependant cette très sensible amélioration est achetée au prix d’un bien faible déchet sur le chargement possible, à peine un centième, soit 2 à 3 t sur 290 tonnes.
 - Remarquons aussi la supériorité du type loue au point de vué de la résistance à la traction, puisqu’avec un coefficient de 0,97 elle donne un effort très réduit, et enfin, sans en tirer aucune conclusion, signalons la corrélation qui existe entre le chaland Panama expérimenté par M. de Mas et les chalands Béarnais et
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 - Provençal, lesquels donnent des résistances sensiblement égales pour des coefficients très voisins.
 - En résumé, et ce sera là notre conclusion définitive,, nous estimons que la péniche répond bien aux nécessités de la navigation exclusivement en canal et que, contrairement à l’opinion exprimée par M. l’Inspecteur général de Mas, il n’y aurait aucun intérêt à l’affiner tant qu’elle est réservée à cette navigation. Pour la navigation fluviale, au contraire, il convient de recourir à un matériel tout différent, plus grand et surtout présentant une résistance beaucoup moindre à la traction, et cela dans l’intérêt général des transports par eaux. Toutefois l’affinement des formes ne doit pas être poussé à l’extrême afin de donner satisfaction au transporteur qui ne doit pas perdre un fret payant trop important ; avec les vitesses assez faibles, malgré tout, réalisées sur les rivières, ces formes moyennement affinées donnent aussi satisfaction au tractionneur, souvent distinct de l’entrepreneur de transports.
 - Nous estimons que le matériel que nous avons construit satisfait à ces desiderata.
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- - NOTE
 - SUR
 - LES TARAUDS ET FILIÈRES
 - PAR
 - M. A.. MIIST1VE
 - Les expériences méthodiques poursuivies sur la coupe des métaux ont permis de déterminer dans chaque cas particulier la forme la plus favorable à donner aux divers outils employés en mécanique, et l’on sait les avantages économiques considérables ainsi obtenus.
 - Les outils de tour, de raboteuse, les fraises, les forets ont acquis une forme rationnelle qu’on peut considérer comme définitive, et qui permet d’obtenir, dans l’état actuel des machines et avec les métaux employés, un rendement maximum.
 - Les tarauds et filières laissent encore à désirer et les praticiens connaissent bien les difficultés rencontrées journellement dans le travail dit de taraudage. Cela tient à la situation des dents sur les tarauds et filières, ainsi qu’au caractère d’outils de forme qu’on a cru jusqu’ici indispensable de leur laisser, situation et caractère qui ont rendu presque impossible l’application à ces outils des principes relatifs à la forme optima.
 - Il est cependant intéressant de noter les améliorations successives apportées aux tarauds et l’on verra que cette étude a permis d’établir un modèle de taraud dont la dent est devenue un outil parfait.
 - Le premier point intéressant dans la forme d’un outil est son angle d’attaque ou de coupe, c’est-à-dire l’angle du plan tangent à la pièce travaillée avec la face de l’outil sur laquelle s’enroule le copeau. Cet angle, primitivement obtus dans les tarauds dits carrés, c’est-à-dire filetés dans une barre carrée, ou encore dans une barre ronde rabotée ensuite suivant quatre faces planes, était excessivement défectueux. Aussi ces tarauds
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 - n’ont-ils pu servir qu’au travail du fer à grains, dit fer à écrous, ou du laiton, et sont-ils maintenant complètement abandonnés. L’invention de la fraise et de la machine à fraiser a permis de creuser dans les tarauds des rainures longitudinales au profil voulu pour donner à la dent l’angle de coupe de 60 degrés environ généralement considéré comme le plus favorable au travail des fers fins et aciers doux.
 - Un autre angle intéressant à considérer dans la forme d’un outil est ce que les mécaniciens appellent l’angle de dépouille ou simplement la dépouille. Cet angle est celui que fait avec le plan tangent à la pièce travaillée la face de l’outil qui se trouve en regard de la pièce. 11 a pour but d’éviter le talonnage, c’est-à-dire le frottement de l’outil sur la face travaillée après le passage de l’arête coupante. Il est évident que ce talonnage empêche la pénétration de l’arête dans le métal et l’on comprend que les outils doivent êlre dépouillés dans tous les sens où ce frottement risque de se produire.
 - Pour les tarauds, cette dépouille est toujours réservée sur l’extérieur des dents situées sur le cône d’entrée. On conçoit qu’elle y est indispensable en raison de la forme hélicoïdale des dents dont le profil s’élève sur cette partie conique.
 - On est également arrivé à donner cette dépouille sur les flancs des filets par ce qu’on appelle « le dégagement des dents », opération qui se fait sur le tour au moyen d’un outil au profil exact de filetage, commandé par une came et pénétrant progressivement entre les dents.
 - Les tarauds taillés d’après ce principe présentent certainement des avantages, mais la solution est incomplète.
 - En effet, les dents dépouillées ainsi dans le sens de l’avancement ne le sont pas dans le sens de la pénétration. La dent reste un outil de forme c’est-à-dire de profil identique à celui qu’il doit produire dans le métal travaillé. Elle produit des frottements nuisibles sur tout le contour de sa face antérieure et refoule tout le liquide lubrifiant qui ne peut être ainsi convenablement renouvelé sur l’arête coupante.
 - Ceci sera parfaitement compris par la comparaison du filetage au tour au moyen d’qn outil de forme. On sait que, dans ce travail généralement délicat, il est très difficile d’obtenir un résultat parfait si l’on veut utiliser l’outil sur toute sa section. L’outil évasé vers l’arrière ne peut pénétrer dans le métal sans risquer de produire des arrachements. On se voit obligé,
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 - pour le travail soigné, de charrioter le filet successivement par chacun des flans de l’outil.
 - Une dernière solution récemment proposée supprime tous ces inconvénients. Elle consiste à donner à la dent du taraud une forme plus aiguë que celle du profil à obtenir, laissant ainsi l’arête seule travailler et supprimant totalement les frottements sur les flancs. Il reste alors entre le sillon déjà creusé et la dent en travail un espace libre permettant le passage du lubrifiant qui peut ainsi constamment rafraîchir l’arête coupante.
 - Mais on voit immédiatement que ces dents de profil plus aigu produiraient elles-mêmes un filet plus aigu, dans les mêmes conditions que sur les anciens tarauds, si elles n’étaient pas disposées de façon spéciale sur le taraud.
 - Il a fallu pour obtenir un filetage à 60 degrés, par exemple, au moyen de dents à 50 degrés, disposer ces dents sur le taraud de manière que leurs intersections successives avec le filetage à obtenir s’élevassent constamment sur ce filetage de la base au sommet, en couvrant successivement tous les points de la section du filet. On y est arrivé très simplement en filetant le taraud en cône, diminuant du premier au dernier filet. Les dents plus aiguës descendent ainsi sur le filetage cylindrique à obtenir et l’on voit que les intersections avec ce filetage s’élèvent progressivement de la base au sommet, sur une surface conique qui sera prise pour cône d’entrée (fig. -4).
 - Fig. 1.
 - Cette démonstration est mise en évidence par les figures 2 et 3 qui représentent la formation d’un même filet, la première par un taraud à filetage cylindrique à dent de forme, la deuxième par un taraud à filetage conique à dents plus aiguës et filetées en cône.
 - Les dents de ce taraud sont des outils parfaits dépouillés dans tous les sens et les tarauds ainsi construits ont l’avantage de couper le métal d’une façon rationnelle et sous une lubrifica-
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 - tion intime, c’est-à-dire qu’ils ont toutes chances de produire un filetage parfait, sans arrachement de métal et sans rupture de dents avec une sérieuse économie d’énergie.
 - Des essais effectués au Conservatoire des Arts et Métiers ont mis en évidence une économie de 35 0/0 d’énergie en faveur de ce taraud comparé à un taraud d’une des meilleures marques américaines.
 - Tout ce qui vient d’être dit pour le taraud seul, pour la facilité de l’exposé, s’applique exactement aux filières.
 - Fig. 2, — Formation d'un filetage par un taraud ordinaire.
 - Un dernier pefectionnement a été apporté par les mêmes constructeurs aux tarauds destinés au travail des écrous.
 - On sait que, dans ce travail, les premières dents du taraud, enfoncées progressivement dans l’écrou, coupent sur une très grande largeur (ce qui absorde beaucoup d’énergie) et risquent
 - Fig. 3. — Formation d’un filetage par le taraud Minne et Stempert.
 - toujours d’aléser le trou à un diamètre supérieur à celui du fond du filet, jusqu’à ce que le taraud soit « engagé » dans l’écrou, c’est-à-dire jusqu’à ce qu’il ait produit une amorce de filet suffisante pour entraîner soit la broche porte-taraud, soit la matrice porte-écrou, suivant les machines. Gela est si bien admis qu’on a pris l’habitude d’aléser l’écrou à un diamètre légèrement supérieur au fond de filet pour permettre au taraud d’entrer jusqu’au fond de l’écrou et de commencer alors son travail sur toute la surface du trou. La solution est inapplicable lorsqu’on veut avoir un filetage parfaitement plein et l’on est alors obligé d’employer un tour parallèle ou une taraudeuse à vis mère avec un avancement de chariot égal au pas du taraud.
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 - Cet avancement positif évite l’alésage par les premières dents du taraud.
 - La nouvelle solution proposée consiste à faire un taraud à deux étages, tous deux construits d’après les principes décrits ci-dessus et dont le premier produit un filetage de diamètre légèrement inférieur au filetage définitif. De cette façon, le taraud, descendant dans un trou suffisamment grand, creuse immédiatement sur toute la hauteur de l’écrou un sillon au pas voulu, sillon qui sert à produire un entrainement comparable à celui de la vis mère. De plus, on comprend aisément que le copeau enlevé est toujours moins large que celui qui devrait être coupé par un taraud à un seul étage. Ici, le premier étage creusant le milieu du filet, le deuxième enlève les deux côtés et l’on peut facilement s’arranger de façon que la largeur du copeau soit au maximum la moitié de ce qu’elle eût été dans le travail par un seul étage.
 - Les auteurs ont ainsi pu tarauder, sur une machine à percer de puissance moyenne, des écrous de 55 mm en acier doux forgés bruts, au filetage rond des chemins de fer, pas de 5 mm. La durée d'une opération a été de 90 secondes, le rendement pratique, de 300 pièces par journée de dix heures.
 - Si l’on considère que les progrès considérables apportés par les Américains dans la machine-outil et la supériorité incontestable qu’ils conservent sur le marché mondial dans cette fabrication tiennent essentiellement aux soins qu’ils apportent dans l’outillage, on reconnaîtra sûrement l’intérêt des perfectionnements ci-dessus décrits à des outils trop souvent considérés comme accessoires et dont les défectuosités sont au contraire la source dans bien des ateliers, d’ennuis et de dépenses exagérées.
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- - FIXATION INDUSTRIELLE
 - DE
 - L’AZOTE ATMOSPHÉRIQUE"’
 - PAR
 - M. E. LAMY
 - Avant de parler de la fixation de l’azote, il est utile de rappeler brièvement ce qu’est l’azote, son importance, le rôle qu’il joue dans la nature.
 - Le gaz découvert, il y a bientôt un siècle et demi (1772), par Rutterfort et dont le nom signifie « impropre à la vie » a été ainsi fort mal dénommé, car, depuis que l’on a pu l’étudier et mieux le connaître, on a constaté qu’au contraire il était absolument indispensable à la vie. On a reconnu, en effet, que l’azote existait dans toutes les matières vivantes, et que les plantes comme les animaux ne pouvaient s’en passer pour vivre et pour réparer leurs tissus.
 - Dans la nature, l’azote se présente soit dans des combinaisons dont la plus importante est le nitrate de soude, soit à l’état libre dans l’atmosphère dont il forme la portion principale (l’air que nous respirons contient, on le sait, 80 0/0 d’azote et 20 0/0 d’oxygène). L’atmosphère qui entoure notre terre constitue donc une réserve immense, un approvisionnement indéfini d’azote mis gratuitement par la nature à la disposition des plantes et des animaux ; ces derniers, il est vrai, ne peuvent pas assimiler
 - (1) Procès-verbal de la séance du 2 juillet 1910, page 395.
 - N. B. — Nous tenons à remercier ici MM. Schlœsing fils, Gall, et de Lavallée Pous-sion, de leur précieuse collaboration.
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 - directement l’azote de l’air, mais ils l’empruntent aux végétaux dont ils s’alimentent. Or, si toutes les plantes ont besoin d’azote, quelques-unes seulement, les légumineuses, grâce à certains bacilles, nommés bactériocécidées par le professeur Mattéi, peuvent fixer directement l’azote atmosphérique ; des expériences fort intéressantes faites depuis une vingtaine d’années l’ont démontré nettement.
 - Certaines algues jouissent du même privilège.
 - Mais les légumineuses ne constituent qu’une très minime partie des végétaux; la grande majorité de ceux-ci, tels que: le blé, l’orge, le maïs, l’avoine, les pommes de terre dont l’homme et les animaux se nourrissent, ne possèdent pas la même propriété. D’après des essais récents, ils trouvent bien dans l’air un peu d’azote assimilable sous forme d’acide azotique ou d’ammoniaque, mais en quantité infime et tout à fait insuffisante pour leurs besoins.
 - Pour que ces plantes puissent se développer, il faut donc qu'elles tirent du sol où elles croissent l’azote qui leur est nécessaire ; or, les composés azotés existant dans le sol à l’état naturel ne peuvent, à eux seuls, suffire à donner aux végétaux un aliment convenable ; et c’est ainsi qu’apparaît la nécessité d'ajouter de l’azote à la terre végétale sous forme d’engrais, tels que le fumier de ferme d’abord, puis les produits naturels dont les principaux sont le guano du Pérou et le nitrate de soude du Chili. Plus la culture se perfectionne et devient intensive, plus il faut apporter au sol de ces engrais azotés pour compenser les emprunts, faits par les végétaux.
 - Le guano, qui constitue un excellent engrais, n’existe plus guère qu’à l’état de souvenir, les gisements étant presque épuisés.
 - Il n’en est heureusement pas de même pour les gisements de nitrate découverts au Chili, vers 1825 ; les premières exploitations eurent lieu aux environs des ports d’Iquique et de Patillos, puis dans le célèbre et inhospitalier désert d’Atacama. Aujourd’hui, les centres d’extraction sont très nombreux et occupent une superficie de plus de 250.000 hectares.
 - La consommation du nitrate s’est développée d’une façon très rapide et considérable dans le monde entier.
 - Le tableau suivant permet de le constater:
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 - Exportation de nitrate de l’Amérique du Sud
 - Années Exportation en tonnes
 - 1830 800
 - 1835 7.000
 - 1850 20.000
 - 1860 70.000
 - 1870. . . 150.000
 - 1880 300.000
 - 1890 800.000
 - 1900 1.300.000
 - 1905 . 1.500.000
 - 1909 2.000.000 environ.
 - Les principaux consommateurs actuellement : de nitrate de soude i
 - La France pour 250.000t
 - La Grande-Bretagne . — 100.000
 - L’Allemagne .... — 500.000
 - La Belgique — 200.000
 - Les États-Unis. . . . — 400.000
 - * Le prix du nitrate varie de 20 à 26 f les 100 kg ; actuellement le cours est de 21 f Dunkerque.
 - Notre pays achète donc chaque année pour plus de 500 millions de francs de nitrate à l’étranger : c’est là un lourd tribut dont nous pourrons peut-être un jour nous exonérer en partie, grâce aux industries nouvelles dont nous parlerons plus loin.
 - La majeure partie du nitrate va à l’agriculture ; mais une quantité importante est employée dans diverses industries chimiques, parmi lesquelles il faut placer en • première ligne la fabrication de l’acide nitrique ; en France seule, cette industrie absorbe 10 à 12,000 t de nitrate par an.
 - On sait que l’on obtient l’acide nitrique en décomposant à chaud du nitrate par l’acide sulfurique ; les emplois de cet acide sont fort nombreux ; citons, en particulier, la fabrication de l’acide sulfurique, la préparation des explosifs et poudres de guerre, du celluloïd, de la soie artificielle, des matières colorantes, etc.
 - Gomme tous les pays de l’Europe se mettent à employer du
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 - nitrate pour leur agriculture et pour leur industrie, on doit prévoir une augmentation de consommation, et l’on peut se demander combien de temps les gisements actuels pourront suffire aux demandes.
 - Les réserves disponibles au Chili ont fait l’objet d’estimations très variées et peu concordantes ; mais elles sont considérables, malgré les renseignements peut-être intentionnellement pessimistes donnés depuis quelques années.
 - D’après une note qui m’a été fournie par M. Paul Lemétayer, professeur de chimie appliquée à Santiago, le Gouvernement du Chili a fait étudier récemment par une Commission technique l’ensemble des terrains salpêtrés en exploitation, afin de déterminer la quantité de nitrate de soude qu’on pourra en retirer par les procédés en usage. Après des études complètes sur le terrain, la Commission est arrivée à cette conclusion que, même en réduisant très prudemment les estimations, la quantité de nitrate à extraire pouvait être évaluée à 240 millions de tonnes. Il y aurait donc là, en tenant compte de l’augmentation probable de la consommation, de quoi satisfaire pendant plus d’un siècle aux exigences de l’agriculture et de l’industrie du monde.
 - Mais il faut ajouter, contrairement à ce qui a été publié, que les gisements aujourd’hui en exploitation ne représentent qu’une faible partie de la superficie totale de la région Salpêtrière, laquelle est de 25,000 km2 environ. Il reste encore dans cette immense zone, sur une longueur de plus de 700 km, des gisements seulement reconnus, sans compter ceux que l’on pourra découvrir par la suite, si bien qu’il sera facile de faire face pendant de longues années encore à toutes les demandes, à tous les besoins.
 - Enfin, il semble possible de perfectionner les systèmes actuels d’exploitation et surtout de séparation du nitrate des matières étrangères qui l’accompagnent ; et le Gouvernement du Chili a établi un concours international avec des prix très sérieux pour ceux qui apporteraient des perfectionnements aux procédés plus ou moins primitifs toujours en usage.
 - On a découvert, en outre, durant ces dernières années, des gisements en Colombie et au Caucase, mais jusqu’ici aucun ne présente l’importance et les facilités d’extraction des nitratières du Chili.
 - Donc, le nitrate de soude naturel peut être considéré comme devant constituer pendant un siècle ou deux le principal engrais
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 - azoté ; néanmoins, il est possible de prévoir le moment lointain où il fera défaut; quant au guano, il a déjà presque complètement disparu.
 - 11 existe encore quelques autres sources d’azote, par exemple : certains déchets animaux tels que les déchets de cuir, de laine, etc., les poissons et viandes corrompues qui sont utilisés comme engrais, après traitement par l’acide sulfurique.
 - La houille aussi renferme de l’azote dans la proportion de 1 à 2 0/0 ; comme il s’en consomme chaque année de par le monde une quantité de 800 à 900 millions de tonnes, cela représente un joli poids d’azote ; mais une faible proportion de cette houille, l/20e à peine, est soumise à la distillation dans les cornues des usines à gaz ou dans les fours à coke; et encore, on ne récupère par la distillation, sous forme d’ammoniaque, qurune partie de l’azote contenu.
 - Le développement, dans ces derniers temps, des fours à coke nouveau modèle a sensiblement augmenté la production mondiale du sulfate d’ammoniaque, si bien que l’on peut estimer cette production à 800 000 t, dont plus de 50 000 t en France.. C’est donc une source d’azote très précieuse pour l’agriculture et dont la durée sera aussi longue que celle des gisements de houille de notre globe; mais elle deviendrait insuffisante le jour où le nitrate naturel aurait disparu.
 - L’humanité, et en particulier les races blanches, seraient-elles donc destinées, dans quelques siècles, à ne plus pouvoir s’alimenter de pain par suite de l’épuisement du sol amenant une diminution des récoltes? C'est là une triste perspective que l’illustre savant, Sir W. Crookes, envisageait il y a quelques années, en 1899, et il répondait : « Avant que nous soyons « saisis par l’étreinte d’une disette réelle, le chimiste sera « intervenu, et il aura reculé le jour de la famine à une date « si éloignée que nous pourrons, avec nos fils et nos arrière-« petits-fils, vivre sans nous inquiéter de l’avenir ».
 - Ces paroles prophétiques de Crookes se sont réalisées : les savants se sont tournés vers le gisement prodigieux d’azote que constitue l’atmosphère et, grâce à l’électricité, cette fée bienfaisante venue une fois de plus au secours de l’humanité, ils sont arrivés à exploiter ce gisement et à 'en extraire l’azote sous une forme utilisable pour l’industrie et pour l’agriculture.
 - Nous allons examiner comment ce problème de la fixation de l’azote a été résolu.
 - 5
 - Bdll.
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 - Les composés azotés obtenus se présentent sous deux formes : 1° La cyanamide ou chaux azotée ;
 - 2° L’acide nitrique et les nitrates, en particulier le nitrate de chaux.
 - A. — Cyanamide.
 - On désigne sous ce nom un produit renfermant du carbone, de l’azote et du calcium suivant la formule CAz2Ca.
 - On sait que l’on nomme amide, en chimie organique, les corps résultant de la déshydratation d’un sel ammonical. La cyanamide résulte ainsi de la déshydratation du cyanate d’ammonium GAzO AzH4. On a en effet :
 - CAzO AzH4 = CAz2H2 + H20.
 - La cyanamide calcique diffère de la cyanamide ordinaire CAz2H2 en ce que deux équivalents d’hydrogène sont remplacés par un équivalent de calcium, ainsi que l’indique la formule ci-dessus GAz2Ga.
 - C’est un savant de Charlottenbourg, M.. Franck, qui a trouvé la cyanamide par un heureux hasard, sans la chercher. Avec M. Caro il étudiait la préparation des cyanures métalliques, tels que le cyanure de baryum, quand il remarqua que les carbures alcalinoterreux absorbaient l’azote sous l’influence de la chaleur ; en effet, si l’on fait passer de l’azote sur le carbure die calcium porté à une température élevée, le gaz est absorbé; le carbure abandonne la moitié de son carbone et se transforme en cyanamide de calcium,
 - CaC2 + 2 Az = CaCAz2 + G.
 - En présence de l’eau, la cyanamide dégage de l’ammoniaque en donnant naissance à du carbonate de chaux suivant la formule :
 - CaCAz2 + 3H20 = CaOCO2 = 2 AzH3.
 - C’est la réaction qui doit s’effectuer dans le sol et qui constitue l’effet fertilisant de ce produit.
 - La fabrication industrielle de la cyanamide a été réalisée d’abord en Italie, à l’usine de Piano d’Orte sur le Pescara où il existe une force hydro-électrique de 25 000 ch, puis en Suisse,
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 - en Norvège, et en France, à Notre-Dame de Briançon ; la Société des Produits azotés y a installé une importante usine, à côté de la fabrique de Carbure de calcium.
 - Le carbure de calcium employé comme matière première est le produit que l’on connaît, à 80 0/0 de pur, contenant 300 1 d’acétylène par kilogramme.
 - On le concasse, puis on le broie dans des appareils à boulets, fermés, dans lesquels circule un courant d’azote pur et sec, afin d’éviter l’altération causée par l’humidité de l’air ; la poudre fine obtenue est introduite soit dans des cornues semblables à celles des usines à gaz et chauffées au charbon (usines allemandes), soit plutôt dans des creusets en fer chauffés dans des fours électriques, comme à Notre-Dame de Briançon ; la charge par creuset est de 400 à 500 kg.
 - Quand la température est suffisante (rouge cerise), soit 1 200 à 1 300 degrés, on fait arriver un courant d’azote ; l’absorption de ce gaz s’opère régulièrement et dure trente à soixante heures ; on constate qu’elle est terminée par les indications d’un manomètre placé sur la canalisation d’azote.
 - La combinaison effectuée étant exothermique, la quantité de charbon ou de courant électrique employée pour le chauffage des fours est relativement faible.
 - Le produit obtenu constitue une masse noirâtre, poreuse, que l’on concasse d’abord, puis que l’on pulvérise finement pour la livrer au commerce sous forme de poudre, en sacs de 100 kg.
 - La teneur en azote varie dans de grandes proportions, de 15 à 20 0/0 et même davantage ; elle dépend de la qualité du carbure employé et aussi de la pureté de l’azote. Il importe que cet azote ne contienne pas d’oxygène et soit très sec ; aussi, emploie-t-on généralement les appareils Linde et Claude qui permettent d’obtenir un azote à 99 0/0 de pureté.
 - Ces appareils ayant été décrits ici même, nous en rappellerons seulement le principe.
 - L’air aspiré passe dans des tours arrosées d’une solution de soude caustique, qui fixe l’acide carbonique, puis il est comprimé à 4r6 kg, refroidi à l’eau ordinaire, et séché par circulation sur du chlorure de calcium.
 - On le filtre pour arrêter les poussières et les particules entraînées des réactifs.
 - L’air ainsi purifié est refroidi par l’ammoniaque à moins 23-
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 - 25 degrés, température à laquelle il entre dans la circulation à contre-courant qui le porte à moins 180-190 degrés par serpentins traversés par le gaz sortant de la colonne ; la détente achève la liquéfaction.
 - Gomme dans toute rectification, il faut obtenir une température très basse en haut de la colonne de distillation pour rétrograder l’oxygène et laisser dégager l’azote qui est plus volatil ; ce résultat est atteint au moyen d’une machine à froid ; celle-ci est constituée par des compresseurs à azote aspirant du gaz pur à la partie supérieure de la colonne ; puis par une circulation méthodique, parallèle à celle de l’air, et enfin par une forte détente qui renvoie l’azote liquéfié en haut de la colonne de rectification.
 - Cet azote descendant de plateau en plateau fait rétrograder l’oxygène moins volatil et on obtient ainsi en haut de la colonne de l’azote pur, et en bas de l’oxygène à 75-80 0/0.
 - Le prix de revient de la cyanamide est, avant tout, facteur du coût du carbure, puisqu’il faut 80 kg de ce dernier pour 100 kg; de cyanamide. Si l’on compte le carbure à 150 f la tonne, on arrive à un prix de 1,10 f à 1,15 f le kilogramme d’azote contenu.
 - Le produit à 15/17 d’azote se vend actuellement 19 f les 100 kg; celui à 18/20 vaut 23 à 24 f.
 - Malgré les nombreux essais faits depuis quelques années, on n’est pas encore absolument fixé sur la valeur fertilisante de la cyanamide ; celle-ci semble se comporter dans le sol comme le sulfate d’ammoniaque et présenter la même efficacité à teneur égale en azote ; mais ses qualités sont encore très discutées.
 - On lui a trouvé à l’usage quelques inconvénients ; d’abord, on ne peut l’employer en couverture ; on doit la semer de bonne heure, soit au moment de la préparation du sol, soit au moment des semailles ; puis la poudre trop fine s’envole au moindre vent ; enfin, elle est caustique et attaque les mains des cultivateurs.
 - Il paraît qu’aujourd’hui on est arrivé à remédier à ces inconvénients en hydratant légèrement la chaux sans laisser la température s’élever, afin d’éviter tout échauffement qui transformerait une partie de l’azote combiné en gaz ammoniaque (cet ammoniaque, ne pouvant rester dans une masse chaude et éminemment alcaline, se dégagerait et la perte pourrait être considérable).
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 - Après cette hydratation qui élimine les traces de carbure non décomposé, on huile le produit avec des hydrocarbures bon marché, pétrole en Allemagne, huile de houille en France ; on obtient ainsi un engrais marchand, non caustique et non poussiéreux.
 - Enfin, il a été pris récemment un brevet pour le mélange d’oxyde de fer à la poudre de cyanamide, ce qui donne un produit granulé d’un bel aspect et d’un emploi facile.
 - B. — Fixation de l’azote de l’air.
 - Nous arrivons au second mode, le plus intéressant, de fixation de l’azote de l’air.
 - Si, dans la préparation de la cyanamide, l’électricité n’intervient qu’indirectement en fournissant la matière première, le carbure de calcium, ici elle va intervenir directement pour donner naissance au composé azoté.
 - Dès le xYiue siècle, Priestley d’abord (1785), puis Cavendish (1788), constatèrent que l’étincelle électrique jaillissant dans une atmosphère d’azote et d’oxygène, en présence d’alcalis, y provoque la combinaison des deux gaz sous la forme visible de vapeurs rouges de peroxyde d’azote, qui se combinent ensuite avec l’alcali. Après eux, plusieurs savants étudièrent la question et firent les tentatives les plus variées pour arriver à la fixation de l’azote de l’air ; mais leurs recherches restèrent à peu près infructueuses jusqu’au jour où l’on parvint à disposer de décharges électriques puissantes.
 - De nombreux procédés ont été imaginés dans ces dernières années ; on les trouve résumés dans plusieurs publications, notamment dans une conférence de M. Guye, à la Société Chimique (4) ; nous n’en parlerons pas et nous arriverons de suite aux trois procédés réellement pratiques, qui fonctionnent actuellement, et qui par conséquent peuvent intéresser des Ingénieurs : ce sont ceux de MM. Birkeland et Eyde, de la Badiscbe Anilin und Soda Fabrik, et de M. Pauling.
 - (1) Bulletin de la Société Chimique de France, 20 octobre 1909.
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- - 1° Procédé Birkeland et Eyde.
 - M. Birkeland est un savant professeur de Christiania; M. Eyde, un Ingénieur norvégien ; ils ont uni leurs efforts et, grâce à leur énergie et à leur persévérance, ils sont arrivés rapidement à des résultats remarquables : leurs premiers brevets datent de 1903, et dès 1905 une petite usine d’expériences fonctionnait déjà à Notodden (Norvège).
 - Le principe de leur procédé consiste à faire passer dans un four électrique de leur invention, de l’air ordinaire qui s’y trouve porté rapidement à une très haute température, 3 000 degrés centigrades environ. Une faible partie de cet air s’oxyde au contact de l’arc électrique en produisant de l’oxyde azotique :
 - •Az -f- O = AzO.
 - AzO, sous l’influence de l’oxygène demeuré en grand excès dans l’air, donne d’abord du peroxyde d’azote, AzO2, lequel, après passage dans une série d’appareils, se transforme, en présence de l’eau, en acide azotique, suivant la formule :
 - 2 AzO2 + H20 = Az03H + Az02H.
 - * Finalement donc on obtient de l’acide azotique plus ou moins dilué.
 - Il paraît résulter des expériences faites, notamment paA Nernst, que plus la température dans le four est élevée et le passage de l’air rapide, plus la proportion d’AzO est importante — bien que celle-ci soit toujours faible. — Malheureusement, le phénomène est réversible ; si le refroidissement des gaz n’est pas opéré très rapidement, l’AzO obtenu se décompose à nouveau en Az et O. Aussi dans la pratique règle-t-on la température du four pour que les gaz sortants soient ramenés à 750 ou 800 degrés centigrades, température où la décomposition de l’AzO formé n’est plus à craindre.
 - Décrivons maintenant avec quelques détails les appareils employés par MM. Birkeland et Eyde.
 - Et d’abord, le four; c’est là l’organe principal le plus important.
 - Au lieu de faire simplement jaillir l’arc électrique plus ou
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 - moins rapidement entre deux électrodes, MM. Birkeland et Eyde ont eu l’heureuse idée de donner à cet arc une très grande surface, de façon à augmenter l’action des décharges électriques sur l’air ; pour cela, ils ont eu recours à la déviation produite par un électro-aimant.
 - 11 est utile de rappeler en quoi elle consiste.
 - Supposons deux électrodes dans un plan horizontal, et perpendiculairement à eux, dans le même plan, un électro-aimant excité par du courant continu. L’étincelle jaillissant entre les électrodes est déviée par l’aimant et rejetée dans un plan perpendiculaire à la ligne des pôles, c’est-à-dire dans un plan vertical. L’arc s’allonge en forme de demi-cercle ; avec du courant alternatif la déviation se fait tantôt au-dessous, tantôt au-dessus, et si les changements de sens sont assez rapides,, l’effet final de la succession d’arcs allongés est la production d’une large flamme électrique dont une moitié, est au-dessus, l’autre au-dessous de la ligne des électrodes.
 - C’est ce que MM. Birkeland et Eyde ont réalisé dans leur four.
 - Les deux électrodes entre lesquelles jaillit l’arc fournit par un courant alternatif de § 000 volts, sont placées entre les pôles d’un puissant électro-aimant excité par un courant continu. L’arc subit de ce fait un série de déplacements et d’allongements successifs très rapides (100 par seconde) dans le plan perpendiculaire à la ligne des pôles, si bien qu’il en résulte une flamme électrique en forme de disque plat qui atteint jusqu’à 2 m de diamètre. L’air introduit dans le four longe cette longue flamme, est en quelque sorte léché par elle, et est porté instantanément à une température très élevée (3,000 degrés), où se forme AzO; on doit le refroidir promptement par un afflux d’air frais si l’on veut éviter que l’azote séparé ne se combine à nouveau.
 - Le four a la forme générale d’une lentille épaisse ; il comprend deux grandes coquilles en fonte qui entourent et soutiennent les parties réfractaires; celles-ci sont percées de canaux multiples pour la circulation de l’air et des-gaz, et laissent entre elles une cavité de 8 à 10 cm de largeur sur 2 m de longueur, qui constitue la chambre d’oxydation dans laquelle jaillit le disque de flamme.
 - Les électrodes consistent en de simples tuyaux de cuivre recourbés en forme de U et refroidis par un courant d’eau intérieur ; aussi leur température est-elle peu élevée.
 - La figure 1 donne une coupe verticale de ce four : la chambre
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- - d’oxydation est représentée par l’espace rétréci compris entre les canaux DD. Les électrodes, non indiquées sur la ligure, sont perpendiculaires au plan ; les pôles de l’électro-aimant sont représentés par PP'. Le courant d’air, envoyé par un ventilateur, circule dans le four ainsi que l’indiquent les flèches ; il entre en A et, après avoir traversé un tambour de distribution GG, il passe par un grand nombre de petits canaux dans la chambre d’oxydation; il en sort par le canal circulaire DD de plus grande section, qui entoure sur [toute la périphérie la
 - T
 - T
 - Fig. 1. — Coupe verticale du four Birkeland et Eyde.
 - chambre d’oxydation, et s’échappe enfin à une température de 800-1 000 degrés par l’orifice B vers les appareils que nous décrirons plus loin. '
 - Le four Birkeland est, parait-il, d’une stabilité remarquable ; il peut marcher une année sans exiger de grandes dépenses d’entretien et de réparations ; le garnissage réfractaire demande seulement à être renouvelé tous les cinq ou six mois, et les électrodes sont remplacées toutes les trois ou quatre semaines.
 - On a installé à l’usine de Notodden de nombreux fours de ce système, de puissance variée, depuis 250 HP jusqu’à 4000 HP.
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 - L’énergie électrique nécessaire est fournie par l’usine de Svaelgos, sous forme de courant triphasé à 50 périodes sous une tension de 10 000 volts.
 - 2° Procédé de la Badische 'A ni lin und Soda Fabrik.
 - Les Ingénieurs de cette Société, et en particulier, le Docteur Schônherr, ont imaginé, en 1905, un four d’un système différent qui est actuellement en essai dans les usines de Norvège, où il paraît donner de bons résultats.
 - Ce four est constitué essentiellement (fig. 2) par un tube central C en acier doux de
 - 10 à 15 cm de diamètre et de 5 à 7 m de longueur, dont la partie supérieure formant électrode est constituée par de larges plaques creuses K refroidies par de l’eau ; en E se trouve l’électrode inférieure refroidie aussi par l’eau ; l’arc jaillit à l’intérieur du tube entre cette électrode E et la partie supérieure; l’air soufflé par un ventilateur passe deux fois autour du tube central, se chauffe à son contact et pénètre dans ce dernier tangentiellement par la partie inférieure à une température élevée, 500 degrés ;
 - 11 se produit dans le tube un courant d’air violent et, d’après Schônherr, une sorte de mouvement hélicoïdal ou tourbillonnant dont l’axe est occupé par l’arc électrique
 - Fig. 2. — Coupe du four Schônherr.
 - alternatif qui ainsi reste stablé, malgré sa grande longueur. Grâce à ce dispositif et au refroidissement produit par la
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 - circulation de l’eau et de l’air, le tube d’acier peut durer fort longtemps.
 - Des regards placés en G1, G2 et G3, permettent d’observer les extrémités de l’arc et de surveiller le fonctionnement des fours; ceux-ci sont montés verticalement; l’ensemble des tubes concentriques est enfermé dans une maçonnerie cylindrique en briques réfractaires R maintenue par des armatures en fer.
 - Le four de la Société Bâdoise paraît plus simple que celui de la Société Norvégienne ; il est plus économique de construction puisque tous les dispositifs délicats et coûteux nécessités pour créer le champ magnétique sont supprimés, mais il est plus difficile à manœuvrer, et demande une grande surveillance ; le rendement en AzO est sensiblement le même, mais le titre est supérieur, c’est-à-dire que les gaz sortant de ce four contiennent jusqu’à 2 0/0 de produits nitreux, correspondant à 50 mg Az03H par litre, tandis que ceux du four norvégien ne renferment que 30 à 40 mg par litre.
 - A l’usine de Notodden fonctionnent actuellement une trentaine de fours Eyde et Rirkeland : deux de 4 000 ch et les autres de 1 000 ch. On y a aussi installé quelques fours Bâdois, qui ne dépassent pas jusqu’à ce jour 7 à 800 kw., soit 1000 ch, car déjà pour cette puissance, l’arc a 7 m de hauteur de flamme.
 - Le rendement moyen des deux fours, sensiblement égal, varie de 570 à 600 kg d’Az03H par kilowatt-an; il ne paraît pas pouvoir facilement dépasser 600 kg; pour un four de 750 kw, cela représente 400 à 450 000 kg Az03H par an ; ce qui correspond à 800 t environ acide à 36 degrés Beaumé du commerce.
 - Les fours norvégiens, en usage depuis plusieurs années à Nottoden, ont reçu la consécration de la pratique ; les fours bâdois, en essai depuis quelques mois, se sont bien comportés jusqu’ici, et il paraît assez difficile d’accorder une préférence marquée aux uns, plutôt qu’aux autres, si bien que dans les usines nouvelles qu’elle va installer, la Société Norvégienne a l’intention de monter à la fois des fours Eyde et Birkeland et des fours Schônherr.
 - Mais revenons aux gaz qui sortent des fours de l’un ou de l’autre système; ces gaz formés d’un mélange d’AzO avec un grand excès d’air sont, avons-nous dit, à une température de 700 à 800 degrés centigrades et même de 1 000 à 1100 degrés centigrades avec les nouveaux grands fours de 4 000 HP. Cette température est beaucoup trop élevée pour permettre leur intro-
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- - (luction immédiate dans les tours d’absorption ; on les refroidit jusqu’à 40 degrés centigrades environ, en les faisant passer d’abord sous de grandes chaudières dont la vapeur sera utilisée dans des bacs de concentration que nous décrirons plus loin ; puis dans un réfrigérant à tubes en aluminium (on a choisi ce métal afin qu’ils ne soient pas attaqués) ; l’air chauffé au contact de ces tubes est envoyé aux fours. Quant aux gaz refroidis, ils arrivent dans une tour en tôle garnie de briques réfractaires où se continue et s’achève leur oxydation, aux dépens de l’oxygène de l’air; puis ils pénètrent dans les hautes tours d’absorption ; celles-ci sont de deux sortes : les unes en granit de Dram-mensfjord, inattaquable à l’acide, avec joints en amiante et silicate de soude ; les autres simplement en bois.
 - Les tours en granit, au nombre de trois, ont 30 m2 de section et 20 m de hauteur ; elles sont remplies de morceaux de quartz qui sont continuellement arrosés par une dissolution acide ; les gaz traversant successivement les'trois tours sont mis en contact suivant une marche méthodique, avec de l’acide de plus en plus dilué. De là sorte, on extrait du bas de la tour d’entrée l’acide le plus concentré, contenant jusqu’à 500 gr Az03H par litre, tandis qu’on fait arriver de l’eau pure en haut de la tour numéro 3. Si l’on doit fabriquer seulement du nitrate de chaux, il est inutile de pousser plus loin la concentration et, en pratique, on soutire, l'acide contenant seulement 300 à 400 gr Az03H par litre.
 - La manoeuvre des liquides se fait automatiquement au moyen de monte-jus à air comprimé en poterie inattaquable aux acides.
 - A la sortie de la dernière tour de granit, il reste encore environ un quart d’oxyde d’azote non dissous; pour le retenir on a recours à un absorbant plus énergique que l’eau, c’est-à-dire à une dissolution de soude ou de chaux. Cette absorption se fait dans deux tours en bois remplies de galets naturels ou de morceaux de granit; elle est presque complète, si bien que l’on ne perd dans F atmosphère qu’un gaz contenant 4 0/0 de l’azote combiné ; on a donc finalement recueilli dans l’ensemble des tours de 96 0/0 des composés nitrés.
 - Le liquide sortant des tours en bois est un mélange de nitrite et de nitrate de chaux si l’on a employé un lait de chaux. On traite ce mélange par de l’acide nitrique emprunté à la fabrication même ; l’acide nitreux qui se dégage est envoyé aux appareils d’absorption et on obtient finalement du nitrate de chaux.
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 - Si l’on a utilisé, pour arroser les tours en bois, une dissolution de carbonate de soude, comme cela a lieu généralement, on concentre la lessive obtenue et on sépare par cristallisation le nitrite de soude, produit très apprécié dans l’industrie des matières colorantes.
 - Quant à l’acide nitrique extrait de la première tour d’absorption en granit, il est à un degré trop faible pour être livré tel quel à l’industrie. On pourrait le concentrer afin de l’amener aux degrés commerciaux de 36 et 40 degrés Baumé et, effectivement, il en a été livré en Norvège dans ces conditions. M. Eyde prétend arriver même à une concentration de 96 0/0 Az03H ; mais je ne sache pas que, jusqu’ici, les usines de Notodden aient produit et vendu de l’acide très concentré; elles préfèrent généralement utiliser le liquide tel qu’il sort des tours pour fabriquer du nitrate de chaux.
 - A cet effet, on fait arriver le liquide acide dans des cuves en granit remplies de calcaire grossièrement concassé, lequel est rapidement attaqué ; quand la dissolution est bien neutre — ce que l’on réalise par une légère addition de lait de chaux — on la concentre par évaporation dans des appareils Kestner, au moyen de la vapeur produite dans les chaudières chauffées, avons-nous dit plus haut, par les gaz sortant des fours. La matière maintenue en fusion jusqu’à la température de 145 degrés centigrades, peut être coulée dans des cylindres en tôle mince où elle se prend en masse par refroidissement ; elle est ainsi expédiée aux fabricants de produits chimiques ; mais le plus généralement elle est solidifiée dans des bacs en fonte, puis concassée, broyée et mise en fûts de 100 kg pour être livrée à l’agriculture. La suite de ces opérations est indiquée dans les figures 3 et 4.
 - Le nitrate de chaux ainsi obtenu contient 13 0/0 d’azote en moyenne et il constitue un excellent engrais : les essais faits tant en France qu’à l’étranger ont été concluants à cet égard.
 - M. Malpeaux, directeur de l’Ecole d’agriculture de Berthonval, a entrepris une étude comparative entre le nitrate de soude et le nitrate de Norvège ; pendant plusieurs années, il a fait des expériences sur des cultures variées: blé, orge, betteraves sucrières, pommes de terre, œillette, oignons.
 - « Nous pouvons conclure, dit-il (1), de nos differentes expé-
 - (1) Rapport du Conseil Général du Pas-de-Calais (session 1908).
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- - Fig. 3. — Usines de Notodden. Schéma de la fabrication des produits azotés.
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- - » riences, que le nitrate de chaux, tel que le livre la fabrique » norvégienne de Notodden, équivaut au moins complètement au » nitrate de soude. Tandis que le premier apporte à la plante le » nitrate de chaux tout formé, lui offrant à la fois de l’azote » nitrique et de la chaux, le nitrate de soude se transforme dans ». le sol en nitrate de chaux, se séparant ainsi de la soude inu-» tile pour la végétation. C’est donc sous la forme de nitrate de » chaux que nos récoltes utilisent l’azote et il n’est pas étonnant » que, dans certaines conditions, l’action du nitrate norvégien » soit supérieure à celle du nitrate de soude. »
 - L’opinion des savants et des agronomes étrangers concernant les qualités du nitrate de chaux paraît aussi nette que celle de leurs collègues français.
 - A poids égaux de nitrate de chaux et de nitrate de soude, soit de 100 à 300 kg à l’hectare, suivant les récoltes, on a obtenu des résultats identiques, bien que le nitrate de soude contienne, on le sait, 2 à 3 0/0 de plus d’azote, soit 15 à 16 au lieu de 13 0/0. Aussi dans certains: pays, en Allemagne notamment, paie-t-on le nitrate de chaux le même prix que le nitrate de soude. Il n’en est pas de même en France, où l’on tient compte de la teneur en azote. Si, par exemple, le nitrate de soude vaut de 21 à 21,50 f les 100 kg, en sacs, à Dunkerque, on vend le nitrate de chaux de 18 à 19 f les 100 kg, en fûts, à Rouen.
 - La seule petite infériorité du nitrate de chaux est qu’il est hygroscopique, c’est-à-dire avide d’eau, ce qui le rend difficile à étendre par les temps humides, surtout avec les semoirs mécaniques. Il faut en tous cas avoir bien soin de n’ouvrir les fûts qu’au moment de l’emploi; d’ailleurs,on cherche, par différents moyens, à diminuer l’hygroscopicité du produit.
 - Quant au prix de revient, il est assez difficile à déterminer, car il dépend surtout d’un élément très variable suivant les régions : le coût du cheval électrique. En Norvège, ce coût est exceptionnellement faible, on prétend qu’il n’atteint pas 35 f le cheval-an; aussi le nitrate doit-il revenir à 12 ou 13 fr. les 100 kg en fûts, soit 1 f par kilogramme d’azote au maximum.
 - M. Schlœsing fils a imaginé et breveté un procédé pour obtenir le nitrate de chaux directement, sans passer par l’acide nitrique et les opérations que nous avons indiquées. Il opère une simple et directe absorption des gaz nitreux par la chaux. Après avoir préalablement séché Pair entrant aux fours, il fait arriver les gaz sortant de ce four et refroidis à une température variant
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- - Bâtiment des Fours Bâtiment de Concentration Bâtiment des Tours
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 - Réservoirs à acide
 - H "Réservoirs âacLfe
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 - Fig. 4. — Plan de l’Usine de Notodden (nouvelle usine).
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 - entre 300 et -400 degrés, dans de grandes chambres en tôle contenant de la chaux préparée de la manière suivante: on éteint de la chaux ordinaire, on la moule en agglomérés que Ton fait ensuite recuire à la température de déshydratration. Ces agglomérés, en forme de grosses pastilles, ont la propriété d’absorber très facilement les vapeurs nitreuses à la température de 300 ou 400 degrés. On arrive même à une absorption totale des oxydes d’azote, et cela avec des appareils de capacité beaucoup moindre que dans les autres procédés ; de plus, le nitrate obtenu a une teneur en azote de 14,5 à 15; enfin, l’opération ne demande qu’un matériel assez simple et entraîne par suite une notable économie dans les installations industrielles.
 - Une expérience en petit a été faite cà Notodden de ce procédé et elle a confirmé tout ce que M. Schlœsing avait annoncé. Il y a donc lieu de penser qu’une application en grand sera bientôt tentée.
 - 3° Procédé Pauling.
 - Décrivons maintenant le troisième procédé pratique de fixation de l’azote, celui du professeur Pauling.
 - Après de nombreux et longs essais de laboratoire. M. Pauling fit, en 1904, une première installation dans les établissements de la Société Salpetersaure, à Patsch, près Innsbruck, en Autriche. Depuis, il a apporté à son procédé une série d’améliorations, si bien qu’il est arrivé à le rendre vraiment industriel.
 - En 1908, une Société française « la Nitrogène » a acquis la licence du procédé Pauling pour la France, et l'exploite dans une usine récemment édifiée à la Roche-de-Rame, près Briançon (Hautes-Alpes).
 - Nous avons pu visiter cette usine et nous allons essayer de la décrire tant d’après nos observations que grâce aux renseignements qui nous ont été obligeamment communiqués par M. Mollard, administrateur délégué, et son ingénieur, M. Gros.
 - Pénétrons d’abord dans la belle et vaste salle des fours. Ceux-ci apparaissent à peu près carrés (la section al m X 1,20 m) hauts de 3 m et réunis par groupe de trois. Construits en simple maçonnerie de briques réfractaires avec armatures de fer, ils présentent à première vue deux grandes qualités : la simplicité et la robustesse. La partie essentielle est constituée par une gaine verticale en briques réfractaires dans laquelle sont placées
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 - Loup Paullny.
 - les deux électrodes en fonte d’acier, creuses et disposées suivant la forme d’un parafoudre à cornes (fig. 5); elles sont réversibles et interchangeables; au-dessous de l’intervalle qui sépare ces deux électrodes, et dans le même plan vertical, débouche une tuyère T aplatie par laquelle arrive l’air comprimé et chaud, dont le jet sert à souiller l’arc.
 - Ici, il y avait à surmonter une difficulté ; il est nécessaire que l’intervalle séparant les deux électrodes soit suffisant pour laisser passer le puissant courant chair, mais en même temps il faut que celui-ci soit régulier et n’éteigne pas l’arc en l’allongeant. M. Pau-ling a eu l’ingénieuse idée de munir les électrodes principales d’électrodes auxiliaires mobiles formées par des couteaux de cuivre (fîg. 6) dont les extrémités peuvent être approchées [suffisamment pour amorcer l’arc et le rétablir lorsqu’il s’éteint, tout en ne disposant que d’une tension relativement faible.
 - Fig. 5.
 - Coupe horizontale
 - La position des électrodes est réglable par des vis de pression; celle des couteaux d’allumage par une crémaillère avec un
 - CL Electrodes fontoS b Couteaux cuivre
 - T Tuyère
 - Electrodes du four Pauling.
 - (Vue schématique)
 - pignon; la manœuvre se fait très aisément de l’extérieur du four, les électrodes et leurs plaques de pose sont protégées par des grillages mobiles.
 - Bull. ,6
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 - Sous l’influence du jet d’air lancé par la tuyère, l’arc jaillissant entre les couteaux de cuivre s’étale jusqu’au sommet des cornes des électrodes et produit une flamme de 1 m à 1,50m de hauteur. C’est au contact de cette flamme que se forme la combinaison de l’azote et de l’oxygène en vapeurs nitreuses et en oxyde d’azote. Afin d’obtenir un refroidissement rapide du mélange gazeux, on lait arriver dans le four, par de larges caniveaux inférieurs, un courant d’air à une vitesse convenable.
 - Les fours portent des regards vitrés permettant de voir l’arc, les couteaux, les électrodes et la tuyère, et ainsi de constater la bonne marche de l’appareil.
 - Les lames de cuivre durent vingt heures et peuvent être remplacées en deux minutes ; quant aux électrodes, leur remplacement est également facile ; elles servent 500 à 600 heures, grâce au refroidissement produit par une circulation intérieure d’eau froide, et 'aussi grâce à cette particularité intéressante, que la partie la plus chaude de la flamme électrique est la pointe supérieure, c’est-à-dire la plus éloignée.
 - Un orifice dans le canal de départ des gaz permet l’introduction d’un pyromètre pour mesurer la température.
 - Chaque four comprend deux arcs en série, utilisant du courant alternatif triphasé à la fréquence courante de 50 périodes et à la tension de 4000 volts ; il possède comme matériel électrique deux bobines de self, un petit transformateur et une boîte de manoeuvre ; le tout est placé en face des fours sur le pourtour de la salle ; la manoeuvre des manettes est simple et sans danger, je l’ai expérimentée moi-même. Dès que l’on ferme l’interrupteur, le four se met en marche normale; un homme suffit pour surveiller deux batteries de trois fours.
 - Neuf fours fonctionnent actuellement. La force absorbée par chacun est de 500 ch; mais on compte la porter à 600, puis à 700 ch. Leur rendement sera amélioré, ainsi qu’il résulte des essais faits à l’usine de Pratsch sur des fours de 1000 et même de 1500 chevaux.
 - Mais, supposons les fours en marche: nous avons dit que l’air arrivant dans ceux-ci par de vastes caniveaux inférieurs, et l’air insufflé par la tuyère, passent au contact de la longue flamme électrique où se produit la combinaison déjà indiquée. Le mélange gazeux contenant 1,15 à 1,20 0/0 d’AzO sort à une température de 700 à 750 degrés et pénètre d’abord dans une chambre de refroidissement où il cède une partie de sa chaleur
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 - à l’air qu’on introduit dans les fours ; puis il est envoyé dans deux tours en maçonnerie qui fonctionnent alternativement. Tandis que l’une sert à refroidir les gaz, l’autre est mise en communication avec l’air extérieur par une cheminée d’appel et elle se refroidit elle-même pour être remise en marche lorsque' l’autre est trop chaude, soit après six heures environ de fonctionnement.
 - Après avoir traversé un aspirateur qui produit un appel à travers les installations précédentes jusqu’aux fours, les gaz entrent vers 35 à 40 degrés centigrades dans une grande tour dite d’oxydation, en ciment armé, de 10 m de diamètre et de 22 m de hauteur. C’est là que se complètent et s’achèvent, par le grand volume, le mélange et un contact prolongé, la transformation des oxydes faibles en vapeurs nitreuses.
 - Une conduite en poterie conduit ensuite les gaz acides dans les tours d’absorption, au nombre de cinq. Ces tours, construites en briques réfractaires, contiennent à l’intérieur des substances inattaquables (analogues à ce qu’on emploie dans les glowers de l’acide sulfurique), sur lesquelles on fait couler de l’eau pure-ou de l’eau déjà acidulée, de manière à réaliser une absorption méthodique.
 - Une série de monte-jus automatiques en poterie sert à la manœuvre des liquides.
 - C’est dans la première tour que l’on a l’acide le plus concentré ; on peut admettre qu’on pousse la concentration à 5 degrés Baumé dans la cinquième tour, à 8 degrés dans la quatrième, à 12 degrés dans la troisième, à 15 degrés dans la deuxième, et enfin à 25-30 degrés dans la première, ce qui correspond à 35-40 Az03H 0/0.
 - L’acide de cette première'tour est amené dans des coupelles en porcelaine, placées dans une sorte de four Benker, où il se concentre sous l’influence des gaz chauds dérivés directement des fours. La vapeur d’eau entraînée se rend avec les gaz refroidis dans une des tours d’absorption ; quant à l’acide concentré, il passe dans un serpentin réfrigérant en poterie avant d’être envoyé dans de grandes jarres formant réservoirs, d’où il est soutiré pour être mis en touries et expédié.
 - Cet acide contient jusqu’à 60 ou 62 As03H et pèse par conséquent 38 à 40 degrés Baumé, ce qui est un bon degré commercial. En voici un échantillon que j’ai prélevé moi-même : son degré Baumé est 38,9 à 15 degrés centigrades.
 - A l’usine d’Innsbruck, des appareils spéciaux permettent,
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 - parait-il, de pousser la concentration de l’acide nitrique jusqu’à 97 0/0 Az03H, ce qui correspond à plus de 48 degrés Baumé. On se propose de produire aussi de l’acide concentré à la Roche-de-Rame.
 - A leur sortie des tours d’absorption, les gaz non condensés sont envoyés dans des tours en bois où ils traversent une dissolution de soude avant de s’échapper dans l’atmosphère. On obtient ainsi une certaine quantité de nitrite de soude qui, après concentration, cristallisation et turbinage, est livré au commerce sous forme de cristaux 97-98 à 0/0 de pureté.
 - L’utilisation de l’AzO produit aux fours s’élève au total à 96 0/0 en marche normale; le rendement est de 65 à 70 g d’Az03H par kilowatt-heure d’énergie dépensée, soit 550 à 600 kg par kilowatt-an ou encore 1000 kg environ d’acide nitrique 36 du commerce, comme dans les fours norvégiens.
 - Quant aux prix de revient, répétons qu’ils dépendent surtout du coût de la force employée; les indications un peu vagues que nous possédons à ce sujet ne nous permettent de donner aucun renseignement à ce sujet.
 - Toutefois, le four Pauling nous a paru simple, bien compris, d’un entretien relativement peu élevé, et l’ensemble du procédé doit être pratique ; il semble d’ailleurs qu’à l’usine de Pratsch, en particulier, on soit arrivé à une marche régulière et véritablement industrielle.
 - L’usine de la Roche-de-Rame, comme les autres usines similaires, produit sur le visiteur une impression singulière : très peu de personnel, pas de bruit en dehors du bâtiment des fours et, surtout, pas de matières premières, celles-ci se réduisant, en effet, à l’eau et à l’air, dont l’entrée ne se remarque pas.
 - Mais il y a un élément très important qui pénètre discrètement par quelques fils de cuivre ou d’aluminium : la force électrique. Il joue un rôle prépondérant dans le prix de revient, cela se comprend sans peine d’après les chiffres de rendement au kilowatt-an indiqués plus haut; puisqu’il faut une force de 1 kw-an pour produire seulement 1 t de nitrate de chaux à 13 Az; on doit donc se le procurer en grande quantité et à bas prix : aussi a-t-on eu partout recours à la houille blanche.
 - A la Roche-de-Rame, on utilise la chute d’eau de la Biaisse, affluent de la Durance; on a installé quatre groupes de 2 000 ch et l’on cherche à réunir d’autres forces beaucoup plus considérables.
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 - Mais, sous le rapport du coût de la force naturelle, la Norvège est un pays privilégié ; c’est pour cela qu’on a de suite songé à y créer l’industrie nouvelle et qu’une puissante Société, la Société Norvégienne de l’Azote, au capital de 41 millions, y a installé des usines.
 - « La Norvège, en effet, est parcourue le long de sa côte occi-» dentale par une longue chaîne de montagnes où s’arrête l’hu-» midité des vents tiédis au contact du golf Stream et où naissent » aussi d’innombrables rivières. Celles-ci descendent des régions » élevées jusqu’au niveau de la mer sans avoir parcouru des » distances bien grandes, et, dès lors, on comprend que les » hautes chutes y soient fréquentes. De plus, la configuration du » terrain est telle que sur le* trajet des cours d’eau se rencon-» trent des lacs parfois très étendus dont l’existence favorise » tout particulièrement la régularisation des débits (1). »
 - Pour ces diverses raisons, on peut obtenir en Norvège, dans des conditions bien choisies, la force à bon marché, soit pour une dépense d’installation voisine, paraît-il, de 200 f le cheval.
 - C’est en 1905 que commença à fonctionner, à Notodden, la première usine chimique, usine d’expérience, avec une force de 2 500 ch.
 - En 1908, la chute de Svaelgos était aménagée et envoyait à Notodden une force de 40 000 ch, ce qui permit de produireTan dernier, avec les trente-cinq fours existants, 20 000 t de nitrate de chaux, 3 000 t de nitrite de soude et 2000 t d’acide nitrique.
 - La chute de Lienfos portera prochainement à 55 000 ch la force disponible à Notodden.
 - La Société Norvégienne de l’Azote fait, en outre, aménager la magnifique chute de Rjukan, d’une puissance totale de 220000 ch, et elle installe en même temps les usines chimiques de Saaheim.
 - On compte qu’au cours de l’année 1911, ces usines fonctionneront avec la moitié de la force, et qu’en 1913 ou 1914, elles pourront utiliser la puissance complète, soit 220 000 ch.
 - Enfin, la Société a acquis d’autres chutes : Wamma, Matre, Tyrin; si bien que finalement elle disposera, dans un avenir plus ou moins éloigné, d’une force totale approchant de 500000 ch.
 - Mais la Norvège n’est pas le seul pays d’Europe où l’on puisse trouver des chutes importantes susceptibles d’être utilisées. En
 - (1) M. Schloesing. Comptes rendus de l'Association Française pour l'Avancement des Sciences, 1907. ' -
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 - France, en particulier, nous avons encore de belles forces hydrauliques disponibles dans les Alpes et dans les Pyrénées, et bien que le coût du cheval installé soit sensiblement plus élevé qu’en Norvège, on doit pouvoir arriver à un prix de revient rémunérateur, si l’on obtient des licences à bon compte ; il est donc probable que d’autres Sociétés suivront l’exemple de la Compagnie La Nitrogène et construiront en France des usines employant l’un des procédés décrits pour fixer l’azote de l’air.
 - Nous devons l’espérer comme Français : d’abord parce que le nitrate produit remplacera, à poids égal, le nitrate de soude que nous achetons à l’étranger et qu’ainsi la valeur marchande des achats restera dans notre pays; en second lieu, au point de vue patriotique, parce que, en cas dé’ guerre, si les importations de nitrate de soude étaient suspendues, il y aurait un intérêt primordial pour notre industrie chimique, et en particulier pour nos poudreries nationales, à trouver en France, soit sous forme d’acide nitrique, soit sous forme de nitrate, une matière première qui leur est indispensable.
 - La fixation de l’azote, due à la féconde collaboration du savant et de l’ingénieur, constitue une des belles découvertes des temps modernes, une des plus utiles, sans doute, pour l’agriculture. Celle-ci n’a plus à craindre de manquer, à une date même très lointaine, des engrais azotés dont elle a un impérieux besoin pour nourrir le genre humain. En effet, si les gisements de nitrate ou bien si les autres sources d’azote viennent jamais à s’épuiser, les agriculteurs trouveront dans le nitrate de chaux artificiel une matière fertilisante inépuisable, car elle pourra être produite tant que la terre sera entourée de son atmosphère et qu’elle renfermera du calcaire, tant que les mers dégageront des vapeurs dont la condensation en neige ou en pluie formera des torrents qui se précipitent des montagnes. .
 - Et ainsi sera réalisé un vœu de notre éminent Président, M. Reumaux, lequel nous disait, au soixantième anniversaire de la Société, que « nous devions faire la conquête de la nature par la nature elle-même ».
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- - L’INTÉRÊT ÉCONOMIQUE
 - DKS
 - WAGONS DE GRANDE CAPACITÉ11
 - PAR
 - M. Pierre ARBEL
 - Le désir légitime de l’Industrie et du Commerce de voir diminuer les tarifs qui grèvent leurs transports n’est pas seulement basé sur la nécessité de la diminution du prix de revient, mais aussi sur la possibilité d’une pénétration plus lointaine de leurs produits. C’est à ce deuxième point de vue que l’intérêt des Compagnies de Chemins de fer est le plus identique à celui des expéditeurs.
 - Toutefois, étant données les charges croissantes que les Pouvoirs Publics ajoutent quotidiennement aux frais d’exploitation des Compagnies de Chemins de fer, il est évident que pour tout esprit impartial la limite des concessions que peuvent faire les industries de transport aux intérêts du Commerce et de l’Industrie est à peu près atteinte, et qu’il faut envisager toute concession nouvelle comme devant être la contrepartie légitime et justifiée, d’économies réalisées dans les conditions d’exploitation, que le Commerce et l’Industrie apporteront,eux-mêmes, parleur coopération, aux Compagnies de Chemins de fer.
 - C’est, cette idée générale, si grosse de. conséquences, que nous voudrions développer ici (1), en examinant l’intérêt économique des wagons de grande capacité, et nous voudrions le faire au triple point de vue :
 - T° De l’intérêt des Compagnies ;
 - 2° De l’intérêt des particuliers ;
 - 3° De l’étude des meilleurs principes de tarification à. appliquer aux wagons de grande capacité.
 - (1) Voir procès-verbal de la séance du 17 juînl910, page 367.
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 - Nous chercherons surtout à donner à cette étude un caractère essentiellement pratique, permettant à ceux qui ont le souci et la responsabilité de la direction de grosses affaires de mines, minières ou métallurgie, comme aussi à ceux qui ont à s’occuper du transport de matières pondéreuses de toute nature, provenant de récoltes saisonnières ou d’arrivages dans les ports, de recueillir des indications précises et certaines sur les résultats déjà obtenus, et sur ceux que l’on peut obtenir par voie d’assimilation.
 - C’est donc surtout une étude de vulgarisation que nous désirons faire, nous excusant à l’avance si, forcément, l’on y trouve des redites et des choses connues.
 - Il serait superflu de revenir sur l’historique des wagons de grande capacité, il suffit'de rappeler ci-dessous, en note, la liste des ouvrages: conférences ou articles qui ont traité de cette question (i).
 - Pourtant, il nous paraît nécessaire de préciser en quelques mots ce que doit être le principe de la grande capacité, avant d’en examiner les conséquences économiques.
 - Principe de la grande capacité.
 - Lors de la communication que nous avons faite à la Société de l'Industrie minérale de Paris, le 21 janvier 1904, nous formulions
 - (1) Rapport de M. Marché (Poids mort dans les transports par chemins de fer. — Son influence sur le prix de revient des transports) (1872) ; Rapport du Congrès international des Chemins de fer (1889) : Note de M. Flamand, Ingénieur de la Compagnie de l’Est (1898); RapportdeM. Lorée, directeur des Pennsylvania Lines (1900) ; Bullelindes Ingénieurs Civils (Discours de M. Salomon) (avril 1902) ; Revue technique {Rapport du colonel Fix) (1904) ; Revue des Chemins de fer (Rapport de M. Moffre, Ingénieur en chef du matériel et traction de la Compagnie du Midi) (Avril 1904) ; Revue des Chemins de Fer (Rapport de M. Félix Sartiaux, de la Compagnie du Nord) (Août 1904); Bulletin des Ingénieurs Civils (Communication de M. Biard, Ingénieur principal delà Compagnie de l’Est) (1905); Railroad Gazette (Septembre 1908, juin 1905, juillet 1906, février 1907) ; Bulletin d'information (page 339) (15 novembre 1906) ; New England Railroad Club (9 octobre 1906) ; Railway Gazette (page 661) (21 décembre 1906) ; Bulletin d'information (31 mai 1907) ; The Bulletin of the am Iron and Steel a sensation (1er mai 1907) ; The American Engineer (Mai 1907) ; Revue Générale des Chemins de Fer (Août 1907); lngegneria Ferroviaria (N°3, 1907) ; lngegneria Ferroviaria (RapportdeM. Silvi, sur le wagon type Arbel des Chemins de fer de l’Etat Italien) (Mars 1908) ; lngegneria Ferroviaria (16 novembre 1908) ; Communication faite par M. Arbel, à la Société de l’Industrie minérale (Janvier 1904); Rapport de M. Henry au Congrès international des pétroles à Bucarest (Septembre 1907) ; Moniteur du Pétrole Roumain, n° 9 (2 avril 1908) ; Communication faite par M. Henry au premier Congrès international du Froid (Octobre 1908) ; Conférence deM. Arbel aux Ingénieurs Civils, à Bruxelles (Mai 1909) ; Note de M. Arbel sur les wagons réservoirs de grande capacité, parue dans la Railway Gazette (Il août 1909).
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 - le principe qui a fait chercher dans tous les pays, l’utilisation de la plus en plus grande capacité du matériel de la façon suivante :
 - L'utilisation du rendement maximum d'un outil de transport.
 - Ce qui veut dire que, pour un poids déterminé d’une marchandise à transporter, on doit utiliser un matériel aussi léger que possible, afin de diminuer les frais de traction d’une masse improductive: le poids du véhicule.
 - Le transport d’une tonne de marchandise à la distance d’un kilomètre coûte plus ou moins suivant les conditions de tare dans lesquelles il est fait, et suivant le plus ou 'moins grand nombre de tonnes de poids mort qu’on transporte avec la tonne payante.
 - Le wagon de grande capacité peut donc être défini : celui qui permet de transporter le plus grand poids ou le plus grand volume pour un minimum de poids porteur, et le rendement maximum de ces wagons ne doit avoir pour limite que ce que le type et la nature des voies sur lesquelles ils sont appelés à circuler, permettent de porter par essieu.
 - On peut admettre que la voie normale, dans tous les pays d’Europe, supporte au moins 141 par essieu, et comme le matériel de grande capacité entraîne forcément l’emploi de bogies, c’est-à-dire quatre essieux par véhicule, c’est donc une charge de 56 t (chargement et tare compris) que l’on peut admettre d’une façon normale pour ce genre de véhicule.
 - Ajoutons pourtant que nous avons fait en France des wagons de 50 t pour la Compagnie du Midi, et que nous étudions en ce moment un type de 60 tonnes.
 - La possibilité de faire un wagon léger et résistant fut successivement étudiée par les partisans du matériel en bois et du matériel métallique. Sous l’influence de la charge et de la distance des points d’appui, le bois prenait des flexions et surtôut des torsions qui en diminuaient la résistance. L’emploi des profilés métalliques, par l’obligation de prendre en tous points d’une même barre la section la plus forte nécessaire pour résister à l’effort maximum en un point, amena rapidement une augmentation dans le rapport de la tare à la charge.
 - Il appartenait à l’Anglais Fox de trouver la formule ingénieuse et élégante de la réalisation pratique des tracés théoriques d’égale résistance.
 - Ce fut l’emploi de la tôle emboutie dans le matériel de chemins
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 - de fer qui permit de donner à chaque point d’une pièce déterminée la section exacte correspondant à l’effort calculé en ce point.
 - La base essentielle du mode de réunion des pièces qui rentrent dans la construction de ces wagons, consiste dans la fermeture des extrémités de ces pièces par emboutissage, de façon à assurer leur emboîtement et leur sustentation les unes par les autres, pour réduire au minimum la fatigue des rivets.
 - Cette disposition a obtenu une justification éclatante dans la pratique des châssis d’automobiles.
 - Ajoutons que le travail demandé à la tôle par l’emboutissage constitue dans la pratique une épreuve démonstrative de la bonne qualité éventuelle de chaque pièce.
 - Nous ne voudrions pas être accusé de faire un plaidoyer en faveur d’une méthode de construction particulière, mais il est intéressant de démontrer que des progrès dans la fabrication et dans la construction peuvent amener des économies de traction qui légitiment des économies de tarifs.
 - INTÉRÊT ÉCONOMIQUE POUR LES CHEMINS DE FER DE DÉVELOPPER CE GENRE DE VÉHICULE
 - AVANTAGES QUI RÉSULTENT DE LEUR EXPLOITATION
 - Quels sont les avantages que les Services de l’Exploitation, du Matériel, de la Traction, retirent de l’usage du wagon de grande capacité.
 - Service de /’exploitation. — La méthode la plus rationnelle pour mettre en relief l’intérêt économique des grands wagons est évidemment celle qui consiste à comparer un train habituel v d’exploitation, avec un train Y de même tonnage, brut, constitué uniquement avec le matériel de grande capacité.
 - Supposons un train de houille. Prenons ce train chargé à la mine, conduisons-le jusqu’à destination, et ramenons-le à vide à la gare de départ.
 - Nous admettrons, pour rester dans le domaine de la pratique, une locomotive susceptible de remorquer un tonnage brut de 800 t, et sur. un parcours de 250 km.
 - La composition de ces trains Y et v, en tenant compte des
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 - tares respectives de 6 t et de 15 t, pour les wagons de 10 et de 40 t, comprend 50 wagons de 10 t contre 15 wagons de 40 t.
 - Nous ferons également la comparaison de ces deux sortes de véhicules avec des wagons de 40 t à tare lourde de 18 t représentant, en somme, 2 wagons de 20 t.
 - La diminution du nombre des véhicules entraîne celle du nombre des freins gardés, variable suivant les réseaux et les déclivités.
 - Quant à la charge utile transportée, au lieu d’être de 50 X 10, c’est-à-dire de 500 t, elle devient, pour chacun de ces transports assurés par des trains Y de 15 X 40 — 600 t.
 - Cette majoration de rendement qui constitue le point saillant de la substitution de ces deux types de véhicules dans un train complet, permet donc de transporter 100 t de marchandises payantes au lieu de 100 t de matière inerte, avantage provenant uniquement de la réduction du poids mort des véhicules à bogies. Le service de l’exploitation pourra tirer de ce chef une augmentation de recette correspondant à la taxation de ces 100 t de marchandises.
 - Au retour à vide, ces deux trains accusent respectivement le tonnage de :
 - 50 X 6 = 300 t pour les trains v contre :
 - 15 X 15 = 225 t pour les trains Y.
 - Recherchons quelle peut être de ce fait l’augmentation de recette, par tonne kilométrique de ce train, tant à l’aller qu’au retour, pour le parcours de 250 km.
 - Dans.le cas du train v, le tonnage kilométrique atteint à l’aller :
 - 50 wagons (10 — 6 t) X 230’km—, . . 200 000 tonnes kilom.
 - Au retour :
 - 50 wagons X 6 t X 250 km = .'... 75000 —
 - Soit au total (aller et retour) . 275000 tonnes kilom.
 - Par contre, le train Y atteint un tonnage kilométrique à l’aller de :
 - 15 wagons (40 15 t) X 250 km =r . . 206 250!tonnes kilom.
 - Au retour :
 - 15 wagons X 15 t X 250 km =. . . . 56250 —
 - Soit au total (aller et retour) , 262 500 tonnes ldlom.
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 - Ainsi, un train Y, tout en ayant transporté 100 t de marchandises supplémentaires payantes de plus que le train y, n’en aura pas moins économisé à la Compagnie de chemins de fer les frais de traction inhérents à 275 000 — 262 500 = 12 500 tonnes kilométriques.
 - Passons maintenant à la recette par tonne kilométrique de chacun de ces trains.
 - Pour fixer les idées, prenons la taxe moyenne de la tonne kilométrique de la houille admise par les différentes Compagnies, et qui est voisine de 0,025 f pour une distance de 250 km.
 - Le train v, transportant comme nous l’avons dit 5001 à 250 km, assure une recette de :
 - 500 t X 250 km X 0,025 f = 3 125 f.
 - De même que le train Y, qui, lui, transporte à la même distance 600 t de marchandises payantes, réalise une recette de :
 - 600 t X 250 km X 0,025 f = 3 750 f.
 - Ces deux recettes de 3125 f et de 3 750 f correspondent aux deux trains en charge, sans aucune majoration pour le retour que nous avons supposé devoir sé faire à vide.
 - Le tonnage kilométrique de chacun de ces trains étant respectivement de 275 000 tonnes kilométriques pour la recette de 3125 f, et de 262 500 tonnes kilométriques pour la recette correspondante de 3 750 f, nous en concluons que la recette de la Compagnie par tonne kilométrique est de :
 - 0,011 f pour le train v, et de :
 - 0,014 f pour le train Y.
 - C’est donc pour la Compagnie une augmentation de recette de 0,003 f par tonne kilométrique, résultat immédiat de la réduction de poids mort des véhicules. De sorte que pour un transport de 100 000 t de marchandises à 250 km, le bénéfice pour la Compagnie, résultant de la comparaison de ces trains est de 50 000 f en faveur des wagons de 40 t tarant 18 t et de 75000 f en faveur des wagons de 40 t tarant 15 t.
 - Il est d’autres avantages intéressant également le service de l’exploitation et qui dérivent uniquement de la construction même de ce matériel.
 - Revenons à la comparaison des deux trains v et Y; l’un comprend 50 véhicules de 7 m de longueur, soit une longueur de
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 - 350 m de train ; par contre, le train Y n’a que 15 véhicules de 12,75 m, soit pour le train complet 191,25 m, c’est-à-dire une économie de longueur de 160 m ou 45 0/0. .®>
 - Ainsi, lorsqu’une locomotive manœuvre un train de 800 t composé de 50 wagons de 10 t, il est nécessaire que les voies de garage ou de triage aient au moins 300 m de longueur. Il suffît qu’elles aient 180 m pour un train de même tonnage chargé dans les wagons de 40 t.
 - Un tel résultat n’intéresse pas seulement les Compagnies de chemins de fer, mais bien aussi les industriels et Compagnies minières qui, lors d’installations nouvelles ou d’agrandissements, peuvent escompter une économie très sensible au point de vue des frais d’établissement des voies pour l’utilisation de ce wagon.
 - Une telle réduction de longueur des trains met en évidence les avantages suivants :
 - Meilleure distinction des signaux acoustiques et optiques;
 - Plus grande sécurité dans le refoulement des trains;
 - Risques moindres d’accidents aux attelages des wagons, lors de la formation ou de la coupure des trains;
 - Plus grande rapidité dans le triage de 15 wagons au lieu de 50.
 - Moindre encombrement des voies de triage, de garage et des quais à marchandises.
 - Formation plus rapide des trains, au départ en charge, ou au retour à vide.
 - Il est une autre économie très appréciable au point de vue exploitation, c’est celle qui résulte des frais de solde et de déplacement des convoyeurs de trains, c’est-à-dire des serre-freins, dont le nombre peut être réduit dans les trains Y comme nous l’indiquions plus haut.
 - Les wagons à bogies s’inscrivent très aisément dans les courbes, et se prêtent mieux aux grandes vitesses que le matériel à essieux indépendants. C’est encore une grande facilité donnée à l’exploitation que de lui permettre la possibilité d’assurer des trains de marchandises à grande vitesse avec son matériel à bogies.
 - Enfin, ce qui doit la préoccuper dans la période de crises de transport, c’est d’assurer le plu§ rapidement possible l’enlèvement des marchandises. Or les grands wagons, d’après les chiffres indiqués ci-dessus, permettent, pour un même tonnage brut derrière la locomotive, d’enlever 100 t de marchandises de plus que le train v.
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 - Bénéfice d’exploitation pour les Compagnies de Chemins de fer
 - dérivant de U utilisation des wagons de grande capacité en tôle d'acier emboutie. Exemple : Distance = 250 km.
 - Charge utile 10 TONNES 40 TONNES
 - 1. Composition DES TRAINS.
 - Type ( Tare sans frein à vis. . t 5,900 18,0 15,0
 - du wagon ( — avec frein . . . . t | Tonnage total remorqué par la loco- 6,500 18,5 15,5
 - i motive t 800 (1) 815,0 825,0
 - 1 Nombre de wagons à frein à main . . 38 10 11
 - 1 — à frein à vis 1/4. . 12 4 4
 - | — dans la rame. . . 50~ 14 IF
 - R Tare moyenne d’un véhicule. . . . t 6,500 18,100 15,100
 - | Poids mort total du train 300 254 225
 - Charge utile ( en tonnes. ...... 500 560 600
 - transportée ( en tonnes kilométriques 125 000 140 000 150 000
 - Tonnage kilo-t aller en charge. . . . 250 000 203 700 206 250
 - métrique } retour à vide 75 000 63 750 56 250
 - pour 250 km ( Total aller et retour . 275 000 267 500 262 500
 - Diminution du tonnage kilométrique total » 7 500 12 500
 - II. Recette des trains.
 - Recette des Cies ( Par tonne kilom. . f 0,025 0,025 0,025
 - de ch. de fer ( Par train complet. . 3125 3 500 3 750
 - Augmentation de recette par train complet » 375 625 1
 - Recette par tonne kilométrique (aller et retour) 0,011 0,013 0,014
 - Augmentation de recette par tonne kilométrique de train )) 0,002 0,003
 - ; Bénéfice par 100000 t transportées à 250 km » 50 000 75 000
 - ' La, “oindre résistance du train et des attelages au passage dans les courbes permet a la locomotive de remorquer un tonnage brut.supérieur avec les wagons à bogies de grande capacité, qui. sont en nombre moindre que les wagons ordinaires.
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 - Bénéfice d’exploitation pour les Compagnies de Chemins de fer
 - dérivant de i’ utilisât ion des wagons de grande capacité en tôle d'acier emboutie. Exemple : Distance = 250 km.
 - 10 TONNES 40 TONNES
 - 111. Longueur i )ES TRAINS.
 - Composition du train : tare moyenne, t 6 18 15
 - T ( du wagon m 7 12,75 12,75
 - Longueur } ( de la rame m 350 190 190
 - Charge par mètre courant de voie, kg 2 300 4 600 4 350
 - Diminution de longueur du train en
 - mètres. . » 160 160
 - Diminution de longueur du train en
 - 0/0 » 45 45
 - IV. Puissance de trafic des trains.
 - Charge utile à transporter à 250 km. t • 100 000 100 000 100 000
 - Charge utile par train t: 500 560 600
 - Nombre de trains nécessaires .... 200 179 166
 - Réduction du nombre de trains. . . . )) 21 34
 - Augmentation de puissance de trafic 0/0 )> 10 17
 - Durée de circulation d’un train, aller
 - et retour à 250 km jours. 4 ' 4 1
 - Durée de transport des 100 000 t — 800 716 664
 - Diminution du temps de transport en
 - jours » 84 136
 - Diminution du temps de transport en
 - miois )> 3 4
 - Pour enlever d’assurer :
 - c’est-à-dire 34 trains de moins avec le matériel à bogies, soit la réalisation d’une augmentation de puissance de trafic de 17 0/0.
 - 11 en résulte, en outre, la conséquence forcée d’un moindre temps pour l’enlèvement de ces 100000 t.
 - 100 000 t de marchandises, il serait nécessaire 100 000
 - 500
 - ou 100 000 600
 - —- 200 trains v = 166 trains V
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 - En effet, la suppression de ces 34 trains qui demanderaient . au moins 4 jours d’évolution, aller et retour, pour parcourir leurs 500 km constitue un gain de temps en faveur des trains V, 34 trains X 4 jours = 136 jours, c’est-à-dire plus d’un mois et demi par rapport au train composé de wagons de 20 t tarant 9 t, et plus de quatre mois et demi par rapport au train v.
 - Ce gain de temps est très suffisant pour parer éventuellement à une crise de trafic.
 - Matériel et traction. — Les services du matériel et de la traction se trouvent également avantagés lorsqu’on utilise les grands wagons :
 - Meilleure utilisation de l’effort de traction, résultant de la facilité de roulement des bogies, car ce même effort de traction remorque une plus grande charge utile.
 - L’usure normale des organes du wagon se reporte sur un nombre moindre de ces organes :
 - 60 essieux au lieu de 100 ;
 - 120 boîtes à huile au lieu de 200 ;
 - 120 ressorts de suspension au lieu de 200;
 - 60 tampons au lieu de 200 ;
 - 50 crochets de traction au lieu de 100, etc.
 - Les approvisionnements et les pièces de rechange se trouvent également réduits.
 - Enfin, les frais d’entretien, sans être proportionnels au nombre des wagons, sont moindres pour 15 wagons que pour 50.
 - Cette question d’entretien a certainement beaucoup préoccupé le monde des chemins de fer et des industriels.
 - Beaucoup d’entre eux craignaient, en effet, que la nature même de cette construction en tôle d’acier emboutie n’entraînât l’obligation de recourir à des ouvriers spéciaux ou le renvoi des wagons détériorés au constructeur.
 - L’expérience qui a été faite, en Amérique et en France, démontre au contraire qu’aucun type de wagon ne subit plus facilement et plus économiquement les réparations nécessaires à la suite d’accidents, que les wagons emboutis.
 - Cette appréciation se trouve confirmée en France par les indications qui nous sont fournies par la Société de location de wagons de grande capacité, qui se charge de l’entretien du matériel loué ou vendu, moyennant un prix forfaitaire annuel inférieur à celui correspondant à l’entretien de quatre wagons de
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 - 10 t tel qu’il est estimé par les Compagnies : 85 f par wagon de 10 t.
 - Nous croyons avoir démontré surabondamment l’intérêt des Compagnies de chemins de fer à adopter et à développer l’emploi des wagons de grande capacité.
 - Compagnies de chemins de fer faisant usage des wagons de grande capacité.
 - Compagnie du Nord.
 - 175 wagons plates-formes de 40 t, tare : 12,5 t.
 - 80 wagons tombereaux de 40 t, tare: 13,5 t et 14,55 t.
 - Compagnie du Midi.
 - 60 wagons tombereaux de 50 t, tare : 15,4 t.
 - 200 plates-formes de 40 t, tare : 15,04 t.
 - Compagnie de l’Ouest.
 - 100 wagons tombereaux de 40 t, tare : 16,9 t.
 - Réseau de l’État.
 - 75 wagons tombereaux de 40 t, tare : 15 t.
 - Compagnie de l’Est.
 - 78 wagons plates-formes de 30 t, tare : 17,3 t.
 - 50 wagons de 30 t (service dé la voie), tare : 17,7 t.
 - 100 wagons plates-formes de 40 t, tare : 17,7 t.
 - 300 wagons plate formes de 40 t (en construction).
 - 50 wagons de 40 t (service de la voie).
 - État-Algérien.
 - 100 wagons tombereaux de 40 t, tare: 15,576 t.
 - Bull. 7
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- - — 98 —
 - État-Russe.
 - 1 000 wagons tombereaux de 40 t, tare : 15,97 t.
 - 1 000 wagons couverts de 40 t, tare : 18,5 t.
 - Madrid-Saragosse-Alicante.
 - 10 wagons plates-formes de 40 t, tare : 15,5 t.
 - État-Italien.
 - 100 wagons tombereaux de 40 t, tare : 16,4 t.
 - 100 wagons plates-formes de 40 t, tare: 14,175 t.
 - État-Roumain.
 - 142 wagons plates-formes de 40 t, tare : 15,13 t.
 - 10 wagons pétroliers de 400 hl, tare: 19,425, avec frein Westinghouse.
 - Chemin de fer de Bone-Guelma et prolongements.
 - 112 wagons tombereaux de 30 t (en construction).
 - 20 wagons de 25 tonnes (voie étroite), tare : 10,2 t.
 - L’économie de traction, de temps, d’entretien, de rapidité de transport, tout cela découle du mode de construction même du wagon, qui, tout en offrant la même résistance exigée par les Compagnies de chemins de fer, peut atteindre, par l’emboutissage, la tare normale la plus réduite.
 - En un mot, le wagon de grande capacité, de tare normale est le véhicule qui augmente la puissance de transport d’un réseau ; il est susceptible, sinon d’éviter, du moins d’enrayer dans une très large mesure les crises de trafic.
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 - Intérêt économique pour les particuliers de faire construire des wagons de grande capacité pour leur propre compte, en raison des tarifs spéciaux dont ils doivent bénéficier, et règles qui ont présidé à l’établissement de ces tarifs.
 - Les Compagnies de chemins de fer ayant constaté un abaissement notable de leur prix de revient de la tonne kilométrique lorsque les transports étaient assurés dans des wagons de grande capacité, ont recherché le moyen d’intéresser les particuliers à faire usage de ce matériel, en vue d’en assurer l’utilisation maximum.
 - Les transports en grande masse devaient évidemment être les premiers orientés vers cette utilisation d’un matériel forcément spécialisé.
 - Grâce à une modification de tarif, les industriels se sont alors vus intéressés à assurer des expéditions d’un tonnage de plus en plus élevé, et à des distances de plus en plus grandes.
 - Nous allons passer en revue le jeu de certains tarifs actuellement appliqués en France, et l’on pourra facilement en déduire quel intérêt primordial un particulier peut avoir à se procurer de tels wagons, qui lui permettent de réaliser de tels résultats.
 - Réseau du Nord.
 - Tarif P. V. 7 n° / bis. — La Compagnie du Nord dans son tarif houiller P. Y. 7 (livret n° 1 bis) a résolu ce programme par une formule assez simple dans laquelle elle fait intervenir successivement les trois données principales de la circulation du matériel, à savoir :
 - Le tonnage, la distance à l'aller, le retour à vide.
 - 1° Tonnage. — Il est fait une réduction pour les transports effectués aux prix et conditions du tarif P. Y. 7 (livret n° 1 bis) en wagons de 40 t, fournis par les expéditeurs ou les destinataires, de :
 - 5 0/0, plus autant de fois 1 0/0 que, l’expédition comprend de wagons de 40 t avec maximum de 10 wagons de houille ou
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- - 20 wagons de coke, 40 t de houille correspondant à 30 t de coke pour le chargement complet d’un wagon.
 - Prenons comme exemple une expédition de houille faite en wagons de 40 t fournis par les particuliers aux conditions du tarif spécial P. V. 7 Nord (livret spécial n° 1 bis) à une distance de 250 km.
 - Ce tarif limite le nombre des wagons de 40 t à 16 par train, soit une charge utile de 640 t pour le train.
 - Le prix indiqué par le tarif pour le transport de la tonne de houille à cette distance est (frais de gare non compris) de 6,50 f.
 - La réduction par tonne sera de 5 0/0 de ce prix plus autant de fois 1 0/0 que l’expédition comporte de wagons, soit 16 0/0; c’est-à-dire, en tout, 21 0/0.
 - La réduction sur le prix de transport de la tonne a donc pour valeur :
 - 6,50 f X 21 100
 - 1,365 f.
 - et sur le tonnage total de 640 t : 1,365 f X 640 = 873,60 f par train.
 - De la sorte, la Compagnie du Nord engage le particulier à faire des expéditions de plus en plus importantes en l’intéressant à sa cause, c’est-à-dire en lui accordant une part des économies qu’elle récupère dans ces transports.
 - 2° Distance. — Il est alloué, en déduction du prix de transport, une redevance de 0,05 f par wagon et par kilomètre en charge.
 - Dans l’exemple choisi, la redevance atteint, pour les seize wagons :
 - 0,80 f X 250 kg = 200 f par train.
 - 3° Réduction totale. — La réduction totale pour cette expédition en train complet sera donc de :
 - 873,60 f + 200 f = 1073,60 f.
 - réduct. proport, redevance.
 - Le prix total de l’expédition en wagons ordinaires de 10 t, fournis par la Compagnie, eut été de :
 - 6,50 f X 640 t = 4160 f (frais de gare non compris).
 - La réduction sur l’envoi est donc de 25,8 0/0.
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- - — 10J —
 - Tableau des bénéfices (réductions et redevances)
 - Dérivant de l’application du tarif P. V. 7 pour les transports de houilles dans des wagons de 40 t fournis par les expéditeurs ou les destinataires.
 - BASE DU TARIF P. V. 7 NORD EXPÉDITIONS PAR RAMES DE
 - EN WAGONS DE 40 T ~
 - livret spécial n° 1 bis 5 WAGONS ou 200 t 10 WAGONS ou 400 t 16 WAGONS ou 640 t
 - Réduction sur barème :
 - o 0/0 + autant de fois 1 0/0 qu’il
 - y a de wagons dans la rame . . 10 0/0 15 0/0 21 0/0
 - Redevance de 0,05 f par kilomètre
 - et par wagon f 0,25 0,50 0,80
 - Retour des wagons vides gratuit gratuit gratuit
 - Exemple : Dunkerque-Paris La Chapelle. Distance : 267 km
 - En wagons de 10 t :
 - Taxe à la tonne. . f 6,60 6,60 6,60
 - Taxe à la rame 1320 2640 4224
 - En wagons de 40 t :
 - Montant de la réduction par
 - rame 10 0/0,132 f 15 0/0, 396 f 21 0/0, 887 f
 - Redevance kilométrique en charge 0,25 x 367 0,50 X 267 0,80 X 267
 - pour 267 km f 67 134 213
 - Total à déduire f 199 530 1100
 - Économie à la tonne. . . . 1 1 1,32 1,72
 - Pour des expéditions de. . t 200 400 640
 - Économie annuelle par wagon de
 - 40 t : 1 voyage tous les 5 jours, soit, par an : 73 voyages ou 2920 t f 2 920 3 755 '5 020
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 - Ainsi, la Compagnie invite les expéditeurs à desservir leur clientèle à des distances de plus en plus grandes ; elle retire de ce fait un plus grand rendement du véhicule en augmentant sa durée de circulation par rapport à celle de son stationnement. Elle indemnise aussi, par cette réduction, le propriétaire du wagon des frais d’achat, d’amortissement et d’entretien qu’elle n’a pas à supporter.
 - 4° Retour à vide. — Les wagons renvoyés vides au point d’où ils ont été expédiés pleins, sont transportés gratuitement et ne sont soumis qu’à la perception des frais d’enregistrement et des droits fiscaux.
 - L’intention manifestée par cette gratuité est de provoquer sans retard le retour du wagon vide à son point de chargement, pour qu’il puisse reprendre au plus tôt son rôle utile d’instrument de transport.
 - La Compagnie du Nord a judicieusement reconnu que le sacrifice de la gratuité du retour à vide du véhicule lui était nécessaire, car si elle a tout l’intérêt du parcours en charge aux grandes distances, l’exploitant est, au contraire, intéressé à desservir et à satisfaire plus rapidement sa clientèle la plus proche.
 - On constate, d’après ces considérations, quelles économies peut réaliser une Compagnie de chemins de fer qui sait se placer sur le véritable terrain commercial, en laissant au progrès seul le soin d’abaisser ses tarifs.
 - Elle condense alors tous les avantages d’un matériel moderne et perfectionné, puis elle en partage les bénéfices avec celui qui sait lui retirer une part de ses charges, du capital d’achat, du capital d’amortissement, de l’entretien de ce matériel, etc., et c’est ainsi que, sans le moindre sacrifice, les Compagnies de chemins de fer peuvent accorder aux propriétaires de wagons de 40 t les indemnités équivalentes à celles exposées dans le tableau précédent.
 - Mais si la Compagnie du Nord a reconnu de telles compensations aux propriétaires de wagons, ce n’est pas sans une condition essentielle qu’elle jugeait intéressant de mettre en valeur, celle du moindre poids mort que pouvait avoir un wagon de grande capacité, répondant à toutes les exigences de construction des cahiers des charges unifiés des Compagnies de chemins de fer.
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 - Tableau des bénéfices (réductions et redevances)
 - Dérivant de l’application du tarif P. F. 413 N. O., pour le transport des minerais dans des wagons de 40 t fournis par les expéditeurs ou les destinataires.
 - EXPÉDITIONS PAR RAMES DE
 - BASE DU TARIF P. V. 113 N. 0. - — — .
 - EN WAGONS DE 10 T 5 WAGONS 10 WAGONS 16 WAGONS
 - ou 200 t ou 400 t ou 640 t
 - Réduction sur barème :
 - 5 0/0 -f autant de fois 1 0/0 qu’il
 - y a de wagons dans la rame . . 10 0/0 15 0/0 21 0/0
 - Redevance de 0,05 f par kilomètre
 - et par wagon f 0,25 0,50 0,80
 - Retour des wagons vides gratuit gratuit gratuit
 - Exemple : Isbergues-Le Chatellier. — Distance : 447 km
 - En ivagons de 10 t (Ch. II) :
 - Taxe à la tonne f 7,27 7,27 7,27
 - Taxe à la rame 1454 2 908 4652
 - En wagons de 40 t : Tarif P. V. 413 N.O. (Ch. 10)
 - La tonne 7,08 7,08 7,08
 - La rame 1416 2 832 4 531
 - Réduction par rame 141 425 951
 - Redevance par rame 112 224 357
 - Différence sur barême par rame . 38 76 121
 - Économie à la rame. . . . f 291 725 1429
 - Économie à la tonne 1,45 1,81 2,23
 - Économie annuelle par wagon de
 - 40 t en voyage tous les 6 jours, soit 60 voyages par an ou 2400 t. 3 500 4 320 5 350
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 - Du fait qu’elle encourageait les progrès de la métallurgie par l’emploi de la tôle d’acier emboutie, la métallurgie l’a bien servie, et c’est ainsi que la Compagnie du Nord a pu, tout en sauvegardant les conditions de résistance et de solidité du matériel roulant, imposer un maximum de tare aux wagons de 40 t qui ont fait l’objet de son tarif spécial, ainsi libellé :
 - « Le poids mort doit être au maximum de 151 pour les wagons » tombereaux à houille sans frein à vis, et 15,5 t pour les » wagons tombereaux munis du frein à vis. »
 - Réseau de l’Ouest P. V. 13. Nord-Ouest P. Y. 113.
 - La Compagnie de l’Ouest ayant à assurer des transports importants de minerais de fer, ne pouvait méconnaître longtemps l’essor et le rendement des wagons de grande capacité affectés au transport des houilles. Aussi, reproduisant intégralement la même formule que le réseau du Nord, les tarifs P. Y. 13 Ouest et P. V. 113 N. O. permettaient aux importantes aciéries du Nord de la France de se procurer à meilleur compte les minerais de l’Orne et du Calvados, en réalisant une très appréciable économie sur les frais de transport par l’utilisation du wagon de 40 t.
 - Là, l’épreuve imposée au wagon en tôle d’acier emboutie était plus difficile à réaliser, mais sa construction se prête si volontiers aux combinaisons de calcul de résistance des matériaux, que nous sommes arrivés à construire un wagon de 40 t répondant à la clause suivante des tarifs en question :
 - « Le poids mort des wagons doit être au maximum de 14 t » pour les wagons tombereaux sans frein à vis, et de 14,5 t pour » les wagons tombereaux munis de freins à vis. »
 - Ce matériel a, aujourd’hui, fait ses preuves concluantes, car il circule depuis deux années, sans interruption depuis l’Orne et le Calvados, jusqu’à la frontière du Nord de la France, en procurant une économie notable, ainsi que l’atteste le tableau précédent.
 - Ce qu’a fait la Compagnie du Nord pour le transport des combustibles, et la Compagnie de l’Ouest pour ses minerais de l’Orne, la Compagnie de l’Est le fit aussi pour ses minerais de la Moselle et du bassin de Briey, mais en modifiant légèrement la formule :
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 - 1° Exonération des frais de gare (0,40 f par tonne) pour les expéditions d’au moins 120 t;
 - 2° Plus une réduction de 2 0/0 sur les prix du barème II pour les expéditions d’au moins 240 t;
 - 3° Plus une réduction de 1 0/0 par 40 t expédiées en plus de 240 t;
 - 4° Plus une réduction de 2 0/0 lorsque le train est entièrement composé de wagons de 40 t;
 - 5° Retour gratuit des wagons vides (tarif 29 Est).
 - Dans de telles dispositions, on reconnait également l’intention de la Compagnie de l’Est de partager avec l’expéditeur fournissant des wagons de 40 t, les économies résultant de la circulation du matériel. Mais cette fois, l’expédition n’est plus, comme sur le Nord, intéressée aux longs parcours, la redevance kilométrique ayant été remplacée par l’exonération des frais de gare.
 - Une des plus belles applications de ce tarif qui puisse être signalée, est celle mentionnée au tableau ci-dessous. Elle dérive de la circulation, depuis cinq années, de deux trains complets de wagons de 40 t depuis Differdange jusqu’à Moutiers, dont les rames parcourent chaque jour 72 km en charge et 72 km à vide.
 - Cette rapidité d’évolution est due tout particulièrement à une autre cause, celle du déchargement automatique des minerais, réduisant à presque rien le temps et les frais de manutention de déchargement de près de 600 t de minerais.
 - De même que la Compagnie du Nord, la Compagnie de l’Est a, elle aussi, reconnu l’intérêt qu’elle avait à imposer une tare maxima aux wagons de 40 t afin d’être assurée de ne pas perdre le bénéfice de l’abaissement du poids mort des trains, c’est-à-dire de pouvoir augmenter sa recette par le remplacement de cette réduction de poids mort par une charge équivalente de marchandise payante.
 - Pour cette raison, le tarif P. Y. 13 Est porte la mention suivante :
 - « Pour bénéficier de la réduction de prix de 2 0/0 prévue ci-» dessus, une rame composée de wagons de 40 t ne doit pas » dépasser de 2 0/0 le poids mort calculé en comptant chacun » des wagons à frein à levier pour 15,2 t et chaque wagon à » frein à vis pour 16 t. Si le poids mort de la rame dépasse la » limite ainsi définie, la réduction de prix de 2 0/0 est abaissée » à 1 0/0. »
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- - — 106
 - Tableau des bénéfices (Réduction et Redevance)
 - réalisés par la Société de Differdange dérivant de l’application du tarif P. F. 13 Est (France) et du tarif de la Compagnie du Prince Henri (Luxembourg) pour le transport des minerais chargés dans des wagons de 40 t fournis par les expéditeurs ou les destinataires.
 - BASE DU TARIF EN WAGONS DE 40 TONNES TRAINS DE 560 TONNES UTILES
 - Réduction'sur l’Est . 0/0 12
 - Exonération des frais de gare . . . f 0,40 la tonne
 - Exonération des frais d’embranchement f 0,12 —
 - Réduction sur le Prince Henri 560 t sur 10 km pour . . f 0,45 —
 - DISTANCE PARCOURUE EN CHARGE
 - Sur l’Est................................km 62 )
 - 72 km
 - Prince Henri.............................km 10 )
 - Tarif en wagon de H) t :
 - A la tonne...............
 - A la rame................
 - EST
 - P<
 - 1,99
 - 1113
 - HENRI
 - TOTAL
 - 0,90 2,89
 - 507 1 620
 - Tarif en wagon de 40 t :
 - Réduction à la rame..............f
 - Exonération des Irais de gare . . . f
 - Exonération des frais d’embranchement ......................... . f
 - Total a déduire. . . . f
 - Économie à a tonne ...... f
 - 133,70
 - 224
 - 67,20
 - 252
 - ))
 - »
 - 385,70
 - 67,20
 - 676,90
 - 1,20
 - L'amortissement du wagon se fait en moins d'un an.
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- - — 107 —
 - La tolérance de 2 0/0 sur la tare accordée par la Compagnie de l’Est porte donc les maxima ci-dessus indiqués respectivement à 15,5 t et 16,3 t pour bénéficier de la réduction complète sur les prix du barème spécial IL
 - Cette construction est d’autant plus facile à réaliser par l’emploi de la tôle d’acier emboutie, que si l’on compare les capacités et les tares des wagons à minerais Est, et des wagons liouil-lers Nord, nous constatons que pour 40 t de charge utile, le wagon minerais Est n’a que m3 de capacité pour 15,5 t et 16,3 t de tare maxima, lorsque le wagon houiller Nord doit avoir 5/ m3 de capacité pour les tares maxima de 15 t et de 15,5 t.
 - La Compagnie de l’Est a donc prévu judicieusement le cas d’une plus grande résistance, sous une capacité moitié moindre, en raison des chocs que le matériel pouvait avoir à supporter sous la chute des blocs de minerais à l’ouverture des accumulateurs des minières, mais ce n’est pas une raison avec une capacité moitié moindre de demander 3 t de tare en plus, comme elle l’a fait.
 - Cette comparaison, sanctionnée par les années d’épreuve que subit sans relâche le train dont nous avons parlé, justifie amplement la place que devait occuper depuis longtemps la tôle d’acier emboutie dans la construction du matériel roulant.
 - Ainsi donc, voici un matériel qui, après s’être amorti plusieurs fois pendant un laps de temps aussi court, continue à apporter, chaque année, une réduction des frais de transport et de main-d’œuvre à laquelle il n’aurait jamais osé prétendre.
 - Transport des masses indivisibles.
 - Si l’utilisation des wagons de grande capacité appartenant à des particuliers est, comme je viens de vous le prouver, toute indiquée pour les transports en grande masse, c’est-à-dire pour les houilles, les minerais, les phosphates, etc., en un mot pour les matières pondéreuses, elle l’est plus encore pour le transport des grandes masses indivisibles qui font l’objet de tarifs spéciaux à des taxes très onéreuses.
 - Les Compagnies de Chemins de fer, lorsqu’elles ont fait homologuer ces tarifs, avaient évidemment une très grosse préoccupation, celle de la sécurité de transport et de l’agencement de
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- - 108 —
 - leurs gares pour recevoir des masses indivisibles, soit comme poids, soit comme dimensions.
 - Ces préoccupations ne sont plus du moment : les progrès de la métallurgie ont su approprier les causes et les effets, de sorte que si le wagon de 40 t transporte un produit métallurgique de forte charge et de grandes dimensions, il ne nécessite plus les précautions de chargement et de déchargement que comportait le transport effectué en wagons de petite capacité, car, dans ce dernier cas, la charge est susceptible de se déplacer en cours de route et de compromettre la sécurité.
 - L’application des tarifs permet, au chargement fait dans un wagon de 40 t, de réaliser une économie d’autant plus appréciable, que les Compagnies majorent leurs taxes pour les charges de plus en plus lourdes.
 - Ainsi, le tarif spécial P. Y, 129, commun aux sept grands réseaux, indique le mode de taxation suivant pour les masses indivisibles :
 - Masses de 10 à 40 t.
 - Prix des tarifs généraux ou spéciaux applicables à la marchandise, calculé sur le poids réel, augmenté d’une quantité égale à la fraction de ce poids qui dépasse 10 t.
 - Pour les masses indivisibles de plus de 40 t, et objets dont la longueur excède 30 m et dont la largeur dépasse 2,80 m, les prix sont fixés par l’Administration sur la proposition des Compagnies.
 - Les tarifs P. Y. 29 des diverses Compagnies prévoient des majorations du même genre.
 - L’emploi du wagon de grande capacité par le particulier permet d’échapper à ces majorations de taxe, car le tarif spécial P. Y. 129 et la plupart des tarifs spéciaux P. Y. 29 des diverses Compagnies portent la mention suivante :
 - « Exceptionnellement les masses indivisibles d’un poids supérieur à 10 t transportées sur les wagons fournis par les expéditeurs, sont exonérées de toute majoration. »
 - Le tableau ci-après indique par un exemple l’économie procurée dans ce cas par le wagon de grande capaqité fourni par le particulier.
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 - Tableau des bénéfices
 - dérivant de l'application du tarif P. V. 129 au transport des masses indivisibles dans des wagons de grande capacité fournis par les expéditeurs ou les destinataires.
 - Exemple : Turbine à vapeur de 40 t. Parcours : Nantes à Bordeaux. Distance : 379 km.
 - TAXE EN WAGONS FOURNIS PAR
 - Barème 4 bis P. V. 14 (Etat) LA COMPAGNIE LES PARTICULIERS
 - Prix de ia tonne. . . f 27,15 27,15
 - Prix de P expédition : Pour les 10 premières tonnes Pour les 30 autres tonnes . Majoration de 100 0/0 sur 30 t 271.50 814.50 814,50 271.50 814.50 »
 - Total . . . f 1900,50 1086,00
 - Économie de transport. . f 814,50
 - Ce qui précède montre bien l’intérêt immédiat que peut procurer pour les grandes industries le développement des wagons de 40 t, et les services que rendent les industriels aux Compagnies de Chemins de fer par l’apport d’un matériel aussi intéressant pour elles à tous égards. Mais ces avantages ne se limitent pas seulement aux réseaux français : ils peuvent et doivent avoir leur répercussion sur les tarifs d’exportation de nos minerais à l’étranger.
 - Nous allons exposer, dans cet ordre d’idées, des tableaux représentant des réductions de frais de transport qui pourraient être réalisées si, toutes choses égales d’ailleurs, les tarifs internationaux permettaient des avantages identiques pour les exportations de minerais de l’Orne, du Calvados et du Bassin de Briey (voir pages 110 et 111).
 - Il y a certainement quelque chose à faire de ee côté, et les essais qui ont été effectués par la Compagnie de l’Est sont la jus-' tification que ces comparaisons pourraient être'généralisées d’une façon beaucoup plus importante, aussi bien sur cette Compagnie que sur la Compagnie du Nord. ,
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- - — HO —
 - Tableau des bénéfices (réduction et redevance)
 - Dérivant de l’application du tarif P. V. 413 N. O., en supposant qu’il soit rendu international et applicable en Belgique pour le transport des minerais en wagons de 40 t fournis par les expéditeurs ou les destinataires.
 - BASE DU TARIF P. V. 113 N. 0. EXPÉDITIONS PAR RAMES DE
 - EN WAGONS DE 40 T 5 WAGONS ou 200 t 10 WAGONS ou 400 t 16 WAGONS ou 640 t
 - Réduction sur barème :
 - 5 0/0 + 1 0/0 par wagon contenu dans la rame 10 0/0 15 0/0 21 0/0
 - Redevance de 0,05 f par kilomètre et par wagon f 0,25 0,50 0,80
 - Retour des wagons vides gratuit gratuit gratuit
 - Exemple : Caen-Couillet. — Distance : 500 km environ
 - En wagons de 10 t :
 - La tonne f 7,75 7,75 7,75
 - La rame 1550 3100 4 960
 - En ivagons de 40 t : Montant de la réduction pour la rame 155 465 1042
 - Redevance pour la rame . .... 125 250 400
 - Total à déduire f 280 715 1442
 - Économie à la tonne 1,40 • 1,79 2,26
 - Économie annuelle par wagon de 40 t. Un voyage tous les 6 jours, soit 60 voyages par an ou 2 400 t f 3 330 4300 5 460
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- - 111
 - Tableau des bénéfices (réduction et redevance)
 - Dérivant de l’application du tarif P. F. 13 Est, en supposant qu’il soit rendu international et applicable en Belgique pour le transport des minerais en wagons de 40 t fournis par les expéditeurs ou les destinataires.
 - BASE DU TARIF P. V. 13 EST EXPÉDITIONS PAR RAMES DE
 - EN WAGONS 1)E 40 T 6 WAGONS ou 240 t 10 WAGONS ou 400 t 15 AVAGONS' ou 600 t
 - Réduction sur barème :
 - 4 0/0 + 1 0/0 par 40 t au-dessus de 240 t 4 0/0 8 0/0 13 0/0
 - Exonération des frais de gare, 0,40 f par tonne f 96 160 240
 - Exonération des frais d’embranchement, 0,12 f par tonne . . . 28 48 72
 - Exonération totale . . . . f 124 208 312
 - Exemple : Briey-Couillet. — Distance : 245 km
 - En ivagons de 10 t :
 - La tonne 4,20 4,20 4,20
 - La rame . 1008 ' 1680 2 520
 - En wagons de 40 t :
 - Montant de la réduction par rame. 40 134 327
 - Exonération totale ....... 124 208 312
 - Total à déduire f 164 342 639 '
 - Économie à la tonne .... 0,70 0,85 1,06
 - Économie annuelle par wagon de 40 t. Un voyage tous les 5 jours, soit, par an : 73 voyages ou 2 920 t f 2 044 2 482 3 095
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- - — m
 - Il devrait en être de même pour la Compagnie du Midi, afin de permettre la pénétration des riches minerais de qualité supérieure des Pyrénées dont la généralisation d’emploi rendrait tant de services aux usines de la Loire et du Centre.
 - Au point de vue des particuliers, l’idée fait son chemin, et nous pouvons citer nombre d’industriels qui possèdent des rames de wagons de 40 t, lesquelles font un service de navette entre les points de production et de consommation, à leur plus grand bénéfice, comme à celui des Compagnies.
 - Société métallurgique de Gorcy.
 - 15 wagons tombereaux minerais, tare 14 t.
 - Usines de Diff'erdange. '
 - 32 wagons de 40 t à déchargement automatique, tare 13 t.
 - Société d'exploitation des Mines de Larchamp :
 - 16 wagons tombereaux de 40 t (minerais) ; tare : 13,5 t ;
 - Société du Gaz de Paris :
 - 116 wagons de 40 t (houille) ; tare : 15 t;
 - Forges de Châtillon-Commentry et Neuves-Maisons :
 - 20 wagons de 40 t à déchargement automatique (minerais) ;
 - Hauts Fourneaux et Aciéries de Denain-Anzin :
 - 67 wagons tombereaux de 40 t (minerais) ; tare : 14,5 t ;
 - Aciéries de France :
 - 20 wagons tombereaux de 40 t (minerais) ; tare : 14,5 t ;
 - Usines métallurgiques de la Basse-Loire :
 - 5 wagons plate-forme de 40 t (masses indivisibles) ; tare : » 14,5 t;
 - Bernot frères :
 - 15 wagons tombereaux de 40 t (houilles) ; tare : 14,6 t ;
 - Alriq :
 - 2 wagons tombereaux de 40 t (bouilles) ; tare . 14,6 t ; Dehaynin père et fils :
 - 2 wagons tombereaux de 40 t (bouilles) ; tare : 14,6 t.
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 - De l’étude des meilleurs principes de tarification appliqués aux wagons de grande capacité.
 - Notre distingué collègue, M. Biard, ingénieur principal du matériel roulant de la Compagnie de l’Est, a fait ici même, en 1905, une communication magistrale sur la capacité des wagons à marchandises, dans laquelle il a développé longuement et savamment les résultats et les avantages de la grande capacité, en signalant particulièrement les points suivants :
 - 1° Diminution de 50 à 24 0/0 sur le poids mort du wagon lorsque la charge utile passe de 9 à 50 t;
 - 2° Réduction des frais de premier établissement pour la construction du matériel, dont le poids est loin de croître proportionnellement à la capacité;
 - 3° Diminution des frais d’entretien pour un même tonnage transporté, en raison du nombre moindre de véhicules à entretenir et du nombre réduit des organes qui les composent;
 - 4° Diminution des frais de traction par tonne transportée ;
 - 5° Diminution de la longueur des trains et moindre encombrement des voies de garage et des embranchements particuliers dans le rapport de 551 à 368 m, lorsque la charge utile du wagon passe de 20 à 50 t;
 - 6° Augmentation de puissance de trafic dérivant d’une charge utile plus importante remorquée par une locomotive de même puissance et, par suite, réduction du nombre de trains pour transporter un tonnage déterminé d’un point à un autre.
 - Tout ceci est très exact et la base de toutes ces constatations réside principalement dans les économies de traction produites par la diminution de la tare.
 - Quand les Compagnies de chemins de fer font construire pour leur propre compte des wagons de grande capacité, il est juste et naturel qu’elles conservent l’intégralité des économies que peut apporter ce matériel, puisqu’elles ont fait le sacrifice de son acquisition.
 - Par contre, il est non moins équitable qu’elles abandonnent une partie de ces économies aux industriels et commerçants qui mettent à leur disposition le dit matériel, et cet abandon doit Bull.
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 - être d’autant plus grand que ces particuliers n’auront pas hésité à remettre aux Compagnies un matériel leur permettant de moindres frais de traction.
 - Sans doute, on doit éviter, dans la recherche du wagon normal, de tomber dans l’exagération du minimum de tare, et pour cela l’expérience de la pratique, complétée par le contrôle qu’opèrent les Compagnies dans la construction de tout matériel qu’elles acceptent sur leurs lignes, est là pour limiter les erreurs d’appréciation.
 - Sans rechercher quels seront les progrès que réalisera l’avenir, soit dans le mode de construction, soit dans l’application de métaux spéciaux, on peut dire aujourd’hui que la construction du wagon de grande capacité est partagée entre l’ancienne construction dite en profilés et la construction nouvelle dite en tôle d'acier emboutie. Ce dernier procédé permet de réaliser des tares de 15 t pour les wagons à frein à levier et de 15,5 t pour les wagons à frein à vis, ainsi que l’a mentionné M. Biard au cours de sa conférence de 1905, dans un graphique montrant la variation du rapport du poids mort des wagons à leur charge utile dans les wagons américains.
 - Qu’il nous soit permis de citer un passage catégorique du mémoire de M. Biard, de 1905, concernant la valeur de construction des wagons emboutis :
 - « Le nombre des wagons à pièces en acier embouti, très fré-» quemment appliqué aussi bien à la caisse qu’au châssis et aux » bogies, dépasse actuellement de beaucoup (en Amérique) celui » des wagons en profilés, parce qu’à résistance égale on a réussi » à obtenir, avec l’acier embouti, un wagon plus léger que par » l’emploi de tôles et profilés; l’emploi des emboutis a donc prë-» valu, malgré qu’au début les prévisions de la M. C. B. Asso-» dation, formulées en 1897, eussent été en faveur des profilés : » l’expérience semble maintenant assez prolongée pour être » concluante, tout au moins pour le matériel des formes et » dimensions usitées en Amérique, et eu égard au service à » assurer et au mode d’entretien pratiqué sur les lignes de ce » pays. »
 - Depuis plusieurs années circule un assez grand nombre de ces wagons sur nos différents réseaux français, quelques-uns effectuant des parcours annuels atteignant jusqu’à 40000 km, doublant ainsi le parcours effectué par les véhicules ordinaires.
 - Dès 1904, dans la Revue des Chemins de fer, M. Moffre, directeur
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 - de la Compagnie du Midi, et alors ingénieur en chef du matériel et de la traction de cette Compagnie, qui fut l’instigateur convaincu du wagon de 40 t, et à qui nous devons notre première commande, écrivait :
 - « Pour nous rendre compte de la résistance du châssis, nous » l’avons chargé à 82 t et n’avons constaté aucune fatigue anor-» male, ni déformation permanente ; la flèche maxima n’a pas » dépassé 8,5 mm.
 - Quatre commandes ultérieures de la Compagnie du Midi sont venues consacrer l’opinion favorable de 1904. On peut donc dire que le wagon de 15 t et 15,5 t de tare, du moment qu’il est construit avec des matériaux appropriés, peut être considéré comme ayant ce que l’on appelle la tare normale d’un wagon répondant à toutes les conditions de résistance, de solidité et de durée exigées par l’utilisation normale du véhicule, en vue de la charge utile qu’il doit transporter.
 - En contrepartie, on peut définir la tare lourde celle qui résulte soit du mode de construction, soit de l’emploi de matériaux de qualité peut-être trop courante, soit d’un mode d’assemblage qui nécessite une agglomération de matériaux supérieure à celle qu’exige le wagon à tare normale.
 - C’est parce qu’elles ont envisagé l’utilisation de ce wagon à tare normale que les Compagnies ont accordé à l’expéditeur fournissant ce matériel des réductions de tarifs laissant des bénéfices appréciables aux chemins de fer et aux industriels et dont nous avons parlé tout à l’heure.
 - C’est donc en nous appuyant sur cette tare normale que nous allons examiner maintenant quelle doit être l’idée directrice de la tarification à appliquer aux wagons de grande capacité.
 - Examinons rapidement la formule de réduction des tarifs admise actuellement sur plusieurs réseaux :
 - Tarif P. Y. 7 Nord; .
 - — 13 Nord ;
 - — 13 Ouest;
 - — 7 Ouest;
 - — 113 Nord-Ouest;
 - — 107 Nord-Ouest-Ceinture;
 - — 107 Ceinture-Ouest;
 - — 2 Nord ;
 - — 22 Nord.
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 - Ces tarifs ont limité le bénéfice de la tarification aux wagons de 40 t dont la tare ne dépasse pas 151 (à frein à main), et 15,5 t (à frein à vis).
 - D’autres tarifs ont admis des réductions à peu près analogues. Ce sont les tarifs :
 - P.V. 113 Nord-Est-Ceinture,
 - 13 Est,
 - dont nous parlerons plus loin.
 - La formule est assez simple. Elle fait intervenir les trois facteurs principaux de la circulation du matériel : le tonnage utile transporté, la distance parcourue en elarge et le retour à vide.
 - Nous avons indiqué précédemment, à propos des tarifs Nord, l’intérêt et l’utilité de cette méthode de tarification.
 - Ces tarifs, depuis plusieurs années, permettent la circulation ininterrompue de nombreuses rames de wagons, à l’entière satisfaction des transporteurs et des industriels. On peut donc s’étonner de voir surgir, à l’occasion des minerais de l’Est, des théories bien différentes de celles qui ont déjà été sanctionnées par la pratique. C’est ainsi que les tarifs P.V. 13 Est, et P. V. 113 Nord-Est (Minerai) prévoient comme poids mort des wagons, pour 40 t de charge utile, des tares pouvant atteindre jusqu’à 18 t et 18,5 t, c’est-à-dire l’équivalent de deux wagons de 20 t, privant ainsi les services de l’exploitation du bénéfice qu’ils retireraient de la diminution du poids mort, comme le justifient les tableaux ci-joints.
 - Nous avouons que nous n’avons pu découvrir les raisons qui militent en faveur de la modification des conditions matérielles du wagon, selon qu’il doit transporter 40 t de minerai de l’Est ou 40 t de minerai de l’Ouest.
 - En effet, depuis plusieurs années, des minerais de l’Orne et du Calvados sont journellement, et sans interruption, transportés sur le Nord, dans des wagons de 40 t, tarant, moins de 15 t.
 - De plus, des essais de circulation de wagons affectés au transport des minerais de l’Ouest viennent d’être effectués pour le transport du minerai de l’Est, et ces essais ont abouti à une importante commande de wagons de 40 t ne tarant que 15 t.
 - Par conséquent, rien ne parait justifier la majoration de cette tare jusqu’à 18 t, lorsqu’il s’agira de transporter des minerais de la région de l’Est sur le réseau du Nord.
 - Les résultats de l’expérience et les tableaux que nous avons
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 - reproduits font donc ressortir l’inutilité d’une majoration excessive de la tare. Il sera toujours loisible d’établir un wagon affecté à un service déterminé, avec une construction de plus en plus lourde, et il n’y a pas de limite à cette conception; les progrès de l’industrie doivent, au contraire, tendre vers la réalisation d’un wagon dont le poids mort aille en diminuant.
 - Nous ne désespérons pas de voir, par suite des progrès métallurgiques, appliquer au matériel roulant, soit des aciers spéciaux ou toutes autres matières, soit de nouveaux modes de construction, entraînant encore des tares inférieures à celles que nous indiquions pour une même résistance, et donnant toute satisfaction et apaisement aux services techniques des Compagnies de Chemins de fer.
 - C’est donc une erreur, croyons-nous, après les expériences faites ces dernières années, de revenir sur la majoration du poids mort des véhicules en autorisant les particuliers à fournir aux Compagnies des wagons de grande capacité tendant à supprimer les bénéfices que les services de l’exploitation retiraient de la diminution du poids mort.
 - On objectera peut-être que ces deux tarifs P. V. 13 Est et P. Y. 113 Nord-Est n’ont prévu les tares de 18 t et 18,51 que comme des maxima, et que le public sera libre, suivant ses préférences, de choisir le matériel qui lui conviendra le mieux, soit celui construit en tôle d’acier emboutie, ou bien celui, peut-être moins cher, mais certainement plus lourd, construit en profilés.
 - Mais alors, si le bénéfice de la Compagnie est variable selon le type de wagon qu’on lui apportera, il est rationnel de voir réserver par la Compagnie un avantage plus grand aux particuliers qui lui fournissent un wagon de tare normale, aussi robuste et plus rémunérateur.
 - Le Ministre des Travaux Publics l’a d’ailleurs si bien compris qu’il n’a consenti à homologuer le tarif autorisant la majoration de la tare de 15 à 18 t, que sous la réserve expresse d’un avantage accordé par la Compagnie aux wagons de tare légère (sic) par rapport aux wagons de tare lourde.
 - Le nombre de tarifs spéciaux applicables aux wagons de grande capacité est assez important pour qu’on puisse se rendre compte des préoccupations commerciales ou techniques qui ont régi leur conception sur les divers réseaux.
 - Il semble que les divergences d’ailleurs relatives qui en résultent, pourraient être facilement, évitées, et qu’avec un peu de
 - Bull. 8.
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 - bonne volonté, on arriverait à trouver une formule donnant satisfaction suffisante à tous les intérêts et à toutes les conceptions.
 - C’est la préoccupation de trouver cette formule uniforme de tarification qui nous a conduits à présenter les trois solutions suivantes, sur l’une desquelles il nous paraît que l’entente serait facile à faire entre le Ministère, les Compagnies, les Constructeurs et les particuliers.
 - Première solution. — Taxe à la tonne brute.
 - Actuellement la marchandise expédiée en wagons de grande capacité fournis par le particulier, est taxée — avec une certaine réduction sur les barèmes appliqués aux wagons ordinaires — suivant son propre poids, sans faire intervenir la tare du wagon.
 - Au contraire, dans la taxation à la tonne brute, la marchandise serait taxée, non pas suivant son propre poids, mais d’après le poids total de la marchandise et du wagon qui la contient.
 - Dans ces conditions, la taxe actuellement appliquée aux wagons de grande capacité devrait être réduite dans le rapport de la charge utile à la charge brute totale maxima définie par la charge maxima par essieu que la voie peut supporter.
 - La charge maxima que la voie peut supporter étant fixée à 14,7 t par essieu, et le wagon de grande capacité comportant quatre essieux, le tonnage brut total du véhicule ne peut dépasser :
 - 4 X 14,7 t = 58,8 t.
 - Les taxes actuellement en vigueur pour les wagons de grande capacité devraient donc, comme nous le disions plus haut, être réduites dans le rapport de :
 - 40 t à 58,8 charge utile charge maxima c’est-à-dire : de 68 0/0.
 - Autrement dit, la réduction 0/0 à apporter aux taxes actuelles serait :
 - de 100 — 68 0/0, ou 32 0/0.
 - Ainsi, un expéditeur qui chargerait 40 t de marchandises dans
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 - un wagon de 18 t, se verrait taxer, sur les prix du barème que nous venons de définir, pour 581, tandis qu’il serait taxé sur 551 s’il expédiait ces mêmes 40 t dans un wagon ne tarant que 15 t.
 - Deuxième solution. — Prime à la moindre tare.
 - Cette deuxième solution consiste à accorder aux wagons de tare normale une prime proportionnelle à la différence de cette tare avec celle du wagon le plus lourd prévu au tarif.
 - Recherchons quelle devrait être la valeur de cette prime :
 - Si l’on considère un transport par wagon tarant 18,5 t le poids total remorqué, en tenant compte du retour à vide, est de :
 - - 18,5 4- 10 t + 18,5 t = 77 t.
 - * en charge à vide
 - Dans le cas où ce même transport serait assuré avec un véhicule ne tarant que 15,5 t le poids total remorqué deviendrait :
 - 15,5 + 40 t en charge C’est donc un écart de :
 - 77 —71 t 77
 - 15,5 t = 71 t. à vide
 - = 7,7 0/0.
 - L’avantage qui doit être accordé au propriétaire du wagon de tare normale de 15,5 t serait de :
 - 7,7 0/0 ' . 18,5 —15,5 t
 - == 2,5 0/0
 - par tonne en moins de tare sur celle maxima prévue de 18,5 t.
 - C’est précisément dans cette voie que sont entrés les six grands réseaux lorsqu’ils ont préposé à l’approbation ministérielle, le 1er juillet 1909, un nouveau tarif P. Y. 129, commun à tous les réseaux et fixant les conditions de transport en wagons réservoirs fournis par les particuliers.
 - Ils se sont mis d'accord pour introduire dam ce tarif le paragraphe suivant :
 - « Les wagons qui réalisent une économie de poids mort de -
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 - plus de 1 000 kg sur les tares maxima prévues au tarif, bénéficient d’une redevance supplémentaire de 1 centime (0,01 f) par tonne de poids mort économisé. »
 - L’adoption du principe des avantages afférents aux moindres tares n’a donc rien de subversif ni d’excessif, puisque, nous venons de le dire, les six grands réseaux sont d’accord pour en consacrer le principe dans le tarif P. Y. 129.
 - Troisième solution. — Généralisation des réductions accordées aux wagons de grande capacité.
 - Il est cependant une troisième méthode de taxation qui, étendant les dispositions acquises pour le transport des' houilles et des minerais aux marchandises diverses transportées par'wa-gons de grande capacité permettrait d’accorder une prime à ce matériel, basée non plus d’après la nature des marchandises transportées, mais uniquement sur les propres qualités matérielles des véhicules employés.
 - Jusqu’ici, les tarifs accordés aux-propriétaires de wagons de grande capacité ne portent que sur le transport des“ matières pondéreuses extraites en abondance du sol.
 - Ce n’est là qu’une première étape, et l’utilisation des wagons de grande capacité peut avoir des applications beaucoup plus nombreuses.
 - Si nous consultons le recueil Chaix, nombreux sont les tarifs qui prévoient des tonnages importants de marchandises les plus diverses.
 - L’extension de l’emploi de ce matériel viendra naturellement lorsque fous les réseaux, par un tarif commun, auront reconnu au wagon de grande capacité fourni par le particulier, quelle que soit la marchandise transportée, la part de bénéfice dérivant de ses propres qualités matérielles.
 - Sur quelles bases pourrait être établi ce tarif?... Jusqu’à ce jour, les avantages accordés aux wagons de grande capacité fournis par le particulier ont été proportionnés aux prix de transport, mais ces prix et ces marchandises étaient de peu de valeur.
 - Certes, les Compagnies ne pourraient consentir pour toutes les marchandises des réductions proportionnelles aux taxes lorsqu’il
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 - s’agit de marchandises de valeur et dont les prix de transport sont assez élevés.
 - Loin de nous l’idée d’envisager pour elles un pareil sacrifice, mais elles seront les premières à reconnaître qu’ayant trouvé avantageux d’accorder une certaine détaxe pour des marchandises dont le prix de transport est peu élevé et, par conséquent, pour lesquelles leur gain est minime, elles trouveront un avantage beaucoup plus considérable en accordant la même détaxe à une expédition payant un prix plus élevé et sur laquelle leur bénéfice est supérieur.
 - Les Compagnies auront donc un intérêt manifeste à accorder au wagon de grande capacité fourni par l’expéditeur une prime kilométrique constante par wagon, indépendante de la matière chargée, et équivalente à celle consentie actuellement pour les matières brutes.
 - Or, la comparaison entre les réductions actuellement accordées par les différents réseaux, au transport de ces matières, conduit à fixer cette prime à 0,25 f par wagon et par kilomètre parcouru en charge pour les transports effectués en wagons de grande capacité à tare normale.
 - Cette prime de 0,25 f constante par kilomètre et par wagon, quelle que soit la marchandise transportée, établie pour le wagon de tare normale, devrait naturellement subir une réduction lorsque la marchandise remise par l’expéditeur serait chargée dans un wagon lourd.
 - C’est dans cet ordre d’idées que les Compagnies se sont mises d’accord pour tenir compte de l’avantage à accorder au wagon de tare normale dans le tarif P. V. 129, dont nous avons parlé plus haut, en lui allouant une bonification de 0,01 f par tonne et par kilomètre de poids mort économisé.
 - Il nous paraît donc logique, dans le cas de transports en wagons lourds, de faire subir à la prime de 0,25 f par wagon et kilomètre la réduction de 0,04 f par tonne de poids mort dépassant la tare normale.
 - Une pareille généralisation, qui serait toute à l’avantage des Compagnies, apporterait un élément puissant pour le développement du commerce et de l’industrie.
 - Nous disions tout à l’heure qu’il suffisait d’ouvrir le recueil Chaix pour vérifier que les marchandises qui peuvent utiliser les wagons de grande capacité sont nombreuses :
 - Nous signalerons tout particulièrement le cas des marchandises
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 - périssables, pour le transport desquelles le wagon de grande capacité est tout indiqué, car l’emploi de ce matériel permettra la réalisation des conditions de rapidité qu’exigent les transports de cette sorte de produits.
 - La vitesse, en effet, dans les trains de marchandises, nécessite un frein puissant, et le frein pneumatique, par suite de la longueur des conduites et du nombre des organes, n’a pu donner satisfaction dans les trains composés de wagons ordinaires. Avec l’emploi du wagon de grande capacité, ces inconvénients disparaissent. La diminution considérable de la longueur des trains et du nombre des véhicules permet tout naturellement l’usage, dans d’excellentes conditions, du frein continu.
 - Voilà une application rationnelle du wagon de grande capacité qui est appelée, j’en suis certain, à rendre à l’agriculture et à l’industrie des services appréciables.
 - Facilité de transbordement.
 - Nous ne voudrions pas terminer cette étude sans parler de l’avantage que présentent les wagons de grande capacité pour le transbordement d’une voie à une autre voie d’écartement différent.
 - Les marchandises ayant à franchir les gares frontières, séparant deux pays ayant adopté une largeur de voie différente, rencontrent une barrière qui a paru longtemps infranchissable. La nécessité d’un transbordement, souvent onéreux aux frontières, constitue un obstacle réel, surtout pour les matières périssables, qui ne peuvent supporter de nombreuses manutentions. Le cas se présente notamment à la frontière espagnole, pour le transport des primeurs, des fruits, des oranges, etc., qui doivent emprunter pour la plus grande partie la voie de mer.
 - (Malgré ces difficultés, les échanges entre l’Espagne et la France, par les gares frontières, se chiffrent déjà annuellement par près de 400 000 t.)
 - La facilité avec laquelle on peut séparer la caisse des bogies, dans le wagon de grande capacité, pour la transborder sur un jeu de deux autres bogies, fait tomber cette barrière et ouvre aux transports internationaux un champ nouveau et intéressant.
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 - Conclusions.
 - Telles sont les considérations, les idées qui militent en faveur de l'intérêt économique des wagons de grande capacité.
 - Les Compagnies de chemins de fer, les transporteurs, les constructeurs trouvent, chacun en ce qui le concerne, dans leur emploi* des avantages indiscutables, aussi bien sur l’ancien continent que sur le nouveau.
 - Quand un instrument de transport parvient ainsi à concilier des intérêts forcément opposés et répond à toutes les exigences d’un bon matériel et d’une bonne exploitation, il a le droit de cité dans tous les pays du monde.
 - S’il ne peut et ne doit aspirer à remplacer le petit matériel, qui aura toujours sa raison d’être, il a le droit de se développer parallèlement avec lui, et, matériel spécialisé, de répondre à des besoins spéciaux.
 - 11 appartient aux industriels de ne pas rester en dehors d’une évolution qui s’accentue tous les jours. Une raison inéluctable les y oblige. Avec les charges formidables que les nouvelles lois fiscales et ouvrières mettent sans répit et sans frein à la charge des industriels en général et des chemins de fer en particulier, il est évident, comme je le disais au début de cette causerie, que l’ère des réductions de tarif est très près d’être close si des solutions pratiques ne Sont pas trouvées, permettant de réaliser d’importantes économies dans les frais d’exploitation.
 - Il est vrai que tout abaissement de tarif correspond souvent à une augmentation de trafic pour les chemins de fer, toujours à une augmentation de rayon d’action pour les industries.
 - Mais il ne faut pas que ces résultats soient acquis au détriment des recettes, sans qu’il y ait une juste compensation dans une diminution équivalente des dépenses.
 - C’est donc dans le progrès du matériel roulant qu’il faut chercher le remède à une situation dont les difficultés ne feront que s’accroître avec les charges sociales.
 - C’est le wagon de grande capacité qui, dans la limite où ses qualités peuvent trouver judicieusement leur emploi, apportera tout au moins une partie de la solution du problème. h Mais pour cela il ne faut pas revenir en arrière et nous devons laisser la porte ouverte à tous les progrès.
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 - Savons-nous ce que nous réservent les progrès de la métallurgie et de la construction ? et si le wagon normal en tôle d’acier d’aujourd’hui ne sera pas le wagon lourd de demain? Ge n’est pas dans une société comme la nôtre que l’on doit nier le progrès et l’avenir,
 - Les noms de MM. Polonceau, Gontamin, Hersent, Daydé et Pillé, Eiffel, Moissant, Godin, Hennebique, et tant d’autres, ont justifié devant l’humanité ce que l’art de l’Ingénieur a apporté de conceptions hardies, en même temps que de suppléments de sécurité, dans les constructions du génie civil.
 - Nous voici arrivés à la fin de cet exposé beaucoup trop long. Nous croyons qu’au point de vue économique l’avenir nous donnera raison et qu’il est du devoir des industriels comme de leurs intérêts d’aider l’avenir.
 - La coopération confiante des industriels et des chemins de fer ne pourra avoir qu’une répercussion très favorable au développement et à la richesse de notre pays, auquel vont tous mes souhaits et tous mes vœux.
 - Le Secrétaire Administratif, Gérant, A. de Dax.
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- - MÉMOIRES ET TRAVAUX
 - DE LA
 - SOCIÉTÉ
 - INGÉNIEURS CIVILS
 - DE FEANOE
 - FONDÉE LE 4 MARS 1848
 - RECONNUE D’UTILITÉ PUBLIQUE PAR DÉCRET DU 22 DÉCEMBRE 1860
 - —«as+g/a—
 - BULLETIN
 - D’AOUT 1910
 - PARIS
 - HOTEL DE LA SOCIÉTÉ
 - 19, RUE BLANCHE, 19 TÉLÉPHONE 133-82
 - 1910 '
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- - ÉVOLUTION PRATIQUE
 - DE LA
 - MACHINE A VAPEUR
 - MACHINE A EXPANSION MULTIPLE OU MACHINE COMPOUND
 - « PAR
 - TVI. A.. MALLET
 - INTRODUCTION
 - L’accueil si flatteur que la Société des Ingénieurs Civils de France a bien voulu faire à notre travail sur VEvolution pratique de la machine à vapeur, paru dans ses Bulletins d’août et septembre 1908, en l’honorant de son prix annuel pour 1909, nous créait l’obligation de ne pas borner à ce premier pas notre incursion dans le vaste domaine de l’histoire de ce moteur. Nous ne saurions, pour toutes sortes de bonnes raisons, avoir l’ambi-bition d’épuiser cet immense sujet, même sous une forme très abrégée, mais il nous a paru utile d’en traiter encore une seconde partie et nous avons choisi celle qui nous a semblé la plus intéressante et aussi peut-être la moins connue, la machine à expansion multiple, qu’on appelle aussi machine com-poimd. Il n’est pas, en effet, croyons-nous, dans l’histoire de la machine à vapeur de sujet sur lequel on puisse trouver plus de faits inédits, ou tout au moins très peu connus, que celui que nous venons de mentionner et auquel on puisse appliquer plus justement les observations que nous faisions dans l’introduction placée en tête de notre précédent travail.
 - Nous avons naturellement adopté, comme pour celui-ci, l’ordre chronologique, le seul possible dans l’espèce, mais nous avons dû, toujours pour obéir à la préoccupation de conserver une
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 - clarté suffisante clans l'enchaînement des faits, établir à l’occasion des classifications par sujets, bien que dans une mesure très limitée et pour ainsi dire accessoire. Enfin, nous avons été conduit à diviser la période embrassée par nos recherches en parties qui se sont trouvées au nombre de quatre et forment autant de chapitres. Cette division n’est nullement arbitraire ; les dates qui les constituent sont marquées par des faits intéressants, qui forment des espèces de jalons.
 - La première époque va de 1782, date de la patente de Jonathan Hornblower pour le double cylindre, à 1829 environ qui marque le début des travaux de Roentgen. La seconde, qui va de 1829 à 1850, est entièrement consacrée à l’œuvre de cet ingénieur hollandais, laquelle constitue une des phases les plus importantes de l’histoire dont nous nous occupons. La troisième partie, qui part aussi de 1829 et va jusqu’à 1860, traite des travaux parallèles des autres inventeurs et, enfin, la quatrième partie s’étend de 1860 jusqu’à 1870 à peu près, époque où la double expansion peut être considérée comme ayant été introduite définitivement dans sa plus importante application, la machine de navigation. Depuis cette époque, les mémoires de notre Société, pour ne parler que de cette publication, contiennent un résumé fidèle et pour ainsi dire journalier des progrès réalisés encore par la machine compound qu’ils suivent en quelque sorte pas à pas. C’eût donc été un double emploi que de prolonger notre étude au delà de la date que nous venons d’indiquer.
 - Bien que la machine à triple expansion qui réalise une étape de plus dans la détente de la vapeur en cylindres successifs n’ait paru que postérieurement à la période embrassée dans nos recherches, nous avons cru devoir dire quelques mots de son origine et de son développement dans un chapitre spécial, et cela surtout parce qu’avant d’être introduite dans la pratique, il y a moins de quarante ans, elle avait été proposée à diverses reprises à des époques antérieures. Par contre, nous avons jugé tout à fait inutile de parler de l’application de la double expansion aux locomotives, application relativement récente, qui est née, pour ainsi dire, au sein de notre Société et sur laquelle l’attention de nos collègues a été appelée fréquemment par des mémoires dus à des membres autorisés de notre Société et aussi, nous croyons pouvoir l’ajouter, d’abord par nous-même.
 - Comme dans la première partie de nos recherches, nous avons
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 - dû, sous peine de laisser notre travail incomplet, revenir à l’occasion sur des faits déjà mentionnés dans certaines de nos chroniques du Bulletin. Peut-être les membres un peu anciens de notre Société s’en apercevront-ils s’ils nous font l’honneur de nous lire, mais, comme les chroniques dont nous parlons remontent à vingt et vingt-cinq ans, il eût été difficile d’y renvoyer et, d’ailleurs, nous devions tenir compte de ce que la majorité de nos collègues, entrés plus récemment dans nos rangs, ne pouvaient en avoir connaissance.
 - Nous espérons que cette seconde partie de nos études historiques sur la machine à vapeur, lesquelles nous ont coûté de longues et patientes recherches, aidées, d’ailleurs, par de précieux concours que nous ne manquerons pas de signaler à l’occasion, comme nous l’avons fait précédemment, sera accueillie par nos collègues avec la même faveur que la première. C’est notre plus vif désir.
 - Paris, Mai 1910.
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 - CHAPITRE PREMIER
 - De l’origine 1781 à 1829.
 - La machine à expansion multiple a eu pour point de départ ia machine de Woolf ou, pour parler plus justement, d’Horn-blower. Cette désignation comprend toutes les machines dans lesquelles la vapeur agit successivement sur plusieurs pistons et la machine dite de Woolf n’est qu’un cas particulier de la machine à expansion multiple. Cette disposition qui, comme on sait, remonte presque à l’origine de la machine à vapeur industrielle s’est rapidement imposée et s’est considérablement développée surtout dans les quarante dernières années ; elle a donné des résultats extrêmement remarquables dans certaines applications telles que la navigation*
 - Disons, ici, qu’on se sert très souvent pour désigner la machine dont nous nous occupons de l’expression de machine compound qui signifie machine composée par opposition avec la machine simple. A l’époque de l’introduction générale de la machine à réservoir intermédiaire, on se servit de cette expression pour désigner plus particulièrement cette machine et la distinguer de la machine de Woolf. Mais il est plus naturel de l’étendre à toutes les machines à expansion multiple comme on y est autorisé par l’origine du mot et par la tradition. On nous permettra de rappeler ici que, dans un article paru dans le Génie Civil, du 18 février 1888, un savant directeur des constructions navales s’exprimait ainsi : « Quand plus tard, en 1870, on désigna ces machines (machines à réservoir), sous le nom barbare de com-pound, on semblait vouloir insinuer qu’elles étaient d’origine anglaise... ».
 - Sans vouloir rechercher, ici, en quoi l’expression de compound pourrait être regardée comme plus barbare que celle de rail, wagon, tender, ballast et cent autres d’un usage courant en français, nous nous bornerons à indiquer que l’expression de machine compound remonte à plus de cent ans, qu’elle possède
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 - un illustre parrain et qu’elle n’a pas cessé d’être employée depuis en Angleterre, pour désigner les machines à expansion multiple, car nous en trouvons des exemples dans des ouvrages de 1826, de 1850 et dans de nombreux numéros de journaux anglais de 1845 à 1855; tous ces faits indiscutables eussent probablement fort étonné l’écrivain distingué dont nous venons de parler, lequel paraît avoir considéré comme toute moderne et créée pour les besoins de la cause l’expression en question.
 - Avant d’entrer dans l’examen de l’origine et du développement de la machine à expansion multiple, nous devons dire quelques mots de l’expansion ou détente qui est l’essence même
 - Fig. 2.
 - Fig. 1,
 - Machines à simple effet de Watt.
 - de la machine à vapeur et qui amis celle-ci à même d’accomplir la révolution industrielle qu’elle a produite. Nous ferons remarquer en passant que les perfectionnements réalisés depuis cent ans dans la machine à vapeur ont eu en grande partie pour objet d’améliorer, tant sous le rapport thermique que sous le rapport mécanique, les conditions dans laquelle s’effectue l’expansion.
 - L’idée de la détente est de James Watt et on le comprend facilement, car, avant lui, il n’existait pas de machine dans laquelle la vapeur agit par impulsion sur un piston. En effet, dans la machine de Newcomen, la vapeur était simplement employée pour équilibrer la pression atmosphérique agissant sur le piston et permettre à celui-ci, pressé également en dessus et en dessous,
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 - de remonter par l’effet du contrepoids, formé de la maîtresse tige et de son équipage.
 - Dans les toutes premières machines à simple effet de Watt (1) (fig. 4), le dessus du piston était en communication constante avec la chaudière, et la vapeur introduite au-dessous mettait le piston en équilibre, comme dans la machine de Newcomen; il n’y avait donc pas possibilité de faire de détente, ni, ajoutons-le, utilité d’en faire. Ce n’est que dans la disposition adoptée ensuite par le grand mécanicien (fig. %) et dans laquelle la vapeur agissait sur le piston sous lequel le vide existait, que la convenance de faire agir la vapeur par expansion se üt sentir.
 - La distinction des trois types de machines que nous venons d’indiquer est intéressante à établir et on la comprendra plus facilement au moyen du tableau que nous donnons ci*dessous et où les pressions existant à chaque demi-course dans le haut et le bas du cylindre sont indiquées par des lettres : A désigne la pression atmosphérique, Y la pression due à la communication avec la chaudière, v la pression de la vapeur après interruption de cette communication, et enfin O le vide; lorsque les pressions sont lés mêmes de chaque côté du piston, celui-ci est en équilibre et n’est plus soumis qu’à la traction opérée par les tiges de pompes.
 - PHASE CYLINDRE EFFORT
 - I SYSTEMES DE LACOURSE DU PISTON HAUT BAS MOTEUR
 - i Newcomen. . . . j descente du piston A 0 A
 - ( montée — 1 A V équilibre
 - Watt, lre disp. . . 1 ( descente — V 0 V
 - ( montée — V Y équilibre
 - Watt, 2e disp. . . ( descente — Y 0 v
 - ( montée — 1 V V équilibre
 - Nous revenons maintenant à la machine à simple effet de Watt et à l’emploi de la détente dans la deuxième disposition de cette machine.
 - (1) Watt ne fit que quelques machines sur ce modèle, une d’elles fut montée à Kenneil en Écosse et une autre à Strarfond, près Londres ; d’après Bourve, la condensation s’y opérait par surface dans des tubes en cuivre.
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 - Le piston, descendant sous l’action d’un effort relativement considérable, produit par la différence entre la pression de la chaudière et la faible pression au condenseur, soit à peu de chose près 1 kg par centimètre carré, prenait un mouvement accéléré et aurait frappé avec violence le fond du cylindre si on n’avait installé aux extrémités du balancier des traverses butant sur des taquets à ressorts disposés parallèlement et latéralement au balancier. Néanmoins, les chocs étaient encore très violents et Watt eut, dit-on, l’idée de les amortir plus facilement en réduisant graduellement la vitesse du piston par un moyen simple qui consistait à couper l’introduction de la vapeur dans le cylindre avant la fin de la course du piston. Il était facile de voir que, par ce moyen, on avait encore l’avantage de diminuer la dépense de vapeur du volume correspondant à la fraction de la course accomplie après l’interception de l’accès de la vapeur au cylindre. Cette dépense est mesurée par le volume introduit, mais le travail se compose du travail à pleine pression correspondant à ce volume plus le travail par détente.
 - Le diagramme (fig. 3) montre qu’en arrêtant l’introduction de la vapeur au point a, on économise le volume de vapeur représenté par le rectangle partiel de droite, tandis qu’on ne perd que la quantité de travail représentée par le triangle supérieur.
 - On peut faire apprécier l’avantage de la détente au point de
 - vue théorique par les chiffres du tableau Admission de la ci-dessous Travail
 - vapeur pendant. Travail. proportionne]
 - 1 1 1
 - 0,3 0,85 1,70
 - 0,33 0,70 2,10
 - 0,25 0,57 2,85
 - 0,10 0,33 3,30
 - On voit que si le travail effectué diminue en valeur absolue par rapport au travail avec introduction totale, il augmente considérablement proportionnellement à la dépense.
 - Watt donne la date de 1769 pour celle où il conçut l’idée de la
 - a
 - Fig. 3.
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 - détente. Dans une lettre écrite par lui, de Glasgow, cette année, au docteur Swell, de Birmingham, il dit que cette disposition peut doubler l’effet utile de la vapeur. 11 ne put toutefois la mettre en pratique qu’en 1776, à Soho, et, en 1778, sur une machine élévatoire installée à Shadwell. Comme moyen de réalisation, Watt, qui avait conservé dans ses machines la poutrelle appliquée en 1718 par Henry Beighton aux machines de Newcomen, variait tout simplement la position de la cheville adaptée à cette poutrelle et actionnant la soupape d’admission pour sa fermeture.
 - Disons ici que Hornhlower ayant, comme on le verra plus loin, pris en 1781 une patente pour un arrangement de double cylindre destiné à produire la détente de la vapeur, Watt en prit, en 1782, une autre dans laquelle il revendique l’emploi de la détente dans un cylindre, c’est-à-dire l’arrêt de l’admission de la vapeur à un point donné, de sorte que le reste de la course du piston s’effectue par l’expansion de la vapeur déjà introduite dans le cylindre.
 - Il est à remarquer que, dans cette même patente, Watt décrit divers moyens de régulariser l’effort exercé par le piston, moyens consistant en dispositifs mécaniques assez compliqués et peu pratiques; il semblerait que l’inventeur n’avait pas une confiance suffisante dans l’emploi de la détente comme moyen de ralentir la marche du piston, si on ne savait que l’illustre mécanicien introduisait généralement dans ses patentes quantité de revendications, plutôt pour barrer le passage à d’autres inventeurs que par conviction de leur valeur.
 - Avant de quitter le sujet de la machine de Watt, nous signalerons un point intéressant qui paraît avoir généralement échappé à l’attention des auteurs qui ont écrit sur la machine à vapeur depuis que les notions sur la sensibilité au calorique des parois des cylindres se sont répandues. Dans la machine à simple effet de Watt, il existe une disposition très favorable à l’économie de vapeur; en effet, la face inférieure du couvercle du cylindre et la face supérieure du piston, ainsi que la surface circulaire de l’espace nuisible, ne sont jamais en contact avec le vide. Lorsque le piston descend, ces surfaces sont baignées par la vapeur vive et, lorsqu’il remonte, elles le sont encore par la vapeur à la même pression ou, s’il y a détente, par la vapeur à une pression un peu moindre, mais de peu, car, avec les pressions effectives très faibles employées par Watt, la détente ne
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 - pouvait être que très modérée. Tout au plus la température de ces parois pouvait-elle varier de 112 à 100 degrés centigrades. Au contraire, dans la machine à double effet la température des parois du cylindre variait entre 112 et 50 degrés, cette dernière étant la température du condenseur. Avec les proportions ordinaires des cylindres des machines de Watt, les surfaces dont nous nous occupons représentaient environ un tiers de la surface totale des parois. Il devait donc y avoir un avantage très appréciable au point de vue de la réduction des condensations intérieures. Il est infiniment peu probable que Watt eût adopté cette disposition au point de vue de l’avantage que nous venons de signaler, mais cet avantage n’en existe pas moins.
 - Watt installa, en 1777, sa première machine à simple effet en Cornouailles, à la mine de Wheal Buzy et, peu après, une seconde à Ting Tang, près de Redruth; il éprouva une forte opposition de la part de Trevithick père, personnalité très considérée dans le pays pour les questions concernant les mines, mais qui, cependant, finit par devenir partisan des nouvelles machines, tandis que son fils, Richard Trevithick, le grand mécanicien, resta jusqu’à la fin l’adversaire déclaré de Watt et lui fit une opposition acharnée avec sa machine à haute pression, qui finit par s’imposer plus tard en Cornouailles.
 - Les frères Jonathan et Jethro Hornblower, dont le père, Joseph, était venu s’établir en Cornouailles vers 1725, s’occupaient d’installer des machines de Newcomen dans ce district minier et on conçoit qu’ils ne virent pas avec plaisir Watt chercher à envahir un domaine qu’ils s’étaient habitués à considérer comme leur appartenant et où ils avaient acquis une grande réputation. Voyant que la machine de Newcomen ne pouvait décidément pas se maintenir en face des nouveaux appareils, ils cherchèrent à lutter sur un terrain plus favorable et Jonathan, qui avait, paraît-il, expérimenté préalablement ses idées sur un modèle de machine à cylindres de 11 et 14 pouces de diamètre, prit, à la date du 31 juillet 1781, une patente pour une machine perfectionnée, patente dont voici la spécification :
 - 1° J’emploie deux récipients dans lesquels agit la vapeur, récipients que, dans les autres machines, on appelle cylindres;
 - 2° Après que la vapeur a agi dans le premier récipient, je la fais travailler dans le second en se détendant, ce qui s’effectue grâce à une communication entre les deux récipients par des
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 - conduits et orifices convenablement disposés pour permettre à la vapeur d’entrer dans ces récipients et d’en sortir ;
 - 3° Je condense la vapeur par son contact avec des parois métalliques baignées par de l’eau sur la face opposée;
 - 4° Pour évacuer l’eau qui a servi à condenser la vapeur, je
 - Fig. 4. — Machine d’Hornblower.
 - suspens une colonne d’eau dans un tube établi sur le principe du baromètre, la partie supérieure étant en communication constante avec la vapeur à condenser et la partie inférieure étant immergée dans un réservoir d’eau ;
 - « 5° Pour extraire l’air qui arrive au condenseur avec l’eau
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 - servant à la condensation, je le fais passer dans un vase séparé d’où il est expulsé par de la vapeur;
 - » 6° Pour que la vapeur condensée ne reste pas dans le vase où elle se condense, je la recueille dans un autre récipient en communication avec l’eau de la mine, ou réservoir ou cours d’eau ;
 - » 7° Enfin, dans le cas où la pression de l’air agit sur le piston, j’emploie un piston établi de façon que la vapeur agit sur sa périphérie pour empêcher les rentrées d’air. »
 - On remarquera dans cette spécification des indications intéressantes relativement à la condensation par surface et au condenseur barométrique. On conçoit qu’Hornblower fût obligé de recourir à des dispositions particulières pour la condensation de la vapeur, afin de ne pas tomber dans les arrangements patentés par Watt.
 - ^oici maintenant la description de la machine d’Hornblower faite par lui-même et insérée dans Y Encyclopédie britannique avec
 - Fig. 5. — Machine d’Hornblower (schéma).
 - la figure originale 4 ci-jointe, mais comme ce dessin est assez peu compréhensible, nous donnons aussi (fig. 5) un dessin schématique, pris dans l’ou'vra'ge de Stuart, et où les lettres essentielles sont les mêmes.
 - A et B sont les deux cylindres dont A est le plus grand. Chacun contient un piston dont la tige traverse le plateau supérieur du cylindre par un presse-étoupe.
 - Ces cylindres reçoivent la vapeur de la chaudière par un tuyau à section carrée G, raccordé par une bride avec le reste du tuyautage. Ce tuyau carré s’ajuste sur les deux plateaux supérieurs; c et d sont des robinets manœuvrés par la pou-
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 - trelle W. Sur la partie avant des cylindres est un autre tuyau vertical portant aussi deux robinets a et b. Le tuyau Y, immédiatement sous le robinet b, établit la communication entre le haut et le bas du cylindre B par l’ouverture de b. Un tuyau semblable existe sur l’autre côté du cylindre A directement sous le robinet d.
 - Lorsque les distributeurs c et a sont ouverts et b et d fermés, la vapeur venant de la chaudière arrive sur le haut du piston du petit cylindre B, et la vapeur qui se trouve au bas du même cylindre passe à la partie supérieure du cylindre A, mais le haut et le bas de chaque cylindre ne peuvent jamais être en communication. |Du bas du grand cylindre partie tuyau d’échappement K muni d’une soupape Q et allant au condenseur. Enfin, la maîtresse-tige X des pompes entraîne le balancier, de sorte que, au repos, l’extrémité de ce balancier à laquelle s’attache cette tige est à sa position inférieure.
 - Supposons tous les robinets ouverts et la vapeur arrivant de la chaudière et chassant l’air de l’intérieur des cylindres. On ferme 6 et d et on ouvre la soupape Q du conduit allant au condenseur, le vide s’établit dans ce récipient et attire la vapeur de la partie inférieure du grand cylindre. Gomme il n’existe pas de pression sur la face inférieure du piston de ce cylindre, celui-ci descend. La communication M entre le bas du petit cylindre et le haut du grand étant ouverte, la vapeur passe du bas du petit dans le haut du grand dont le piston descend. Cette vapeur se dilate et sa pression diminue et n’équilibre plus la pression de la vapeur venant de la chaudière sur la face supérieure du piston du petit cylindre.
 - Si ce piston n’était pas relié au balancier, il descendrait jusqu’à ce qu’il soit en équilibre sous la même pression, mais il ne peut le faire, car le cylindre A a une section plus grande que le cylindre B ; il en résulte que, lorsque le piston de B descend autant que le lui permet le mouvement du balancier, la vapeur qui existe entre les deux pistons occupe un plus grand espace qu’au début de la course et sa pression diminue à mesure que son volume augmente. La vapeur sous le petit piston ne peut balancer la pression du dessus et le balancier est tiré par le petit piston en vertu de la différence entre les pressions supérieure et inférieure.
 - Il est dès lors facile de comprendre qu’à mesure que le piston descend, la vapeur qui est entre les deux pistons diminue pro-
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 - gressivement de tension. Supposons maintenant les deux pistons au bas de leur course; fermons le distributeur a et la soupape Q au bas du cylindre A et ouvrons les robinets b et d. La communication se trouvant établie entre les parties supérieure et inférieure de chaque cylindre, leurs pistons respectifs seront pressés également sur leurs deux faces et rien, sinon l’action du contrepoids de la maîtresse-tige et de son attirail ne tendra à les faire monter.
 - Une fois les pistons arrivés à la fin de course supérieure, le cylindre B contient au-dessus de la vapeur à la pression ordinaire et le cylindre A de la vapeur détendue. Si on ferme b et d et qu’on ouvre a et la soupape Q du bas du grand cylindre, le vide du condenseur agira pour faire descendre les deux pistons. Les choses se continueront ainsi indéfiniment et on dépensera à chaque course le volume du cylindre B à la pression de la chaudière.
 - Pour faire apprécier d’une manière très simple le mode d’action de la machine d’Hornblower,
 - Elijah Galloway, dans son History and Progress of the Steam Engine, Londres, 1831, page 100, suppose les deux cylindres superposés avec leurs pistons reliés à une tige commune (fig. 6).
 - Il suppose une section de 100 pour le petit piston et de 200 pour le grand et une pression de 10 livres par pouce carré; les efforts sur les I I
 - deux pistons seraient ainsi respectivement de Fig. 6.
 - 1 000 et 2 000 livres.
 - Les deux pistons étant au haut de leur course, on admettra la vapeur sur les deux, la pression sera de 2 000, car le petit piston, étant pressé également en dessus et en dessous, est en équilibre; il n’y a donc de pression effective que sur le grand piston ; mais, à mesure que les pistons descendent, la pression sur le grand diminue en raison inverse de l’accroissement du volume compris entre les deux pistons, tandis que la vapeur de la chaudière passe toujours également sur le petit piston. Le tableau suivant, donné d’abord dans Y Encyclopédie de Rees, indique la variation de pression sur les deux pistons.
 - Si nous comparons l’effort produit sur les pistons avec l’effort sur le piston unique d’une machine ayant un cylindre de même volume que le grand cylindre de la machine d’Hornblower, introduisant de la vapeur à la même pression de 10 livres pendant
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- - Bill L.
 - EFFORT ’ t • ' EFFORT
 - EFFORT TOTAL
 - SUR LE GRAND PISTON SUR LE PETIT PISTON •
 - Au départ, l’effort est de. . . . 2000 Au départ, effort 0 Au départ 2000
 - dû à la pression de 40 livres • le piston ayant dessus et des-
 - sur le piston, le vide existant sous la pression de la chau- \
 - en dessous. dière.
 - Au premier quart de la course,
 - l’effort, qui a décru d’une '
 - manière progressive, est de . 1600 200 1800
 - : parce que la vapeur entre les parce que l’équilibre entre
 - deux pistons occupe 3/4 du les deux faces du petit piston
 - volume du petit cylindre et ne subsiste pas au quart de
 - 1/4 du volume du grand, soit la descente de celui-ci ; la
 - 1,25 du volume primitif, la pression est réduite de 1000 à
 - . ' , 2 000 . ' ‘ pression étant “ * 600. • — 800 ; comme il y a tou-
 - • jours 1000 sur le piston, l’effort est de 1000 — 800 — 200.
 - A la moitié de la course, l’effort
 - est réduit à. ........ parce que la vapeur entre les 1333 parce que la pression sous le 333 / 1666
 - deux pistons occupant la piston est réduite à 0,666 de
 - moitié du volume des deux î 000 soit 666, tandis qu'elle
 - cylindres, soit 1,5 du volume est toujours de 1000 sur le
 - primitif, la pression devient piston; la différence est donc
 - 0,666 de 2000, soit 1 333. t ' * - • * - de 333. î
 - Aux 3/4 de la course, l’effort
 - est réduit à . . . . . . . . ; la vapeur occupant 1/4 du 1442 la pression sous le petit piston 429 1571
 - petit cylindre et 3/4du grand, soit un volume de 1,75 au lieu ,, , 1 000 étant réduite a ou 5/1, 1, / o
 - , . . . . 2 000 de 1; 1 effort est ainsi . ' l,/5 tandis que la pression sur le piston est toujours de 1000 ;
 - = 1142. V “ , * • * 1- différence, 429.
 - * i Au bas de la course, l’effort est ' m
 - .réduit à . . .* y . . . . . . pour que la vapeur remplisse 1000 parce que la pression sous le 500. 4 500
 - tout l’intervalle des deux pis- piston n’est plus que la moitié
 - tons, espace double du vo- de la pression initiale, soit 500,
 - lume initial; la pression est qui déduit des 1000 de pres-
 - .. . 2000 ,nnn réduite a = l 000.. sion sur le piston, donne 500. \
 - Somme des efforts exercés sur Somme des efforts exercés sur 1
 - le grand piston....... 7076 / le petit piston 1461 8 537
 - I • .
 - s*"
 - O
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 - là'moitié de la course, on trouve les chiffres suivants pour les efforts successifs pour quatre positions de piston.
 - Au commencement de la course ... 2 000
 - Au quart........................... 2 000
 - A la moitié........................ 2 000
 - Aux trois quarts....................1 333
 - A la lin de la course. ..............1 000
 - Effort total. . . . 8 333
 - On avait trouvé pour la machine d’Hornblower 8 537. La différence insignifiante de 204 ou 2,5 0/0 n’est pas réelle ; elle est due uniquement au mode de calcul employé dans lequel on a pris des divisions trop écartées. Les deux chiffres devraient être identiques, car la théorie indique que l’effet de la machine à deux cylindres est le même que si le volume de vapeur introduit dans le petit cylindre, .puis détendu dans le grand, avait été introduit directement dans un cylindre unique du volume du grand et détendu dans ce cylindre.
 - Galloway dit que la pratique n’a pas> indiqué de supériorité en faveur de la machine d’Hornhlower ; la première fut montée en 1792 à la mine de Tin Croft en Cornouailles; elle avait un petit cylindre de 0,533 m de diamètre et 1,826 m de course et un grand de 0,685 et 2,44 m et, à dépense1 2 égale de charbon, ne donna: pas autant de travail que la machine de Watt installée à Seal Hole.
 - D’autres auteurs (1) disent que les résultats furent sensiblement les mêmes, soit un dutyAe 10 millions, ce qui correspond à 7,4 kg de combustible par cheval en eau montée. Il faut dire que ce duty était peu élevé, car les machines de Watt de cette époque en avaient généralement un de 16 millions, soit 4,6 kg de charbon par: cheval. Le témoignage de Trevithick est peut-être un peu suspect, étant donnée son animosité contre Watt, qui le lui rendait bien d’ailleurs (2).
 - Quoi qu’il en soit, Boulton et Watt, arguant qu’à part L’emploi d’un second cylindre la maehine^d’Hornblower comprenait toutes les inventions de Watt, l’attaquèrent pour contrefaçon de leur
 - (1) Life of Trevithick.
 - (2) Watt disait q.ue Trevithick méritait d’être pendu pour avoir introduit la haute pres-sion»dan&tes uiachines -àWapeur.
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 - patente et obtinrent gain de cause. Siu-'àri (History and descriptive anecdotes on the S team Engine), quoique admirateur passionné de Watt, admet que les grands manufacturiers1 de S.oho agirent dans cette affaire plus par esprit de vengeance que par intérêt légitime, car, au moment où ils poursuivirent Hornblower, leur propre patente n’avait plus que quelques mois à courir.
 - Jonathan Hornblower, dont nous donnons1 un portrait en tête de ce travail, était né en 1744 en Cornouailles; il avait travaillé* dans les mines comme charpentier et s’y était familiarisé avec les machines de Newcomen; il avait été même monter une de ces machines à Rotterdam en 1770 et s’était acquis une grande réputation dans: cette spécialité en Cornouailles. Ruiné par’Boul-ton et Watt qui avaient fait' annuler- sa patente, il chercha un autre terrain dans le domaine des machines rotatives dont il inventa plusieurs modèles très ingénieux, mais1 dont il ne retira aucun profît. Réduit à une situation très précaire, il eut la chance de rencontrer, en 1810, un Allemand qui l’engagea pour aller en Suède monter une. brasserie, ce qui le remit un peu à Ilot. Il rentra en Angleterre en 1813' et mourut à Londres en 1814 ou, suivant d’autres à Penryn, en Cornouailles en 1815;
 - Hornblower a été passablement noirci par les écrivains amis de* Watt. Voici, en effet, comment s’exprime sur son compte Robert Stuart dans son ouvrage -Histoire descriptive de la machine .à vapeur, traduction française publiée par la maison Malher, Paris 1827, page 221. « La: machine inventée par M. Hornblower ne présente rien de nouveau; ni dans son principe ni dans sa disposition; elle n’est qu’une' simple- combinaison de la machine expansive de Watt et des d'eux; cylindres du docteur Falck. En somme; cet appareil est sous tous les rapports le même que celui de Watt et ce doit être un continuel' sujet de regret qu’un homme doué d’autant de génie pour la mécanique ait employé la plus grande partie de sa vie et dérangé sa fortune par une suite non interrompue de tentatives peu honorables pour copier les inventions de M. Watt sans se rencontrer avec les termes,: de sa1 patente. »'
 - Heureusement d'autres écrivains, moins partiaux, font l’éloge de l’honorabilité'd’Hornblower; tout en reconnaissant qu’il n’avait pas assez de souplesse dans le caractère pour réussir. La postérité sera plus équitable pour cet inventeur que ne l’ont été, en général,, ses contemporains et on appréciera sévèrement l’injustice de Stuart qui paraît dans cette circonstance s’être inspiré de
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 - l’adage d’Aristote transformé : Arnica veritas, magis arnicas P lato (1). Il fallait que l’éminent écrivain fût singulièrement aveuglé par le parti pris pour trouver une ressemblance entre les deux cylindres combinés d’Hornblower et la machine de Falclt qui n’avait d’autre but que de remplacer le cylindre à double effet de Watt par deux cylindres indépendants à simple effet.
 - On a peine à croire aujourd’hui que les amis de Watt poursuivaient de leur animosité, non seulement les concurrents du grand mécanicien, mais aussi les écrivains qui parlaient d’eux et de leurs travaux. On trouve, dans Y History and Progress of the Steam Engine de Galloway, page 96, un passage où l’auteur des Gregorÿs Mechanics se plaint d’avoir été vilipendé par divers journaux, notamment Y Edinburgh Review, pour avoir parlé de la machine d’Hornblower.
 - Les effets de cet ostracisme se sont fait sentir longtemps, car on trouve des ouvrages tels que YHistorical and Descriptive account of the Steam Engine de Partington, Londres, 1826 et Y Histoire des Machines à vapeur, de Hachette, Paris, 1830, où il n’est parlé ni d’Hornblower ni de sa machine. Plus tard encore, le Treatise of the Steam Engine de John Scott Russell, Edimbourg, 1846, ne fait aucune allusion ni à Hornblower ni même à Woolf pas plus qu’à leurs machines. Enfin, encore plus près de nous, John Bourne, dans son Treatise on the Steam Engine, Londres, 1862, traite de pirates, voleurs de grands chemins (highway men) et autres épithètes aussi flatteuses, ceux qui n’acceptaient pas, sans protester, le monopole que Boulton et Watt prétendaient faire peser sur le domaine entier de la machine à vapeur. Par contre, nous voyons avec plaisir Tredgold, dans son grand ouvrage sur les machines à vapeur dont la traduction française a paru en 1828, apprécier favorablement les travaux d’Hornblower en disant que son système a l’avantage incontestable de donner plus d’uniformité dans l’action de la vapeur et qu’il est encore supérieur dans les grandes machines en ce que l’on peut, avec moins de risque, employer dans un petit cylindre la vapeur à haute pression.
 - Nous devons entrer maintenant dans quelques considérations théoriques. En principe, comme on l’a vu, la machine d'Horn-blower donne le même effet qu’une machine à un seul cylindre de même capacité que le grand cylindre de la première et dans
 - (1) L’exemple de Stuart n’est pas unique. Le docteur llobison, ami et contemporain de Watt n’a pas craint d’écrire dans un de ses ouvrages que Papin n'était ni physicien ni mécanicien.
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 - lequel on introduirait un volume de vapeur égal au volume du petit cylindre. Ce principe est rendu évident par l’inspection de la figure 7.
 - Si la longueur fe représente le cylindre unique de la machine de Watt et si on y admet un volume de vapeur représenté par la longueur ab, le travail total est figuré par la surface renfermée par le périmètre abcdefga. Si, maintenant, conservant le cylindre fe comme grand cylindre de la machine d’Hornblower, dont le premier cylindre sera représenté par la longueur an, on introduit dans ce cylindre la même quantité de vapeur ab que précédemment, le travail sera, dans ce cylindre, représenté par la surface renfermée dans le périmètre abcga et, dans le second où la vapeur agit en sortant du premier, par la surface cdefgc; on voit
 - que la somme des travaux effectués dans les deux cylindres est égale au travail du cylindre unique.
 - Pourquoi donc," si on ne gagne rien sur le travail, ajouter la complication d’un autre cylindre ? La raison principale qui semble avoir échappé à Galloway et à divers autres écrivains est la suivante : L’emploi de deux cylindres dans lesquels la vapeur agit successivement réduit considérablement les efforts exercés par celle-ci sur les pièces du mécanisme. S’il n’y avait qu’un piston dont la surface peut être représentée par la longueur fe, la pression totale de la vapeur s’exercerait sur cette surface pendant la durée de l’admission directe de la vapeur ; cette pression étant représentée par af, l’effort total le sera par amef. Dans la machine d’Hornblower, le petit piston a sa surface représentée par an et la pression qui s’exerce sur lui n’est que ag, puisqu’il a derrière lui la pression sur le grand piston qui est fg. L’effort total est donc mesuré par le rectangle ancg. Sur le grand piston, la pression totale est goef\ on voit que la somme des efforts exercés sur les deux pistons est bien loin d’être la même que l’effort sur le piston de la machine à un seul cylindre ; elle n’en fait guère que les 60 centièmes dans la figure, la pression moyenne rapportée à la course entière étant, la même dans les deux cas. Ces pressions représentent les efforts
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 - transmis par les pièces du mécanisme et on trouve que, dans les machines à un seul cylindre, F-effort maximum sur le mécanisme, pour un effort moyen donné, est beaucoup plus grand que dans la machine à deux cylindres.
 - Si, comme nous venons de le dire, la plupart des anciens auteurs (f ) semblent n’avoir pas compris cet avantage de la machine d’Hornblower, il en est cependant auxquels il m’avait pas échappé. Ainsi Nicholson, dans sa Description des machines -à vapeur, traduction française, Paris, 1826, page 93, dit: « .Si nous considérons la différence dans la manière dont la force entière est employée pendant le coup de piston, mous trouverons que l’uniformité d’action, beaucoup plus grande dans la.méthode de de M. Hornblower, doit la faire paraître bien préférable ; elle commence avec une force de 2 000 livres et finit ,avec 1500 livres, tandis que la machine de M. Watt commence son action avec une force de 2000 livres et la termine avec 1 000 livres. De là est.résultée la nécessité de ces inventions ingénieuses pour égaliser l’action que contient le privilège obtenu, en 1782, par M. Watt. M. Hornblower n’a pas obtenu une parfaite uniformité, mais il s’en est plus approché, de sorte qu’il aurait pu conduire l’effet du principe de la dilatation, en employant de la vapeur plus forte, beaucoup plus loin que nous croyons qu’il en ait jamais eu l’idée. »
 - Nous rapporterons ici un fait invoqué par Hornblower à l’appui de l’efficacité de son système -et que nous .trouvons indiqué à la page -108 de l’ouvrage de Nicholson : « si on venait à détacher du balancier la tige du petit cylindre, de manière à ne faire agir que le grand cylindre, la chaudière pouvait à peine fournir assez de vapeur pour faire aller la machine ; si on rattachait la tige du petit piston, la machine reprenait toute son activité et la vapeur soulevait la soupape-de sûreté de la chaudière, ce qui prouve une économie bien établie-dans Femploi du travail successif de la vapeur dans les deux cylindres •».
 - L’avantage dont nous venons - de parler est d’un ordre -purement mécanique et pouvait déjà être apprécié à l’époque où Hornblower présenta sa machine. Mais à côté se trouve un autre avantage qui m’amté pleinement reconnu que plus tard et-qui est
 - (1) On peut mettre parmi eux Arago qui, dans ses notices scientifiques dit : « On ne voit pas a 'priori pourquoi la détente de Ha vapeur ne produirait pas, em ï’opérantoomme Watt l’avait pro,posé, dans, un seul co^ps -de,pompe, .autant d’effet :qu’.en suivant le système de Woolf ». Cette phrase semble indiquer que, si l’illustre astronome a beaucoup écrit*sut les machines à vapeur,, il ri’en avait qu’une connaissance bien superficielle.
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- - basé sur des causes ressortissant de la physique. Nous l’indiquerons ici pour ne pas y revenir, bien qu’à la rigueur ce ne soit pas là tout à fait sa place.
 - Dans la machine de Hornblower, le petit cylindre est en communication avec lia chaudière, mais jamais avec le condenseur et fe grand cyilindre est en communication avec de condenseur mais jamais avec la chaudière et, demêmeiqu’il y .a division entre les pressions extrêmes, il y a étagement -dans la chute totale de température. Pour fixer Iles idées, le petit cyilindre passera successivement par les températures de 412 et 90;degrés différence 22 et le grand cylindre par celles de 90 et 50 degrés, écart 40, tandis que, dans la «machine de Watt, le cylindre unique passe parles températures (extrêmes de ;1/J;2 ;e.t 50 degrés, différence 62.
 - La sensibilité au calorique ides parois métalliques des cylindres lesquelles tendent à se mettre en équilibre de température :avec les milieux en communication avec les cylindres, tels que la chaudière et le condenseur, -amène entre la vapeur et ces parois des échanges de chaleur constatés pour la première fois par Thomas dès 1838,, set introduits à la même époque par lui dans son enseignement à l’Ecole Centrale ; ces échanges de .chaleur, qui ont une influence très! fâcheuse sur le rendement thermique de la machine à vapeur sont dans une certaine mesure proportionnels aux différences de température. .11 y a donc là un avantage en faveur de la machine à double expansion que nous allons mettre en évidence dlune manière très simple sLelle n’est pas tout ià fait rigoureuse..
 - Supposons un rapport -de 3 entre les volumes des deux « cylindres, nous admet,irons pour : simplifier les choses que les surfaces en contact avec la vapeur dans les. «cylindres sont proportionnelles aux sections des pistons, ; soit le t'3. En prenant les chutes de température telles qu’elles ont été indiquées plus haut, le produit aies surfaces par ses chutes sera :
 - 1 X 22 + 3 X 40 = 142.
 - La machine (de. Watt, avec son cylindre unique égal au grand cylindre de la machine d’tïïornblower, donnera : 3 X 62 = 186. On voit que l’avantage de la'division des chutes (de température correspond à 24 0/0.
 - Ajoutons .que l’étagement des pressions u une Influence favorable sur les fuites des pistons et des distributeurs ht réduit
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 - la perte de vapeur qui en résulte. On a constaté, en effet, que les machines de Woolf pouvaient résister très longtemps à l’usure provenant d’un fonctionnement prolongé et nous pourrions citer des exemples de moteurs de ce genre employés dans des districts manufacturiers de Normandie et qui ont marché pendant une durée consécutive de près de cinquante ans.
 - Nous avons dit que Watt dans sa patente de 1782, postérieure d’un an à celle d’Hornblower, avait revendiqué l’emploi de l’arrêt de l’introduction de la vapeur au cylindre avant la fin de la course du piston, c’est-à-dire de la détente. Cette patente contient aussi la revendication suivante : 3° une machine composée (compound, engine) système consistant à lier ensemble les cylindres et les condenseurs de deux ou plusieurs machines distinctes, de sorte que la vapeur dont on fait usage pour mouvoir le piston de la première agisse par expansion sur le piston de la seconde, etc., pour produire un surcroît de force pour agir, soit alternativement, soit conjointement, avec celle du premier cylindre.
 - Si cette revendication, d’ailleurs conçue en termes très peu précis, semble primée par la patente antérieure d’Hornblower, on doit faire remarquer que Watt aurait en tout cas imaginé l’expression de machine compound qui est généralement employée aujourd’hui pour désigner les machines à expansion multiple. Ce fait est très peu connu et nous croyons avoir été le premier à le mettre en lumière lors du Congrès de Mécanique appliquée, à Paris, en 1889.
 - L’idée d’Hornblower était à peu près tombée dans l’oubli lorsque Arthur Woolf la reprit avec succès au début du dernier siècle. Les circonstances étaient alors plus favorables. En effet, Horn-blower avait établi sa machine à simple effet pour servir à l’épuisement des mines; il n’employait que de la vapeur à basse pression, seule connue à l’époque et ne pouvant donner lieu qji’à une très faible détente.
 - En 1782, Watt avait créé la machine à double effet dont les premières applications avaient été faites à Pimlico, pour les eaux de Ghelsea el aux forges de Bradley; en '1784, il avait installé aux moulins d’Albion, à Londres, deux machines de 50 ch chacune à cylindre de 84 pouces (0,864 m) de diamètre qui furent les premiers grands moteurs industriels et n’eurent d’ailleurs qu’une courte carrière, car ces moulins furent détruits en 1791 par un incendie. Enfin, dans la deuxième année du xixe siècle, Evans aux États-Unis et Trevithick en Angleterre avaient
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 - réalisé l’emploi de la haute pression. Ces conditions nouvelles justifiaient un retour à l’usage de l’expansion en cylindres successifs.
 - La patente d’Arthur Woolf est datée du 7 juin 1804. La spécification dit, en somme : « La machine, d’après la disposition que je propose, doit avoir deux vases à vapeur de dimensions différentes suivant la température et la force expansive de la vapeur qu’on doit employer. Chacun de ces vases possède un piston et le petit cylindre communique haut et bas avec la chaudière au moyen de robinets de n’importe quelle disposition convenable. Le haut clu petit cylindre communique avec le bas du grand et le bas du petit avec le haut du grand au moyen d’obturateurs destinés à ouvrir et à fermer les passages, robinets, soupapes, etc. Enfin, le haut et le bas du grand cylindre peuvent être mis en communication à volonté avec un condenseur à injection ou d’autre système. Les choses ainsi établies, lorsque la machine fonctionne, la vapeur à haute température est admise sur le petit piston tandis que celle qui a agi au-dessous de ce piston dans le coup précédent est envoyée sur le piston du grand cylindre, la vapeur sous ce dernier allant au condenseur. Lorsque les deux pistons sont arrivés au bas de leur course, la vapeur, supposée à une pression de 40 livres, agissant sous le petit le poussera vers le haut et la vapeur qui est au-dessus ira agir sous le grand piston, tandis que celle qui est au-dessus de celui-ci sera dirigée vers le condenseur et ainsi de suite.
 - » La disposition peut être modifiée en ce sens que le haut du petit cylindre peut être mis en communication avec le haut du grand et le bas du petit avec le bas du grand, auquel cas les pistons marcheraient en sens inverse au lieu de marcher ensemble, ce qui peut présenter des avantages dans certains cas. »
 - Il est bon de dire ici que Woolf avait imaginé, nous ne savons d’après quelles bases, une théorie singulière d’après laquelle la vapeur pouvait se détendre en autant de volumes qu’il y avait de livres dans la pression primitive, par exemple de 5 à 10 volumes pour 5 à 10 livres. Cette théorie le conduisait à faire dans ce cas le grand cylindre 5 à 10 fois plus grand que le petit. Il ne tarda pas à s’apercevoir de l’absurdité de cette manière de voir et proportionna ses cylindres de manière à doubler le volume du petit pour chaque 10 ou 12 livres de pression effective, soit, par exemple, un rapport de 1 à 2 pour 0,8 kg et 1 à 4 pour 1,6 kg de pression effective de la vapeur. Woolf trouva aussi, dit Stuart,
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- - qu’il n’y avait aucun avantage économique à pousser l’expansion .au-delà de 8 à 9 fois Le volume primitif.
 - La première machine à deux cylindres de Woolf fut établie dans une scierie de Lambeth, avec la collaboration d’Edwards, la seconde à la brasserie de Moeux, à Londres.
 - Woolf lança à ce sujet à Bouffon et Watt un défi qui attira vivement l’attention, alléguant que cette machine, de 36 ch 4e puissance, brûlait 36 boisseaux de charbon par jour, tandis qu’une machine de Watt de même force en brûlait -84, soit plus du double.
 - "Voici, d’après Nicholson, la description de ; machin es de Woolf à simple effet, celles de W lie al Yor et de W lie al Abraham,
 - montées c.n J 81 o en Cornouailles. La pre-.mière avait un grand cylindre de 1,35 m de diamètre e t 2,3o de course et un petit cylindre de un cinquième de la capacité du premier.
 - Cette machine est représentée figure 8. Le grand cylindre A et le petit B sont enfermés dans cme chemise de vapeur.La vapeurarrive au petit cylindre par le tuyau E muni dhne.soupape régulatrice.
 - Quand les pistons descendent, la soupape [F s’ouvre et laisse arriver la vapeur sur le petit piston ; la soupape G s’ouvre également pour laisser passer la vapeur de desso.us.le petit piston sur le grand et, enfin, la .soupape I s’ouvre pour laisser‘échapper au,condenseur la vapeur,qui est au-dessous du grand piston,; ces trois ^soupapes F, G, J, , s’ouvrent en même temps.
 - Lorsque les deux pistons sont au Las de leur course, ces,trois
 - Fig. 8. —Machine de Woolf.
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- - soupapes se 'ferment et une soupape s'ouvre pour faire passer lia vapeur du liaut du petit cylindre au bas, et une autre H fait de même pour le grand a*, y lin dre, 4e sorte que .les (deux pistons étant .en .équilibre, pressés également en dessus et en dessous, remontent par l’effet .du contrepoids. Ges machines fonctionnent en ceci sur le même principe que la machine à simple effet de Watt.
 - Nous croyons devoir dire ici quelques mots de la carrière de ce célèbre mécanicien. Arthur Woolf était né le 14 novembre 1766, à Gamborne en Cornouailles; son père était charpentier de mines;; le fils lit d’abord son apprentissage .dans le même état et vint ensuite à Londres où il travailla dans l’atelier de il ram ah, où il se rencontra avec dienry Maudslay, devenu .aussi un grand constructeur. En 1796, Woolf entra au service d’un propriétaire de houillères de Durham, où il réussit, paraît-il, à améliorer très notablement le fonctionnement des machines à vapeur, puis il devint employé dans la brasserie 4e Mo eux, à Londres, où il eut d’abord affaire à une machine d’Hornblower, ce «qui le mit à même d’étudier les.améliorations dont ce système était susceptible. Il resta plusieurs années dans mette brasserie où il monta, comme nous l’avons vu, une des.es machines, grâce, dit Trevithick, à la protection de la maîtresse 4e Aamaison, dont il avait épousé la femme de chambre. Mais il ne faut pas croire aveuglément à tout ce que dit Trevithick de ses •concurrents ; ainsi les livres de la brasserie de Moeuxindiquent que Woolf y,resta d’avril 1797 à octobre 1806, .avec des appointements qui s’étaient élevés à 3 livres ipar semaine, soit .300 f par mois ; il n’avait donc pas été dans cet intervallë au service de Trevithick, comme celui-ci l’indique dans ses Mémoires, tout .en parlant de lui à divers propos en d’assez .mauvais termes.
 - [En 1806, Woolf s’associa avec Edwards pour l’exploitation d’un petit atelier de .fconstruction à iLainbeth, où ils firent beaucoup de machines du nouveau système ; il iqruitta rassoeiationen 181â,_ laissant seul Edwards, -qui, comme ion sait, alla en ;Erànce, à la paix .de 1814, s’yiétablit .d’abord irue 4es Marais, à Paris, où.dl construisit, les machines à double expansion avec un grand succès et 4evint, ensuite, associé de la célèbre maison Perler et Edwards, de Ghaillot, où lui succéda son fils, Henry [Edwards, dont nous parlerons plus loin.
 - Woolf retourna en Cornouailles, en 1813, et y monta sa première .machine pour d’épuisement ides mines, >à icelle ;de Wheal
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 - Abraham. Cette machine avait un grand cylindre de 45 pouces (1,143 m); elle donna un duty de 34 millions de pieds-livres par boisseau de 92 livres, ce qui correspond aune dépense de 2,4 kg par cheval en eau montée. On s’aperçut qu’il y avait un défaut grave à une pièce de fonte de la machine, on la répara et le duty monta à 52 millions, ce qui réduisit la dépense par cheval à 1,57 kg. Une seconde machine, montée l’année suivante à Wheal Yor, avec un cylindre de 1,34 m de diamètre, donna un duty de 54 millions, soit sensiblement le même chiffre ; à cette époque, la moyenne de 35 machines des mines de Cornouailles était seulement de 20,5 millions, soit une dépense de 3,98 kg par cheval en eau montée.
 - Mais, pendant ce temps, on perfectionnait la machine ordinaire, notamment par l’emploi de pressions plus élevées et on obtenait de beaux résultats. Ainsi, en 1820, on établit à Dolcoath une machine à cylindre de 76 pouces (1,93 m) qui donna un duty de 40 millions, puis d’autres qui atteignirent 45, et, bien qu’on construisit encore des machines de Woolf, une réaction s’opérait contre elles à cause de leurs dépenses plus élevées d’établissement et de réparations. Le duty des machines simples fut porté en 1825 à 54 millions, puis, en 1828 à 87, et il atteignit enfin 125 millions, ces deux derniers chiffres correspondant à 0,96 et 0,65 kg par cheval en eau montée. Ces chiffres si bas s’expliquent par l’emploi de générateurs perfectionnés produisant jusqu’à 11 kg de vapeur par kilogramme de combustible.
 - Woolf entra dans la maison Harvey, bien connue sous le nom de Hayle Foundry, près Dolcoath, en Cornouailles dont il devint directeur; il y améliora considérablement les détails des machines et l’outillage de fabrication ; il avait la réputation méritée d’être un excellent constructeur; il prit sa retraite en 1833, il avait alors soixante-sept ans. La date de sa mort n’est pas indiquée dans la note du Civil Engineer and Architects Journal, année 1850, d’où nous avons d’emprunté une partie de ce qui précède. Nous aurions voulu donner un portrait de Woolf, mais les personnes les plus autorisées auxquelles nous nous sommes adressé en Angleterre nous ont affirmé qu’il n’en existait pas et le fait que l’ouvrage de Stuart qui contient les images de beaucoup d’ingénieurs bien moins connus que Woolf ne donne pas le portrait de celui-ci en paraît une confirmation.
 - Nous ne croyons pas qu’il ait jamais été publié de dessin des machines à double effet construites par Woolf lui-même et nous
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 - ne connaissons pas leurs dispositions de détails, mais nous ne pensons pas que celles-ci diffèrent sensiblement des dispositions des machines introduites en France, en 1815, par Edwards et décrites dans le brevet français de cet Ingénieur, lequel est un brevet d’importation. Nous allons nous occuper de ce brevet, mais, pour ne pas interrompre l’ordre chronologique, nous devons dire d’abord quelques mots d’une patente de peu postérieure à celle de Woolf.
 - W. Deverell prit, à la date du 2 août 1805, une patente pour une disposition de machine à double expansion comportant deux cylindres dont les pistons marchaient en sens inverse. 11 revendique l’emploi d’un réservoir placé entre les deux cylindres et dans lequel la vapeur sortant du premier se détend avant de passer au second.
 - La vapeur se rend au condenseur à la sortie du second* cylindre. Pour de la vapeur à la pression de 42 livres, soit environ 3 kg effectifs l’inventeur indique un rapport de volume de 1 à 3 entre les Cylindres.
 - Il ne semble pas y avoir grand’chose de nouveau dans cette patente, car Woolf avait déjà indiqué dans la sienne l’emploi de pistons marchant en sens inverse et d’un réservoir intermédiaire ; on ne voit guère, d’ailleurs, l’utilité de cette addition dans une machine dont les pistons marchent ensemble, soit dans le même sens, soit dans le sens opposé.
 - Un brevet français d’importation fut délivré aux sieurs Edwards et Cie, à Paris, à la date du 25 mai 1815, n° 1 000 (1), pour perfectionnements apportés aux machines à vapeur dites à haute pression et à double effet ou de rotation. La description débute par cette phrase significative : « On sait, par pratique, que la vapeur agissant avec une force de 4 livres par pouce carré contre une soupape de sûreté exposée à l’action de l’atmosphère est capable de se dilater jusqu’à quatre fois son volume primitif; de même des quantités de vapeur de la force de 6, 7, 8, 9 et 10 livres par pouce carré se dilateront de manière à occuper autant-de fois le volume primitif sans cesser d’être égales à l’atmosphère. » C’est, comme on le voit, la reproduction |de la théorie erronée de Woolf.
 - Le brevet décrit ensuite une machine à deux cylindres dans
 - (1) Plusieurs de nos collègues nous ont exprimé le regret de n’avoir pas trouvé indiqués, dans notre précédent travail, les numéros des brevets cités, -ce qui faciliterait beaucoup les recherches. Nous avons tenu compte de cette observation dans le présent mémoire.
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 - laquelle'la vapeur sortant du premier se détend dans le grand et bien qu’il dise que, si on emploie de la vapeur à la pression de 40 livres par pouce carré, le petit cylindre doit avoir la quarantième partie du contenu du grand, les dessins annexés à la description représentent des! cylindres de proportions bien plus raisonnables, 8 et 46 pouces de. diamètre à l’échelle, soit un rapport de volumes de 1 à 4.
 - La disposition figurée est celle d’une1 machine à balancier ayant à une extrémité les deux cylindres placés Fun à côté de l’autre dans le sens' transversal et ayant par conséquent- la même course. Lisons, en passant, que cet arrangement de cylindres-' est assez rare, i:l est peu commode pour l’installation du parallélogramme. Nous ne l’avons guère rencontré que sur des1 machines d’élévation d’eau montées, à Ivry et à Clicliy, par la liaison Gavé, vers 1854. Il avait là quelque raison d’être parce que les tiges des pompes s’articulaient sur la partie intermédiaire du balancier à la place1 occupée par le petit cylindre dans la disposition ordinaire où les cylindres sont placés l’un à côté de l’autre dans le sens de- la longueur de la machine.
 - IL est dit, comme dans la patente de Woolf, que les pistons peuvent être disposés de manière à marcher en sens inverse. On peut aussi remplacer le grand cylindre par deux petits de volume équivalent avec leurs pistons marchant ensemble. Enfin, il est indiqué qu’on peut transformer les machines de Watt par l’addition d’un petit cylindre recevant directement la vapeur de la chaudière et évacuant dans le cylindre actuel où elle travaille avant de passer au condenseur. C’est ce qui a été réalisé* trente ans plus tard par Mac Naugh-t, comme nous le verrons? plus loin.
 - Le brevet d’importation ne vise que la machine proprement dite ; un certificat d’addition et de perfectionnement à la même date- décrit une- ehaudièr-e' à bouilleurs en fonte et un pistons à garniture métallique.
 - Le début de la spécification d’Edwards permet de croire que son brevet n’est guère que l’importation de la patente de Woolf: ce qu’on peut attribuer à Edtvards'personnellement, c’est ce qui: concerne la chaudière à bouilleurs qui a eu un immense succès surtout en France. Mais, si1 le brevet Edwards n’à pas par lui-même un très? gros'intérêt, il n’en marque pas- moins une,! date de la plus, grande importance dans l’histoire de la machine, à: expansion multiple, celle de l’introduction, en France, de-ce
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- - type1 de machine qui y a pris1 un développement plus eousi-. dérable que partout ailleurs. C’est ce qui nous engage1 à'entrer, ici, dans quelques développements au sujet de la machine d’Edwards.
 - Les cylindres (/ig.9) fondus séparément étaientcontenus dansiune enveloppe d’une seule pièce et y étaient maintenus par des joints au mastic de fonte dont on faisait alors un grand usage (1).
 - La distribution était assez compliquée, comme on le voit sur la figure 10. Elle s’opérait au petit cylindre par un robinet animé d’un mouvement alternatif de rotation; ce robinet était percé de deux ouvertures : celle de derrière servait à admettre la vapeur venant de. l’enveloppe dans l’une ou l’autre des lumières du petit cylindre, et l’autre, celle qu’on voit sur la figure, mettait en communication chaque extrémité du. petit cylindre avec l’extrémité opposée du grand. Enfin, deux soupapes à tiges concentriques font évacuer la vapeur du grand cylindre au condenseur.
 - Un excentrique triangulaire, porté par l’extrémité d’un arbre de distribution, relié à l’arbre du volant par des roues d’angle, actionne une tige verticale qui en commande1 deux autres1,,l’une
 - portant les soupapes1 dont il vient d’être1 question, Eautre com-
 - Fig. 9. — Machine d’Edwards (1815).
 - (1) Ee mastic de'fontë, qui est une chose d’un passé déjà lbintaih, était' composé de limaille de fontë,. de sel ammoniac et de fleur de soufre. Pour donner une idée de la quantité qu’on en employait dans le montage des maohines de l’époque, nous.citerons le fait que, dans une note d’es objets composant' le mécanisme des deux pompes à fèu po.unle\Souffleur fournies à læmarine royalefen 1821 pardaunaison' Aitken efcSteely de Paris, note provenant des papiers de D. Colladon, nous voyons., figurer trois tonneaux dé liinaillé de fontô pour mastic, pesant ensemble 543 kg.
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 - mandant par crémaillère et secteur denté le robinet de distribution. On peut signaler le dispositif ingénieux de liaison des tiges des deux soupapes, lequel comporte deux ressorts à boudin, grâce auxquels les deux soupapes, bien qu’ayant une commande unique, ne peuvent être ouvertes toutes les deux à la fois. Le système de distribution que nous venons de décrire sommaire-
 - Fig. 10. — Distribution de la machine d’Edwards.
 - ment ne convenait que pour les très petites machines que construisait d’abord Edwards et fut bientôt remplacé par un autre dont nous parlerons plus loin.
 - Ces machines fonctionnaient fort régulièrement, mais on ne saurait se dissimuler qu’elles avaient l’inconvénient d’occuper une place énorme : ainsi, dans la machine de la manufacture de Richard Lenoir, rue de Charonne, à Paris, décrite dans le Bulletin de la Société d’Encouragement, de 1817, le massif des cylindres,
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 - lesquels avaient 0,152 et 0,305 mde diamètre et 0,76 m de course, n’avait pas moins de 1,35 mde hauteur; le balancier avait 2,55 m de longueur, avec son axe à 2,50 m au-dessus du sol ; la bielle avait 2,45 m de longueur et le volant 3,15 m de diamètre et tout cela pour une force de 6 ch. Il faut dire que cette machine remplaçait un manège mû par quatre chevaux attelés; elle occm pait beaucoup d’espace encore, mais le manufacturier, satisfait de l’économie réalisée journellement, ne s’inquiétait pas beaucoup de la place que tenait la machine. Ce moteur, brûlant 125 kg de charbon par jour, dépensait 3 000 f par an, alors que la nourriture de dix chevaux coûtait environ 9125 f. La dépense totale était pour les chevaux de 11 375 f par an et pour la machine à vapeur de 7 500 f, soit 34 0/0 d’économie en faveur de cette dernière. Aussi ces machines se répandirent-elles très rapidement et un rapport de Molard, directeur du Conservatoire des Arts et Métiers, à la Société d’Encouragement, à la date de décembre 1817, dit qu’Edwards avait déjà construit quinze machines à vapeur de diverses forces et avait autorisé la Compagnie des Mines d’Anzin à en confectionner vingt-cinq dans ses ateliers pour servir à l’extraction de la houille.
 - Un prix courant des ateliers de Perier et Edwards, à Chaillot, que nous avons sous les yeux et qui fait partie de divers papiers concernant les machines à vapeur que les héritiers de Daniel Colladon ont bien voulu nous remettre après la mort de notre regretté collègue, indique le prix de 8 500 f pour une machine à deux cylindres de 2 ch, 12000 pour 4 ch, 14000 pour 6 ch, 18000 pour 8 et 22000 pour 10 ch, y compris la chaudière à bouilleurs en fonte, mais non le bâtiment.
 - Nous ne saurions omettre de mentionner ici une application faite en 1815 de la double expansion sous une forme particulière bien qu’elle ait été évidemment inspirée par la pratique de Woolf. Trevithick avait, vers 1810, employé, pour l’épuisement des mines, des machines dans lesquelles la vapeur à haute pression agissait sous un piston plongeur vertical que le poids des tiges faisait redescendre tandis que la vapeur s’échappait à l’extérieur. Ces appareils, fort simples d’ailleurs, dépensaient beaucoup de vapeur, par suite des conditions mêmes dans lesquelles agissait le fluide moteur. Sims, Ingénieur très connu en Cornouailles, eut, avec Trevithick, l’idée d’améliorer ces appareils en les combinant avec une machine à basse pression, la vapeur d’échappe- . ment de la première se détendant dans la seconde.
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 - La première application fat faite aax usines de Treskesly. Le: plongeur était relié au balancier à mi-distance entre l’axe et l’a tige du piston à basse pression. Ce- plongeur avait 0,915 m de diamètre et 1,375 m de course, le grand piston 1,473 m de diamètre e-t 2,75 m de course, ce qui donnait un rapport de volume d’environ 5. La vapeur agissait sous le plongeur et passait ensuite sur le*grand piston; la pression initiale était de 100 livres,, soit environ 7 kg.
 - La même disposition fut appliquée un peu plus, tard aux usines de Wlieal Chave, les résultats paraissent avoir été très favorables, car il est dit qu’on réalisa avec cet arrangement un dutij de 47 millions de pieds-livres par boisseau de 84 livres de charbon; ce chiffre correspond à, 51.7 millions par boisseau de 92 livres; or, nous avons vu tout à L'heure que la machine de Woolf, de Wheal Abraham, avait donné 34 millions; le meilleur rendement de la machine de Trevithick et Si ms tenait probablement à l’emploi de la pression de 100 livres. Les machines de AVatt ne donnaient guère alors que 20 à 25 millions : l’addition du piston plongeur à haute pression en doublait donc l’effet utile. Malgré ces bons résultats, la disposition dont nous venons, de parler ne se répandit pas. il était néanmoins intéressant de la mentionner..
 - Si nous continuons notre étude par ordre chronologique,, nous rencontrons une patente anglaise au nom de Richard Wright, datée de 1816; ce Wright paraît avoir été un constructeur de navires de Yarmouth qui la prit pour des perfectionnements dans la construction des bateaux à vapeur. Ces perfectionnements consistaient dans l’emploi d’une double coque comprenant, dans l’intervalle des deux parties, une roue à aubes mue par une machine à vapeur d’une construction particulière. Wright construisit, d’après ces principes, un bateau à vapeur qui reçut le nom d’Eagle, et qui est cité comme un des sept vapeurs existant sur la Tamise dans un ouvrage publié à Londres en 1818 par Georges Dodd (1 ). Ces dispositions ne paraissent rpas avoir été heureuses, car le bateau avait une vitesse très faible, ce qu’on attribua d’abord au peu de force de la machine, 6 ch, mais, après qu’on eut remplacé celle-ci par une autre de 14 ch, les résultats n’en furent pas beaucoup meilleurs. Ce bateau fut amené ensuite à Paris, en 1818, par un Suédois du nom de
 - (1) An historical and explanatory Dissertation on Sleam- Engines and Steam-Packets.
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 - Jernstedt et resta plus d’un an amarré au quai Voltaire; il fit l’objet d’un rapport à l’Institut de France.
 - Ce qui nous intéresse ici est que Jernstedt, indiqué comme résidant à Dinan (Côtes-du-Nord), prit, à la date du 20 novembre 1817, n° 224(3, un brevet français d’importation pour la construction de ce bateau. La coque est indiquée comme ayant 23 m de longueur, 4,80 m de largeur totale et 1,52 m de creux. La machine est de la force de 14 ch; elle offre, d’après la spécification, la particularité de comporter deux cylindres dont l’un est servi par la seule force expansive de la vapeur et dont l’autre travaille avec la vapeur sortant du premier et devant être condensée ensuite.
 - Les deux cylindres actionnent des manivelles calées à-angle droit l’une par rapport à l’autre, cette disposition nécessite qu’il y ait dans la bouilloire (chaudière), ou bien au-dessus ou auprès de cette bouilloire, un réservoir pour recevoir la vapeur. Ce réservoir sera muni de soupapes ou valvules qui empêchent la vapeur de se condenser (1) et il permettra de recevoir la vapeur du premier cylindre pendant que les soupapes du second seront fermées.
 - C’est bien là la description de ce que nous appelions aujourd’hui la machine compound à réservoir et même à réservoir chauffé, mais le brevet ne dit rien des volumes relatifs des cylindres et le dessin annexé, qui ne donne qu’une vue de côté de l’appareil, ne permet pas de juger si les volumes de ces cylindres sont différents. On trouve toutefois dans la patente anglaise de Richard Wright, dont le brevet de Jernstedt paraît n’être que l’importation en France, le passage suivant : « Pour « ne pas être obligé d’employer de la vapeur à haute pression,
 - » je propose d’employer des cylindres ayant à peu près le même » diamètre, de sorte que la vapeur n’aura pas besoin d’avoir » une pression additionnelle de plus d’une atmosphère. »
 - L’inventeur paraît bien admettre l’emploi de cylindres de volumes différents; mais, obéissant sans doute au courant qui faisait alors redouter, en Angleterre, l’emploi de la haute pression, surtout pour les machines de bateaux, il préfère se servir de pression réduite et faire ses cylindres égaux. On ne se rend pas bien compte de l’idée qui a pu le conduire à cette dernière conclusion. Avec des cylindres égaux, on ne peut
 - (1) Ou plutôt permettent l’évacuation dé la vapeur condensée.
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 - réaliser de détente ; en effet, l’expansion se mesure par le rapport du volume final au volume initial occupé par la vapeur ; si donc ces deux volumes sont égaux, il n’y a pas de détente. Pour qu’il pût y en avoir, il faudrait que la vapeur ne fût admise que pendant une portion de la course du premier cylindre, par exemple la moitié ; dans ce cas, l’expansion serait mesurée, par le rapport de 0,5 à 1 et serait ainsi de 2; mais rien ne permet de supposer, en l’absence d’une indication formelle, que telle fut l’intention du patenté.
 - Nous ne savons pas si la disposition de machines indiquée dans la patente de Wright et dans le brevet de Jernstedt a été appliquée sur le bateau amené à Paris. Le rapport présenté à l’Institut de France, daté du 13 septembre 1819 et signé Prony, Sané, Dupin et Rossel, se borne à dire que la machine était à deux cylindres actionnant des manivelles à 90 degrés et n’entre dans aucun autre détail.
 - Nous venons de voir que la machine de Jernstedt et de Richard
 - Fig. 12.
 - Fig. 11.
 - Wright contient un réservoir intermédiaire entre les deux cylindres ; ce réservoir joue un rôle très important et suffît à caractériser ce genre de machine, qu’on a appelé depuis plus .particulièrement machine compound. Il est indispensable d’entrer ici dans quelques considérations théoriques sur la différence qui existe entre cette machine et celle de Woolf.
 - Dans la dernière, l’espace qui se trouve entre les deux cylindres est toujours très faible et rien n’empêche de le considérer comme nul; le premier cylindre décharge directement et d’une manière continue sa vapeur dans l’autre cylindre, il s’opère un transvasement et la pression sur le grand piston est à chaque instant égale à la contre-pression derrière le petit piston, comme on le voit sur la figure 11 ; il faut pour cela que les pistons marchent parallèlement, avançant toujours de la même quantité, soit dans le même sens, soit à l’opposé.
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 - Si, au contraire, on renonce au parallélisme des pistons pour leur faire commander, par exemple, des manivelles calées à angle droit, il devient nécessaire d’intercaler entre les cylindres un réservoir, qu’on appelle généralement receiver dans ce genre de machines et destiné à recevoir la vapeur sortant du premier cylindre au moment où l’introduction est fermée au second. Le diagramme des pressions est alors représenté par la figure 12, sur laquelle on voit que la contre-pression sur le petit piston ne correspond plus à la pression au grand, mais à la pression au réservoir intermédiaire. Cette nouvelle relation a des conséquences importantes. Alors que, dans la machine de Woolf, la durée de l’admission au grand cylindre peut avoir lieu pendant toute la course du piston, dans la machine à réservoir cette durée doit être calculée avec soin si on veut éviter une perte de travail
 - Fig. 13.
 - Fig. 14.
 - et aussi si on veut égaliser autant que possible les efforts exercés par les deux pistons, ce qui, sans grand intérêt dans les machines de Woolf, dont les pistons commandent en général le même côté du balancier, est, au contraire, d’une importance beaucoup plus sérieuse dans les machines où les deux pistons actionnent des manivelles distinctes.
 - [j Le diagramme (fig. iS) montre que, si l’admission au.grand cylindre a lieu pendant toute la course, le travail de ce cylindre est beaucoup pi us faible que celui du petit, moins de la moitié, et qu’on a une perte de travail assez forte par l’espace triangulaire laissé en dehors du diagramme utile. Au contraire (fig. H), si l’admission au grand cylindre est notablement réduite, étant fermée, par exemple à mi-course, le travail à ce cylindre se rapproche très notablement de celui de l’autre et la perte triangulaire est beaucoup plus faible.
 - Nous passons maintenant à un brevet délivré'à Aitken et Steel, à la date du 13 septembre 1820, n°1777, pour des perfectionne-
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 - ments apportés aux procédés de construction des machines a vapeur de Woolf. Les brevetés étaient des constructeurs anglais établis à la Gare d’Ivry, à l’endroit où se trouve actuellement la gare des marchandises du Chemin de fer d’Orléans. John Steel, un des associés, avait travaillé avec Trevithick et avait été établi comme constructeur à Dartford, où il jouissait d’une certaine réputation, car on trouve son témoignage dans diverses enquêtes parlementaires, notamment dans celle qui eut lieu à la suite de l’explosion d’une chaudière de bateau survenue à Norwich en 1817.
 - Voici le texte de la spécification du brevet d’Àitken et Steel :
 - Le principe le plus important des améliorations de Woolf consiste à faire agir la vapeur deux fois comme puissance mécanique avant de la réduire à l’état liquide. Introduite d’abord à une pression élevée dans un petit cylindre dans lequel elle agit avec toute sa pression, elle est ensuite introduite dans un cylindre quatre fois plus grand et là elle produit une nouvelle action utile qui s’ajoute à la première ; il en résulte un effet total beaucoup plus grand que si la même quantité de vapeur n’avait pas agi sur un second piston avant d’être condensée.
 - La manière dont Woolf a tiré parti de ce principe est telle que l’effet utile de la vapeur n’est pas complet; la vapeur vieille qui se trouve immédiatement entre le petit et le grand piston oppose à la vapeur neuve une résistance proportionnelle à sa densité qui diminue l’effet de celle-ci. Ainsi, supposons que la vapeur neuve a une pression de 55 livres par pouce carré ou seulement 40 livres nettes en sus dé l’atmosphère, comptant l’atmosphère pour 15 livres. Admettons un rapport de 4 entre lès volumes des cylindres, il est clair que la vapeur sera à peu près réduite « quart de sa première densité en passant d’un cylindre à l’autre, c’est-à-dire que sa pression seconde ne sera que de 10 livres par pouce carré; par conséquent, si le petit piston avait 100 pouces carrés, l’effort delà vapeur sur lui serait
 - 100 X (40 — 10) = 3000.
 - Le grand piston ayant 400 pouGes carrés de surface, l’effort de de la vapeur sur lui serait de :
 - 400 X 10 = 4000, - ;
 - soit, un total de :
 - 3000 d- 4000 = 7 000.
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- - Pour conserver Faction de la vapeur neuve tout entière, les auteurs suppriment la résistance de la vapeur vieille contre la vapeur neuve en faisant le vide derrière les deux pistons à la fois. Pour cela, ils emploient trois cylindres, dont le troisième est une espèce de réservoir dans lequel s’entrepose la vapeur pendant la durée d’un coup pour agir au coup suivant. Si on suppose la pression de la vapeur à 52 livres au lieu de 55 livres, à cause de l’imperfection du vide derrière le petit piston, on aura :
 - 100 pouces carrés X 52 livres ........ 5200 livres.
 - L’effort de la vapeur vieille sur le grand piston dépend de sa densité, qui sera réduite au cinquième parce que son volume aura quintuplé ; on aura donc : 400 X 10,4 ..................... 4160
 - Total................... 9 360 livres.
 - au lieu de 7 000, comme précédemment.
 - Le dispositif adopté comprend trois cylindres A, B et G (fig. 4o), renfermés dans une enveloppe de vapeur commune ou plongés dans la chaudière et ayant leurs tiges de pistons reliées à une traverse dont les extrémités sont guidées par des galets. Supposons les pistons au bas de leur course, la vapeur vive arrive sous le piston A et tend à le pousser vers le haut ; au premier instant de ce mouvement, la communication a été établie entre A et B et le condenseur ; la vapeur dilatée remplissant ces deux cylindres s’est précipitée dans le vide, de sorte que les deux pistons se sont avancés à la fois contre ce vide, l’un sous la pression de la vapeur neuve, l’autre sous celle de la vapeur vieille qui remplissait A et B.
 - Le troisième cylindre G étant plein de vapeur neuve comme A, cette vapeur, pendant que le piston monte, se dilate dans le grand cylindre et sous le piston de G, pressant ce piston à la fois en dessus et en dessous : elle n’agit donc pas effectivement sur lui, mais sur le piston de B, qu’elle pousse contre le vide qui règne en dessus.
 - Lorsque les pistons sont en haut de leur course, le cylindre A est plein dans Te bas de vapeur neuve, les cylindres B et G de vapeur vieille dilatée dans le coup précédent. La vapeur neuve arrive sur le piston de A et sur celui de G pour les presser de haut en bas. La vapeur vieille remplissant de dessous de B et G
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 - se précipite au condenseur et celle de A se partage entre les cylindres A et B et ainsi de suite.
 - La spécification du brevet d’Aitken et Steel ne contient pas de dessins, de sorte que ces dispositions sont difficiles à comprendre, mais la Mécanique industrielle de Christian donne des dessins assez
 - Fig. 15. — Machine d'Aitken et Steel (1820).
 - complets de la machine dont nous nous occupons. Nous les avons reproduits dans les figures 15 et 16.
 - On voit sur cette dernière qu’il y a deux distributeurs dont chacun se compose d’une soupape et d’un piston avecleurs tiges indépendantes et concentriques: les soupapes servent à ouvrir ou fermer la communication avec le condenseur et les pistons
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 - à faire communiquer les cylindres entre eux ou avec la chaudière. Les inventeurs revendiquent la disposition de ces distributeurs placés dans l’enveloppe de vapeur de manière à être entièrement préservés du refroidissement par l’extérieur.
 - On peut simplifier considérablement la description qui précède et que nous avons tenu à reproduire textuellement en définissant comme suit les diverses phases du mouvement.
 - 1° Quand les trois pistons sont en haut de leur course, le cylindre A a la même pression en haut et en bas ; le cylindre B a son haut en communication avec le bas du cylindre A et sa partie inférieure en communication avec le condenseur ; enfin
 - Fig. 16. — Distribution de la machine d’Aitken et Steel.
 - le cylindre C a le haut en communication avec la chaudière et le bas avec le condenseur ;
 - 2° Quand les pistons sont à la partie inférieure de leur course, le cylindre A est en communication avec la vapeur de la chaudière dans le bas et avec le condenseur dans le haut, le cylindre B est en communication avec le dessus de G par le haut et avec le condenseur par le bas, et le cylindre G a ses deux parties en communication ensemble et avec le haut du cylindre B.
 - Les explications qui précèdent peuvent se résumer d’une façon très claire dans le tableau ci-dessous, dans lequel il suffit d’envisager une des courses simples du piston, l’autre course étant semblable. Nous prenons la course descendante : .V est, comme
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 - précédemment, la pression de la chaudière, v la pression après fermeture de la communication avec la chaudière, o le vide.
 - Haut Bas Différence
 - Cylindre A . . . V V O
 - — B ... V 0 V
 - — C ... V 0 Y
 - L’effort total est donc, des pistons. Vd2 -f cD2, d et D étant les diamètres
 - Avec la machine de Woolf on aurait les valeurs suivantes
 - pour une course simple. Haut Bas Différence
 - Cylindre A ... Y v Y — v
 - — B ... V 0 V
 - L’effort total est donc (Y — v) d2 -f- r>D2, ce -qui peut s’écrire Yd2 — vd2 + vD2; l’effort est donc inférieur à celui de la machine d’Aitken et Steel de vd2.
 - On voit par ce qui précédé que, si les constructeurs de cette machine ont cherché à réaliser l’étagement des chutes de température comme dans celle de Woolf par une disposition qui rappelle celle de la machine à simple effet de Watt, c’est-à-dire par la mise en communication du haut et du bas du même cylindre mettant le piston de ce cylindre en équilibre, ils n’ont pu éviter l’inconvénient d’avoir les parois des petits cylindres en contact alternativement avec la vapeur de la chaudière et avec le condenseur,, ce qui n’a jamais lieu dans la machine de Woolf, laquelle conserve donc, au point de vue des actions thermiques des parois, une certaine supériorité.
 - Nous devons reconnaître que la machine d’Aitken et Steel était ingénieusement combinée, mais l’avantage qu’elle présentait .au point de vue de l’augmentation de la puissance était due en réalité uniquement à la présence d’un troisième cylindre et ne compensait par la complication amenée par ce Æait. En effet, on peut considérer la machine dont nous nous occupons comme constituée par un .grand cylindre dont chacune des extrémités est alimentée par la vapeur d’échappement d’un cylindre à haute •pression à simple effet, tandis que la machine de Woolf ne comporte qu’un seul cylindre à haute pression, mais ce cylindre est à double effet.
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 - Il n’est donc pas étonnant que le prix des machines d’Aitken et Steel fût plus élevé que celui des machines d’Edwards. Ainsi, les machines de 2 ch coûtaient 12 000 f, celles de 6, 19 000 et celles de 10, 28 500 f; ces prix sont supérieurs de 40 0/0 pour les petites machines à 30 0/0 pour les plus fortes aux prix de Perier et Edwards.
 - Les ateliers de la Gare avaient une grande importance pour l’époque et constituaient, avec ceux de Perier et Edwards, à Chaillot, et de Manby et Wilson, à Gharenton, les éléments d’une industrie mécanique de premier ordre à Paris. Mais ces ateliers n’eurent qu’une prospérité éphémère.. Une de leurs spécialités était la construction des machines de bateaux : ils en fournirent plusieurs, notamment celles du Duc-de-Bordeaux, de 50 ch, pour la traversée du Pas de Calais, et du Souffleur, de 160 ch, pour la marine royale, servant au remorquage au Sénégal, et firent, pour la navigation du Rhône, un grand remorqueur portant le nom de ce fleuve qui, le 4 mars 1827, lors de ses essais, sous la conduite de Steel lui-même, éprouva une explosion désastreuse ; le constructeur fut au nombre des victimes. On dit que pour vaincre plus facilement le courant, il avait surchargé les soupapes de sûreté ; si on en croit- un passage de l’ouvrage Life of Tremthkk, il était coutumier du fait et n’avait pas été corrigé de cette dangereuse pratique par un accident survenu dans des conditions analogues, lequel lui avait coûté cher ; Steel avait en effet une jambe de bois. Après sa mort, les ateliers de la Gare entrèrent en liquidation.
 - La fabrication des machines à trois cylindres n’a pas survécu à rétablissement où on les construisait. Il en avait été toutefois fait un assez grand nombre parmi lesquelles nous citerons deux machines soufflantes de 80 cli chacune des hauts fourneaux de La Youlte sur Rhône. Pour les forces un peu considérables, elles étaient à balancier, mais., pour les petites, les trois tiges 4e piston étaient réunies, comme il est indiqué sur la figure 15, par une traverse, généralement en fonte, guidée par des galets et aux extrémités de laquelle s’attelaient deux bielles pendantes actionnant les deux manivelles de l’arbre du volant. Nous avons eu occasion de rencontrer en 1873, à Brosville-sur-Iton, localité du département de l’Eure, dans une petite filature, une machine de ce système servant de moteur auxiliaire aune roue hydraulique. Gette machine qui avait certainement cinquante ans d’existence n’était pas venue là directement des ateliers de la
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 - Gare, elle avait du être acquise d’un marchand de ferrailles, supposition que ne démentait pas l’état d’extrême vétusté où elle se trouvait.
 - Nous croyons utile de dire, avant de quitter ce sujet, quelques mots de plus du remorqueur le Rhône, lequel soulève une question intéressante que nous ne saurions passer sous silence. Ce bateau, de 43 m de longueur et 9,50 m de largeur, avait deux paires de roues à aubes mues chacune par une machine à vapeur. Le rapport sur l’explosion, adressé au Préfet du Rhône, à la date du 24 avril '1827, par la Commission chargée d’inspecter la navigation à vapeur, rapport que nous trouvons dans le Journal du Génie Civil, année 1830, page 333, dit que, dans les machines de ce bateau, la vapeur agissait à 25 livres de pression moyenne par pouce carré (1,75 kg effectifs) dans un premier cylindre, par expansion dans un deuxième cylindre et par condensation dans un troisième corps de pompe, suivant le système pour lequel MM. Aitken et Steel ont été brevetés. Il résulte donc de là que la machine du Rhône faite en 1827 constitue réellement la première application de l’expansion multiple à la navigation, au moins en Europe, si on laisse de côté le bateau de Wright et Jernstedt, sur lequel on n’a pas de données sérieuses. Malheureusement on ne peut pas dire que cette machine ait fonctionné, car l’explosion s’est produite pendant la mise en pression, les appareils moteurs n’étant pas encore en mouvement.
 - Nous avons dit plus haut que les soupapes de sûreté avaient été surchargées; il résulterait du rapport qu’elles auraient même été calées par des pièces de bois interposées entre les leviers portant les poids et des traverses faisant partie de la charpente du pont.
 - Quelque grave que soit le fait, il ne semble pas avoir une liaison directe avec l’explosion, car celle-ci a eu un caractère fulminant, les quatre chaudières ont été mises en pièces et les débris projetés à des distances considérables. Les auteurs du rapport paraissent portés en conséquence à attribuer la catastrophe à un abaissement du niveau d’eau amené par une alimentation mal entretenue et à une brusque arrivée d’eau sur les surfaces rougies à la suite d’une forte inclinaison du bateau.
 - Nous devons dire ici qu’en 1822 Edward Hall, de Dartford, breveta en France un dispositif destiné à remplacer le troisième cylindre de la machine d’Aitken et Steel par une modification dans la distribution de la machine à deux cylindres de Woolf.
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 - Yoici comment s’exprime l’inventeur dans ce brevet daté du 23 mars 1822, n° 2057 :
 - « MM. Aitken et Steel ont ajouté un troisième cylindre à la machine de Woolf et prétendent en obtenir une économie de un sixième sur la consommation. Le breveté revendique le moyen d’obtenir une aussi grande économie sans l’addition du troisième cylindre, au moyen d’un simple robinet».
 - MM. Aitken et Steel sacrifient un certain effet que donnerait la vapeur dans la disposition de Woolf pour en retirer un autre plus important; la méthode de l’inventeur consiste aussi à faire le sacrifice d’un certain effet de la vapeur pour en obtenir un plus puissant, mais il y arrive sans ajouter, un nouveau cylindre et ses accessoires qui entraînent une perte de force considérable.
 - Cette méthode consiste dans l’emploi d’un robinet ou tiroir qui établit certaines communications aux instants convenables.
 - Lorsque les deux pistons sont à leur position supérieure, la communication est établie : 1° entre la chaudière et le dessus du petit piston ; 2° entre le dessous du petit piston et le dessus du grand, enfin entre le dessous du grand piston et le condenseur.
 - Les deux pistons descendant, la vapeur à haute pression-, venant de la chaudière, agit sur le petit piston, mais son effet est diminué de la résistance de la vapeur qui est en dessous et qui pousse le grand piston contre le vide. - :
 - Lorsque les deux pistons sont arrivés à une certaine portion de leur course, un tiers ou la moitié, par exemple, le robinet que nous avons mentionné prend une position telle que la communication est fermée entre le bas du petit cylindre et le haut du grand, et celle entre le dessous du petit piston et le condenseur se trouve ouverte. Alors la vapeur qui est en dessous du petit piston passe au condenseur; elle est sacrifiée, mais la résistance qu’elle opposait à la marche du petit piston se trouve supprimée.
 - D’autre part, la vapeur qui a passé dans la partie supérieure du grand cylindre n’est pas augmentée, il est vrai, mais elle se détend plus qu’elle n’aurait fait si de nouvelle vapeur était arrivée et on obtient de la portion introduite plus d’effet qu’elle n’en aurait donné, puisqu’elle se détend jusqu’à des pressions de beaucoup inférieures à celle qu’elle aurait pu prendre. »
 - Noué ne croyons pas utile de reproduire la figure qui accompagne le brevet, laquelle est d’ailleurs peu claire. Nous pensons
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- - que l’explication qui précède suffit pour faire comprendre principe du dispositif de Hall qui est réellement ingénieux
 - Fig. 17. — Machine d’Edwards (1820).
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- - une sécurité parfaite, telle qu’ « un de ces appareils établi à Saint-Quentin depuis quatre ans et demi ne s’est pas dérangé un seul jour ». On sait que ce système ne s’est pas répandu plus que celui d’Aitken et Steel. On est revenu à plusieurs reprises sur ce sujet comme nous le verrons plus loin, mais toujours sans succès, car le principe n’est pas rationnel au point de vue thermique.
 - Edwards prit à la date du 30 décembre 1820, sous le n°3076, un second brevet pour des améliorations et simplifications dans la construction des machines à deux cylindres. Il décrit, dans ce brevet, une machine où les deux cylindres sont placés l’un à côté de l’autre dans le sens de la longueur de l’arbre avec leurs tiges de pistons-attaquant une traverse- guidée par un double système de parallélogramme et des extrémités de laquelle descendent des bielles pendantes commandant les' manivelles de l’arbre placé en dessous. Les figures 17, 18 et 19 représentent l’arrangement de la machine et des cylindres. On
 - Fig. 18. — Machine d’Edwards.
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 - voit que la chemise d’une seule pièce n’enveloppe que les deux tiers inférieurs des cylindres. La distribution s’opère pour chaque cylindre par un tiroir à coquille. Ces dispositions, à part celle de l’enveloppe, se retrouvent sur la très grande majorité des machines à deux cylindres, construites depuis cette époque presque jusqu’à nos jours. On doit donc reconnaître Edwards comme le père de la machine à deux cylindres à balancier telle que nous l’avons connue et c’est à juste titre que ces machines ont
 - Fig. 19. — Maehine d’Edwards.
 - ‘longtemps été désignées en France sous le nom de machines d’Edwards, bien qu’elles fussent construites par beaucoup d’autres mécaniciens.
 - Nous ne croyons pas inutile de placer ici l’observation suivante : Dans ce brevet d’invention du 30 décembre 1820, Edwards parait se préoccuper particulièrement de lui enlever'toute solidarité avec son précédent brevet d’importation. Ainsi la description débute par ces mots: « Ce nouveau mécanisme diffère essentiellement dans sa forme et sa composition de la pompe à vapeur à
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 - simple ou à plusieurs pressions décrite précédemment. Voici en quoi consiste la différence de cette nouvelle pompe avec l’ancienne... » Ainsi, par suite de ces changements et perfectionnements dans le mécanisme, il ne reste de l’ancienne machine que les vases et récipients dans lesquels la vapeur est produite et employée...» On peut supposer que l’inventeur, voyant son brevet d’importation à la veille d^expirer, se préoccupait de s’assurer une nouvelle protection par un brevet' tout à fait indépendant. Un fait assez curieux est que le brevet du 30 décembre 1820 n’est donné que dans le volume 32 de la publication du Ministère, volume paru en 1837 et ne contenant guère que des brevets de 1830, soit de dix ans postérieurs. Le brevet d’Edwards aurait-il été oublié, on ce retard dans la publication aurait-il quelque .raison spéciale ? Nous l’ignorons.
 - Nous avons plus haut, en parlant de Woolf, dit quelques mots de la carrière de Humphrey Edwards ; nous en ferons ici autant pour son fils Henry Hinde Edwards. Celui-ci, né à Plymouth en 1800, fut envoyé en France dès la fin de la guerre, en 1814, pour y achever son éducation; il entra en 1820 dans les ateliers de Chaillot e.t devint directeur, en 1829, à la mort de son père, de la maison Perier, Edwards et Ghaper. Ces ateliers, situés à côté de la pompe à feu et créés par les frères Perier avant la Révolution, exécutèrent une quantité énorme de travaux, machines à vapeur, matériel de mines, de forges, même des locomotives (1) et le pont du Carrousel sous la direction de Polonceau. Lorsque les établissements de Chaillot durent fermer leurs portes à la suite d’une crise économique, Edwards rentra en Angleterre d’où il revint en 1848 pour prendre les fonctions d’ingénieur en Chef du Matériel et de la Traction du Chemin de fer de Paris à Strasbourg, fonctions qu’il occupa jusqu’à sa mort.
 - Edwards avait été un des fondateurs de notre Société et. avait fait partie du Comité en 1849 et 1850. Il mourut en 1861, laissant la réputation d’un Ingénieur distingué et d’un homme de bien.
 - Nous ne saurions, au cours de recherches sur la machine à expansion multiple, passer sous silence un passage très curieux de l’ouvrage déjà cité : Mécanique industrielle, par Christian, tome II, page 113, Paris, 1823. Voici ce passage : « Le second système peut avoir pour objet de faire agir la vapeur une se-
 - (1) Entre autres des locomotives fournies ayant 1840 au Chemin de fer de Saint-Étienne à Lyon. *
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 - coude ou une troisième fois après sa première action, -ce qui semble exiger autant de cylindres -et de pistons qu’on veut multiplier l’action d’une certaine quantité de vapeur introduite dans le cylindre qui est en communication directe avec !la chaudière.
 - » -Ainsi,, dans ce système, voulez-vous faire agir la même vapeur deux, trois ou quatre fois-, il vous faudra deux, trois ou quatre cylindres;, et voici quelle pourrait être la disposition :
 - » La vapeur d’une certaine intensité de force qu’on introduit dans un seul cylindre et qui ne cesse d’y affluer tant que dure la course du piston possède encore une force considérable après cette première action. Supposons -donc (fig. 20J que les trois
 - cylindres aient été remplis de vapeur pour la mise en train. Ouvrez ,1e irobinet 1 du premier cylindre de manière à faire arriver la vapeur de la chaudière sous le piston, ce piston s’élève et lève en même temps -les pistons des deux autres cylindres par la manière dont ils sont attachés-an-balancier, Mais la vapeur qui est au-dessus du premier piston peut s’échapper et venir agir sous le second piston par le robinet ,2 qu’on ouvre -en même temps que le robinet 1, et la vapeur qui est au-dessus du second piston vient agir de même sous le troisième piston par le robinet 3 qu’on ouvre comme les robinets 1 et 2.
 - » Voilà donc les trois pistons arrivés ensemble au haut de leur course respective. Pour les faire redescendre, i;l faut fermer les robinets 2 et 3 et ouvrir 1 pour faire -arriver .la vapeur de la chaudière sur le premier piston en même temps qu’on ouvre les robinets 4 et -5.
 - » Le premier piston, en descendant, fait descendre avec lui les deux autres, et la vapeur qui est au-dessous du premier passe
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 - ;par le robinet 4 sur le second piston, et celle qui est sous Le second (piston passe par le robinet 5 sur le troisième, après quoi les pistons remontent comme ci-dessus.
 - » Le robinet G du troisième cylindre sert à envoyer au condenseur ou dans l’atmosphère, après ces opérations successives, La Tapeur qui se trouve tant dessus que dessous le dernier piston.
 - » En donnant, nomme l’indique la figure, des diamètres différents nux divers .cylindres, et en attribuant le plus grand diamètre au dernier, on favorise de plus en plus la détente de La vapeur en offrant à son action une plus grande surface de pistou.
 - » Il faut bien -que, dans ce système, les cylindres aillent en augmentant de diamètre, car, s’ils étaient égaux, il n’y aurait pas de- détente, quel que fut le nombre des cylindres, et on perdrait ou on enverrait au condenseur de la vapeur qui pourrait avoir conservé toute sa force primitive. »
 - Ce passage de l’ouvrage de Christian qui fut, comme on sait, directeur du Conservatoire des Arts et Métiers, est fort intéressant; il contient la première indication connue sur la machine à triple expansion et mentionne la possibilité de faire une machine à expansion multiple sans condensation, ce qui, bien des années après, aurait été considéré encore comme une énormité.
 - Puisque nous venons de parler de la distribution de la machine d’Edwards, nous mentionnerons ici, à la date du 10 novembre 1826, n° 1950, un brevet français, au nom de Neale, pour des perfectionnements dans les machines à deux cylindres, visant notamment le mode de distribution.
 - John Neale 'était, croyons-nous, un Ingénieur anglais attaché à la maison Risler et Dixon, 'Constructeurs à Gernay (Haut-Rhin), laquelle construisait des machines de Woolf. Le brevet décrit une <machine de 4 ,ch à (deux cylindres verticaux, l’un de 4,10 m, l’autre 4e 0,:22 ni de diamètre et >0,17*0 m de course, ce qui donne un rapport de ’volume de 4,8., dont les tiges sont attelées sur une traverse; les extrémités de nette traverse, guidées par ides galets roulant dans des .coulisses, portent des bielles pendantes commandant les manivelles d’un arbre inférieur sur lequel <est calé un volant de 2,;50 aoaide -diamètre,. .Ce qu’il y a d’intéressant dans cette machine c’est le mode de distribution de la vapeur opéré pour les deux cylindres par un tiroir unique eu deux parties formant chacune un tiroir à coquille. La glace sur laquelle :se meut le distributeur est percée de cinq orifices dont quatre pour les cylindres (haut et bas;)1 efUcelui du milieu pour ;l’échappe-
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 - ment. Les communications entre la boîte à tiroir et les extrémités des cylindres sont opérées par des tubes en cuivre rapportés.
 - La figure 21 ci-jointe fait suffisamment comprendre le fonctionnement de ce tiroir qui est mû par un excentrique triangulaire placé à la partie inférieure. Nous ferons observer que cette disposition ingénieuse présente une certaine complication dans les raccords avec les cylindres parce que les pistons marchent ensemble comme d’ordinaire, mais qu’elle se simplifierait notablement si les pistons marchaient en sens inverse, comme cela s’est pratiqué plus tard et que, par conséquent, ce distributeur serait tout à fait approprié à une machine de ce genre. Aussi a-t-il été reproduit depuis avec quelques modifications.
 - Fig. 21. — Distribution de John Neale (1826).
 - Ajoutons que la disposition de la figure 21 a été employée vers 1850 en Angleterre sur des machines à balancier de Woolf, mais avec quelques modifications ; ainsi le tiroir est divisé en deux parties distinctes dont l’une est au bas et l’autre en haut des cylindres et les conduits croisés de vapeur sont venus de fonte avec les parois de la boîte à tiroir qui a toute la hauteur des cylindres. Ce système était patenté au nom de Bacon etDixon et appliqué sur des machines construites par la maison Benjamin Hick, de Bolton (Lancashire). On en trouvera le dessin dans le Practical Mechanics Journal, vol. VII, 1854-55, p. 30. Nous appe* lerons l’attention sur ce fait que la machine figurée est désignée par l’expression de « Compound or Duplex Expansion Steam
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 - Engine ». On voit que le mot de compound était déjà employé pour les machines à deux cylindres il y a soixante ans, comme nous l’indiquions au début de ce travail.
 - Nous dirons tout de suite que, lorsqu’on veut n’employer qu’un seul tiroir pour les deux cylindres d’une machine de Woolf, on se sert d’une disposition bien plus simple qu’on voit quelquefois attribuer à Stehelin, constructeur à Bischwiller, lequel l’a en effet brevetée en 1850, n° 5971, mais que nous avons toutes raisons de croire plus ancienne. Cette disposition est représentée sur la figure 22.
 - La glace porte cinq lumières, comme dans la disposition de Neale, mais le tiroir est différent, il est muni d’un canal qui fait communiquer alternativement les conduits du petit cylindre avec ceux du grand pour le passage de la vapeur de l’un à l’autre; l’admission de la vapeur au premier cylindre se fait par l’extérieur et la sortie du grand vers le condenseur par l’intérieur du tiroir. Ce système a été très largement adopté dans les machines de Woolf.
 - Quelques auteurs l’attribuent, au constructeur anglais Hick.
 - Tout ce que nous savons, c’est que ce tiroir figure sur le dessin de la machine à cylindres concentriques du Brevet de Charpin, du 2 septembre 1844, n° 11742 (1), et que cet inventeur n’en revendique nullement la paternité. IL était donc déjà connu à cette époque.
 - En 1826, un Américain, du nom de Joseph Eve, prit une patente pour un système de machine composé de deux appareils
 - (1) On trouve aussi ce tiroir sur les dessins du brevet d’importation de Mose$ Poole de 1839 pour une machine à cylindres concentriques, ce qui serait de nature à confirmer son origine anglaise.
 - O
 - Fig. 22. — Distribution pour machine à deux cylindres.
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 - rotatifs dont le second fonctionnait par la vapeur ayant déjà* travaillé dans- le- premier. Ce mode d’action diffère, comme: om le voit, de celui de Woolf, et méritait d’être signalé pour cette; raiso®. Une: autre; particularité, également intéressante, est. que l'inventeur désigne- sa machine sous te nom de machine compmmd:. Joseph. Eve; parait être venu d’Amérique à Liverpoot et. avait, patenté, en -182d., une chaudière à tubes d’eau présentant des; dispositions remarquables -nous en avons parlé dans la première partie de notre travail : nous rappellerons entre autres remploi de clapets de sûreté pour empêcher la, sortie die'- l’eau: et. de la vapeur en cas de rupture de certains: tuyaux de: communication, moyen qui a été présenté comme nouveau il y a peu de- temps.
 - Eve paraît s’être inspiré des idées enrôlées de Woolf sur la détente, savoir que de la vapeur à n livres de pression pouvait se dilater à n volume. Si on emploie, de la vapeur à,40 livres,, la-détente pourrait être de 40 fois le volume primitif; or, comme il serait impossible d’employer, des cylindres successifs avec ce rapport de volume, il proposait des machines rotatives; tournant, à des vitesses différentes; pour obtenir ce rapport,.ses;deux machines sont reliées par des engrenages; ou trouvera un dessin de cette disposition dans YHistory and Progrèss of the S'team Engine., de Elijah Galloway, p. 70o.
 - Il existe pour cette invention un brevet français, d’importation, en date du 28 juillet 1826, n° 2098, mais au nom de Joseph Ganahl,, Américain, faisant élection de domicile à Paris., Ce: brevet décrit la machine, la chaudière et les appareils de sûreté. L’inventeur y décrit entre autres : 7° une manière d’employer la vapeur comme basse pression au moyen d’une machine additionnelle faite d’après un nouveau principe,, après; que cette' vapeur a. déjà agi comme haute pression. L’expression eompoun.d ou sess équivalents français combinés ou composés ne figurent,pas dans ce brevet.,
 - On trouve dans un ouvrage intitulé La Nouvelle Mécanique du feu, moteur des machines, par Legris,, Ingénieur-Géomètre,, Paris,, 1827* de nombreuses indications sur des machines à deux cylindres de volumes: différents agissant avec expansion successive et actionnant des manivelles! à angle droit ,- fies; indications sont présentées sous? une forme très peu, nette et illustrées de croquis informes.
 - Néanmoins, telles quelles sont, elles méritent d’être ei'tées. Ainsi la figure 11 représente deux cylindres, un, petit et un
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 - grand, dont les* tiges actionnent des manivelles calées à 90 degrés-; il y a un réservoir de vapeur entre les deux cylindres; il est dit que, par cette disposition, on a un mouvement plus régulier.
 - La figure 12 représente le même arrangement avec cette différence que le rapport des volumes des cylindres est plus grand.
 - La figure' là est relative à l’addition à la machine précédente d’un troisième cylindre réalisant la triple expansion, les trois cylindres actionnant des manivelles à 120 degrés. Enfin, la figure représente une machine à double expansion avec trois cylindres, deux petits et un grand, avec manivelles à 120 degrés.
 - Fjg. 23‘. — Machine de Perkins (1827).
 - Il est à remarquer que l’auteur ne paraît pas se soucier de la transmission par bielle entre la tige du piston et la manivelle ; ses croquis représentent invariablement l’emploi d’une coulisse perpendiculaire à la tige du piston et dans laquelle se déplace le bouton de manivelle.
 - On sait que* Jacob Perkins chercha à employer- comme force motrice la vapeur à des pressions très élevées allant à 100 atmosphères et plus ; de telles tensions s’utiliseraient difficilement dans un seul cylindre : aussi l’habite mécanicien ne manqua pas de
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 - chercher à les employer avec l’expansion multiple. Il patenta, en 1827, une machine composée de deux cylindres à simple effet, actionnant des manivelles distinctes calées presque à la même position, mais avec une légère avance pour la manivelle à haute pression (fig. 23).
 - La vapeur agissait sous le petit piston pendant un huitième de la course, se détendait pendant le reste et passait par un tuyau courbe sur le grand piston dont la section était huit fois celle du petit, ce qui donnait une expansion totale de 64 volumes. La course du grand piston achevée, la vapeur détendue était envoyée dans l’atmosphère ou au condenseur.
 - Le brevet français de Perkins est du 7 décembre 1827, n°5496. Un des dessins annexés représente une machine disposée comme celle dont nous venons de parler ; la distribution se fait au grand cylindre sans organe spécial, mais parles pistons mêmes, c’est-à-dire que, lorsque le petit piston, poussé en dessous par la vapeur, arrive au haut de sa course, il démasque des orifices pratiqués dans le pourtour du cylindre, lesquels orifices font passer la vapeur sur le grand piston; lorsque celui-ci est arrivé au bas de sa course, il démasque de même des orifices qui font échapper la vapeur au dehors. On reconnaît là le principe de la machine à équicourant de Stumpf dont on parle beaucoup actuellement.
 - Il est intéressant de signaler que, dans ce brevet, l’inventeur indique l’addition éventuelle d’un troisième cylindre destiné à recevoir la vapeur sortant du second, de manière à prolonger la détente. Nous ne savons si Perkins, qui a construit plusieurs machines avec des pressions très élevées, a réalisé alors l’emploi prévu ainsi par lui de la triple expansion.
 - S’il ne semble pas que, de l’autre côté de l’Atlantique, on se soit autant occupé qu’en Europe de la double expansion dans la période qui nous occupe, nous ne saurions toutefois omettre de mentionner que, en 1824, James Allaire, qui créa les premiers grands ateliers américains pour la construction des machines de bateaux, fît celle du vapeur Henry-Eckford, formée de deux cylindres verticaux placés l’un devant l’autre et actionnant par des bielles pendantes deux arbres reliés entre eux et à l’arbre des roues par des engrenages. Cette machine était faite, paraît-il, sur les plans d’Erastus Smith. Les cylindres avaient 0,30d ni et 0,610 m de diamètre, avec 1,22 m de course.
 - Un autre bateau, le Sun, construit vers 1825, avait une machine du même système, mais avec des cylindres de 0,406 m et 0,762 m
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 - de diamètre et 1,22 m cle course, tandis que quatre autres, faits à la même époque, le Swiftsure, le Pilot, le Commerce ei le Post Boy, reçurent des machines différentes, ayant un cylindre vertical à chaque extrémité d’un balancier supérieur. Il est dit, dans un article du journal de Y Institut de Franklin, de 1860, auquel nous empruntons ces renseignements, que, comme on n’employait que de la vapeur à pression assez faible, le bénéfice obtenu ne compensait pas l’inconvénient de l’augmentation de poids et de prix de ces machines et qu’on y renonça rapidement.
 - Dans le Traité des Machines à vapeur, de Tredgold, traduction française, Paris, 1828, il est dit que « le Sun, naviguant entre New-York et Albany, avait une machine de Woolf, avec des chaudières cylindriques sans retour de flamme; on brûlait du bois de pin et la flamme montait à 6 ou 8 pieds au-dessus des cheminées ». Ce genre de générateurs semble indiquer l’emploi de la haute pression, ce qui ne s’accorderait pas avec le dire de l’article du journal de Y Institut de Franklin.
 - Si l’emploi pour l’expansion multiple de cylindres dont les pistons n’étaient pas animés de mouvements parallèles, c’est-à-dire simultanés ou opposés, et actionnaient des manivelles à angle droit, avait déjà été proposé d’une manière plus ou moins vague dans la période qui nous occupe, il n’avait du moins pas été ipis en pratique d’une façon régulière, car nous ne savons à peu près rien à ce sujet sur le bateau de Wright et Jernstedt dont il a été question plus haut. Nous allons, dans le chapitre suivant, décrire de remarquables applications de cette disposition, lesquelles forment une phase très importante dans l’histoire de la machine compound.
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 - CHAPITRE' Il
 - De 1829 à 1850. Machines de Roentgen.
 - Avant d’aborder l’étude de: l’œuvre de Roentgen qui constitue' probablement l’étape la. plus considérable dans le développement de la machine dont nous: nous occupons,.il nous, paraît indiispen-sable d’exposer la manière dont cette.1 œuvre si remarquable est venue à notre connaissance et les difficultés que: nous avons eues à la dégager du mystère qui T'entourait,malgréd’imporfcance des applications réalisées par l’inventeur pendant près d’un quart de siècle.
 - On doit, s’étonner à, bon droit qu’on ait pu considérer, vers 1860, en France et en Angleterre., comme; nouveaux des: progrès; inaugurés trente ans avant dans un pays. très, voisin et appliqués sur. une grande échelle pendant vingt-cinq ans dans unes grande: partie de l’Europe. Cet exemple justifie ce que nous disions, dans T introduction de notre précédent travaiL, dut peu de; facilité avec lequel se répandaient, à. une: époque encore peu éloignée de nous, les faits scientifiques et surtout, industriels.
 - Lors d’un voyage que nous fîmes, au courant de 1860, à Rotterdam, à l’effet d’y chercher des remorqueurs pour les travaux du canal de Suez, nous eûmes l’occasion de voir un bateau à vapeur, le Willem //, qui, nous dit-on, avait servi de bateau de plaisance au roi de Hollande et était alors affecté aux modestes fonctions de remorqueur. Ce bateau à roues avait une machine à deux cylindres inclinés vis-à-vis l’un de l’autre avec leurs pistons actionnant une manivelle unique, disposition bien connue, appliquée souvent par Cavé. Ce qu’il y avait de particulier, c’est que les deux cylindres étaient de diamètres différents ,et que la vapeur y agissait successivement; c’était, en un mot, une machine de Woolf avec les manivelles à 90 degrés. On nous dit que ce système de machine, qu’on appelait à haute et basse pression, était assez employé en Hollande. Nous ne pûmes
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- - malheureusement pas, au cours d’une visite rapide et ne: connaissant pas la langue du pays, creuser la question comme nous l’aurions désiré', mais., nous prîmes, note du fait.
 - Peu d’années après, en 1863.,, nous nous, trouvâmes eu relations, avec Benjamin Normand! qui avait appliqué le même système sur Le Furet en 1860. et en poursuivait, l’application avec succès.; il ne paraissait pas avoir connaissance: du précédent que nous: lui signalâmes.. En 1869;,. au cours d’un voyage à Londres, nous, trouvâmes^ au Patent' Office^ une patente datée de 1834, au nom d’Ernst WolM, décrivant le.- système- dont, nous nous occu?-pons, avec un dessin très caractéristique représentant une machine: marine à. balanciers, avec deux pistons de diamètre différent, actionnant des manivelles à angle: droit. Enfin, peu de temps après, des recherches dans la publication dite : Description des machines et procédés consignés dans les brevets d’invention, etc., nous firent trouver un brevet d’importation, en date du 23 juillet 1834,. n° 6596, pris sous le nom d’André Koechlin et Cië, de Mulhausen (sic), dont la spécification était à peu près la même que celle de la patente anglaise dont il vient d’être question et les dessins identiques. Quel rapport pouvait-il y avoir entre ces deux documents à des noms différents ? Nous nous adressâmes à la Société alsacienne, de Constructions mécaniques, à Mulhouse, qui avait succédé, à l’a maison André Koechlin, et ne pûmes obtenir aucun éclaircissement,, les archives remontant au delà d’une certaine époque n’âyant pas été conservées.. Ce fut alors (1873) que nous présentâmes à la Société dès Ingénieurs Civils notre travail sur les Nouvelles machines à vapeur marines., nous indiquions dans ce travail les divers faits dont nous venions de parler, en attribuant à Ernst Wolff la paternité de l’invention patentée, faute d’avoir remarqué,, en tête de la spécification, la mention légale : « Communication déme personne résidant à l’étranger. » Nous avions d’ailleurs rencontré, au cours de nos recherches, divers documents se rapportant à la question de l'origine des machines compound. Ainsi, dans le Zeitschrift des Oesterreichischen Tngenieure und Arcliit'ekten, 1867, pages 33 et suivantes, se trouve un travail de M'. Otto Hermann Mueller, où Fauteur, après avoir mentionné les machines à double expansion, employées sur quelques bateaux du Danube et fournies par la maison Escher Wyss et C°, de Zurich, ajoutait : « Au reste, cette disposition de machine de bateau du système Woolf n’est, aucunement nouvelle, car des machines du même genre, ont été installées par Roentgen, de
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 - Rotterdam, en 1840, sur les bateaux Elisabeth, Stadt Magdeburg et Kronprinz Paul Friedrich, faisant le service sur la Basse-Elbe. Ces machines avaient les cylindres inclinés l’un vers l’autre et de longs bâtis en fonte qui éprouvèrent de fréquentes ruptures... Plus tard, M. Murray Jackson appliqua le même principe aux machines des bateaux du Danube. C’est ainsi qu’une idée vieille de vingt-six ans est revenue pleinement en honneur. »
 - Yoici un autre document : Le journal Engineering avait publié, dans son numéro du 9 septembre 1870, le dessin d’une vieille machine compound, construite en 1848 par l’usine de Sterkrade pour le bateau du Rhin Kronprinz von Preussen( 1).
 - Le même journal, dans son numéro du 2 décembre 1870, page 402, publiait la lettre suivante :
 - « Au sujet de l’article de votre journal du 9 septembre, dans lequel vous demandez si quelqu’un de vos lecteurs pourrait vous fournir des renseignements sur les machines compound du type décrit dans cet article, je puis vous informer que des machines exactement semblables ont été faites, en 1832, aux ateliers de Fijenoord, en Hollande.
 - y> Une de ces machines fut montée sur le bateau hollandais Admiraal van Kinsbergen, faisant le service entre Amsterdam et Kampen sur le Zuyderzée; ce bateau navigua régulièrement pendant plus de vingt-cinq ans. La coque avait 35 m de longueur, 5,20 m de largeur et 1,40 m à 1,50 m de tirant d’eau. Les cylindres avaient l’un 0,355 m et l’autre 0,71 mde diamètre, avec course commune de 0,915 m.
 - » La pression à la chaudière était de 5 1/2 atm, le nombre de tours par minute de 30. Le tuyau de communication entre les deux cylindres avait un volume de trois fois environ celui du petit cylindre. Il était enveloppé de feutre et de toile, et les cylindres eux-mêmes étaient revêtus de feutre et de bois. On brûlait environ 8 quintaux de charbon de Newcastle, non criblé, à l’heure.
 - » En 1848, M. G. Penning, de Kampen, construisit, dans cette ville, trois machines compound pour bateaux. Une d’elles fut mise dans le vapeur Stad Deventer, faisant également le service entre Amsterdam et Kampen. Les cylindres étaient placés l’un à côté dé l’autre ; ils avaient respectivement 0,43 m et 0,86 m de diamètre et 1,22 m de course. La machine faisait 28 à 29 tours
 - (1) Nous donnons, plus loin, le dessin de cette machine, figure 31.
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 - par minute avec de la vapeur à 5 1/2 atm de pression. Le volume du réservoir intermédiaire était d’une fois et demie la capacité du petit cylindre. Il était, ainsi que les cylindres, revêtu de feutre et de bois.
 - » Je serais heureux si quelqu’un de vos lecteurs pouvait fournir quelques renseignements complémentaires sur une question qui présente le plus grand intérêt. Je n’ai ici ni notes, ni dessins, mais je suis sûr des dimensions des machines, ayant eu ces bateaux entre autres dans mon service de 1855 à 1861.
 - Newcastle on Tyne, 26 novembre 1870.
 - » Signé : M. Van Ruth. »
 - Peu de temps après la publication de notre travail de 1873 dont nous avons parlé plus haut et qui fut l’objet d’un tirage à part, vendu par la Librairie maritime très connue à cette époque, Arthus Bertrand, à Paris, nous reçûmes une lettre de M. J. B. Tideman, Ingénieur en chef de la Marine néerlandaise, à Amsterdam, laquelle accompagnait l’envoi d’une liste donnant les particularités d’un certain nombre de machines à haute et basse pression, construites de 1829 à 1842 aux ateliers de Fijenoord, à Rotterdam. Cette liste a été publiée par nous dans la Revue industrielle, du 12 mars 1879. Ce document, quelque intéressant qu’il fût, ne nous donnait aucun éclaircissement sur la question des brevets. D’autres préoccupations nous obligèrent à laisser momentanément de côté ce sujet sans toutefois le perdre de vue. En 1889, lors de l’Exposition universelle, nous eûmes occasion de parler de cette affaire à notre regretté collègue M. J. de Koning et de lui faire part des difficultés que nous éprouvions à pénétrer ce mystère. M. de Koning nous écrivit peu après une lettre contenant ce passage : « A la suite de la conversation que nous avons eue ensemble sur l’origine de la machine compound, j’ai trouvé, dans le Bulletin de l'Institut royal des Ingénieurs néerlandais, une note de la main de M. Lôhnis qui, il y a quelques années, était Ingénieur des ateliers de construction de Fijenoord. Il conclut que, bien qu’on ait construit à ces ateliers des machines compound dès le commencement, il ne saurait être affirmé que ces machines y aient été inventées; on n’en a trouvé aucune preuve dans les archives de l’établissement. M. Lôhnis a feuilleté, au Ministère des Travaux publics, les registres des patentes de 1826 à 1837; il a trouvé que, dans cette période, Roentgen avait obtenu douze brevets d’invention ou d’importation dont, cependant, aucun n’avait rapport aux machines compound. »
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- - Pe^a cle temps après, M. de Ivoning nous envoyait‘copie-d’une lettre à lui adressée par M.. Lôhnis, dont il vient d’être question, -en date du 25 novembre 1889. Voici quelques passages de cette lettre :
 - « J’ai lu avec beaucoup d’intérêt votre lettre et la notice de » M. Mallet et je regrette de ne pas être à même de vous donner » de plus amples informations. Il y a quelques années, j’ai » étudié la question à Fijenoord autant qu’il a été en mon pou-» voir. Il y avait là un cabinet bourré de dessins et de papiers » que j’ai tous revus pour trouver quelque chose sur l’origine de » la machine compound. J’ai retiré de la collection tous les » documents qui avaient de l’intérêt à de sujet, je les ai classés » -et réunis dans des portefeuilles spéciaux qui, sans doute, » pourront être consultés à Fijenoord. -En outre, j'ai donné une »• description des divers systèmes de machines que j’y ai trouvés, » pour permettre d’établir le rôle que l’établissement de Eije-» noord a joué dans l’histoire de la machine marine. Cette collec-» tion est très intéressante et je crois que M. Mallet y trouverait » son compte s’il allait la consulter. Il y trouverait, si je me » rappelle bien, les dessins d’une machine compound sur » lesquels la date de 1829 est très lisible.
 - \ » Je ne crois pas, toutefois, que Roentgen ait pris une patente » d’invention pour ces machines et je m’explique très bien qu’il » ne l’ait pas fait. Les machines de Woolf existaient depuis » longtemps, c’est-à-dire des machines où l’expansion se faisait » dans deux cylindres successifs, les deux pistons se trouvant o) simultanément à fin de ooursetOn -'construisait -dans ce système » des machines fixes en Angleterre. Roentgen, qui avait fait une » tournée scientifique dans ce pays, avait naturellement vu des » machines de ce 'genre. On comprend donc qu’il ait voulu » appliquer ce système aux machines de bateaux. Seulement, » pour qu'on pût mettre ces machines én marche facilement -en » avant et en arrière, il fallait un autre -calage des manivelles, •» -et dès lors il devenait nécessaire de disposer un réservoir » entre les cylindres, sur le passage delà vapeur allant du pre-» mier au second.
 - » La machine de Woolf n’est qu’un cas particulier 4e la » machine compound; l’angle des manivelles est nul et la » 'capacité du réservoir intermédiaire peut y être réduite à zéro. *»• 'Si Roentgen ia bien eompris-cela, il a du regarder ses machines » comme une généralisation de la machine compound et non
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- - » comime nae invention nouvelle. Ces machines de Roentgen » étaient connues sous le nom de « machines à haute et basse » pression », le nom de machines compound ëtantiinconnu alors.,.,.
 - » Il est à remarquer que nos ouvriers font encore .aujourd’hui » une distinction entre la machine à haute et basse pression et » la machine compound. Ils réservent ce dernier nom pour les » machines pourvues de condenseurs à surface et gardent la » désignation de leurs vieilles connaissances, les machines à » haute et à basse pression, pour les machines à condensation par » mélange»
 - » iReu de constructeurs de notre pays ont eu le «génie de » Roentgen. En sa «qualité d’ancien officier de marine., il présenta » au roi Guillaume Ier un mémoire sur l’emploi des hélices, des » blindages, etc., pour les navires de guerre, innovations -qui » n’ont trouvé leur -application -que beaucoup plus tard. Ge » mémoire a été publié récemment, je crois, dans le Spectateur » Militavre. Roentgen est trop peu connu, il mérite une place -» d’honneur dans l’histoire de l’industrie. Si vous pouvez contri-» huer à lui rendre la place qu’il mérite, vous ferez un acte de » piété. »
 - 'D’autre part, une lettre adressée a JE. de Koning par M.. Huet, professeur à l’Éooie {Polytechnique de Delft iet Ingénieur (d’une grande réputation, lettre en «date du 25 novembre 1889, contenait les passages suivants :
 - « 11 n’y a pas de doute que, depuis, .18:29, le principe de la » machine compound n’ait été appliqué sur une grande échelle » par Roentgen,. Mais le fait cité par M. Lôhnis qu aucun des » brevets demandés dans les Pays-Bas par Roentgen ne se rap-» porte aux machines compound laisse une incertitude sur le » véritable inventeur.,., hî’est-il pas possible que :1a -première >» application d<e la machine -eoimpound ;ait tété faite en France ou » -en Amérique,, pays où on était accoutumé à Remploi (de la » haute pression, condition pour l’application utile de la machine » compound? Il nous a,'semblé que c’est dans les registres des » brevets de ces deux pays qu’il faudrait poursui vre les recher-» éhes et, si «ses recherches me conduisent pas à trouver un »> inventeur antérieur à Roentgen, c’est bien à celui-ci que » reviendrait l’honneur de l’invention. »
 - Aucun de ces renseignements me nous apportait la preuve d’une relation immédiate entre les /applications faites par Roentgen elles brevets au iniom de Wolff »et <et d’Améré Ktoeohlin ;
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 - néanmoins, nous avions acquis une conviction suffisante de cette relation pour pouvoir l’exprimer dans les termes suivants dans le rapport sur les Machines à vapeur à détente en cylindres successifs, que nous fûmes chargé de rédiger pour le Congrès international de Mécanique appliquée de 1889 :
 - « Le rapprochement de ces faits et de leur date avec les » patentes prises sous les noms de Wolff et d’André Koechlin » pour le compte d’un tiers, et des indications que nous avons » trouvées dans un mémoire sur les machines compound de » M. Schrôeter, professeur à l’École Polytechnique de Munich, » nous permettent de conclure que l’inventeur de ce genre de » machines n’est autre que le constructeur hollandais Roentgen, » fondateur de l’usine'de Fijenoord. »
 - Ce rapport avait été écrit au mois de mai 1887 et les preuves positives qui nous manquaient encore à ce moment nous furent fournies dès la publication du rapport.
 - En effet, une étude de notre éminent collègue, M. Dwelshau-vers-Dery, sur les machines à vapeur à l’Exposition de 1889, parue dans le numéro d’août de cette même année de la Revue universelle des Mines et de la Métallurgie, reproduisait une lettre adressée à l’auteur par M. Kraft, le savant Ingénieur en chef de la Société John Cockerill, contenant le passage suivant : « Ayant » accidentellement parlé à M. Reidel, ancien Ingénieur du » chantier de Fijenoord, du travail de M. Mallet : Étude sur les » nouvelles machines marines, et du brevet Wolff, qui m’intriguait » tant, il me dit : « Je puis aisément vous expliquer la chose. » Les machines que l’on appelle compound maintenant ont été » imaginées par Roentgen et Wolff, je crois, un israélite alle-» mand ou hollandais, établi en Angleterre, a été l’agent de « Roentgen et c’est en son nom que la patente anglaise a été » prise ». Il a ajouté que plusieurs de ces machines avaient été » faites pour l'Allemagne, la Hollande et la Russie, ce qui inspire » à M. Kraft les réflexions suivantes : « Et en Russie, il semble » que les machines du système Roentgen se soient maintenues » sur les fleuves russes et nous l’ignorions ici, à l’Occident ! C’est » Seraing qui a construit la première compound pour le Volga » et l’on pensait alors que c’était quelque chose de tout à fait » nouveau !... »
 - D’autre part, à l’occasion du Congrès de Mécanique appliquée, notre collègue et ami M. Daniel Stapfer voulut bien attirer notre attention sur de précieux renseignements contenus dans le
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 - Bulletin de la'Société industrielle’de Mulhouse, tome IX, année 1836.
 - On y trouve, en effet, un travail intitulé : Mémoire sur les machines à vapeur, sur des expériences comparatives à faire sur les divers systèmes et Futilité que présenterait un ouvrage complet et classique sur cette partie essentielle de l'industrie manufacturière, par Emile Koe-chlin; mémoire lu dans la séance du 29 avril 1833.
 - Il est indiqué dans ce travail que, sur cinquante-cinq machines à vapeur qui existent dans le département du Haut-Rhin et qui réunissent la force collective d’environ 1 000 ch, neuf seulement sont à basse pression du système de Watt, et trois à haute pression, dont deux de Saulnier et une de Gavé ; une à trois cylindres d’Aitken et Steel et une à moyenne pression et à double balancier, d’un système inventé par M. Roentgen, de Rotterdam, directeur de la navigation rhénane et breveté en France par MM. André Koechlin et Gie.
 - Cette machine, construite par cette maison est établie dans la filature de MM. Koechlin et Gie, à Vieux-Thann ; elle est de la force nominale de 16 ch; le petit .cylindre a 0,298 m de diamètre et le grand 0,514 m; les pistons parcourent 55,20 m par minute; le rapport de volume des deux cylindres est de 1 à 3 et la machine développe au frein un travail de 20 à 23 ch.
 - L’auteur du mémoire ajoute que : « La machine Roentgen donne beaucoup moins de force que la machine de Woolf et n’est pas aussi avantageuse ; cela provient de la grande irrégularité de la pression sur le grand piston M. Roentgen a commencé à construire ces machines pour les bateaux à vapeur qui contiennent ordinairement deux machines à basse pression travaillant sur le même arbre sans volant et les manivelles placées d’équerre. M. Roentgen place le petit cylindre d’un côté du bateau et le grand du côté opposé ; il en résulte qu’il n’y a plus qu’une machine’ à haute pression et l’expérience faite par la Compagnie hollandaise a prouvé qu’il en résultait une économie de 3/8e sur les machines à basse pression. Il est certain que le plus économique serait d’adapter aux bateaux à vapeur deux machines de Woolf... Le défaut de cette machine est au grand cylindre qui, dans Ce système, rend moins que le petit, tandis que c’est le contraire dans celle de Woolf. »
 - L’explication de l’infériorité signalée pour la machine de Roentgen et due à un défaut de travail du grand cylindre est très simple ; nous la donnerons à propos d’un autre exemple de ce défaut de travail que nous signalerons plus loin.' Mais nous
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 - devons reconnaître que, si la disposition adoptée par Roentgen était très convenable pour des appareils moteurs de bateaux, elle ne se recommandait pas pour une machine fixe, dans laquelle, pour une force de 20 à 25 ch, l’emploi de deux machines à balancier accouplées pouvait à juste titre passer pour une complication inutile.
 - Il n’en résulte pas moins que le fait de l’application du système compound à réservoir à une machine fixe, en France, et par un constructeur français, dès 1834, était intéressant à signaler. *
 - Nous aurions désiré savoir comment Roentgen avait été conduit à faire prendre son brevet français par la maison André Kœclilin et à charger celle-ci de l’application de son système, mais nous n’avons pu, comme nous l’avons déjà dit, avoir aucun renseignement sur ce point de la Société alsacienne de Construction mécanique qui a repris les ateliers de Mulhouse après la guerre de 1870 ; M. Pearse qui s’est adressé un peu plus tard à cette Société, en a reçu, à la date du 18 octobre 1890, la réponse suivante : « Nous avons correspondu dans le temps avec M. Mallet, relativement au brevet Roentgen. Depuis lors, nous avons fait des recherches dans les anciens documents de la masion André Kœchlin, mais sans découvrir aucun renseignement au sujet du brevet de 1834. » On nous a dit depuis que la Société n’avait pus conservé d’archives antérieures à 1840. Il est heureux qu’il n’en ait pas été de même aux ateliers de Fijenoord qui ont, au contraire, conservé leurs anciens documents avec un soin qu’on ne saurait trop admirer. S’il en avait été ainsi partout, l’histoire des progrès industriels serait bien plus facile à suivre.
 - Nous avons indiqué précédemment que la lettre de M. Lôhnis à M. de Koning, en date du 25 novembre 1889, lettre que nous avions reproduite dans la chronique du Bulletin de la Société des Ingénieurs Civils, de décembre 1889, page 757, mentionnait l’existence, à Fijenoord, de portefeuilles dans lesquels l’auteur avait classés les documents relatifs à l’origine de la machine compound et ajoutait : « Cette collection est très intéressante et je crois que M. Mallet y trouverait son compte s’il allait la consulter. » Nous ne pûmes profiter de cette invitation, mais elle ne fut pas perdue, car le journal YEngineer, de Londres, qui ne pouvait en avoir eu connaissance que par le Bulletin de notre Société, envoya en Hollande un Ingénieur, notre collègue M. Walter Pearse, lequel photographia une partie des dessins de ces col-
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- - lections. Ces reproductions accompagnées de renseignements d’un grand intérêt, recueillis sur place et de la traduction de nos notices des chroniques d’octobre et décembre 1889, furent publiées dans VEngineer à la fin de 1890 et au commencement de 1891, sous le titre de Gompound Marine Engines Sixty Years ago.
 - A l’Exposition^ de 1900, à Paris, les Ateliers de Fijenoord avaient placé dans le pavillon de la Marine marchande, malheureusement dans un coin reculé où ils ont échappé à l’attention, huit cadres contenant tous des dessins de la collection dont il s’agit. Nous les avons décrits dans les chroniques du Bulletin de la Société des Ingénieurs (ïvils, de 1900, pages 480, 613 et 784, vol. II, auxquelles nous renverrons pour plus de détails.
 - Voici la spécification de la patente anglaise d’Ernst Wolff, n° 6600 A. D. 1834, débarrassée de toute la phraséologie légale par laquelle elle débute selon l’usage de l’époque : « L’invention consiste dans l’arrangement et l’adaptation de deux ou plus machines à vapeur, chacune complète dans toutes ses parties, comme machine unique formée d’une série de telle sorte que, la première recevant la vapeur de la chaudière à une, deux ou plus atmosphères de pression, la machine suivante travaillera par la force expansive de la vapeur sortant de la première et qu’à la sortie de la dernière la vapeur sera condensée comme à l’ordinaire ou sera déchargée dans l’air comme dans les machines dites à haute pression ; le travail produit par les divers cylindres peut .être employé soit sur le même arbre, soit sur deux ou plusieurs arbres reliés ensemble par des engrenages ou autres combinaisons mécaniques, soit même sur des arbres indépendants pour servir à des objets différents.
 - Dans les dispositions connues des machines où la même vapeur agit successivement dans des cylindres différents telles que le système de Woolf et autres, les pistons des différents cylindres sont.reliés au même balancier de manière à ne former qu’une seule machine avec plusieurs pistons marchant ensemble. Ges appareils, sont plus compliqués et plus coûteux et le nombre plus grand des parties requiert plus d’attention et même plus : d’usure et nécessite plus d’entretien que les machines ordinaires et, dans les cas où, pour ne pas être obligé d’employer un volant, on accouple deux machines sur le même arbre avec les manivelles à 90, degrés, la plus grande complication des machines de Woolf et analogues en empêche l’emploi; c’est particulièrement le cas dans Les bateaux et les voitures à vapeur
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 - où il est désirable de simplifier les mécanismes et dans diverses autres applications où on emploie deux machines accouplées; la disposition décrite dans cette spécification est applicable, comme permettant de réaliser une économie de combustible sans compliquer la machine et même en la rendant plus légère et plus simple, parce qu’elle dispense de l’emploi de certaines parties lourdes et encombrantes, telles que condenseurs et pompes ; il en résulte que le bateau peut avoir: moins de tirant d’eau, d’où possibilité de réduire la force nécessaire et d’accroître la longueur du parcours pour la même dépense de combustible.
 - Gomme cette invention n’apporte aucune modification à la disposition actuelle des diverses formes de machines à vapeur, en dehors des moyens de faire passer la vapeur d'un cylindre à l’autre, la méthode de cette invention et les moyens de l’appliquer selon les divers cas peuvent être facilement compris par l’indication de son application à une paire de machines de bateau décrite dans le dessin annexé figure 24.
 - D’un côté du bateau se trouve la machine avec le petit cylindre qui reçoit directement la vapeur de la chaudière à une, deux, trois ou plus atmosphères par le tuyau M. La machine placée de l’autre côté du bateau a lin cylindre d’un plus grand diamètre marqué D. La vapeur passe d’un cylindre à l’autre par un simple tuyau, mais il est préférable d’entourer le second cylindre d’une enveloppe formant réservoir pour la vapeur venant du premier par l’orifice 0 et le tuyau de communication N.
 - De ce réservoir, la vapeur passe au second cylindre par le tiroir P et ensuite au condenseur. C’est la pompe à air qui extrait l'eau de condensation et la porte à la bâche d’où elle va alimenter la chaudière.
 - Les tiges de pistons des deux cylindres agissent sur le même arbre par deux manivelles calées à angle droit l’une par rapport à l’autre; cet arbre est celui qui porte les roues à aubes. Il est quelquefois utile d’avoir entre les cylindres un réservoir intermédiaire qui permet de régulariser le mouvement des machines. Ce réservoir peut être placé avec avantage dans la cheminée ou à la base de celle-ci pour profiter de la chaleur perdue des gaz en maintenant ou même élevant :1a température de la vapeur dans, son passage d’un cylindre à l'autre. Il peut être désirable, dans le même but, de chauffer la vapeur à ce réservoir par un foyer séparé et spécialement destiné à cet objet.
 - Il est nécessaire, dans bien des cas, d’avoir une communication
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- - Fig. 24. — Dessin annexé à la patente d’Ernst Wolff et au brevet de A. Koechlin et C!lî
 - de 1834.
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 - directe par un tuyau muni d’un robinet d’arrêt entre la chaudière et le réservoir intermédiaire ou l’enveloppe ou le second, troisième, etc., cylindre pour rechauffer l’appareil avant le départ et permettre la mise en train dans toutes les positions des manivelles. Lorsque la température est devenue suffisante, on ferme la communication en tournant le robinet, mais il peut arriver fréquemment qu’il y ait intérêt à ouvrir cette communication avec la chaudière pour permettre à la machine de surmonter une résistance momentanée; on peut même maintenir cette communication ouverte d’une manière permanente lorsque la chaudière donne un excès de production de vapeur ou qu’on juge nécessaire de faire marcher le premier cylindre à une pression moindre que celle qui correspond à la puissance de la chaudière.
 - Ce qui précède permettra aux personnes connaissant les machines à vapeur de voir comment la présente invention se prête à l’arrangement de machines de formes ordinaires, en partant de ce principe que la première machine de la série fonctionne comme une machine sans condensation, et échappe dans un conduit allant directement à la seconde machine ou dans un réservoir en communication avec celle-ci et que la seconde ou plus généralement la dernière de la série décharge sa vapeur dans un condenseur ou dans l’atmosphère. La chaudière qui fournit la vapeur aux appareils de ce genre fonctionnant avec expansion successive doit être naturellement établie comme générateur à haute pression.
 - La présente invention, ayant pour objet de faire fonctionner une série de machines par l’expansion successive de la même quantité de vapeur, procure une économie de combustible ou une augmentation de puissance; ainsi une machine à basse pression réalisera un accroissement de travail à consommation égale de charbon par l’interposition entre le cylindre et la chaudière d’un petit cylindre à haute pression recevant de la ..chaudière de la vapeur a une tension un peu plus élevée que primitivement, les deux cylindres fonctionnant ensemble sur le même arbre. Si on veut augmenter la puissance produite par une machine à haute pression,mn y ajoutera un cylindre à basse pression recevant la vapeur du premier. Sur les bateaux à vapeur où on emploie généralement une paire de cylindres^ à basse pression, il suffira de remplacer un de ces cylindres par un cylindre à haute pression qui recevra directement la vapeur de
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 - la chaudière et la transmettra à l’autre. Si on emploie, sur les bateaux ou dans d’autres cas tels que les locomotives (1), des machines à haute pression, on obtiendra plus de puissance pour la même consommation de combustible par l’addition de cylindres à basse pression. On voit ainsi que le principe de l’invention peut être avantageusement appliqué à tous les cas où on emploie la machine à vapeur et cela à un prix modéré et sans difficulté. Les modifications à faire seront trouvées aisément par tout Ingénieur compétent pour les diverses formes de machines actuellement en usage.
 - L’invention pour laquelle est prise la patente consiste donc dans l’emploi de deux ou plus machines à vapeur de n’importe quelle disposition arrangées en série et communiquant ensemble de manière à être actionnées successivement par la même vapeur laquelle a été reçue, de la chaudière à une pression élevée de la première machine et détendue dans la seconde et ainsi de suite, s’il y en a plus de deux. Get arrangement permet, en outre, lorsque ce peut être utile, d’admettre une certaine quantité de vapeur provenant de la chaudière au cylindre de la seconde machine et delà troisième à titre auxiliaire. Les pistons de ces diverses machines peuvent agir sur le même arbre ou actionner des arbres différents pour des besoins distincts.
 - L’invention ne concerne pas l’emploi successif de la vapeur, dans plusieurs cylindres appartenant à la même machine et actionnant le même balancier comme cela a été déjà fait. Le patenté ne revendique aucune nouveauté ou particularité dans la forme des parties ou la construction d’aucune espèce de machine à vapeur. Ses revendications se bornent à l’arrangement et à la liaison de deux ou plus machines à vapeur d’une forme ou disposition quelconque die manière que ces machines soient actionnées successivement par la même quantité de vapeur, au moyen des communications indiquées précédemment. »'
 - Cette pièce, signée Ernst Wolff, est datée du 24 octobre 1834;
 - Nous avons cru devoir donner in extenso cette spécification; malgré sa longueur', parce que c’est un document, d’une importance considérable pour l’histoire de la machine à double expansion. Elle est, d’ailleurs, également intéressante en ce qu’elle montre qu’elle avait été rédigée par un homme parfaitement au, courant de la; construction et de la; conduite des machines à vapeur.
 - (1) Le texte, anglais; parte'«steam locomotive, carnages;»..
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 - Le brevet français numéro 6596 porte le titre : « Machine à vapeur expansive à cylindres indépendants et combinés » (1), bre-vétée par MM. A. Koechlin et Cie, Mulhouse, le 22 février 1834. La description est la même dans le fond, mais elle est rédigée dans des termes beaucoup plus simples dénotant l'intervention d’un rédacteur français. Nous en donnerons seulement le début :
 - « Les difficultés que présente l’exécution des machines à vapeur, système Woolf, à deux cylindres ont fréquemment fait renoncer à leur emploi dans les centres manufacturiers et industriels; pour la navigation à la vapeur qui demande des machines encore plus perfectionnées et plus commodes, le système de Woolf, malgré tous les efforts que l’on a faits pour l’appliquer, n’a pas même pu concourir avec les machines à haute ou à basse pression qui servent ordinairement aux bateaux à vapeur et l’on a pour ainsi dire renoncé à son emploi, pour la raison que les pistons des deux cylindres sont obligés de faire leur course ensemble dans le même temps et qu’un bateau à vapeur qui, toujours, porte deux machines se trouverait ainsi posséder quatre cylindres et quatre pistons qu’il faut entretenir et régulariser.
 - » La nouvelle machine expansive à cylindres indépendants et combinés ne présente aucun de ces inconvénients et semble être exclusivement propre pour la navigation à la vapeur et pour les chemins de fer. En effet, s’il est reconnu qu’un bateau à vapeur a toujours besoin de deux machines, tant pour obtenir un mouvement régulier que pour faire marcher le bateau en tout temps et instantanément dans chaque position des manivelles, dans un sens ou dans l’autre, les deux cylindres indépendants alimentés par une seule et même chaudière et agissant par l’expansion de la vapeur du petit au grand ont chacun leurs pistons indépendants et leur mouvement se trouve réglé de façon que, lorsque l’un a terminé sa course, l’autre se trouve au milieu, ce que l’on n’a pu atteindre jusqu’à présent par le système de Woolf qu’en plaçant deux machines composées de quatre cylindres, quatre pistons, deux condensateurs, etc., tandis que la nouvelle machine qui fait l’office de deux, n’a que deux cylindres, deux pistons et un seul condensateur, tel qu’on peut s’en convaincre par les plans ci-joints qui représentent la machine à vapeur à deux cylindres indépendants d’un bateau. »
 - Nous ne donnons pas le reste de la description qui ne diffère
 - (1) La patente de Wolff porte simplement pour titre : Improvements in steam Engines.
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 - pas en principe de celle de la patente anglaise ; nous signalerons seulement que, dans le texte donné par la publication du Ministère dite : Description des machines et procédés consignés dans les brevets d’invention, etc. Volume 53, page 314, il se trouve deux erreurs: la première consiste a indiquer le brevet au nom d’André Koechlin et Cie comme brevet à.'invention, alors que c’est un brevet d’importation.
 - Cette erreur a été cause que les organisateurs du Musée Cen-tennal du groupe 10 (Mécanique), à l’Exposition Universelle de 1900, ont fait figurer dans cette collection le dessin du brevet dont nous nous occupons comme invention française.
 - L’autre erreur est moins grave ; on trouve, en effet, dans la description la phrase suivante : « 11 est inutile d’employer entre les deux cylindres une espèce de réservoir à vapeur. Le texte du brevet porte « il est utile », mais cette erreur se corrige d’elle-même par la suite de la phrase qui montre le but et l’utilité de ce réservoir.
 - Après l’exposé qui vient d’être fait, nous pouvons maintenant procéder à l’étude de l’œuvre si remarquable accomplie par Roentgen.
 - La Nederlandsche Stoom Boot Malschappij ou Société Néer-' landaise de Navigation à vapeur fut fondée en 1823, à Rotterdam, par plusieurs personnalités financières et industrielles parmi lesquelles il nous suffira de citer Roentgen et John Cocke-rill, créateur de l’usine de Seraing. Le roi Guillaume des Pays-Bas déjà intéressé dans l’usine dont nous venons de parler, donna son concours financier à la nouvelle Société, qui établit ses chantiers et ateliers à Fijenoord, sur la Meuse, en amont de Rotterdam.
 - La Société Néerlandaise de Navigation à vapeur, qui existe encore aujourd’hui, avait pour objet d’exploiter les lignes de navigation suivantes ; Rotterdam à Londres, Rotterdam à Anvers et Rotterdam à Mannheim et, en outre, de construire et de réparer les navires et machines, tant pour ses propres besoins que pour ceux du commerce. Elle inaugura son exploitation en 1826. Elle fit d’abord construire en Angleterre les coques de ses premiers navires, dont les machines furent faites à Seraing. Elle commença ensuite la construction des machines dont les premières furent mises sur des coques déjà existantes en remplacement ou plutôt comme modification des moteurs actuels.
 - Nous donnons ici la liste des machines compound exécutées
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 - par les ateliers de Fijenoord depuis 1829, liste dont nous avons parlé plus haut.
 - Nous avons déjà publié la liste due à M. Tideman dans la Chronique de décembre 1889 du Bulletin de la Société des Ingénieurs Civils, mais, comme il en existe une autre dressée d’après un registre manuscrit en hollandais tenu par M. Wolfson, ancien directeur de la Société Néerlandaise de Navigation à vapeur, il nous paraît utile de donner ici les deux listes parallèlement; tout en étant d’accord sur les faits essentiels, elles diffèrent cependant par quelques points, mais elles se complè-
 - tent l’une par l’autre.
 - Liste Tideman.
 - Ne 1. — James Watt, machine construite en Angleterre, à haute pression, roues à l’arrière; en 1829, on donna au bateau le nom de Stad Keulen et on remplaça un des cylindres de 0,508 m de diamètre par un de 1,37 m avec même course 1,016 m, le prolongement de la tige du grand piston actionnant la pompe à air.
 - N° 2. — Hercules. Machine du vapeur Agrippina à haute pression ; deux cylindres de 0,533 m de diamètre et 1,525 m de course ; en 1829, on ajouta à ces deux cylindres un troisième de 1,370 m de diamètre, recevant la vapeur d’un réservoir ou déchargeaient les deux autres. Plus tard, cette machine fut mise dans le vapeur Rotterdam 111, qui navigue encore aujourd'hui (1874).
 - Liste Wolfson.
 - 1829. — Le James Watt vint ici avec des machines à haute pression, construites en Angleterre, ayant deux cylindres de 0,508 m de diamètre et 1,016 m de course. Les roues étaient plus en arrière que d’habitude. Ce navire fut modifié en 1829, et reçut le nom de Stad Keulen-, on ajouta un cylindre à basse pression de 1,37 m de diamètre, ayant derrière lui une pompe à air actionnée par. la même tige.
 - 1829. — Hercules. Ce bateau reçut les machines d’un autre acheté par la Compagnie et appelé Agrippina. C’étaient des machines à haute pression avec deux cylindres de 0,533 m de diamètre et 1,525 m de course. On ajouta un nouveau cylindre à basse pression de 1,37 m de diamètre et 1,067 m de course; Tes premiers déchargeaient la vape ur dans un réservoir qui alimentait le grand cylindre.
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 - N08 3 et 4.— Temate et Banda., 1834, plus tard nommés Hekla et Etna, deux petits vapeurs de guerre de la marine coloniale de l’État néerlandais; diamètres des cylindres 0,330 et 0,639 m, course 0,661 m.
 - NG'5. — Bijn, vapeur à deux paires de machines à cylindres inclinés l’un vis-à-vis dé l’autre sur la même manivelle, construit en 1836.
 - Diamètres des cylindres 0,635 et 1,092, m.Plus tard, ces machines furent, divisées en deux et placées à bord des vapeurs Rotterdam 1 et Rotterdam IL, qui naviguent encore aujourd’hui (1874).
 - h' Agrippina reçut un cylindre à haute pression neuf et un cylindre à basse pression pris sur VAtlas ; cet appareil fut ensuite enlevé de YAgrip-pina et mis dans le remorqueur Rotterdam III, encore en service (1875).
 - 1834. — Temate et Banda (noms de deux îles de l’archipel de la Malaisie) nommés plus tard Hekla et Etna, appartenant à la marine coloniale néerlandaise et construits pour faire la chasse aux pirates. Cylindres de 0,330 et 0,635 m de diamètre.
 - 1836. —Le Rijn reçut deux machines compound ayant chacune un cylindre à haute pression de 0,635 m et un à basse pression de 1,092 m de diamètre et 2,135 m de course, chaque machine commandant indépendamment une roue à aubes. En 1852-53, ces machines furent enlevées et mises l’une dans le Rotterdam I, l’autre dans le Rotterdam II; ces deux remorqueurs sont encore en service (1875). Dans le premier de ces bateaux, les deux cylindres sont inclinés et placés vis-à-vis l’un-de l’autre avec une seule manivelle; dans le second, ils sont placés parallèlement et agisr sent sur des manivelles calëës à 90‘ degrés.
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 - Nos G et 7. — Deux bateaux à vapeur pour là Compagnie de Navigation du Danube, à Regensburg, construits en 1837 ; cylindres de 0,381 et 0,762 m, course 0,926 m.
 - Nos 8, 9 et 10. — Trois de ces mêmes^ machines pour la Compagnie de Navigation à vapeur sur l’Elbe, à Magde-bourg, construites en 1837, mêmes dimensions que les précédentes (1).
 - Nos 11, 12 et 13. — Drusus, Admiraal van Kinsbergen et 7s-sel (2), cylindres de 0,381 et 0,762 m et course de 0,926 m, vapeurs semblables aux précédents pour la Compagnie Néerlandaise de navigation sur l’Issel et le Rhin, construits en 1839-40.
 - N° 14. — Batavia, 1839-40, vapeur de la marine coloniale néerlandaise, cylindres placés l’un à côté de l’autre, diamètres 0,762 et 1,524 m, course 1,676 m.
 - N° 15. — Waal, 1839-40. Ce vapeur dont la machine à haute pression avait deux cylindres de 0,457 m de dia-
 - 1837. — Deux bateaux appelés Batisbon et Itegemburg furent construits pour la Société de Navigation sur le Danube, avec des cylindres de 0,381 et 0,762 m de diamètre et 1,067 m de course.
 - Dans la même année, trois bateaux avec machines semblables aux précédentes furent livrés à la Compagnie de Navigation à vapeur sur l’Elbe à Magdebourg, pour la navigation de ce fleuve.
 - 1839-40. — Le Drusus, Y Admiraal van Kinsbergen et Vis sel pour le Rhin et la Compagnie de Navigation à vapeur sur l’Issel, mêmes machines que les précédentes.
 - 1839-40. — Le Batavia, navire de mer pour la marine coloniale néerlandaise. Cylindres de 0,762 et 1,524 m de diamètre et de 1,676 m de course, placés l’un à côté de l’autre.
 - 1839-40. — Le Waal, avec machine à basse pression à cylindres de 0,889 m de diamètre et 1,067 m de course
 - (1) Ces machines sont vraisemblablement celles des bateaux Elisabeth, Stadt Magde-burg et Kronprins Paul Friedrich, signalés par M. Otto Mueller avec la date de 1840 (voir page 184). A/M.
 - (2) La lettre de M. van Ruth que nous avons donnée ci-dessus, page 184, parle d’un vapeur portant ce nom d'Admiraal van Kinsbergen, dont les dimensions ne diffèrent que peu de celles-ci, mais avec la date de construction de 1832. A. M.
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 - mètre est reconstruit sous le nom de Prince-de-Joinville; l’un des deux cylindres est remplacé par un de 0,889 m avec même course de 1,011 m. Cette machine existe encore aujourd’hui (1874).
 - N° 16. — Rotterdam, 1839. Ce navire, qui, d’abord, portait le nom de Willem III, avait une machine à condenseur par surface qui fut bientôt remplacé par un condenseur à injection; les cylindres avaient les diamètres de 0,406 et 0,812 m, course 0,915 m.
 - N° 17. — Maas ou Venlo, 1841, machine à cylindres de , 0,381 et 0,812 m de diamètre, course 0,914 m, avec manivelles indépendantes l’une de ; l’autre, chaudière à , tirage artificiel produit par un .ventilateur.
 - N°18. — Prias Emiï, 1842. Machine à cylindres de 0,507
 - fut modifié en 1840 sous le nom de Prias van Joinville, un des cylindres fut remplacé par un cylindre à haute pression de 0,457 m de diamètre; ce bateau est encore en service (1875) et vient de recevoir d’importantes réparations.
 - 1839. — Rotterdam, d’abord Willem If, cylindres de 0,406 et 0,812 m de diamètre et 1,067 m de course. Une particularité intéressante est que ce bateau avait un condenseur à surface dont il existe un dessin portant la date du 6 novembre 1839, époque où il fut construit. Ce condenseur ne fonctionna pas longtemps parce qu’on ne put pas tenir étanches les joints des tubes. Ce bateau est encore en service (1879) (1).
 - 1841. — Maas ou Venlo, cylindres de 0,381 et 0,812 m de diamètre et 1,067 m de course. Les dessins montrent les pistons commandant des manivelles indépendantes. Ce bateau avait une chaudière tubulaire et un ventilateur activant le tirage.
 - 1842. — Le Prins Emil, mis d’abord en service sous le
 - (1) Les bateaux Rotterdam I et II furent vendus et démolis en avril et mai 1882. Les Willem II et III furent démontés et expédiés en sections aux colonies hollandaises : le > Willem I fut envoyé naviguant par ses propres.moyens à Batavia, où il arriva le 3 février 1836. Ce fut le premier roover boot ou chasseur de pirates. ........
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 - et 0,812 m de diamètre, course 2,135 m; ce bateau fut d’abord nommé n° 22, puis Prinz Emit, et plus tard Laurens Janszoom Koster ; il navigue encore régulièrement (1874) sur le Rhin (1).
 - nom de n° 22, appartenant à la Compagnie Néerlandaise de Navigation, appelé ensuite Laurens Janszoom Koster. Cylindres de 0,508 et 0,812 m de diamètre et 2,135 m de course (M. D. Groll directeur général actuel de la Compagnie (1891) a plusieurs fois réparé ces machines et Minjheer van Olle-fen, inspecteur du Lloyd à Amsterdam s’est fréquemment occupé de ce bateau, le dernier de sa race).
 - 1844. — Le Mathias Stinnes /, avec cylindres de 0,762 et 1,524 m de diamètre et 1,677 m de course, encore en service (1874).
 - 1847. — Deux bateaux pour la Compagnie de Navigation à vapeur sur le Volga, à Saint-Pétersbourg, avec cylindres de 0,762 et 1,524 m de diamètre et 2,135 m de course, encore actuellement en service (1874).
 - 1853. — Mulhemi I et II avec cylindres de même diamètre que les précédents et 1,982 m seulement de course. Ces deux bateaux, appartenant à la Central Actien Gesellschjaft fur Tauerei und Schleppscliiffhart à Ruhrort, sont encore en service sur le Rhin (1891); ce sont les derniers bateaux construits avec des machines Roentgen sur lesquels on possède des renseignements positifs. Le n° I avait une pression de 5 1/3 atm et le n° II de 51/2 atm. Les consommations de charbon étaient de 1225 et 950 kg à l’heure pour des puissances indiquées de 770 et 800 ch, ce qui donne 1,60 et 1,20 kg par cheval-heure. Les dimensions portées sur les dessins concordent avec celles de la liste de M. Wolfson en ce qui concerne la course et le diamètre des grands cylindres, mais non en ce qui concerne le petit cylindre dont le diamètre est indiqué à 0,790 m; on peut expliquer la différence par des réalésages successifs.
 - 1871. — Le Gluckauf, pour une Compagnie allemande de che-
 - (1) Ce bateau naviguait encore sur.le Rhin en 1889, lorsqu’il coula par, suite de collision pendant un fort brouillard ; on fit sauter l’épave ne jugeant pas qu’elle valait la peine d’être renflouée. .
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 - min de fer, avec cylindres de 0,629 et 0,946 m de diamètre, placés côte à côte et chaudière tubulaire.
 - 1873-74. — Le Holland, vapeur de mer, avec cylindres de 0,615 et 1,143 m de diamètre et 0,686 m de course verticaux et renversés et condenseur à surface. Ce navire appartenant à la Compagnie Néerlandaise de Navigation fait un service régulier entre Londres et Amsterdam, alternativement avec le nouveau Batavier.
 - Nous pouvons décrire maintenant quelques-unes des machines portées sur ces listes en les accompagnant des dessins qui les concernent, dessins empruntés les uns aux articles de M. Pearse dans YEngineer, les autres provenant de diverses sources que nous indiquerons à leur place. Une partie de ces dessins a été, comme nous l’avons dit précédemment, exposée à Paris en 1900 ; nous en avons donné une description détaillée dans notre article : « La Machine Compound de Roentgen à l’Exposition de 1900 » paru dans nos chroniques de 1900, vol. II, pages 480, 613 et 784. Nous nous bornerons donc ici à donner ce qui est nécessaire pour la compréhension des figures, en renvoyant au susdit article pour les autres détails et les observations auxquelles ils ont pu donner lieu.
 - Machine du « Stad Keulen ».
 - Nous commencerons par ce bateau, bien que sa machine ait été transformée en même temps que celle de VHercule, parce qu’il figure en tête des listes précédentes. On n’a pas de très grands détails à ce sujet en dehors de ceux qui figurent dans la liste. M. Pearse pense que ce bateau, qui portait le nom de James Walt et avait été acheté en Angleterre, était le même qu’un du même nom construit en 1822 sur la Clyde et affecté à un service entre Leith et Londres. Ses machines, de 50 ch chacune construites par Boulton et Watt, commandaient les roues, qui étaient placées assez en arrière, par l’intermédiaire d’engrenages. Nous avons, nous devons le dire, quelque peine à admettre cette identité ; deux points nous semblent y faire opposition: l’existence d’une machine à haute pression bien difficilement
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- - attribuable à Boultou et Watt en 1822 (I), et le dessin même que nous reproduisons qui n’indique pas la présence d’une transmission dentée entre l’arbre de la machine et celui des roues. Mais cette question est secondaire. Quoi qu’il en soit, la machine du James Watt (fuj. 25) se composait, de deux cylindres inclinés dont un seul est visible, l’autre étant placé symétriquement sur la droite; ces cylindres de 0,508 m de diamètre et 1,016 m de course avaient leurs pistons attelés sur le même bouton de manivelle ; ils étaient portés sur des bâtis formés de pièces de bois emmanchées dans des sabots en fonte, disposition très employée aux États-Unis et rarement en Europe, où nous l’avons cependant rencontrée il y a longtemps sur une machine de bateau de rivière provenant des ateliers Gavé. Les tiges de pistons avaient leurs têtes guidées par des galets roulant sur des guides en fonte. La distribulion de la vapeur se faisait par des tiroirs à pistons placés au-dessus des cylindres ; le tuyau amenant la vapeur paraît être placé à la partie inférieure sur les varangues.
 - Cette machine fut modifiée par l’addition d’un cylindre à basse -pression placé à peu près horizontalement sur des longrines fixées au pont. Son piston actionnait une manivelle placée sur l’arbre commandé par les deux autres cylindres.; d’après le dessin, l’angle formé par les deux manivelles serait d’environ 60 degrés. La tige du piston est guidée également par des galets et le chemin de roulement de ces galets a la même forme que ceux des autres pistons. Le cylindre à basse pression a 1,37 m de diamètre et la même course que les autres, soit 1,016 m. La distribution de la vapeur s’y fait par un tiroir à coquille placé sur le cylindre et actionné par l’intermédiaire d’un renvoi de mouvement au moyen d’un excentrique calé sur l’arbre à manivelles ; la tige de cet excentrique est en forme de treillis suivant la mode de l’époque et dans le but de donner à cette barre assez de légèreté pour permettre son soulèvement lors de son déclenchement d’avec le bouton du levier de commande, tout en lui assurant-la rigidité nécessaire.
 - La pompe à air est placée derrière le grand cylindre avec tige commune pour les deux pistons; le condenseur est sous la pompe et la bâche à coté de celle-ci. Nous croyons pouvoir rappeler
 - (1) Tredgold dans son Traité des machines à vapeur, traduction française, Paris 182», indique les machines du James Watt comme étant à condensation, ce qui excluait à l’époque toute idée de haute pression et les dimensions des cylindres sont différentes de celles du James Watt dont il est question ici.
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- - ri/ifl
 - Fig. 25. — Machine du Slad Keuien (1829).
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 - que cette disposition est due à Taylor et Martineau constructeurs à Londres, dont le brevet d’importation en France au nom de Hanchett est daté du 23 septembre 1824, n° 3937. Cette disposition et celle de la machine à haute pression nous porteraient à attribuer la construction de celle-ci plutôt aux fabricants que nous venons de nommer qu’à Boulton et Watt.
 - Il y a une contradiction évidente entre les indications des deux listes que nous avons données' précédemment ; il est indiqué dans celle de M. Tideman que la machine du James Walt fut modifiée par le remplacement d’un des cylindres de 0,507 m de diamètre par un de 1,370 m, tandis que, dans la liste de M. Wolfson, il est dit qu’il fut ajouté à la machine un cylindre à basse pression. Cette indication nous paraît plus exacte que la première, car elle conduit à un rapport de volumes de \ 37Q2
 - cylindres de----’ ____- = 3,65 rapport qui est très sensiblement
 - J 2 X 0,507 ™ H
 - le même que celui que nous donnerons plus loin 3,5 pour Y Hercule j tandis que l’hypothèse de la liste Tideman conduirait au rapport évidemment exagéré de 7,3.
 - Le Stad Keulen avait des roues dont les aubes étaient formées chacune de huit lames étagées, disposition reproduite depuis. On remarquera la disposition de la grosse tête de bielle du grand piston, laquelle est en forme d’étrier, forme également très employée plus tard. Nous ne connaissons rien du service fait par ce bateau et de sa carrière. Toutefois un croquis à main levée reproduit par M. Pearse et représentant une sorte de dynamomètre à romaine ajusté à l’arrière avec un anneau pour recevoir un cordage semblerait indiquer que le Stad Keulen devait être affecté à un service de remorquage, à moins qu’il ne se s’agît d’une expérience de traction sur point fixe.
 - Machine de l’ « Hercule ».
 - La coque de ce bateau était en bois, elle avait environ 45 m de longueur et les dessins indiquent une largeur de 7,25 m.
 - En 1829, Rœntgen y plaça une machine comprenant deux cylindres à haute pression pris sur un bateau du nom d’Agrip* pina. La disposition de ces cylindres et de leurs bâtis représentés sur les figures 26 et 27 semble indiquer qu’ils provenaient, comme ceux de la machine du Stad Keulen, de la fabrique de
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 - Taylor et Martineau, à Londres. Ils avaient 0,553 m de diamètre et 1,525 m de course;, ils étaient, comme on voit sur la figure, très légèrement inclinés sur l’horizontale et fixés sur de fortes semelles en bois boulonnées sur les barrots du pont. Les tiroirs
 - Fig. 26. — Machine deVTIercule (1829).
 - à pistons étaient sous les cylindres et les têtes des tiges de pistons étaient guidées par des galets. Gee cylindres, placés côte à côte, attaquaient les manivelles calées à 90 degrés l’une de l’autre d’un arbre situé au-dessus du pont et portant au milieu une grande roue à denture en bois engrenant avec un pignon en fonte calée sur un arbre placé un peu plusihaut que le premier et supporté
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 - par des bâtis en fonte. Ce second arbre était actionné par un cylindre à basse pression ; c’est le premier qui portait les roues à aubes. Cette disposition paraît avoir été imposée par le fait que, les cylindres à haute pression étant sur le pont, on ne pouvait mettre le cylindre à basse pression que dans la cale et que, la hauteur manquant, il fallait placer l’arbre plus haut que l’axe des roues, d’où nécessité d’une transmission par engrenages. Il semble, d’ailleurs, y avoir eu déjà une transmission de ce genre entre l’arbre moteur et celui des roues, car, dans les dessins de détail conservés, on voit plusieurs fois mentionner anciennes roues et nouvelles roues. Les circonférences primitives des roues
 - Courtier &CY
 - Fig. 27. — Coupe en travers de l'Hercule.
 - dentées avaient des diamètres de 1,46 m et 2,27 m avec des nombres respectifs de dents de 49’ et 74. La grande roue avait des dents en bois de 0,38 m de longueur, emmanchées dans des mortaises pratiquées dans les jantes et retenues en dessous par des coins également en bois ; la tête de la bielle du cylindre à basse pression attaquait un bouton de manivelle fixé dans un renflement d’un des bras du pignon. Le condenseur était placé à côté du grand cylindre et la pompe à air légèrement inclinée sur la verticale avait son piston commandé par une bielle articulée avec le bouton de manivelle dont nous avons parlé tout à l’heure ; ce piston avait ainsi la même course que le piston à basse pression. ‘
 - Le grand cylindre de 1,37 m de diamètre et 1,067 m de course avait sa tige de piston guidée par un système de parallélo-
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 - gramme articulé, comme on le voit, sur la figure ; il avait un tiroir à coquille dont la boite était rapportée sur les lumières droites et courtes du cylindre ; on peut en conclure que ce dernier devait avoir primitivement le tiroir en D long en usage général alors dans les machines à basse pression et qu’il avait dû être emprunté à quelque machine existante. Ce fait semble d’autant plus vraisemblable que la transformation des machines de VHercule dut être poussée très activement à cause des événements politiques et qu’on trouve à chaque instant mention de cette urgence dans des inscriptions de la main même de Rœntgen en marge des dessins. La vapeur passant des cylindres à haute pression au cylindre à basse pression traversait un gros conduit avec enveloppe formant espace annulaire. Ce tuyau porte sur les dessins l’inscription « refrigerator », qui semble indiquer que, dans la machine à haute pression sans condensation primitive, il servait de réchaufîeur d’eau d’alimentation. Ce tuyau portait une prise de vapeur directe avec robinet venant de la chaudière et servant à réchauffer avant le départ le grand cylindre et aussi à la mise en train. Enfin, une grande soupape était disposée pour permettre, en cas de besoin, aux cylindres à haute pression d’échapper directement dans l’atmosphère.
 - On voit, par ce qui précédé, que le rapport des volumes des cylindres est de :
 - W X 1,067 _ 2,003
 - 2 X 0,532* X 1,524 863
 - mais ce rapport doit être multiplié par celui des engrenages 74
 - soit^ = 1,51, ce qui donne comme rapport définitif des volumes,
 - 2,321 x 1>51 = 3,505.
 - Ce rapport de 3,5 en nombre rond est, comme on voit, peu différent de celui de 3,65 trouvé pour la machine du Stad Keulen.
 - La vapeur était fournie à la pression de 5 atmosphères par un appareil évaporatoire formé de six chaudières cylindriques horizontales à foyer intérieur dont nous avons donné le dessin (fig. 406) dans notre travail précédent sur Y Évolution pratique de la machine à vapeur. Nous avons indiqué alors que ces chaudières fonctionnèrent jusqu’en 1841 ou elles furent remplacées par
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- - d’autres dont nous avons également donné le dessin (fig. 107) du mémoire que nous venons de citer.
 - Nous renverrons à notre article déjà mentionné : « La Machine Compound de Roeutgen; à l’Exposition de 1900 », pour les autres: détails sur la machine de VHercule; nous nous bornerons/à rappeler que la transformation opérée sur ce bateau paraît avoir donné les résultats les plus satisfaisants. Il fit, en.effet, un service très-actif de remorquage et de transport de troupes pendant la révolution belge et le siège d’Anvers et resta en service jus-' qu’en 1841 où la machine subit une grosse réparation et, la coque en bois étant trop vieille, fut transportée sur le Rotterdam III qui fonctionnait encore en 1875; cette machine avait donc quarante-quatre ans de service. Nous devons faire remar^-quer que ce dernier renseignement, fourni, paraît-il, par les ateliers de Fijenoord, est en contradiction avec, un passage de la liste Wolfson, où il est dit que VAgrippina dont on: avait pris les machines, pour 17/em//e reçut un nouveau cylindre à haute pression et un cylindre, à basse pression emprunté à Y Atlas et que cette machine fut retirée plus tard de VAgrippina et mise dans le remorqueur Rotterdam.III encore en service actuellement (1875). Ces contradictions; dont l’importance est d’ailleurs très minime;, n’ont rien qui doivent étonner en l’absence de renseignements bien précis sur des faits remontant à une époque si éloignée;
 - Machine du « Batavia ».
 - Ce navire, construit en 1839, fut le premier vapeur de mer fait à Fijenoord. Son appareil moteur se composait de deux machines inclinées placées parallèlement l’une à côté de l’autre et actionnant directement l’arbre des roues. Nous donnons dans-la figure 28 une vue extérieure de la machine à haute pression et dans la figure 29 la coupe longitudinale de la machine à basse pression,.
 - Rien. que;lu bateau >fut en bois, les machines reposaient, disposition toutià fait exceptionnelle ' à. l’époque, sur; de fortes carlingues^ en tôle- et, cornières.; sur chaque carlingue- était bour-tonné1 un bâti, affectant la forme d’un triangle et comprenanti deux;, colonnes - inclinées l’une vers- l’autre; à leur- partie supérieure supportant le palier- de l’arbre moteur; Les cylindres-étaient',fixés: sur la partie inclinée du bâti; dans laquelle était!
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 - ménagé un chemin de roulement pour les galets qui servaient de guides à la traverse de la tête des pistons.
 - La distribution de la vapeur s’opérait par des tiroirs à pistons introduisant par le milieu et disposés au-dessus des cylindres avec leur axe parallèle à celui de ces cylindres. Ces tiroirs étaient mus par des excentriques à décalage automatique, fous sur l’arbre à manivelles, par l’intermédiaire de tiges avec déclanche et manœuvre par levier à main. Un petit tiroir de détente également à piston était disposé à côté du tiroir principal du cylindre à haute pression et mû par un excentrique spécial.
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 - Fin. 28.—Machine à haute pression du Batavia (1839).
 - Le condenseur; en forme de caisse en parallélipipède, était placé à la partie inférieure entre les carlingues et la pompe à air était actionnée par un balancier dont l’extrémité portait une bielle articulée à sa partie supérieure au bouton de la manivelle du cylindre à basse pression. La tige de la pompe à air était reliée au milieu du balancier; la course de cette pompe-était donc la moitié de celle des pistons moteurs, La traverse de la tige de la pompe à air commandait également des pompes: alL-mentaire et de calé, comme c’était l’usage pour- les machines1 !à basse pression; „
 - Les' cylindres dû Batavia avaient '0,762 et 1,524 m dé diamètre-'.
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- - et 1,676 m de course, ce qui donne un rapport de volume de 4, rapport un peu plus élevé que dans les deux machines précédentes; ces cylindres étaient munis d’enveloppes de vapeur comme le montre le dessin; les plateaux supérieur et inférieur sont creux et paraissent également disposés pour recevoir de la vapeur; celle-ci était fournie par quatre chaudières tubulaires à retour de flamme accolées avec façades opposées et cheminée commune au centre; ces générateurs présentent la particularité d’avoir un double jeu de tubes; nous les avons décrits figure 88 dans notre Evolution pratique de la machine à vapeur, première partie.
 - Les roues à aubes étaient du système en porte à faux avec
 - Fig. 29. — Machine à basse pression du Batavia.
 - l’arbre reposant sur une chaise en fonte boulonnée sur la muraille du bateau; ce système, très en honneur plus tard, paraît avoir été employé dès le début, par Roentgen, pour les roues de YHer-cule. Les roues du Batavia avaient 6,2 i m de diamètre; elles avaient quatre cercles et des aubes en quatre pièces. La disposition des machines dont nous venons de parler est tout à fait, sauf la différence de diamètre des deux cylindres et le fonctionnement compound, celle de la frégate à vapeur, de 540 ch de la marine française le Vauban, construite à Fijenoord en 1843 et sur
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 - laquelle on trouve des détails dans notre article La Machine compound de Roentgen à VExposition de 4900. Nous ne possédons pas de renseignements sur les résultats donnés par le Batavia et la carrière de ce bateau.
 - Machine d’un bateau de la Moselle.
 - Roentgen construisit plusieurs machines pour des bateaux naviguant sur la Moselle allemande entre Trêves et Coblentz, où il y avait très peu d’eau, ce qui exigeait des machines très légères. Nous nous bornerons à décrire l’appareil moteur du Mosella II construit en 1840. Ce bateau avait une coque en fer de35 m de longueur, 4,80 m de largeur et 2,60 m de creux; il portait deux machines inclinées placées contre la muraille, l’une d’un bord, l’autre de l’autre. Les cylindres étaient fixés sur des carlingues inclinées en tôle formant bâtis. Ils avaient 0,343 et 0,635 m de diamètre avec 1,830 m de course, ce qui donne un rapport de volumes de 3,42, rapport peu différent de celui des machines précédentes. La figure 30 représente la machine à basse pression ; il nous a paru inutile de reproduire celle de la machine à haute pression, qui ne diffère de l’autre que par l’absence de la commande de la pompe à air et par la présence sur l’arbre à manivelles d’une poulie destinée à actionner le ventilateur.
 - Les traverses des tiges de piston portaient à leur extrémité, non plus des galets, mais des coulisseaux glissant dans des guides en fonte rapportés sur les bâtis en tôle; ces traverses commandaient par un de leurs bouts, la pompe alimentaire et la pompe de cale, de course égale, par conséquent, à celle des grands pistons.
 - La distribution se faisait, comme dans les machines précédentes, par des tiroirs à pistons, organes favoris, ainsi qu’on le voit, de Roentgen, tiroirs commandés par des excentriques à décalage automatique portés par l’arbre à manivelles ; les bielles motrices attaquaient des boutons calés sur des plateaux manivelles terminant les arbres des roues à aubes.
 - En effet, une particularité remarquable de ces machines étaient que les deux cylindres étaient entièrement indépendants l’un de l’autre mécaniquement, n’étant reliés que par la vapeur qui passait de l’un a l’autre. ' Cette disposition, qui est restée Bull. 14.
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- - Fig. 30. — Machine à basse pression du Mosella (1840).
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- - exceptionnelle, a été probablement adoptée pour faciliter les manœuvres dans un cours d’eau étroit et sinueux et a rendu possible l’arrangement général de l’appareil moteur dans lequel la chaudière était placée entre les deux machines, ce qui ne laissait pas de place pour le passage de l’arbre intermédiaire.
 - Le condenseur placé à la partie inférieure de la machine à basse pression avait la forme d’une longue caisse avec la pompe à air verticale à l’extrémité ; cette pompe était mue par un balancier commandé par une bielle articulée sur le bouton de manivelle du cylindre à basse pression.
 - La vapeur était fournie à la pression de 70 livres soit 5 atm par une chaudière tubulaire type de locomotive que nous avons décrite dans notre ouvrage déjà cité, figure 109. Cette chaudière de 50 m2 de surface de chauffe et 1,33 m2 de surface de grille fonctionnait à tirage forcé par insufflation d’air dans le cendrier au moyen d’un yentilateur actionné par une courroie passant sur le plateap manivelle de la machine à haute pression, plateau muni d’une gorge à cet effet.
 - Les roues à 10 aubes chacune avaient 3,40 m de diamètre et les aubes 1,83 m de longueur; ces aubes avaient leur arête inférieure oblique, probablement pour ne pas risquer de toucher le fond lorsque le bateau inclinait. Avec 25 tours par minute, on peut admettre que ces machines développaient environ 125 ch indiqués avec une consommation de combustible d’au plus 2 kg par cheval-heure, chiffre très modéré pour l’époque.
 - Le Mosella 7, construit avant celui dont nous venons de parler, avait une machine analogue mais différant par quelques détails ; nous croyons devoir nous borner à signaler une particularité curieuse : les arbres indépendants étaient en fonte et creux.
 - . Ün remarquera que ces bateaux de la Moselle ne sont pas indiqués sur les listes que nous avons données plus haut, nous ignorons pour quelle raison, mais la machine du Mosella II paraît être la reproduction de celle du bateau Maas, qui figure sous le numéro 17 dans la liste Tideman. Le dessin que nous avons donné plus haut, fait partie de ceux qui étaient exposés à Paris en 1900; nous l’avons emprunté à l’article de YEngineer.
 - Machine du « Kronprinz von Preussen ».
 - Cette machine date de 1835. Elle n’a pas été faite à Fijenoord, mais bien à l’usine Gutehoffnungshütte, alors ateliers de Ster-
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 - krade, probablement sur les dessins de Roentgen qui était l’in_ génieur-conseil de cette fabrique. Elle est du type à cylindres inclinés l’un vers l’autre avec manivelle unique, dont nous avons déjà eu l’occasion de parler.
 - Ce bateau, en bois, construit à Ruhrort, avait 45 m de longueur et 6,10 m de largeur à la flottaison, il tirait 0,91 m d’eau. Les bâtis de la machine étaient en fonte et, paraît-il, ne tardèrent pas à éprouver des ruptures qui les firent plus tard remplacer par des bâtis en fer ne pesant que la moitié. Les axes des cylindres n’étant pas à 90 degrés, le complément nécessaire pour obtenir le calage des manivelles à 90 degrés était obtenu par une menotte reliant les deux boutons.
 - Les cylindres avaient 0,508 et 0,915 m de diamètre et 0,915 m de course; ils étaient reliés par un gros tube formant réservoir placé sur le côté. La distribution de la vapeur s’opérait par des tiroirs à coquille placés sur les cylindres, un pour chaque extrémité ; ces tiroirs étaient mus par des excentriques à décalage automatique montés sur l’arbre. On remarquera que les axes des deux cylindres étaient dévoyés dans le plan horizontal; les manivelles étaient venues de forge, chacune avec l’arbre correspondant. Les traverses des tiges de piston étaient guidées par des galets et les extrémités de la traverse du piston à haute pression portait des plongeurs de pompes dont les corps étaient accolés au cylindre de ce piston.
 - Le condenseur formé .d’un gros tube était placé à la base de la machine, du côté du grand cylindre avec sa pompe à air verticale sous l’arbre et commandée par un balancier angulaire dont le grand bras était mû par la tige du grand piston.
 - Une particularité à signaler est la disposition des pistons; ceux-ci, ont une plus grande épaisseur dans la demi-circonférence inférieure et cette surépaisseur se loge à fin de course dans un évidement pratiqué dans le plateau arrière ; ce renflement du piston contenait un segment ou plutôt un demi-segment portant sur la paroi correspondante du cylindre. Nous ne connaissons que cet exemple de cette disposition dont le but devait être de faire porter le poids du piston sur une plus grande surface du. cylindre.
 - Le bateau dont nous nous occupons présentait une curieuse installation de gouvernail entièrement équilibré qu’on trouvera figurée sur les dessins de l’article de M. Pearse dans YEngineer; ce gouvernail est commandé par une roue à poignée avec
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 - Fig. 31. — Machine du Kronprinz von Preussen (1835).
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 - transmission par roues d’angle, disposition très employée depuis jusqu’au moment où on a commencé à installer la roue du gouvernail sur la passerelle. La machine dont nous venons de parler présente une grande analogie avec celle des bateaux du Danube faits en 1837; elle se trouve décrite avec dessins dans le recueil, devenu très rare, de Nottebohm intitulé : Sammlung von Zeichnungen einiger Ausgeführter Dampfkesseln und jDampfmaschinen, publié à Berlin en 1841.
 - Il n’est pas inutile de faire remarquer ici que la construction des bateaux à vapeur était dirigée, à l’usine de Sterkrade, par un Ingénieur anglais du nom de Nicolas Harvey (1), qui était neveu de Trevithick et avait fait ses débuts à Hayle Foundry sous les ordres de Woolf; il était entré, en 1828, aux établissements de Fijenoord où il avait travaillé avec Roentgen pendant plusieurs années. On peut donc admettre que, si la machine du Kronprinz
 - Fig. 32.— Machine d’un bateau du Rhin (1848). ,
 - n’a pas été faite à Fijenoord, elle n’en avait pas moins été construite d’après les études et les traditions de cet établissement.
 - Les ateliers de Sterkrade ont également fait, en 1848, la machine d’un bateau pour la navigation du Rhin. Cet appareil avait la même disposition que le précédent, mais en différait par certains détails; nous en donnons ici une vue (fig. 32) d’après le journal anglais Engineering qui en a parlé dans son numéro du 9 septembre 1870, ainsi que nous l’avons indiqué précédemment. Les dimensions sont les mêmes que celles de la précédente machine, à une différence près, c’est que la course du piston à haute pression n’était que de 0,800 m au lieu de 0,915 m, course du grand piston, ce que permettait d’ailleurs l’emploi d’une
 - (1) II' serait très possible que ce fut Nicolas Harvey, qui, naturellement familier avec les machines de Woolf qu’on faisait très couramment à Hayle Foundry, eut attiré sui^ leurs avantages l’attention de Roentgen, lequel aurait cherché à appliquer leur principe sous une forme répondant mieux aux besoins de la navigation.
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 - menotte reliant les deux manivelles. Il en résulte que le rapport de volumes des cylindres est un peu plus grand, 3,7 au lieu de 3,25. Les bâtis de cette machine sont en fonte et fer. L’angle des axes des deux cylindres est de 120 degrés, ce qui porte à 3Q degrés l’écartement angulaire des deux manivelles nécessaire pour réaliser le calage à 90 degrés.
 - Le receiver a 0,25 m de diamètre; son volume est d’environ trois fois celui du cylindre à haute pression. La longueur de la machine est assez considérable, elle atteint 6 m entre les extrémités des deux cylindres.
 - U Engineering présente cette machine comme appartenant au bateau Kroivprinz von Preussen, nom identique à celui du bateau dont nous venons de parler, construit quelques années plus tôt. Il est permis de se demander s’il n’y a pas là une confusion et s’il ne s’agit pas ici d’un bateau nommé Prinz Wilhelm von Preussen, construit à la Gutehoffnungshütte, à l’époque dont nous parlons, pour la navigation du Rhin.
 - Machines des remorqueurs du Yolga.
 - Nous terminerons la description des principales machines construites par Roentgen par celles qui ont été faites à Fijenoord, en 1846 et 1847, pour les remorqueurs du Yolga. Elles ne figurent naturellement pas sur la liste Tideman qui s’arrête à 1842, mais la liste Wolfson en indique seulement deux. Il y en a eu trois montées sur les remorqueurs Volga, Samson, et Hercule. Nous croyons intéressant de donner ici les dimensions principales de ces bateaux et de leurs appareils moteurs :
 - * - DIAMÈTRE DES CYLINDRES COURSE
 - NOMS LONGUEUR LARGEUR CREUX du
 - HP BP PISTON
 - m m m m m m
 - Volga.... .. . . 64,55 8,70 2,75 0,633 1,270 2,135
 - Samson. . . . . . 70,15 9,75 2,95 0,762 1,524 2,135
 - Hercule 70,15 9,75 2,95 0,787 1,524 2,135
 - La figure 33 représente la machine de YHercule, d’après un dessin que nous devons à l’obligeance de notre distingué collègue M. Kraft de la Saulx, Ingénieur en chef de la Société Gockerill;
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- - MACHINE COMPOUND DU STEAMER “ HERCULE” (1846)
 - Coupe longitudinale
 - Échelle 1/112
 - Fig. 33.
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- - les renseignements suivants, qu’il a bien voulu nous communiquer, proviennent d’un article paru dans le numéro du 4 avril 1891 du Messager de ISijni-Novgorod pour la Navigation à vapeur et VIndustrie, journal technique mensuel de la section de Nijni-Novgorod de la Société Impériale technique, sous le titre : Les premières machines compound sur le fleuve Volga.
 - On voit que la disposition de cette machine est analogue à celle des machines des bateaux du Rhin, mais elle est beaucoup plus puissante. Les axes des cylindres sont fortement dévoyés dans le sens transversal et les manivelles sont reliées par une menotte donnant le complément d’angle nécessaire pour arriver à faire 90 degrés, l’inclinaison des cylindres sur l’horizontale étant assez faible. Les tiroirs à pistons sont ici placés sur les côtés des cylindres et actionnés directement par les tiges des excentriques à décalage automatique placées sur les arbres; les bâtis sont en fonte et tôle. Le receiver est formé d’un long conduit placé sous la machine et réunissant les boîtes à tiroirs des deux cylindres. Il y a deux pompes à air, une de chaque côté; elles sont mues par des bras horizontaux calés aux extrémités d’un arbre transversal ; le milieu de cet arbre porte des balanciers d’équerre actionnés par des bielles partant de la traverse du piston à basse pression. Ces machines développaient une puissance indiquée de 900 à 1000 ch en tournant à 20 tours par minute.
 - Un article paru dans le numéro du 19 novembre 1897 de VEngineering et intitulé : « Le fleuve Yolga considéré comme la plus grande voie de communication intérieure de la Russie », dit que le Volga pouvait remorquer 4800 t. Ce fut longtemps le remorqueur le plus économique et le meilleur du Yolga et il fait encore un bon service. C’est un exemple remarquable de la longévité des bateaux de ce fleuve, due très probablement à la pureté de l’eau et à la sécheresse relative de l’air en été et en hiver ». A ce moment (1897), ces machines, qui existent peut-être encore, avaient cinquante ans d’existence; c’étaient certainement les plus vieilles machines compound en service. On conçoit donc la surprise qu’eurent les Ingénieurs de Seraing lorsque, amenant sur le Yolga des machines compound de fabrication belge, qu’ils croyaient alors une nouveauté, ils purent constater que des machines de ce genre y étaient en service depuis bien des années.
 - Le nombre des appareils moteurs construits dans le système à
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 - double expansion, tant à Fijenoord qu’à Sterkrade et dans d’autres fabriques allemandes ou hollandaises, y compris la machine fixe de la filature de Vieux-Thann, faite à Mulhouse, peut être estimé à trente ou trente-cinq. L’importance de ces applications ne saurait donc être contestée. Si on considère que Roentgen a eu le multiple mérite d’avoir inauguré ce système, d’en avoir fait de son vivant un très large emploi et d’avoir prévu et indiqué, dans'ses patentes, les principaux perfectionnements qu’on a apportés depuis à la machine compound, le réchauffage intermédiaire, la triple expansion, etc., on reconnaîtra que nous n’exagérions pas en déclarant que l’œuvre de Roentgen tient une place prépondérante dans l’histoire de la machine à expansion multiple.
 - Nous devons dire ici quelques mots de la carrière de cet Ingénieur en empruntant une partie des renseignements que nous allons donner a un article de notre collègue, M. Eugène Bruck-mann, paru dans le numéro du 13 août 1892 du Zeitschrift des Vereines Deutscher Ingenieure.
 - Gerhard Moritz Roentgen, né le 7 mai 1795, à Esens, dans la Frise orientale, faisant alors partie de la Prusse, était le quatrième fils d’un ministre de l’église évangélique luthérienne, originaire de la Prusse Rhénane. Il entra, à l’âge de treize ans, dans la marine hollandaise et, lors de l’annexion de la Hollande, passa comme aspirant dans la marine française ; il rentra au service hollandais en 1814 pour arriver bientôt au grade de lieutenant de marine de 2e classe. Il fut chargé, en 1823, d’une mission pour étudier le développement des relations commerciales entre les Pays-Bas et les autres nations de l’Europe et soumit, à la suite, au roi Guillaume Ier, ses idées sur la navigation à vapeur et l’application de ce moteur à la marine militaire. Ce rapport, paru en 1824, contenait des aperçus très remarquables sur le navire de guerre futur, qui ne devait plus être une forteresse flottante, hérissée de canons, mais une coque rase sur l’eau, protégée par une épaisse cuirasse métallique, armée d’un éperon à l’avant et portant un ou deux canons de très gros calibre et de longue portée; ces navires, entièrement en 1er, devaient, bien entendu, avoir la vapeur pour unique moteur. Ces<idées étaient tellement en avance sur celles de l’époque, qu’on ne saurait guère s’étonner que la Commission nommée par le Ministère de la Marine pour les examiner les ait considérées comme ne méritant aucune espèce d’encouragement..
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 - Ce fut alors que Roentgen conçut l’idée de la création d’une grande Société de navigation avec ateliers de construction qu’il réalisa comme nous l’avons vu et qu’il dirigea pendant vingt ans. En 1849, probablement par suite d’excès de travail, il perdit la raison et fut enfermé dans l’asile d’aliénés de Meerenburg, près d’IIaarlem, où il mourut le 13 août 1832; il avait alors seulement cinquante-sept ans. On peut faire remarquer, comme détail intéressant, que Roentgen naquit Allemand, fut quelque temps Français et devint et mourut Hollandais. Nous aurions voulu joindre le portrait de cet ingénieur éminent à ceux que nous donnons en tête de ce travail, mais il nous a été impossible de nous le procurer.
 - (A suivre).
 - Le Secrétaire Administratif, Gérant, A. de Dax.
 - imprimerie CHAIX, rue BERGÈRE, 20, paris. — 15008-8-10. — (EncreLorilleux).
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- - MEMOIRES ET TRAVAUX
 - DE LA
 - SOCIÉTÉ
 - INGÉNIEURS CIVILS
 - DE FRANCE
 - FONDÉE LE 4 MARS 1848
 - RECONNUE D’UTILITÉ PUBLIQUE PAR DÉCRET DU 22 DÉCEMBRE 1860
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 - BULLETIN
 - DE
 - SEPTEMBRE 1910
 - N° 9
 - PARIS
 - HOTEL DE LA SOCIÉTÉ
 - 19, RUE BLANCHE, 19 TÉLÉPHONE 133-82
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- - ÉVOLUTION PRATIQUE
 - DE LA
 - MACHINE _A VAPEUR
 - MACHINE A EXPANSION MULTIPLE OU MACHINE COMPOUND
 - PAR
 - M. A. MALLET
 - CHAPITRE III
 - De 1829 à 1860,
 - machines diverses à double expansion.
 - Parmi les faits les plus saillants qu’on rencontre dans le domaine de l’expansion multiple pour la période dont nous nous occupons ici, nous devons signaler d’abord le développement considérable de la machine de Woolf à balancier, qui a, pendant toute cette période et pendant bien des années au delà, été le moteur par excellence des établissements industriels, surtout dans les industries de la filature et du tissage, et notamment en France et en Belgique.
 - Construite d’abord dans le premier de ces pays par les ateliers de Ghaillot, sous la direction d’Edwards, elle n’a pas tardé à devenir un article courant de fabrication pour une foule de maisons, parmi lesquelles nous citerons, au hasard de la plume, les suivantes : Sudd, Atkins et Barker, John Hall, Powell, Scott, Lacroix, L’Heureux, Windsor, Houdouart et Gorbran, Nillus, etc., dans la région normande; Boyer, Legavrian, Farinaux, etc., dans le Nord ; André Koechlin, Stehelin et Meyer, en Alsace ; Parpaite et Schneider et Legrand à Sedan ; Casalis et Gordier, Lecointe à Saint-Quentin ; Perier et Edwards, Saulnier, Farcot, Moulfarine et son successeur Lecouteux, Alexander, Gilmer, etc., à Paris, pour la France; en Angleterre, bien que cette machine ait été moins employée, on peut citer les maisons Hall, Wentworth, Hick, Simpson, Hayle Foundry, Easton et Amos, Rennie, etc., comme en ayant produit de beaux spécimens.
 - Un fait sur lequel on ne saurait trop insister est qu’en France, et surtout dans la région rouehnaise, on a construit pendant plus
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- - de cinquante ans les machines à deux cylindres à balancier sur un modèle invariable, sans presque aucune variation dans les détails. Cette fidélité à suivre le type primitif tient, croyons-nous, en presque totalité, à la perfection même de ce type, dù primitivement à Edwards, comme nous l’avons indiqué. C’est d’après ce modèle qu’ont été faites, pendant la longue période que nous avons indiquée, des milliers de machines à deux cylindres de 12 à 80 ch de puissance (au delà de ce dernier chiffre, on employait deux machines semblables jumelées). Ces appareils étaient caractérisés par des dispositions générales que nous allons indiquer brièvement.
 - Le balancier, la bielle et souvent la manivelle étaient en fonte, de formes bien étudiées et d’un dessin très correct; les paliers de l’axe du balancier étaient portés sur une forte poutre en fonte à moulures, placée dans le sens perpendiculaire à l’axe longitudinal de la machine et scellée à ses extrémités dans les murs de la chambre de la machine (1); cette poutre était supportée par deux colonnes également en fonte et ornementées ; un escalier en métal, élégamment disposé, permettait d’accéder aux supports de l’axe du balancier, pour le graissage et la surveillance.
 - Les deux cylindres étaient placés l’un à côté de l’autre, dans le sens de la longueur (fi,g. 34); ils étaient le plus souvent coulés séparément et logés dans une enveloppe unique épousant la forme extérieure de l’ensemble des deux cylindres ; cette enveloppe recevait la vapeur venant de la chaudière. La distribution s’opérait par deux tiroirs à coquille, un pour chaque cylindre ; les boîtes à tiroirs étaient sur le côté des cylindres et à une certaine distance de ceux-ci et portaient sur une pièce intermédiaire percée de lumières et reposant sur une colonne creuse en fonte. La colonne correspondant au cylindre à haute pression servait à amener à la boîte à tiroir la vapeur venant de la chemise des cylindres, et la colonne correspondant au cylindre à basse pression servait à évacuer de la boîte à tiroir la vapeur allant au condenseur.
 - Les deux tiges de tiroirs, sortant par la partie supérieure, étaient reliées par une traverse au milieu de laquelle était fixée une tige verticale descendant entre les deux boîtes à tiroir et
 - (1) Au délà d’une certaine puissance, il y avait, en outre, deux poutres longitudinales en fonte, croisant à angle droit la première et encadrant le balancier; ces poutres •allaient jusqu’aux murs de la chambre de la machine où leurs extrémités s’encastraient. La présence de ces poutres permettait de supprimer la pièce en fer à cheval qui, sur la figure 35, porte l’articulation du bras de rappel du parallélogramme.
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 - portant à la partie inférieure un cadre rectangulaire dans lequel jouait un excentrique triangulaire terminant un arbre horizontal allant retrouver l’arbre du volant, auquel il était relié par deux roues d’angle à même nombre de dents; le poids des tiroirs et de leur commande était équilibré par un contrepoids placé à l’extrémité d’un levier relié au cadre de l’excentrique triangulaire.
 - Tout cet ensemble était simple, solide et économique de cons-
 - Fig. 34. — Machine de Woolf (construction rouennaise).
 - truction ; le groupe des cylindres était uniquement composé de piècés de fonte à assemblages peu compliqués, il n’y avait presque aucun tuyautage ; l’entretien était des plus faciles, les dimensions étaient amplement calculées et les machines pouvaient facilement et sans fatigue supporter une surcharge allant jusqu’à 50 0/0. La pression aux chaudières a été longtemps de 2,5 à 3 kg effectifs; plus tard, elle a été portée à 4 kg.
 - Une machine de 16 ch (fig. 35), pouvant développer 24 ch, construite par la maison Houdouart et Corbran, à Rouen, vers 1855,. avait un cylindre à haute pression de 0,240 m de diamètre et0,984 m de course, et un à basse pression de 0,48 m et 1,280 m. Le rapport de volume était ainsi très sensiblement de 5. Le volant avait 4,60 m de diamètre et faisait 32 tours par minute. Le balancier avait 4,30 m de longueur entre les centres des tourillons extrêmes; son axe d’oscillation était à 3,45 m au-dessus du sol de la
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- - chambre. La bielle avait 3,52 m de longueur, sur une section cruciforme de 0,22 m de largeur au milieu. La chambre contenant la machine avait 7,80 m de longueur sur 2,70 m de largeur et 5,07 m de hauteur au-dessus du parquet. Nous donnons ces
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 - Fig. 35. — Machine de Woolf (construction rouennaise, 1850).
 - dimensions pour faire voir combien les avantages du système, sous le rapport de la régularité et de l’économie, étaient compensés par l’espace relativement considérable occupé par un moteur de faible puissance, mais nous nous empressons de dire que cet inconvénient tenait non pas à l’emploi de la double expansion, mais bien à la forme sous laquelle elle était appliquée. Il n’est donc pas étonnant que les constructeurs aient
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 - cherché de bonne heure, comme nous le verrons plus loin, à se débarrasser de la disposition à balancier, volumineuse par elle-même et ayant de plus le très grand inconvénient de limiter la vitesse par la présence d’une masse considérable animée d’un mouvement d’oscillation.
 - On doit reconnaître qu’en dépit de cette difficulté, ils poussaient encore la vitesse assez loin, car, dans la machine dont nous venons de donner les dimensions, la vitesse du grand piston atteignait la valeur de 1,36 m par seconde, alors que, dans son Aide-Mémoire, Morin indiquait 1,10 comme vitesse normale d’une machine à deux cylindres de 20 ch.
 - Nous ne quitterons pas le sujet des machines rouennaises sans indiquer que, des premiers, les manufacturiers de cette région entouraient de soins minutieux leurs moteurs, dont ils étalent très fiers ; les diverses pièces étaient polies ou peintes et, dans les deux cas, entretenues dans un état de propreté parfaite; les chambres des machines avaient des murs stuckés, des parquets cirés et étaient éclairées par de grandes baies vitrées. Cette chambre formait généralement un bâtiment isolé en avant des autres et on y accédait par un large perron. La pompe, comme on appelait la machine motrice de la fabrique, était la première chose que le propriétaire montrait à ses visiteurs. Sans doute, il y avait des exceptions à cette règle, mais en Normandie, et surtout à Rouen, elles étaient rares. On voudra bien nous pardonner d’insister ici, peut-être avec un peu trop de complaisance, sur ces souvenirs de notre première jeunesse passée dans ce milieu.
 - En dehors des ateliers rouennais, on s’écartait beaucoup plus des traditions et les variantes étaient plus nombreuses ; les constructeurs parisiens, notamment, introduisirent beaucoup de modifications aux types primitifs. Farcot, par exemple, construisait des machines à deux cylindres ayant un tiroir au petit cylindre et des soupapes au grand, disposition adoptée également par Hick, en Angleterre ; d’autres n’employaient qu’un seul tiroir pour les deux cylindres ; mais nous devons principalement signaler l’introduction de la détente variable au petit cylindre, proposée pour la première fois par Edwards fils et introduite par lui sur la machine de 30 ch construite à Chaillot pour les ateliers du Chemin de fer de Saint-Germain, en 1837. Enfin la forme des bâtis présentait des différences ; on voyait souvent, surtout pour les petites machines, l’axe'du balancier supporté par des
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 - chevalets de forme triangulaire, ce qui était inconnu en Normandie.
 - Nous donnons, figure 35 bis, une vue d’une machine de Woolf
 - Fig. 35 bis. — Machine de Woolf (construction anglaise).
 - de construction anglaise, dont les détails diffèrent sur divers points de vue des machines françaises. Construite par Whitmore et fils, elle figurait à l’Exposition de Londres en 1862.
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 - Grouvelle et Jaunez, dans leur Guide du chauffeur, Paris, 1840, émettent une opinion très favorable aux machines de Woolf; d’après eux, une machine de ce système de 15 ch, établie à Rouen et sortant des ateliers de Gasalis et Gordier, à Saint-Quentin, dépensait de 2,75 à 3 kg de combustible par cheval-heure, contre 5 kg pour une machine de Watt à basse pression; en outre, les machines à deux cylindres ont l’avantage de pouvoir supporter sans inconvénient une surcharge de 10 à 15 0/0 et même plus, ce qui les rend très précieuses dans l’industrie. Seulement, elles exigent des soins, tant dans la construction que dans l’entretien. ‘
 - L’ajustement des cylindres dans les enveloppes présente des difficultés pour que les axes des deux cylindres soient bien parallèles, c’est un des points qui ont le plus nui à la réussite des machines à trois cylindres d’Aitken et Steel; aussi les constructeurs ont-ils songé de bonne heure à faire venir de fonte les cylindres et les enveloppes. Les auteurs que nous venons de citer attribuent l’initiative de ce progrès, tout au moins pour les machines de Woolf, à Louis Granger, Ingénieur à Rouen. Nous l’avons également entendu attribuer à Farcot.
 - Avant de reprendre l’examen chronologique des faits se rapportant à la double expansion, qu’on rencontre dans la période indiquée en tête de ce chapitre, nous citerons quelques faits plutôt à titre de curiosité que pour la valeur même qu’ils peuvent avoir.
 - Un ouvrage renfermant des documents d’un haut intérêt et intitulé : Essai sur les bateaux à vapeur, par Tourasse et Mellet, Paris 1828-29, contient des tableaux donnant les éléments principaux des bateaux à vapeur existant alors en Angleterre, en France et dans les Pays-Bas, avec quelques détails additionnels. Il y est indiqué que les bateaux hollandais Guillaume /er, Louis et Concorde, naviguant le premier entre Rotterdam et Nimègue et les deux autres sur le Rhin, portaient des machines de Woolf construites à Jemeppes, près Liège, par un mécanicien du nom de Billard. Ce renseignement nous tomba sous les yeux au moment où notre attention venait d’être appelée sur les machines de Roentgen et nous nous adressâmes, pour obtenir quelques détails, à M. Ch. Beer, constructeur bien connu, à Jemeppes. M. Beer nous répondit que, sa famille ayant toujours habité cette localité, il lui était possible de nous affirmer qu’il n’y avait jamais existé de personne du nom de Billard s’étant occupée de
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 - la construction de bateaux ou de machines et que le fait que nous lui avions signalé était tout à fait inconnu.
 - Plus tard, nous fîmes une nouvelle tentative auprès, cette fois, de notre éminent collègue, M. Dwelshauvers-Dery, qui s’adressa à M. Kraft, le distingué Ingénieur en chef de la Société Cockerill. Les recherches les plus minutieuses ne permirent pas de trouver trace du nom de Billard dans les milieux relatifs à la construction des bateaux à vapeur. Mais nous apprîmes que les bateaux en question avaient reçu des moteurs à basse pression construits à Seraing ; de plus, le bateau portant le nom de Louis (Ludwig en allemand) avait porté d’abord un appareil à haute pression et condensation par surface établi à Seraing sur les plans d’Ericsson. M. Kraft a retrouvé les dessins de cette machine dans les’archives de la Société Cockerill et les a publiés en partie dans le Zeitschrift des Vereines Deutscher Ingénieure, 1891, page 844. Nous avons décrit le condenseur à surface de cet appareil dans la première partie de ces recherches. Il fut impossible de faire fonctionner pratiquement cette machine et, après beaucoup de dépenses en essais, on finit par la remplacer par une machine à basse pression. On dit que cette tentative dégoûta John Cockerill de la haute pression et l’empêcha de prêter l’oreille aux propositions de Roentgen relative à l’emploi de la double expansion. Il est possible que ce soit cet essai, mal interprété, qui ait donné lieu à l’indication erronée donnée dans l’ouvrage de Tourasse et Mellet. Nous avons cru devoir toutefois mentionner ce fait, ne fût-ce que pour montrer combien il est facile de se tromper en se servant de documents trouvés dans des ouvrages même sérieux et présentant toute apparence d’authenticité.
 - Nous allons en donner un second exemple remontant à la même époque. Il a été publié à Bordeaux, en 1844, une brochure intitulée : Manuel des machines et appareils à vapeur, par C.-A. Tremtsuk, ouvrage contenant des tableaux formant état des bateaux à vapeur qui, de 1818 à 1842, ont été construits à Bordeaux.
 - Voici ce que dit Fauteur, page 89 : « Dans les machines à moyenne pression, on emploie quelquefois la vapeur d’après le principe de la détente, c’est-à-dire que la vapeur est arrêtée dans le cylindre au tiers ou à la moitié de la course du piston. Il en résulte une économie de dépense dans la vapeur et, par conséquent, dans le combustible. La première machine de ce genre a été établie sur la Garonne, en 1829, par Hallette. Le
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 - bâti des machines était triangulaire; un cylindre, placé à une extrémité de la base, agissait sans détente ; un deuxième cylindre, placé à l’autre extrémité, recevait la vapeur du premier par expansion, et la vapeur passait de là au condenseur; une seule manivelle recevait les tiges des deux pistons et la bielle de la pompe à air placée au milieu et communiquait directement le mouvement à l’arbre des roues.
 - « Malheureusement, les chaudières à foyer intérieur, trop petites pour fournir la vapeur avec assez d’abondance, ayant été livrées aux soins de gens peu soigneux et ignorants, furent, par suite d’une explosion, mises dans l’impossibilité de fonctionner. De là l’espèce d’antipathie que l’on a eue et que l’on conserve encore à Bordeaux pour les machines à haute et à moyenne pression. »
 - Il est fait mention, dans les tableaux que contient cet ouvrage, du bateau VUnion, construit par Hallette en 1829 et faisant le service entre Bordeaux et Marmande; la coque avait 29,25 m sur 5,20. L’appareil moteur du système de Woolf se composait de deux cylindres oscillants de 0,38 m et 0,40 m de diamètre et 0,66 m de course; la pression était de 4 1/2 atm et le nombre de tours de 30 par minute.
 - Si les diamètres donnés pour les cylindres sont exacts, le rapport des volumes n’étant que de 1,1, il est difficile de se rendre compte des principes sur lesquels pouvait être basé le fonctionnement de cette machine. Mais nous avons les doutes les plus sérieux sur l’exactitude de la mention du fonctionnement dans le système de Woolf faite par l’auteur qui n’a peut-être pas vu lui-même la machine, car il écrivait treize ou quatorze ans plus tard. L’Union fit explosion le 2 novembre 1829, peu après sa mise en service et cet accident donna lieu à un procès dans lequel notre savant et regretté collègue Daniel Colladon figura comme expert technique. Une particularité aussi exceptionnelle, à l’époque, que la présence d’une machine à double expansion sur un bateau n’aurait pas manqué d’attirer l’attention de Colladon qui s’occupait spécialement de ces questions et que sa compétence reconnue venait de faire appeler à professer à l’École Centrale le premier cours de machines à vapeur qui ait été fait; or, il nous a affirmé, de la manière la plus absolue, que la machine de VUnion n’appartenait nullement au système à double expansion. Nous trouvons donc encore ici un exemple de ce qu’on peut appeler une fausse piste.
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 - A ce propos, il nous parait utile de placer une observation. Tremtsuk a fait paraître deux brochures, l’une, en 1842, sous le titre : Recueil de décrets, ordonnances, etc., sur les bateaux à vapeur, et l’autre, en 1844, intitulée : Manuel des Machines et Appareils à vapeur. Les tableaux relatifs aux bateaux à vapeur et dont nous avons parlé plus haut sont les mêmes dansles deux brochures, mais les textes de ces brochures présentent quelques différences. Nous tenons à donner ces détails pour renseigner les personnes sous les yeux de qui tomberaient l’un ou l’autre de ces opuscules d’ailleurs assez rares aujourd’hui.
 - Fig. 36. — Machine de Mac Naught (1845).
 - Nous mentionnerons ici, pour n’y plus revenir, une application faite en Angleterre sur une assez grande échelle du système de Woolf par Mac Naught, le constructeur du premier indicateur pratique établi pour relever les diagrammes dans les cylindres. Cet Ingénieur distingué, reproduisant une idée déjà émise par Woolf et Edwards, modifia les machines à basse pression de Watt par l’addition d’un cylindre à haute pression (fig. 36) (sa patente est du 10 décembre 1845), attelé sur le balancier du côté de la bielle et évacuant dans le cylindre à basse pression. Cette disposition avait l’avantage d’accroître la puissance de la machine sans augmenter les efforts sur le balancier. Ce système fut très en usage pendant un certain temps, surtout dans le Lancashire, et on trouve, dans des ouvrages techniques anglais
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 - de l’époque, employé un verbe dont l’équivalent français serait macnaughter, désignant le fait de modifier une machine dans ce système. Mac Naught proposa de transformer dans le même sens les machines marines à balancier par l’addition d’un petit cylindre placé verticalement sous l’arbre des roues et relié par des bielles pendantes à l’extrémité des balanciers opposée à celle du grand cylindre. Il ne semble pas que cette disposition, très logique d’ailleurs, ait été expérimentée. Il est intéressant de faire remarquer qu’on tenta à peu près simultanément, en France et en Angleterre, d’accroître la force des machines sans augmenter la consommation de combustible, par l’emploi de la double expansion, c’est-à-dire en faisant travailler la vapeur successivement dans deux machines. Or, tandis que, dans le premier de ces deux pays, où les machines à haute pression étaient les plus répandues (1), on procédait par l’adjonction à une machine existante d’un cylindre à basse pression recevant la vapeur du cylindre primitif, en Angleterre, au contraire, où on n’employait à peu près que des appareils à basse pression, on ajoutait aux machines existantes un cylindre à haute pression recevant la première action de la vapeur. On a vu que ces deux manières de modifier les machines suivant leur système sont indiquées d’une manière très précise dans les patentes de Roentgen de 1834. Nous reviendrons plus loin sur ce sujet.
 - Nous citerons, à titre de cas singulier, un brevet à la date du 18 août 1853, de Dumery, qui fut membre de notre Société. L’inventeur, considérant que l’emploi de la double expansion entraînait une perte de force, proposait d’introduire des tiroirs spéciaux pour faire agir la vapeur directement sur les deux pistons d’une machine de Woolf. Il ne paraissait pas, d’après sa description, bien comprendre le principe de cette machine. Nous avons indiqué, dans la première partie de ces recherches, que ce même Ingénieur, mieux inspiré cette fois, brevetait, en 1856, le réchauffage de la vapeur entre les deux cylindres de la machine de Woolf; il était donc revenu à une plus saine appréciation des avantages de celle-ci.
 - A la date du 17 août 1857, Frevet, à Esquermes (Nord), émettait, dans la description d’un brevet, des idées très personnelles. Partant du principe qu’on ne doit pas faire de détente dans le
 - (1) Il y avait, en effet, en France, en 1842, 2 516 machines à haute pression contre 537 à basse, sur un total de 3 053, ce qui fait une machine à basse pression contre 4,7 à haute pression.
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 - petit cylindre d’une machine de Woolf, il développait une théorie tendant à déterminer le rapport des volumes des cylindres pour obtenir le rendement le plus favorable et arrivait à la conclusion que, pour une pression initiale de 3 atm, ce rapport devait être de 12 et, pour 5 atm, de 18; il revendiquait donc l’emploi exclusif, pour les machines Woolf, de rapports de volumes supérieurs à 5, rapports que, disait-il, on ne dépasse pas actuellement en pratique.
 - Dans la période dont nous nous occupons ici, la préoccupation principale des constructeurs a été de simplifier les machines de Woolf en conservant leurs dispositions de principe, c’est-à-dire de supprimer le balancier, organe lourd, encombrant et s’opposant à l’accélération du mouvement des appareils. On a employé à cet effet diverses dispositions, et il nous parait nécessaire d’examiner successivement et séparément ces arrangements, en observant dans chaque série l’ordre chronologique.
 - 1° Cylindres juxtaposés.
 - On a d’abord pensé à laisser les cylindres dans la position où les avaient mis Hornblower, puis Woolf et Edwards, c’est-à-dire l’un à côté de l’autre, et à remplacer le balancier par une transmission directe de la tige des pistons à la manivelle. Nous avons vu dans le premier chapitre qu’Edwards d’abord, puis Aitken et Steel fixaient les tiges de piston à une traverse dont les extrémités munies de parallélogrammes ou de galets roulant contre des guides portaient des bielles pendantes attaquant des manivelles calées sur un arbre placé en dessous. Risler et Dixon, en Alsace, firent des machines analogues dans lesquelles la pompe à air, placée verticalement en dessous, avait sa tige attachée à la traverse entre les deux cylindres. Ces dispositions s’appliquaient à de très petites machines, 4 à 10 ch, car à cette époque on ne craignait pas, comme nous l’avons déjà dit, d’employer le système de Woolf pour les plus petites forces. On a conservé, avons-nous vu, des prix courants des ateliers de Chaillot dans lesquels les prix des machines à deux cylindres sont indiqués à partir de 2 ch* Nous avons parlé d’une vieille machine à trois cylindres d’Aitken et Steel que nous avions trouvée, il y a déjà longtemps, dans un petit village du département de l’Eure; la puissance de cette
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 - machine ne devait pas dépasser 6 ch. On trouvait, il y 'a cinquante ans, à Rouen et aux environs, des machines Woolf, même à balancier, de force comprise entre 6 et 12 ch.
 - Il est mentionné dans les auteurs américains qu’un bateau du nom d'Indépendance, construit en 1830 et naviguant sur l’Hudson, avait une machine composée de trois cylindres verticaux, deux petits et un grand, avec leurs tiges réunies sur une traverse terminée par des bielles pendantes actionnant les manivelles de l’arbre des roues. Cette disposition avec trois cylindres avait l’avantage de ne pas donner sur la traverse les effets obliques qu’on a avec deux cylindres seulement dont le travail ne peut être rigoureusement le même.
 - Vers- 1847, un constructeur assez connu de Paris, Tamizier, faisait des machines verticales avec des cylindres accolés placés en dessous du sol (fig. 37), et dont les tiges se rattachaient à une courte traverse sur le milieu de laquelle s’articulait la bielle motrice à fourche. Pour une force d’environ 15 ch, ces machines avaient des cylindres de 0,135 et 0,270 m de diamètre et 0,70m de course, soit un rapport de 1 à 4. Les bâtis affectaient une forme gothique et la pompe à Fig. 37Machine de Tamizier (1848). air du condenseur était mue par
 - un grand excentrique calé sur l’arbre du volant; un seul tiroir distribuait la vapeur dans les deux cylindres.
 - La maison Farinaux, de Lille, exposait à Paris, en 1855, une machine de 25 ch, du même genre, avec cylindres horizontaux et bielle à fourche unique pour les deux tiges de piston.
 - Schneider et Legrand, constructeurs à Sedan, firent vers la même époque des machines analogues, aussi établies horizontalement; ces machines avaient des cylindres de 0,26 et 0,50 m
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 - de diamètre, avec 0,86 m de course, soit un rapport de volumes de 3,70 environ.
 - La Société John Gockerill, à Seraing, a fait, toujours vers la même époque, des machines de ce genre. Dans les unes, les cylindres étaient à la partie inférieure et l’arbre en haut, les tiges de piston étaient fixées sur une traverse guidée par un mécanisme du genre du parallélogramme d’Evans, la machine fonctionnait à condensation et développait 30 ch. Un autre modèle avait les cylindres à la partie supérieure et l’arbre du volant au niveau du sol. Les cylindres avaient 0,313 et 0,623 m de diamètre avec 0,913 m de course, soit un rapport de volumes de 1 à 4 environ ; il y avait un tiroir à coquille pour chaque cylindre ; l’arbre faisait 33 tours par minute.
 - Nous trouvons un intéressant brevet de Mazeline, du Havre, daté du 27 octobre 1849, n° 4873, et relatif à une machine marine à hélice comportant trois cylindres accolés par machine (il y en avait deux comme d’habitude). Le cylindre à basse pression était au milieu et les cylindres à haute pression de chaque côté (fig. 38). Gomme il était nécessaire de réduire la hauteur de l’appareil, le cylindre central avait son piston surmonté d’un fourreau oblong dans lequel jouait la bielle motrice. Les tiges des autres cylindres étaient reliées par une traverse à la partie supérieure de ce fourreau, de sorte que les trois pistons montaient et descendaient ensemble. Il y avait deux tiroirs seulement pour les trois cylindres. Avec de la vapeur à 4,3 kg par centimètre carré, l’inventeur annonçait une consommation de 1,63 kg de combustible par cheval-heure, chiffre très réduit pour l’époque. Cette disposition ne paraît pas avoir été employée alors, mais quelques années plus
 - Fig. 38. — Brevet Mazeline (1849).
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 - tard, en 1858, un constructeur écossais, Rowan, breveta en France une disposition très analogue comportant trois cylindres verticaux disposés dans la forme dite à pilon, c’est-à-dire à la partie supérieure et renversés, dont les pistons attelés par leurs tiges à une traverse actionnaient l’arbre de l’hélice placé à la partie inférieure. Rowan appliqua, comme nous le verrons plus loin, cette disposition à quelques machines, entre autres à celle d’un aviso de la marine française.
 - Nous citerons encore un arrangement assez ancien de cylindres accolés sous forme oscillante. En 1844, un certain Octavius Henry Smith prit une patente anglaise pour une forme de machine de Woolf comportant deux cylindres oscillants accolés, un petit et un grand avec leurs tiges actionnant la même soie de manivelle faite suffisamment longue. Cette disposition fut appliquée à des machines des bateaux de la Tamise dont l’un, le Crickett, éprouva, en septembre 1847, une explosion de chaudière qui fit de nombreuses victimes -et dont nous avons parlé dans la première partie de nos recherches (voir Bulletin d’août 1908, page 377).
 - Chaque cylindre avait un tiroir de distribution. La figure 39 donne une idée de cet arrangement; ces machines avaient été faites par Joyce et Cie, constructeurs à Greenwich, et passaient pour fort économiques.
 - Nous avons eu occasion de voir, en 1862, une machine présentant une disposition identique et installée sur un bateau nommé YElbeuvien, faisant un service de voyageurs entre Elbeuf et Rouen. Ce bateau fonctionna plusieurs années avec de très bons résultats. La pression était de 5 kg effectifs et la vapeur était fournie par deux chaudières tubulaires à flamme directe» type de locomotives.
 - Le constructeur de cet appareil, Lenormand, de la maison Lenormand et Baudu, entrepreneurs de transports par eau et de Bull. 16
 - Fig. 39. — Machine de Smith (1844)
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- - remorquage, à Rouen, avait pris, à la date du 10 mai 1801, sous le numéro 49 460, un brevet pour une machine de Woolf pour bateaux comportant deux cylindres oscillants accolés et fondus d’une seule pièce actionnant la même paire de manivelles; il est infiniment probable que cet inventeur n’avait pas connaissance du précédent de la machine de Smith.
 - Vers 1852, un constructeur de Lille, Boyer, qui faisait des machines de Woolf à balancier, établit un type de machines oscillantes à deux cylindres (fig. 40J dans lequel, contrairement à la disposition précédente, le plan des axes des deux cylindres était normal à l’arbre du volant au lieu d’être parallèle. Les tiges de pistons étaient réunies par une traverse portant un palier dans lequel tournait le bouton de manivelle. Une dê ces machines, d’une puissance nominale de 18 ch, figurait à l’Exposition universelle de 18oo. Ce type ne paraît pas avoir ,eu un grand,succès.
 - Nous terminerons en rappelant que la maison Boulet fît, vers 1878, quelques machines horizontales à deux cylindres iaccolés avec leurs tiges sur une traverse >d’où partait la bielle, et qu’aux /États-Unis la maison Baldwin construisit, à partir de 1889s, un .assez grand nombre de locomotives compound à quatre cylindres en deux paires composées de deux cylindres .superposés, les tiges réunies par une traverse d’où partait la bielle motrice. Ce type, dû amdire.c-teur des Établissements Baldwin, M. &. Vauclain, veut un assez grand succès aux États-Unis, mais il est .actuellement complètement abandonné.
 - Ici frouve place une observation d’une assez grande importance. Si on considère que, ponr un angle de 12 .degrés, e:n dehors de la position correspondant au point mort, le piston ne .se déplace/que de 1 0/0 ide la longueur de la .course et, pour ,un
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 - angle de 15 degrés, que de 1,5 0/0 de cette même course, on comprend qu’il est possible de faire agir les pistons d’une machine sur des manivelles écartées de ces angles sans que les conditions de transvasement de la vapeur d’un cylindre dans l’autre, inhérentes au système de Woolf proprement dit, se trouvent altérées, surtout si on partage l’angle dont nous venons de parler en donnant à un cylindre un peu de retard et à l’autre un peu d’avance sur le point mort, ce qui réduit le déplacement en fonction de la course du piston à la moitié des valeurs précédentes, soit 0,50 et 0,75 0/0. Cette disposition est favorable au passage des points morts et à la régularité de la marche de la machine. Aussi n’est-il pas étonnant que l’idée en soit venue de bonne heure aux constructeurs, par exemple à Perkins, qui paraît l’avoir proposée et même peut-être employée dès 1,827. Bien qu’elle puisse à la rigueur trouver place ici, nous croyons plus logique de reporter l’étude de cet arrangement un peu plus loin à propos des machines à points morts non concordants.
 - On peut aussi disposer les cylindres accolés d’une manière qui présente de sérieux avantages, c’est-à-dire en faisant agir les
 - Fig. 41. — Machine de Bodiner (1835).
 - pistons sur des manivelles disposées à l’opposé l’une de l’autre, c’est-à-dire calées à 480 degrés. On a dabord employé cette disposition avec des cylindres recevant tous deux directement la vapeur de la chaudière.
 - Elle paraît due à un Ingénieur suisse, John Georges Bodmer, qui, né à Zurich à la fin du xvme siècle, alla en Angleterre en 1830 et fut attaché comme Ingénieur à la maison Bothwell, de Bolton, dans le Lancashire, laquelle existe encore sous la raison
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 - sociale Hick, Hargreaves et Cie. Bodmer y construisit une petite machine de 10 ch avec un cylindre très long contenant deux pistons, dont l’un avec une tige creuse dans laquelle passait la tige de l’autre; ces pistons actionnaient des manivelles à 180 degrés (fig. H). Cette machine, dont la marche était très satisfaisante, fut envoyée en France, en 1835, pour sauvegarder le brevet d’importation que Bodmer y avait pris à la date du 15 mai 1835, n° 10237. L’inventeur appliqua plus tard, vers 1845, ce système à plusieurs locomotives, dont une pour le South Eas-tern Railway; les cylindres avaient 0,505 m de diamètre et 0,305 m de course pour chaque piston ; les roues motrices avaient 2,135 m de diamètre; les résultats paraissent avoir été satisfaisants, mais la disposition était très compliquée et c’est probablement ce qui l’a empêchée de se répandre. Bodmer retourna à Zurich en 1848 et y mourut en 1864.
 - Puisque nous sommes sur le chapitre des locomotives, nous dirons ici que le principe des cylindres agissant sur des manivelles à 180 degrés fut appliqué plus tard à une machine de ce genre, mais sous une forme différente. Nous voulons parler de la locomotive autrichienne Duplex, construite par John Haswell, et qui fut exposée à Londres en 1862; Elle ne fut, d’ailleurs, pas reproduite, bien qu’elle ait, paraît-il, fait preuve d’une stabilité remarquable à des vitesses considérables poussées jusqu’à 106 km à l’heure. Les cylindres de cette machine avaient0,277 m de diamètre et 0,632 m de course.
 - L’amiral Paris dit dans un de ses ouvrages que le constructeur suédois Garlsund, de l’usine de Motala, aurait breveté dès 1843 et appliqué en 1848 la disposition de deux cylindres agissant sur des manivelles à 180 degrés. Nous n’avons aucun autre renseignement à cet égard ; en tout cas, cette disposition ne figurait pas sur la machine de bateau exposée en 1855, à Paris, par cette usine et qui y obtint un grand prix, distinction qui, jugée à cinquante ans de distance, paraît assez peu justifiée.
 - Cet arrangement des manivelles fut l’objet d’études de la part du commandant (depuis amiral) Labrousse,'qui prit un brevet, à la date du 25 mai 1849, n° 8135; après des essais faits dans les ateliers de Cavé, la disposition dont nous nous occupons fut réalisée sur les appareils moteurs du vaisseau YEylau, de 2400 ch indiqués, et de la frégate Vfsly, de 1 400 ch, tous deux construits dans ces ateliers vers 1855. Les arbres très ouvrageux de ces machines furent faits dans les forges de Pétin
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 - çt Gaudet et un modèle en bois de l’arbre de 1 ’Eylau figurait à l’Exposition universelle de 1855. La figure 42 en donne la forme générale. L’arbre pesait brut 23 000 kg et avait été forgé par un marteau-pilon de 12 t avec 3 m de levée. Les résultats de ces machines furent remarquables, mais le prix élevé de ces arbres et la longueur qu’ils obligeaient à donner à l’appareil moteur, car l’arbre de ÏEylau n’avait pas moins de 4,30 m entre les milieux des portées extrêmes (1), empêchèrent cette disposition de se répandre.
 - Il est toutefois curieux que la première idée des manivelles à 180 degrés paraisse avoir été émise à propos des machines à double expansion, car, bien qu’elle ne soit pas expréssement formulée dans les patentes de Woolf de 1804 et de W. Deverell de 1805, comme ces patentes prévoient l’emploi de pistons marchant en sens inverse l’un de l’autre, on peut admettre, au moins dans une ,certaine mesure, que les auteurs de ces patentes auraient été conduits à l’emploi de manivelles opposées.
 - À notre connaissance, la première indication formelle relative à une machine à double expansion avec manivelles à 180 degrés serait due à Georges Holcroft qui prit une patente anglaise pour cet objet en 1852.
 - Un peu plus tard, un constructeur de Rouen, Boudier, qui fit partie de notre Société jusqu’à sa mort survenue en 1895, prit un brevet français à la date du 8 décembre 1857, n° 20116, avec certificats d’addition du 11 novembre 1858 et 30 mai 1859 pour des machines Woolf à deux cylindres accolés actionnant des manivelles à 180 degrés. Boudier, qui construisait des machines à. double expansion à balancier selon l’habitude de l’époque, avait été frappé de l’avantage que devait présenter pour ce genre de machines le calage opposé des manivelles tant au point de vue de la régularité de la rotation que de la réduction des espaces
 - Fig. 42.
 - (1) La machine de VIsly du même modèle que celle de VEylau, mais moins puissante n’avait pas moins de 7,60 m de largeur et 5,10 m de longueur dans le sens de îa quille.
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 - neutres, comme il le fait remarquer dans sa description. En effet, dans la machine de Woolf à mouvement simultané des pistons, chaque extrémité du petit cylindre communique avec les extrémités opposées du grand, tandis qu’avec les pistons se déplaçant en sens inverse les mêmes extrémités des cylindres se trouvent en communication et les espaces intermédiaires peuvent être extrêmement réduits. Une des machines dont nous parlons figurait à l’Exposition régionale de Rouen en 1859 et ce modèle se répandit rapidement. La disposition horizontale (fig. 43) adoptée par
 - Fig. 43. — Machine Woolf à manivelles apposées.
 - le constructeur en réduisait considérablement l’encombrement.
 - Nous trouvons à la même époque, 1.2 décembre 1857, n° 20141, un brevet français de Delantsheere, constructeur belge pour une machine de Woolf à cylindres horizontaux et manivelles à 180 degrés. Cette machine comportait deux paires de cylindres dont chacune commandait un arbre ; les deux arbres* étaient conjugués par engrenages de manière que les quatre manivelles fussent à 90 degrés les unes des autres. Le constructeur dont nous parlons fît un assez grand nombre de machines de ce type dont une figurait à l’Exposition de 1862 à Londres et une autre à celle de Paris en 1867.
 - Plus tard, un constructeur français Gadiat, brevet du 21 août 1873, n° 98986, présenta un modèle de machine Woolf à cylin-
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 - (1res verticaux avec manivelles à 180 degrés et passage direct de la vapeur d’un cylindre à l’autre par un tiroir compensé avec joints en cuivre élastique et, un peu plus t$rd, notre regretté collègue Oueruel, mécanicien distingué qui méritait une meilleure; fortune, construisit des machines analogues qui eurent un certain succès et donnèrent des résultats économiques intéressants. Nous n’insisterons pas sur ces moteurs sur lesquels nos collègues trouveront des renseignements détaillés dans les Bulletins de notre Société de 1879, page 693, et 1881, vol. I, page 527.
 - Nous ne ferons que mentionner ici, devant y revenir plus loin, que, dès 1854, des constructeurs écossais, Randolph et
 - Fig» 44. — Distribution dans lès machines de- Woolf à manivelles opposées.
 - Ëlder, appliquèrent cette disposition sur mer avec un grand; succès,
 - Dans les machines à cylindres accolés, soit que les pistons marchent ensemble, soit; qu’ils aillent en sens inverse, la distribution s’opère soit par un tiroir pour chaque cylindre, soit par un seul tiroir pour les; deux; dans ce dernier cas, le tiroir est généralement du type représenté (fig. 22) et dont nous avons parlé dans le premier chapitre., Queruel employait deux tiroirs, un pour l’admission au premier cylindre, l’autre pour la com-
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 - munication entre les deux cylindres et l’échappement du second, comme on le voit sur la partie supérieure de la figure 44. C’était, sauf les détails de construction, la disposition réalisée précédemment dans les machines marines de Randolph et Elder dont la distribution est figurée dans le bas de la même figure.
 - 2° Cylindres superposés ou en tandem.
 - Une seconde disposition, très employée, consiste à superposer les cylindres lorsqu’ils sont verticaux ou à les placer l’un derrière l’autre lorsqu’ils sont horizontaux ; dans ce dernier cas, on se sert de l’expression de disposition en tandem,' locution anglaise empruntée à l’art du sport qui désigne ainsi l’attelage de deux chevaux l’un devant l'autre.
 - La première indication de deux cylindres inégaux superposés se trouve dans une figure de Y Encyclopédie Britannique et y est donnée pour faire comprendre le fonctionnement de la machine d’Hornblower, en supposant les deux cylindres placés l’un sur l’autre au lieu d’être accolés; nous avons donné cette figure sous le n° 6. Cette disposition paraît avoir été proposée comme forme de machine dès 1805 par un nommé Willis Earle, mais il ne semble pas qu’elle ait été réalisée avant 1840, époque où un Ingénieur anglais, Sims, l’introduisit en Cornouailles. Il existe un brevet français au nom de James Sims, de Londres, à la date du 16 juillet 1844, n° 8210, dans lequel brevet est décrite une machine de Woolf à cylindres superposés et à balancier; la patente anglaise est du 29 avril 1841.
 - Une machine de ce genre fut introduite en 1845 dans une manufacture de Normandie et est décrite dans le Bulletin deda Société d'Encouragement de 1848. La figure 45 représente l’arrangement des cylindres : ceux-ci sont à simple effet ; la distribution se fait par trois soupapes équilibrées, une pour l’admission de la vapeur au premier cylindre, la seconde pour la mise en communication des deux cylindres et la troisième pour l’évacuation au condenseur du grand cylindre ; ces soupapes sont actionnées par une tige verticale attachée au balancier, comme dans les machines d’épuisement de mines. La pression était de 2,5 kg.
 - De Saint-Léger, Ingénieur des mines à Rouen, qui, dans son rapport daté du 23 janvier 1846, qualifie cette machine de machine à cylindres combinés, traduction probable de compound cylinder
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 - engine, constata une consommation de 1,65 kg de combustible par cheval au frein et par heure, résultat, dit-il, de beaucoup inférieur à celui de toutes les machines de Woolf qu’il avait essayées dans la région normande. Nous croyons pouvoir faire remarquer que, la machine en question ne présentant aucune disposition particulièrement économique par rapport aux machines ordinaires de Woolf, la faible consommation constatée pouvait très bien s’expliquer par le fait que la vapeur était fournie par une chaudière de Cornouailles à très grandes surfaces de chauffe et de grille également importée d’Angleterre et qui devait produire la vapeur beaucoup plus avantageusement que les chaudières à bouilleurs généralement très poussées en usage général dans la région. Si on suppose, en effet, que les chaudières de Cornouailles donnent 9 kg de vapeur contre 6,5 par kilogramme de charbon pour les chaudières à bouilleurs, on voit que les dépenses brutes de charbon par cheval-heure pour la même consommation de vapeur ressortiraient à 1,65 et 2,30 kg. Ce type ne s’est pas répandu, même en Angleterre ; créé pour les appareils à simple effet des mines, il ne présentait aucun avan tage sur les machines ordinaires à double effet de Woolf ; au contraire, l’emploi de cylindres à simple
 - effet ne pouvait que réduire la puissance de l’appareil à poids et encombrement égaux.
 - Un brevet français, au nom de Scribe, constructeur à Gand, en date du 6 mars 1855, n° 13198, décrit une machine verticale à cylindres superposés (fig.46), avec un rapport de volumes de 8 à 10; le petit cylindre est en dessus et sa tige se fixe à une traverse avec deux autres tiges partant du grand piston et passant de chaque
 - Fig. 45. — Machine de Simms (1844).
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 - côté du petit cylindre ; il y ai un tiroir de distribution pour chacun des cylindres. Dans- une addition en date du % février 1856;, Scribe indique la disposition horizontale pour ce genre de machines. Cette disposition est très convenable parce qu’elle permet d’avoir des presse-étoupes abordables: pour les tiges du grand piston sans rendre la machine trop haute ou trop longue comme lorsque, avec les deux pistons placés sur une tige commune, il faut laisser entre les plateaux des deux cylindres la place nécessaire pour deux presse-étoupes indépendants.. Un
 - Fig. 47. — Machine d'Alexander (1856).
 - Fig. 46. — Machine de Scribe
 - inconvénient est que cet arrangement exige un rapport assez élevé entre les volumes des deux cylindres.
 - Il a été construit un assez; grand nombre de machines dans ce système. Scribe en exposait nne de 30 ch à Londres en 1862 ; les cylindres placés horizontalement avaient 0,74 et 0,37. m de diamètre, soit un rapport de volumes de 1 à 4.
 - La maison Mazeline, du Havre, ht quelques: machines éga-
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- - lement horizontalesd’une disposition à peu près identique, sauf qu’il n’y avait qu’un tiroir de distribution pour les deux cylindres. Nous en vîmes d’abord les croquis relevés par notre camarade de promotion, Auguste Laborde, qui fut membre de notre Société, dans les vacances de 1857 et nous retrouvâmes quelques années plus tard, la machine dans un des ateliers des établissements- Mazeline.
 - A la môme époque,, un constructeur parisien, Alexander (1), établi depuis à Barcelone, où ses ateliers existent encore, faisait des machines verticales à cylindres superposés (jïg-. 47), le petit cylindre en dessous, avec tige commune passant d’un cylindre à l’autre à travers un presse-étoupes intérieur métallique. Cet arrangement est assez difficile à maintenir étanche et il est d’autant plus sujet à caution que les différences entre les pression des deux capacités séparées par le presse-étoupes sont maxima, savoir la pression de la vapeur arrivant de la chaudière d’un côté et le vide du condenseur ou la pression atmosphérique de l’autre. 11 n’y avait qu’un seul tiroir à canal pour la distribution de la vapeur aux deux cylindres.
 - Nous pouvons signaler, de l’autre côté de FAtl'antiqee, une machine horizontale tandem à condensation construite à Pittsburgh, pour le vapeur Orvgon, en 1847. Le petit cylindre était devant le grand, du côté de l’arbre des roues ; les diamètres étaient de 0,711 et 1,22 m avec 3,05 de course ce qui donne un rapport de volumes de 2,95 environ. La pression aux chaudières était de 5,6 kg ; il n’y avait pas de détente au petit cylindre ; la vapeur passait d’un cylindre à l’autre par un long conduit; l’économie obtenue ne compensait pas la complication relative de l’appareil.
 - Nous ne connaissons, comme exemple de machines analogues construites depuis, que celles des bateaux-écluses du Rhône, faites vers 1882 pour la Compagnie d’Alais au Rhône et à la Méditerranée par la maison Henri Satre, de Lyon., Les cylindres étaient inclinés, le petit derrière le grand, et réunis par un manchon de la forme représentée figure 82. Les diamètres étaient de 6,60 m et 1,15 m et la course de 1,20 m ; la puissance indiquée atteignait 800 ch. L’entreprise n’ayant pas réussi,, les quatre bateaux construits ont été transformés, croyons-nous, en remorqueurs.
 - (1) Alexander exposait une de ces machines à Paris,, en 1867v
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 - Stehelin, constructeur bien connu à Bisciiwiller, Haut-Rhin, prit, à la date du 10 septembre 1852, n° 8749, un brevet français pour une machine à vapeur à trois cylindres sans contre-pression. Cette machine, disposée horizontalement (fig. 48), avait un cylindre à basse pression compris entre deux cylindres à haute pression, avec tige commune pour les trois pistons. L’inventeur, reprenant l’idée de Aitken et Steel que nous avons signalée au début de ce travail, supprimait la contre-pression derrière les petits pistons en faisant communiquer un des côtés de ce piston avec le condenseur, alors que l’autre petit piston était en équilibre, ayant la même pression devant etderrrière. Il y avait
 - Fig. 48. — Machine de Stehelin (1852).
 - deux tiroirs, un entre le grand cylindre et chacun des petits cylindres. Cette machine était fort longue et cela d’autant plus que les cylindres étaient écartés de la quantité nécessaire pour permettre de placer les presse-étoupes.
 - Nous ne croyons pas que cette machine qui présente, comme nous venons de le dire, une assez grande analogie avec celle d’Aitken et Steel ait été jamais construite. Nous la signalons simplement à titre de curiosité et aussi à cause de la grande simplicité avec laquelle le but que se proposait l’inven-posait l’inventeur était atteint : un tuyau mettait en communication l’extrémité extérieure de chaque petit cylindre avec le côté correspondant du grand cylindre. De la sorte, lorsque le petit piston marchait vers l’extrémité extérieure du cylindre, il allait contre le vide et, lorsqu’il revenait, il était en équilibre
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 - étant presse également sur ses deux faces. Nous devons dire toutefois que cette dernière disposition figure déjà dans une machine décrite sous le nom de Morton dans le Practical Mecha-nic’s Journal, de 1851, machine qui peut être considérée comme la moitié de celle deStehelin, ayant un petit et un grand cylindre, horizontaux tous les deux.
 - Vers 1858, les constructeurs anglais Humphrys et Tennant, de Londres, firent pour divers paquebots des machines de Woolf verticales à cylindres superposés et aussi des machines horizontales. Nous reparlerons plus loin de ces applications.
 - * Mazeline, dans son addition en date du 9avril 1862 à un brevet du 23 août 1860, n° 46444, concernant son type bien connu de machine horizontale marine à bielle en retour, indique la transformation en appareil à double expansion par l’addition d’un
 - Fig. 49. — Machine de Gâche (1856).
 - petit cylindre en avant ou en arrière de chacun des cylindres à basse pression. Des appareils d’une disposition analogue ont été faits, plus tard, pour quelques bâtiments de la flotte française entre autre le cuirassé le Redoutable dont la machine développant 6 000 ch indiqués fut construite au Creusot vers 1874.
 - Gâche, constructeur à Nantes, fit, vers 1860, une machine Woolf verticale, avec le petit cylindre au-dessous du grand avec commande de Farbre de l’hélice par balancier supérieur pour un bateau à hélice. Nous en reparlerons plus loin.
 - Nous devons dire que, quelques années auparavant, Gâche, avait employé la disposition des cylindres en tandem sur des locomobiles où la machine était placée sous la chaudière. La figure 49 représente la disposition de ces cylindres et du tiroir unique qui sert à la distribution.
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 - Plus récemment, la disposition avec cylindres verticaux superposés a surtout été employée sur mer, mais, pour éviter les ennuis constatés avec les appareils d’ilumpltrys et Tennant, on écarte les cylindres de la quantité suffisante pour permettre d’aborder les presse-étoupes par l’extérieur. De grandes machines ainsi disposées furent installées dès 1879 sur des paquebots anglais et français par les ateliers Maudslay, de Londres. On a également employé cette disposition plus tard dans des machines marines à triple et à quadruple expansion, où on ne pouvait pas loger tous les cylindres les uns à côté des autres. Elle a été aussi et est encore très employée pour les moteurs fixes.
 - La disposition de cylindres en tandem a été aussi quelquefois employée sur les locomotives en France, en Hongrie, en Russie et aux États-Unis, mais assez exceptionnellement.
 - La distribution dans les machines à cylindres superposés ou en prolongement s’opère soit avec un tiroir à chaque cylindre, soit par un tiroir unique pour les deux, ce tiroir étant de la disposition que nous avonsindiquée (fig. 6 A) qu’on attribue souvent au constructeur anglais Ed. Allen, qui l’avait présenté à l’Exposition de Londres de 1862, mais qui est évidemment plus ancienne, car elle figure dans des brevets du constructeur français Gâche, de Nantes, de 1866 et 1859.
 - 3.. — Cylindres concentriques.
 - On a quelquefois placé les deux cylindres d’une machine l’un dans l’autre ; le but 4e cette disposition appliquée à une machine verticale est de gagner sur la hauteur, celle-ci n’étant que celle d’un seul cylindre et comme la section du piston croît comme le carré du diamètre, on n’a pas une largeur exagérée. Si, en effet, on admet un rapport de volumes de cylindres de 4, avec les deux cylindres l’un à côté de l’autre, la largeur serait de '3, tandis qu’avec les cylindres l’un dans l’autre elle serait de 2,24 seulement ou les trois -quarts de la première.
 - Nous raisonnons ici au point de vue théorique, mais pratiquement les rapports iseraient peu différents. La disposition dont il s’agit n’a jamais été employée qu’assez exceptionnellement, mais elle a donné lieu à des applications intéressantes.
 - Il semble qu’elle aurait été en usage aux États-Unis vers 1830,
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 - pour des bateaux, mais nous n’avons rien de bien précis à cet égard. On attribue aussi son invention à un nommé William Gillmam, qui l’aurait patentée en Angleterre, en 1837. Un Ingénieur anglais connu par divers travaux remarquables et mort il y a peu d’années, Moses Poole prit, à ce sujet, un brevet français d’importation à la date du 17 juillet 1839, n° 9896, il y décrit une machine Woolf à deux cylindres dont le petit à l’intérieur du grand, avec un seul tiroir à orifices multiples pour la distribution de la vapeur dans les deux ; ce tiroir est à canal du genre de celui de la figure 22, mais il est du type long, c’est-à-dire qu’il a toute la hauteur du cylindre.
 - Ce système fut à cette époque, l’objet d’une application considérable sur laquelle nous croyons devoir entrer dans quelques détails; il s’agit des machines qui ont opéré le dessèchement du lac de Haarlem. Après des études prolongées, il avait été décidé d’opérer l’épuisement par des pompes mues par des moteurs à vapeur et les Ingénieurs anglais Gibbs et Dean avaient étudié un modèle qui fut exécuté par les constructeurs anglais Fox et Cie, d’une part, et Hayle Foundry, de l’autre.
 - Il fut fait trois machines auxquelles on donna les noms de trois ingénieurs hydrauliciens célèbres dans les Pays-Bas, Cruquius, Van Lepeden et Leegwater. Chacune avait un cylindre de 3,66 m de diamètre, en contenant un autre de 2,14, ce qui donnait un rapport de volume de 3 environ. Le petit piston placé au centre portait une tige de 0,305 m de diamètre, et le grand piston, de forme annulaire, avait quatre tiges de 0/115 m ; les cinq tiges se réunissaient dans une masse de fonte reposant par des galets sur les extrémités des balanciers au nombre de 8 à 12, suivant les machines, balanciers dont les axes d’oscillation étaient portés par un mur circulaire, à l’intérieur et au centre duquel étaient les cylindres. Les extrémités opposées des balanciers actionnaient les pistons d’autant de pompes. La course des pistons à vapeur était de 3,05 m. La vapeur était admise directement sous le piston central et le faisait monter; elle passait ensuite sur le piston annulaire et le faisait descendre, tandis que le piston central pressé également en dessus et en dessous se trouvait en équilibre. La distribution se faisait par des soupapes de Cornouailles ; la pression initiale était de 3 atm. Les pompes avaient 1,60 de diamètre pour les machines qui en avaient 11 et 1,85 pour celle qui en avait ( seulement 8. La course était pour toutes de 3 m.
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- - Fig. 50. — Machine d’épuisement du lac de Haarlem (1844).
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 - Les balanciers avaient 10 m de longueur ; la masse centrale à laquelle étaient attachées les tiges des pistons avait 2,80 m de diamètre et pesait 85000 kg. En élevant l’eau cà 9 m avec huit coups de piston par minute, la machine développait 530 ch, mais en pratique on ne dépassait pas 5 à 6 coups, ce qui correspondait en moyenne à un travail de 350 ch en eau montée, obtenue, dit-on, avec une dépense de 1,20 kg seulement par fl ji] f\
 - cheval et par heure. La figure 50 représente la disposition générale d’une de ces machines avec le bâtiment qui la renferme.
 - L’opération du dessèchement proprement dit dura trente-neuf mois et fut terminée en juillet 1852. On épuisa 817712 000 m3 le volume débité par les pompes était de 581 millions de. mètres cubes; la différence est. due aux fuites et pertes diverses et par l’eau amenée par la pluie. A cause des réparations assez nombreuses, les machines ne fonctionnèrent’ guère que la moitié du temps. La dépense de 1839 à 1855 s’éleva à la somme totale de 20 millions de francs en nombre rond, qui eut comme résultat l’acquisition de 13000 hectares de terres très fertiles, l’assainissement de la contrée et la création d’une barrière permanente contre l’en- Fig. 51. - Machine de Charpin (1844). vahissement de la mer. L’assèchement du lac de Haarlem a été un des travaux les plus remarquables du xixe siècle.
 - Charpin, constructeur à Saint-Denis, prit le 2 septembre 1844, un brevet n° 11742 pour une machine de ce genre. Le piston annulaire avait deux tiges qui s’attelaient sur la même traverse que la tige du piston central. La ligure 51 représente la disposition générale des cylindres. Le brevet, dans la description
 - Bull.
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 - annexée, admet que les cylindres concentriques ont déjà été employés et revendique seulement la réunion de moyens connus antérieurement, tels que cet arrangement de cylindres, la condensation et l’emploi d’enveloppes de vapeur ; il dit qu’avec de la vapeur à la pression de 4 atm sa machine consomme, par cheval de 75 kgm, 3,5 g de vapeur par seconde, soit 12,6 kg par heure. La distribution se fait par un tiroir unique à canal intérieur pour les deux cylindres, du genre de celui de la figure 22.
 - Jullien, dans son Traité des machines à vapeur, donne un dessin des cylindres de la machine Charpin; le petit cylindre à 0,20 m de diamètre, le grand 0,27 et 0,62 m, ce qui donne un rapport de volumes de 7,8; la course est de 1,28 m. Une machine de Charpin de cette disposition figurait à l’Exposition de 1844, à Paris.
 - Nous indiquons à titre de curiosité que, vers 1859, un inventeur, F. W. Turner, de Swansea, proposa une machine oscillante à cylindres concentriques ; ces cylindres avaient des enveloppes et les pistons portaient trois tiges attelées sur une traverse au milieu de laquelle s’articulait le bouton de la manivelle. Nous ignorons si ce système a reçu quelque application.
 - La disposition à cylindres concentriques a été employée pour la marine dans quelques occasions. Nous citerons, par exemple, la machine du Buckeye State, bateau du lac Erié, construite à Cle-veland en 1851. Cette machine, à balancier supérieur, avait un cylindre à haute pression de 0,940 m de diamètre à l’intérieur d’un cylindre à basse pression de 1,016, et 2,032 m de diamètre, ce qui donne un rapport de volumes de 1 à 3,5 ; la course était de 3,355 m. Les pistons avaient trois tiges s’attelant sur l’extrémité du balancier. La pression de la vapeur était de 3,5 kg. On dit que les résultats ont été très satisfaisants.
 - On voyait à l’Exposition de 1862, à Londres, la machine d’une canonnière suédoise construite par Frestadius. Les cylindres, placés horizontalement, étaient l’un' dans l’autre, le cylindre à haute pression, de 0,328 m de diamètre, dans; le cylindre à basse pression, de 0,372 et 0,742 m, ce qui donnait un rapport de volumes de 1 à 3,83. La course était de 0,592 m. La distribution se faisait par un seub tiroir à canal. Le mouvement était transmis au coude unique de l’arbre par une bielle en retour très légère, constituée par deux tringles parallèles dont les extrémités filetées serraient les coussinets des têtes. Une particularité
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- - à signaler est que l’axe des cylindres était de 0,10 à 0,12 m plus élevé que l’axe de l’arbre, afin que les tiges de piston pussent passer au-dessus de ce dernier, pour aller trouver de l’autre côté la petite tête de la bielle. Gomme celle-ci avait une longueur égale à 5,5 fois celle de la manivelle, il ne résultait de cette disposition aucun inconvénient sensible.
 - La disposition dont nous nous occupons a été employée vers 1869 sur plusieurs paquebots par la maison James Jack, Rollo et C‘% de Liverpool, entre autres sur le José, dont les cylindres avaient 0,558 et 1,320 m de diamètre, et 0,915 m de course. Avec de la vapeur à 3,5 kg de pression et 55 tours par minute, la puissance indiquée était de 500 ch.
 - La maison Dudgeon, de Londres, a construit, à peu près à la même époque, des machines du même type, mais à cylindres horizontaux, pour le paquebot à deux hélices Ihialdne, développant environ 1 500: ch indiqués. Toutefois, l’emploi de cette disposition de cylindres a toujours été très limité.
 - On la rencontrait sur quelques locomotives construites aux Etats-Unis pour les chemins de fer mexicains sur les plans de leur Ingénieur en chef, M.. Johnstone. Gette application remonte à 1889 et ne s’est pas étendue. La distribution se faisait par un seul tiroir.
 - Nous ajouterons qu’une disposition analogue a été employée sur de petites machines à simple effet, à grande vitesse, dans lesquelles le piston central agissait sur un coude central de l’arbre et le piston annulaire par deux bielles sur deux autres coudes placés de chaque côté du premier et à 180 degrés par rapport à lui. Gette machine était due, si nous ne nous trompons, à feu Ch. Brown, ancien directeur de la fabrique de locomotives de Winterthur.
 - 4° Machines a double expansion dans un seul cylindre.
 - Nous ne saurions négliger de citer cette disposition très rare-, ment employée et qui ne s’est pas répandue, bien que remontant déjà à une époque assez ancienne.
 - Elle consiste dans remploi d’un fourreau à base circulaire surmontant le piston et rendu étanche à sa sortie du cylindre par un
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 - presse-étoupes(l). La capacité totale du cylindre se trouve ainsi divisée en deux portions de volumes différents. La vapeur agit à pleine pression dans la partie annulaire et se détend ensuite sous le piston dans la capacité plus grande qui correspond à la section entière du piston. On attribue la première idée de cet arrangement à un nommé William William qui l’aurait patentée en Angleterre en 1839. Quoi qu’il en soit, nous trouvons un brevet français du 22 mai 1840 n° 10273 au nom de Truffaut à Paris (2) pour une machine de ce genre; il y est dit que le piston à fourreau peut s’atteler à un balancier ou commander directement l’arbre par une bielle. Un constructeur de Rouen, Lawday, prit un brevet pour la même disposition, le 3 juillet 1851 n° 6986; il ne revendique pas la disposition générale, mais seulement celle de la garniture du fourreau et la prise de vapeur directe pour
 - la mise en marche. L’inventeur construisit un certain nombre de ces appareils, dont la figure 52 donne la disposition générale, pour des forces de 4 à 10 ch et nous nous rappelons en avoir vu un dans une localité de la Seine-Inférieure en 1856 ou 1857.
 - Humphreys, de Londres, prit, à la date du 31 juillet 1855, n° 14217 un brevet français, reproduction d’une patente anglaise pour une extension de ce système à des expansions multiples. Il décrit un appareil formé de deux machines à fourreau de dimensions diffé-Fig. 52.— Machine de Lawday (1855). rentes, dont chacune actionne une
 - manivelle; les deux manivelles sont calées à 90 degrés une à chaque extrémité de l’arbre du volant. Les quatre capacités successives ont les volumes relatifs de 1, 2,8, 5 et 10. En admettant la vapeur pendant toute la
 - CoactievS.C','
 - (1) La première idée du piston à fourreau [trunk en anglais) est due à Watt qui l’indique, dans sa patente de 1784, pour un cylindre actionnant un marteau à vapeur. Broderip a patenté, en 1821, un fourreau oblong pour transmission directe du mouvement du piston à la manivelle et Hall a appliqué, vers 1835, ce dispositif à la machine du vapeur Dartford. On sait que Penn a employé plus tard avec grand succès un double fourreau pour les cylindres horizontaux des machines marines.
 - (2) Ce Truffaut était un agent de brevets et le breveté est Fothergill, de Liverpool.
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 - course dans la partie annulaire du premier cylindre, on réaliserait donc une expansion totale de 10 volumes.
 - Une personne du nom de Chillingworth prit, le 16 janvier 1859, n° 22575 un brevet français, reproduction, également, d’une patente anglaise, pour une machine à fourreau fonctionnant dans le système Woolf; une disposition originale consiste dans le fond du cylindre formé d’une plaque de tôle mince chauffée en dessous par la vapeur venant de la chaudière. Les détails de construction et notamment de la distribution paraissent étudiés avec un certain soin.
 - Nous citerons encore une disposition curieuse qui a fait l’objet d’une patente anglaise du 28 avril 1856, au nom de Garrett. Le cylindre est vertical, le piston porte au-dessus une tige qui sort du plateau à travers un presse-étoupe et communique le mouvement à l’arbre. Le fourreau est sous le piston et son prolongement forme le piston de la pompe à air. Oh trouvera un dessin de cette machine dans YEngineer du 9 janvier 1857.
 - Armengaud, dans son Traité théorique et pratique des machines à vapeur, Paris, 1862, attribue à tort le genre de machines dont nous nous occupons ici au professeur Otto Mueller, de Prague, qui l’aurait imaginé vers 1860, et l’appelle « machine Woolf à simple effet ».
 - On voit, par ce qui précède, qu’il est beaucoup plus ancien.
 - La machine Woolf à fourreau, qui est d’une grande simplicité, est séduisante à première vue, mais elle n’a jamais donné de résultats économiques sérieux. Elle ne présente pas, en effet, les avantages thermiques de la machine Woolf, car les parois cylindriques passent par les températures extrêmes de la ,, ro „ chaudière et du condenseur tout comme dans à double fourreau, une machine jmonocylindrique, avec cette aggravation que, dans la partie annulaire, ces parois ont une importance bien plus grande, étant doubles. Nous avons donc signalé cette disposition plutôt par acquit de conscience et pour rendre cette étude complète que pour sa valeur propre.
 - Ajoutons qu’il y a peu d’années, en Bavière, on a essayé sur une locomotive un arrangement consistant à doubler la dispo-
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- - sition à fourreau en plaçant celui-ci entre deux pistons et en lui faisant traverser une cloison séparant les deux parties du cylindre (fig. 53). La vapeur est introduite d’abord dans les capacités centrales, puis détendue dans les capacités extrêmes. Ces essais paraissent n’avoir donné aucun résultat et nous ne les mentionnons qu’à titre de curiosité.
 - Du reste, le dispositif dont nous parlons est plus ancien et paraît dû à Allen ; on voyait à l’Exposition de Londres, en 1862, les dessins d’une locomobile avec cylindres de ce genre construite par la maison Hornsby, de Grantham.
 - 5° Machines a points morts non concordants.
 - Cette classe contient un certain nombre de variétés qui ont pour caractère commun que les pistons des divers cylindres ne marchent pas simultanément, c’est-à-dire parallèlement ou en sens opposés, les calages des manivelles respectives n’étant ni 0 degré ni 180 degrés. Le principal type de cette catégorie est la machine que nous avons étudiée précédemment sous le nom de Roentgen, mais il y en a d’autres. Il n’en reste pas moins établi que, même en faisant abstraction des applications faites par cet Ingénieur, ses patentes de 1834 sont les premières et les plus complètes qui aient été prises pour le genre de machines dont nous nous occupons -ici.
 - Le premier fait que nous rencontrions ensuite nous est révélé par un renseignement que nous rencontrons encore dans l’ouvrage déjà cité de Tremtsuk et qui paraît digne de foi. Il fut construit en 1836, à Bordeaux, pour la navigation du canal du Midi, un bateau à fuseaux. Ce genre de bateaux qu’on appelait aussi bateaux conoïdes, comportait deux flotteurs allongés, avec les extrémités en pointe, portant une plate-forme sur laquelle se trouvaient le moteur et les installations pour les passagers. La roue à aubes servant à la propulsion était disposée entre les deux flotteurs. Ceux du bateau dont nous nous occupons avaient 41 m de longueur et un tirant d’eau de 0,70 m. En dehors de celui-ci, il en fut fait, à notre connaissance, trois autres, dans les ateliers-Gavé, à Paris, un pour le -canal de la Somme et deux pour le service de la Seine, entre Rouen et la Bouille; ces derniers naviguaient encore vers 1870. Nous aurons l’occasion d’en reparler plus loin.
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- - Le bateau du canal du Midi était mû par une machine à haute pression sans condensation, à deux cylindres oscillants horizontaux de 0,274 m de diamètre et de 1 m de course, marchant à 5 atm de pression et 31 tours par minute- Les résultats ayant été très peu satisfaisants au point de vue de la vitesse, on les attribua à une insuffisance de puissance, comme cela avait eu lieu pour YEagle, en 1815, et aussi à la disposition de la coque; on transforma celle-ci par l’addition d’une sole pour augmenter le déplacement et on plaça les roues à l’extérieur; le constructeur de la machine, Fol aîné, de Bordeaux, la modifia par l’addition d’un troisième cylindre, également oscillant, de 0,540 m de diamètre et 0,865 m de course, recevant la vapeur d’un réservoir dans lequel évacuaient les deux premiers cylindres et ayant son échappement dans un condenseur. Le rapport de volumes entre les cylindres se trouvait ainsi de 1,7 à 1. Cette modification ne suffisant pas pour améliorer le fonctionnement du bateau, celui-ci fut démoli, et, comme les résultats de la machine avec ses trois cylindres avaient été reconnus avantageux, elle fut transportée, en 1838, sur un autre bateau portant le nom de Corsaire Noir faisant le service entre Bordeaux etTonneins, lequel fonctionnait encore avec cet appareil moteur en 4842, époque de la publication de l’ouvrage dans lequel nous trouvons ces détails.
 - Ne pourrait-on voir entre la modification faite, en 1837, de la machine du bateau à fuseau et le fait dont nous allons parler maintenant une certaine relation ? On trouve dans le Bulletin de la Société d'Encouragement, 1850, page 544, les lignes suivantes : « Vers 1835, M. Griollet, manufacturier à Paris, manquant de force motrice, s1était décidé à installer un générateur de plus, M. Carillion lui proposa de faire marcher par la vapeur perdue de sa machine de 30 ch un moteur à [basse pression de 12 ch resté sans emploi. Cet arrangement fut reproduit plus tard à la glacerie de Prémontré pour deux machines de 8 ch ». li semble même que Carillion aurait construit de toutes pièces des machines de ce genre à deux cylindres inégaux et manivelles croisées qu’il désignait sous le nom de machines à cascades; une de ces machines figurait à l’Exposition de 1844, à Paris.
 - Carillion, dont il est question ici, était le prédécesseur et le beau-père de notre regretté collègue J. Pihet; il avait travaillé chez Clément Desormes et était un constructeur très distingué ; il s’occupait principalement de machines pour la fabrication des
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 - glaces. Il proposa, vers 1839 ou 1840, d’adapter à chaque machine-outil servant à cette industrie un petit moteur spécial; il avait installé à Montluçon vingt-neuf petites machines à haute pression dont l’échappement allait alimenter un moteur à basse pression.
 - Armengaud aîné, dans sa Publication industrielle, tome VII, page 7 (1850) dit que Farcot et Bourdon ont, dans plusieurs circonstances, appliqué à des machines à haute pression un système de moteur à basse pression permettant de profiter encore de la vapeur qui, après avoir produit son action sur le piston de la première machine, vient agir par son expansion sur le second, au lieu de se perdre dans l’atmosphère. C’est ainsi que des moteurs à haute pression de 15 à 20 ch ont pu voir doubler leur puissance par l’addition d’un grand cylindre, d’un condenseur et d’une pompe à air. Armengaud aîné dit avoir fait lui-même une installation de ce genre chez M. Huet, manufacturier à Troyes, et en avoir tiré de très bons résultats.
 - Nous avons eu occasion de visiter, étant tout jeune, une in-diennerie des environs de Rouen ; les machines à imprimer les toiles étaient actionnées par de petits moteurs verticaux dont l’échappement se rendait dans un réservoir commun en communication avec le moteur principal de la fabrique. Nous n’étions pas à même alors d’apprécier les raisons d’être et la valeur de cet arrangement, mais il est resté fixé dans notre mémoire; cela devait remonter à 1853 ou 1854. On peut appliquer à ce cas ce que dit à propos de l’application de Montluçon l’article précité du Bulletin de la Société d’Encouragement. « Nous ne croyons pas que cette disposition ait été inspirée tout d’abord par des considérations économiques; on avait en vue surtout la division des moteurs et l’attaque directe des machines-outils et accessoirement le chauffage des ateliers par la vapeur perdue. Ce n’est qu’après qu’on eut l’idée d’utiliser cette vapeur dans une machine à basse pression pour obtenir un supplément de force motrice. »
 - On trouve, en 1837, une patente anglaise au nom de Jonathan Dickson, dans laquelle l’inventeur décrit une machine de bateau comportant trois appareils agissant sur le même arbre ; les cylindres ont des volumes croissant et la vapeur passe de l’un à l’autre en traversant des réservoirs intermédiaires constitués par des chaudières chauffées par la circulation des mêmes gaz, de manière à effectuer un* chauffage méthodique. Il semble, sauf
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 - la disposition du réservoir, n’y avoir pas grand’chose de plus que dans la patente de Ernst Wolff de 1834 ; on doit signaler toutefois que l’inventeur propose directement l’emploi d’une machine marine employant la triple expansion.
 - La même année 1837, un nommé James Slater patenta une disposition de machine à double expansion consistant en deux ou trois cylindres actionnant des manivelles distinctes.
 - Le patenté revendique l’emploi entre les cylindres successifs d’un réservoir intermédiaire formé par une chaudière à basse pression formant réchauffeur de vapeur. Cette disposition a été réalisée vingt-cinq ans plus tard, comme nous l’avons indiqué dans la première partie de ces recherches (voir Bulletin de septembre 1908, page 479) sur quelques machines de bateau faites par B. Normand. Il ne semble pas que James Slater ait mis en pratique les arrangements patentés par lui.
 - Nous devons mentionner ici un fait dont nous devons la connaissance à notre éminent collègue, M. Dwelshauvers-Dery ; nous reproduisons ici le texte de sa communication :
 - « En vue de rédiger la partie qui concerne Spineux (voir notre » précédent ouvrage : Evolution pratique de la machine à vapeur, partie » consacrée à la surchauffe) je suis allé à Bruxelles consulter, » dans les archives de l’Administration des Mines, le dossier du » fameux concours de 1838 pour un prix de 30000 f à décerner » à celui qui aurait fait l’invention donnant le plus d’économie » dans l’emploi de la machine à vapeur... Le jury n’examina » pas le mémoire de Spineux et aucun des concurrents ne fut » couronné, bien que Gouttier, de Grivegnée (près Liège), eut » présenté une machine compound, c'est-à-dire de .Woolf, » mais avec les deux manivelles d’équerre et des enveloppes » aux deux cylindres, la vapeur vive traversant l’enveloppe » du grand cylindre avant de se rendre au petit. Le jury fit de » très sérieuses expériences sur cette machine et trouva, proba-» blement à cause d’une exécution défectueuse, qu’elle n’était » pas plus économique que les autres et que la disposition » nouvelle n’avait d’autre effet que de'donner un peu plus de » régularité dans la marche. Ce fait semble digne d’être noté. »
 - En 1838, un ingénieur suédois du nom d’Henrik Zander prit, en Angleterre, une patente pour des perfectionnements dans les machines à vapeur consistant dans l’emploi de la double expansion au moyen de deux ou trois cylindres avec réservoir inter-médiaire chauffé. Un des dessins représente une machine à
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- - balancier recevant la vapeur d’échappement d’un cylindre oscillant vertical, les deux cylindres ayant leurs manivelles respectives calés à 90 degrés l’une de l’autre.
 - Zander réalisa, à la fin de 1840, ces dispositions sur un bateau faisant le service de la Tamise et portant le nom d’Era. Le moteur, construit par Spiller, à Batersea, comportait deux cylindres inégaux dans lesquels la vapeur travaillait successivement et en traversant un réservoir intermédiaire chauffé. La vapeur était fournie par une chaudière inventée par Spiller, dont nous avons donné, le dessin dans notre précédent travail (fig. 4-7). Nous avons déjà donné dans ce travail des détails sur l’appareil moteur de YEra; nous n’y reviendrons pas. Nous reproduirons seulement ici un tableau emprunté au Mechanics Magazine, vol. XXXVII, second semestre de 1841, et contenant les résultats et données de divers bateaux de la Tamise ; la comparaison de ces chiffres indique une supériorité considérable de YEra sur les autres bateaux au point de vue de l’effet utile.
 - Bramwell dit que ce bateau fit un bon service pendant plusieurs années. Ce succès ne réussit pas cependant à répandre alors la double expansion dans la navigation, probablement à cause des préjugés qu’on avait contre l’emploi de la haute pression.
 - L’Engineer, du 16 janvier 1863, contient une très brève indication sur un appareil composé de deux machines à balancier avec manivelles à 90 degrés et réservoir intermédiaire, installées en 1840 dans une filature de laine à Markef-Harborough.
 - Les cylindres avaient 0,305 et 0,610 m de diamètre, soit un rapport de volumes de 1 à 4; la pression de la vapeur était de 3 à 5 kg. Ces machines ne paraissent pas avoir donné toute satisfaction et on peut peut-être attribuer ce fait à une distribution défectueuse de la vapeur au grand cylindre, comme nous l’avons indiqué à propos de la machine analogue de la filature de Vieux-Thann. On peut même se demander, vu la date, si cette application n’aurait pas quelque relation avec la patente anglaise de Roentgen.
 - Il est question dans le même article de YEngineer, d’une machine de même disposition montée en 1858, à la filature de coton dite Banner Vlill, à Aberdeen, par la maison Carmichael frères; la pression de la vapeur était de 4,5 kg.
 - Ces renseignements sont donnés dans des lettres adressées au journal à la suite de la publication d’un article sur la patente*
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- - NAVIRES .* Era Thunder et IÀghtning Minerva Vivid Eclipse Thistle Dart
 - Longueur totale m 25,92 25,92 30,50 28,97 28,97 25,92 24.70
 - Largeur. . . . 3,66 3,35 3,55 4,12 3,96 3,35 3.35
 - Greux ; ; < . 1,80 1,83 » 2,13 2,13 2,13 2,13
 - Tirant d’eaü moyen 0,622 0,61 • 0,68 0,61 0,68 0,62 0,61
 - Diamètre des roues (i) ; ; 3,25 3,25 3,51 3,66 3,35 3,66 3,35
 - Longueur des aubes ........ 1,525 1,525 1.22 1,22 1,37 1,17 1,42
 - Puissance nominale cli 24 24 • 24 27 27 27 22
 - Dimensions des cylindres ; 432 — 0;737 X 0,508 508 X 0,61 279 X 0,76 559 X 0,61 559 X 0,61 559 X 0,61 508 X 0;61
 - Nombre de tours par minute ... ; 33 36 34 35 32 32 31
 - Pression effective. ........ kg 2,80 0,71 2,55 0,50 0,50 0,50 0,71
 - Vitesse en ëaii calme. . . . . . km 14,7 16 . 14,7 15,3 14,5 14,5 13,5
 - Consommation en il heures (arrêts compris). . : kij 430 960 GO t>2 1320 1472 1472 1620
 - Travail dynamique effectué .... ; 20123 19 081 16 813 20 940 19 862 18 628 13 663
 - Consommation par unité de travail. : 1 2,35 2,25 2,94 3,.46 3,68 5,54
 - (1) Les roues de tous ces bateaux ont douze aubes, à l’exception de celles du Vivicl, qui n’en ont que dix.
 - t©
 - O
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 - prise en 1862, par E. À. Cowper pour une machine compound à réservoir intermédiaire, et dans le but de montrer qu’il n’y avait rien de nouveau dans cette patente.
 - Alexandre Aubujeau, du Havre, prit, à la date du 29 novembre 1841, n° 8508 un brevet français relatif à une modification des machines marines à basse pression par l’addition d’un cylindre à haute pression recevant la première action de la vapeur. L’auteur se préoccupe surtout des dispositions mécaniques à employer; il décrit deux formes d’application. La première, (fig. 54)
 - Fig. 54. — Brevet Aubujeau (1841).
 - qui paraît la plus pratique, consiste dans l’addition aune machine à balanciers, du type alors généralement employé en marine, d’un cylindre vertical à haute pression placé sous l’arbre et actionnant la manivelle centrale de celui-ci par une bielle en retour, suivant la disposition dite en clocher. Les balanciers latéraux actionnent chacun une bielle attaquant une manivelle, ces deux manivelles se trouvant calées à 90 degrés de la manivelle centrale.
 - Dans une autre disposition moins heureuse, l’auteur place son cylindre à haute pression au delà de l’arbre et lui fait actionner la manivelle centrale de celui-ci par un balancier d’équerre et une bielle horizontale. Cette disposition a entre autres inconvénients celui de tenir une assez grande longueur. Le brevet décrit en outre une disposition de réservoir intermédiaire à capacité
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 - variable dont les agrandissements et rétrécissements successifs se font au milieu d’une certaine quantité de fumée et d’air chaud provenant du foyer ; le but de cet arrangement est de maintenir la vapeur dans le réservoir à une température élevée par le contact des produits de la combustion.
 - Fig. 55. — Machine de Craddock (1843).
 - L’ifiventeur dont nous venons de parler ne paraît pas avoir réalisé ces idées; le temps n’était pas venu. Nous croyons devoir rappeler ici que ces modifications dans les machines de bateau ont été proposées quelques années plus tard en Angleterre sous une forme presque identique.
 - Vers 1843, Thomas Craddock propose, en Angleterre, l’emploi
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 - de machines compound avec manivelles à 90 degrés. On les trouvera décrites dans le second semestre de 1843, page 177, du Mechamû’s Magazine.
 - L’inventeur dit s’être proposé de combiner le principe de l’expansion avec l’emploi de deux cylindres conjugués à 90 degrés pour les cas où, comme dans la marine et les chemins de fer, le volant n’est pas admissible, afin d’assurer la régularité de la rotation. Il indique des dispositions spéciales pour les cylindres, le condenseur, la chaudière, etc. Le réservoir intermédiaire entre les cylindres est constitué par un simple tuyau. Craddock paraît avoir fait des applications de ces dispositions. Dans l’article que nous avons signalé, il est parlé d’une machine à deux cylindres, l’une de 0,254 m, l’autre de 0,356 m, la course du premier n’étant que de 70 centièmes de celle du second, nous ignorons pour quelle raison, le rapport des volumes étant ainsi de 2,75; à la vitesse de 1,12 m par seconde pour le grand piston, le travail indiqué était d’environ 40 ch en supposant une pression à la chaudière de 5 kg. La figure 55 représente la disposition de cette machine. On remarquera la présence sur chaque cylindre d’une distribution à double tiroir, pour détente variable, ce qui a été fait quelquefois plus tard.
 - Dans un brevet: en date du 6 mai 1846 n° 2032, Legavrian et Farinaux, constructeurs à Lille, qui faisaient des machines de Woolf à balancier, proposent une simplification de ces machines consistant dans la suppression du balancier, et l’emploi de cylindres actionnant des manivelles presque opposées, avec une légère avance allant jusqu’à 22 degrés environ pour l’une, celle du cylindre à basse pression, la vapeur est surchauffée avant l’entrée au premier cylindre. Pour les appareils puissants, on emploierait quatre cylindres commandant un arbre par paire, les deux arbres étant conjugués par engrenages, soit directement, soit par un arbre intermédiaire. Nous avons indiqué plus haut, page 242, comment cet angle donné aux manivelles ne modifie pas les conditions de fonctionnement dans le système de Woolf.
 - Ces constructeurs firent de nombreuses applications de leur système et on sait, qu’ils obtinrent en 1849, eæ œçuo avec Far.cot, le prix de lOOQO f institué par la Société d’Encouragement pour l’industrie nationale pour un moteur ne dépensant que 1,50 kg par cheval et par heure.
 - Un fait beaucoup moins connu est que la maison Legavrian et Farinaux fit, en 1848, une application du système don! nous
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- - venons de parler à la navigation maritime, application qui, bien qu’elle n’ait pas été couronnée de succès, constitue, au point de vue français, une étape intéressante dans l’histoire de la machine compound. Nous voulons parler du Maréchal-de-Villars, qui n’a laissé d’autre trace qu’une courte mention dans le Bulletin de la Société d’Encouragement, année 1848, page 440, mais sur lequel nous avons eu d’intéressants détails par notre regretté collègue, Frédéric Morel, de Dunkerque.
 - Le Maréchal-de-Villars était un bateau à roues en bois, construit en 1839 à Dunkerque pour faire un service de voyageurs et de marchandises entre ce port et le Havre. Il portait à l’origine une machine à haute pression sans condensation à deux cylindres inclinés à 45 degrés vis-à-vis l’un de l’autre avec manivelle unique construite par Raymond, à Paris. La vapeur était fournie à la pression de 5 atm par quatre chaudières à bouilleurs, chauffées extérieurement dans un, massif en maçonnerie.
 - En 1848, à l’occasion d’une refonte générale de la coque, la maison Legavrian et Farinaux remplaça les deux cylindres par de nouveaux de diamètres différents et munis d’enveloppes de vapeur, en conservant le calage à 90 degrés et en ajoutant un condenseur et une pompe à air actionnés au moyen d’un balancier d’équerre par la tige du grand piston. La disposition générale de la machine se trouvait ainsi être celle qu’on a vu représentée plus haut (fig. 34 32 et 33).
 - Un rapport de Le Chatèlier à la Société d’Encouragement, qui fait une brève allusion à cette machine, dit que le travail se partageait fort inégalement entre les deux pistons. Les chiffres donnés dans ce rapport indiquent un travail de 2,4 à 2,8 plus fort pour le petit piston que pour le grand. L’auteur du rapport attribue cet effet à une condensation de la vapeur dans le grand cylindre qui, dit-il, devient en quelque sorte une machine à faire le vide. Si c’était là la cause du fait observé,, toutes les machines compound présenteraient ce défaut. L’effet signalé tient avant tout à une distribution défectueuse de la vapeur au grand cylindre 011= elle était admise: pendant toute la course, comme dans les machines de Woolf. Nous avons vu précédemment que ce défaut existait: dans la. machine fixe du système Roentgen construite à Mulhouse.
 - En 1849', le mécanisme du grand cylindre du Maréchal-de-1 ’il-lars s’étant trouvé avarié, en cours de route, le condenseur fut mis hors de service et la machine ne pouvant fonctionner avec
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 - le petit cylindre seul, le navire dut gagner à la voile le port du Havre. On mit sur le compte du système un accident dont il n’était nullement responsable et on transforma la machine de nouveau et, cette fois, en appareil à haute pression et condensation avec une pompe à air par cylindre, de manière à avoir deux machines pouvant au besoin marcher indépendamment l’une de l’autre.
 - Le 27 avril 1852, Legavrian, qui s’était séparé de son associé Farinaux, prit un brevet, n° 8070, pour une machine verticale à trois cylindres, un petit et deux grands, chacun agissant sur un arbre et les arbres étant reliés ensemble par engrenages de manière à pouvoir donner des calages différents et aussi des vitesses différentes aux divers arbres. Le brevet dont nous parlons indique diverses combinaisons basées sur ce principe et applicables aux machines fixes et marines. Cette disposition reçut d’importantes applications. Une de ces machines, de 25 ch de puissance, figurait à l’Exposition de 1855 à Paris.
 - On trouve, à la date du 12 août 1852, au nom de Daniel Adamson et Léonard Coo^er, une patente anglaise pour le réchauffage de la vapeur entre les deux cylindres d’une machine compound par son passage dans des tubes contenus dans la boîte à fumée d’une chaudière tubulaire.
 - Bien que le fait suivant se rattache à une époque postérieure à celle dont nous nous occupons dans ce chapitre, il nous paraît devoir être mentionné ici parce qu’il présente quelque analogie avec la disposition de la machine de Legavrian et Farinaux, dont nous avons parlé en premier lieu.
 - La maison André Kœchlin, de Mulhouse, prit, à la date du 7 décembre 1871, un brevet français, n° 93480, pour « une machine établie dans le principe de Woolf » et consistant en deux cylindres superposés avec leurs axes convergeant vers l’arbre et formant l’un avec l’autre un angle de 12 à 15 degrés, le petit cylindre placé au-dessus (fig. 36). Les deux bielles agissaient sur le même bouton de manivelle; chaque cylindre avait son tiroir de distribution. Cette disposition qui réalisait une très notable simplification eut beaucoup d’applications entre les mains de la Société Alsacienne, qui succéda peu après à la maison André Kœchlin. Nous pouvons dire que, vers 1875, notre collègue Augustin’Normand, en prenant la disposition générale de cette machine et en coupant le bouton de manivelle pour le remplacer par deux boutons reliés par une menotte de manière à réa-
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 - liser le calage à 90 degrés, créa un excellent type de machine compound à roues, qu’il appliqua à plusieurs bateaux du port du Havre, Y Hirondelle, le Rapide, etc. Ce même système a été, dix ans plus tard, employé en Angleterre, par A. G. Ivirk, sur de grands paquebots de la Manche et du canal d’Irlande, le Britanny, le Brighton, le Cobra, etc. Il est d’ailleurs juste de rappeler que, si nos souvenirs sont exacts, dès 1869 ou 1870, B. Normand avait appliqué une disposition du même genre, à la machine du vapeur à hélice Adeline-Fanny du port de Rouen; cette application reste fort peu connue, car ce navire se perdit corps et biens sur la côte anglaise de la Manche à son premier voyage.
 - Fig. 56. — Machine d’André Kœchlin et Cle (1871).
 - Le Practical Mechanids Journal, Vol. VI, 1853-54, p. 231, indique qu’à l’Exposition de la Société des Arts, destinée aux objets inventés ou patentés depuis le mois d’octobre 1852, figurait au nom de Manifold et Lowndes, un modèle d’une machine dite Combined Expansion Engine, machine dérivée de celle de Woolf, ayant un cylindre à haute et un cylindre à basse pression avec manivelles à 90 degrés, dans le but de combiner les avantages de la double expansion avec la régularité obtenue par le croisement des manivelles. Il n’y a pas d’autres détails, mais nous croyons avoir vu dans une autre publication anglaise, nous ne nous rappelons plus laquelle, un dessin de cet appareil; c’était une machine à cylindres oscillants inclinés à 45 degrés avec leurs pistons agissant sur une manivelle unique; la vapeur passait d’un cylindre à l’autre par un gros conduit.
 - Enfin, vers 1858, William Mac Nab, de Greenock, proposa l’emploi dans la marine de machines à double expansion avec deux cylindres à manivelles à 90 degrés ou avec trois cylindres, un petit et deux grands, à manivelles à 120 degrés. Il ne parait Bull. 18
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 - pas avoir mis ces arrangements en pratique. Il y a un brevet français au nom de cet inventeur pour le même objet, à la date du 41 août 4862, n° 55195.
 - Nous ne trouvons plus rien à signaler jusqu’à la fin de cette période dans l’ordre d’idées qui nous occupe, mais nous croyons devoir dire quelques mots d’une modification qui a été proposée et même essayée à plusieurs reprises, sans succès d’ailleurs.
 - Alors que la machine Woolf à mouvement parallèle des pistons était acceptée franchement, la machine à mouvement croisé des pistons impliquant la présence d’un réservoir intermédiaire a été vue longtemps avec défiance; l’emploi de ce réservoir soulevait des objections dont on trouve encore la trace dans des discussions qui eurent lieu il y a une quarantaine d’années au sein de notre Société. On disait que la pression variait au réservoir intermédiaire pendant un tour de l’arbre, cette pression étant tantôt en dessus tantôt en dessous de la moyenne selon que l’admission avait lieu ou non au grand cylindre et que ces dilatations et contractions successives de la vapeur ne pouvaient se faire sans des pertes de calorique amenées par un travail interne. Pour éviter ces pertes, dues, disait-on, à la présence du réservoir, on chercha à s’en passer et à( faire décharger directement le petit cylindre dans le grand. Cette idée donna naissance à diverses dispositions basées' toutes sur le principe suivant. On emploie deux cylindres actionnant des manivelles à 90 degrés, les volumes de ces cylindres sont généralement différents, bien que cela ne soit pas indispensable,. La vapeur est admise dans le premier jusqu’à la moitié de la course ; la communication est alors ouverte entre le premier et le second dont le piston est au début de sa course;, les deux pistons descendent alors ensemble j usqu’à ce que le premier soit à fin de course et le second à moitié. Le premier remonte alors pendant que le second achève sa course, au bas de laquelle le volume occupé par la vapeur représente le volume du grand cylindre plus la moitié de celui du petit, la vapeur est alors évacuée à l’extérieur ou au condenseur. Chaque cylindre a son tiroir de distribution. Avec un rapport de volumes de cylindres de 2,,5v l’expansion totale se trouve être de 0,5 volume primitif à 2,5 4- 0,5 = 3. Le diagramme des pressions sur et sous les pistons est; représenté dans la figure 57 ; on voit qu’il ne ressemble pas au diagramme d’une machine à double expansion ; les pressions et les températures ne s’y étagènt pas comme dans celle-ci.
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- - La plus ancienne application de ce principe remonte, croyons-nous, à 1850 et a été faite sous le nom d’expansion continue par Samuel et Nicholson sur deux locomotives du Great Eastern Rail-way. Nous renverrons à notre mémoire sur le Développement de l'application du système compound aux locomotives paru dans les Bulletins de notre Société de 1890. Vol. II, p. 33, pour plus de détails.
 - Dans une patente du 6 octobre 1853, John Milner décrit un système analogue. Joy, de Londres, prit, à la date du 23 septembre 1857, n° 19605, un brevet français d’importation pour une disposition du même genre comportant deux cylindres inégaux dont les pistons'actionnaient des manivelles à 90 degrés. Le petit cylindre servait de distributeur au grand; il portait un tiroir d’admission de vapeur et, au milieu de sa longueur, un orifice
 - Machine 4 expansion. conlime
 - Fig. 57. — Diagramme d’indicateur.
 - communiquant avec le grand cylindre ; celui-ci était muni de distributeurs d’échappement. Un tiroir spécial servait au changement de marche. Il y a encore une machine rentrant dans le même ordre d’idées au nom de Selby.
 - Enfin Fuller proposa, à la même époque, une disposition analogue, sur laquelle on trouvera quelques renseignements dans VEngineer, du 12 février 1858, page 127. Elle comportait trois cylindres, un petit entre deux grands, avec trois manivelles. Il y a un brevet français au nom de Fuller, à la date du 16 février 1854, numéro 10 568, pour une machine ainsi diposée avec passage direct de la vapeur du premier cylindre aux autres et manivelles à 120 degrés. '
 - Nous terminerons ce qui est relatif à l’expansion continue en disant qu’une dizaine d’années plus tard, Nicholson, dont il a
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 - été question ci-dessus, avec le concours du constructeur Stewart, de Londres, installa sur le petit remorqueur de la Tamise Era une machine de ce système avec deux cylindres à pilon et un condenseur à surface. L'Engineer du 8 octobre 1869, donne un dessin des cylindres de cette machine sans grands détails. Gomme il n’en a jamais été question depuis, les résultats n’ont pas dû être bien favorables. Il semble que cet essai ait marqué la disparition définitive de l’expansion continue, en faveur de laquelle on ne pouvait invoquer aucune raison sérieuse.
 - Nous ferons remarquer à ce sujet, que, lorsque la machine compound à deux cylindres et manivelles à 90 degrés, commença à être appliquée en France après 1860, certains auteurs anglais, notamment John Bourne, ne manquèrent pas d’insinuer que ces machines étaient une sorte de copie des machines à expansion continue. Quant nous fîmes, en 1876, les premières locomotives compound pour le chemin de fer de Bayonne-Biarritz, il se trouva des écrivains de l’autre côté de là Manche pour les présenter comme une reproduction des locomotives de Nicliolson.
 - Il est piquant de rappeler que celui-ci était le premier à protester contre cette assimilation. Dans une lettre écrite par lui au journal Engineering, à la date du 27 mai 1870, il déclare que sa machine ne rentre pas dans la catégorie des machines compound, c’est une machine à détente directe comme les autres et dans laquelle la vapeur passe immédiatement et sans intermédiaire d’un cylindre dans l’autre, contrairement à ce qui se passe dans les machines à réservoir intermédiaire.
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 - CHAPITRE IV
 - De 1860 à 1870. — Introduction définitive de la double expansion dans la marine.
 - Si on se reporte à ce qui précède, on reconnaîtra qu’à la fin de la dernière période, c’est-à-dire aux environs de 1860, pour fixer une date approximative, toutes les solutions ou à peu près relatives à l’emploi de la double expansion dans les machines à vapeur avaient été proposées et quelques-unes même appliquées sur une échelle plus ou moins importante. Il ne restait pas grand’chose à inventer ; il n’y avait plus qu’à opérer une sélection entre ces solutions et à en réaliser l’emploi d’une manière générale.
 - Si ce fait s’est produit à partir de l’époque que nous venons d’indiquer, c’est que le besoin de machines économiques a commencé à se faire sentir en présence, notamment, de l’accroissement de puissance des moteurs, conséquence du développement de l’industrie, et surtout pour certaines applications telles que la navigation à vapeur à grande distance.
 - A terre l’économie réalisée dans la dépense de combustible sé réduit à peu près à la valeur du charbon non brûlé, tandis qu’à la mer cette économie a des conséquences bien plus impor tantes. Nous avons, dans la première partie de nos recherches, à propos de la condensation par surface (voir Bulletin de septembre 1908, page 387) indiqué d’une manière très sommaire les avantages multiples de l’emploi de moteurs économiques dans la marine. Nous croyons devoir entrer à ce sujet dans quelques détails de plus.
 - Nous prendrons le cas d’un paquebot à hélice du type existant vers 1865, par exemple le Pereire, de la Compagnie Transatlantique, construit par R. Napier à Glasgow, déplaçant 5 000 tx et mû par une machine à moyenne pression à expansion simple développant 3 500 ch indiqués et dépensant, à raison de 1,60 kg
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 - de charbon par cheval-heure, d34 t par vingt-quatre heures. Cette machine imprimant au navire une vitesse de 13 nœuds, en service, une traversée de 2 500 milles marins était effectuée en huit jours ou 192 heures. Une machine de ce genre pesait 250 kg par cheval indiqué, soit 875 t.
 - La dépense totale de charbon pour huit jours s’élevant à 1 075 t, le poids total de l’appareil moteur et de l’approvisionnement de combustible était donc de 19501, soit 39 0/0 du déplacement. Si on remplace la machine de ce paquebot par un appareil à pression plus élevée, à fonctionnement compound et condensation par surface de même puissance, dépensant 1 kg par chevalr heure indiqué et pesant 225 kg au lieu de 250 kg par cheval, à cause de la réduction du poids des chaudières proportionnelle à la réduction de la consommation, le poids total ne sera plus que de 788 t et la dépense de combustible pour la traversée de même durée, la vitesse restant la même, de 672 t, total 1460 au lieu de 1950, d’où réduction de poids de 490 t. Si on considère que, dans un paquebot de ce type, le poids représenté par l’équipage, les passagers et le chargement utile n’est que de 1 000 t, on voit que ce chiffre peut être augmenté de près de 500 t, soit 50 0/0 par l’introduction d’un moteur économique. On obtient, en outre, une réduction de dépense de 403 t de charbon par voyage, soit environ 10 000 f à quoi il faut ajouter le bénéfice représenté par ^accroissement de chargement payant.
 - On peut réaliser un avantage d’un autre genre en utilisant le poids économisé pour l’employer en accroissement de puissance. Supposons, en effet, que. nous remplacions l’ancien appareil de 3500 ch par une machine économique développant 5000 ch indiqués. Cette machine, appliquée à la propulsion de la même coque, lui donnera une vitesse qui sera à la vitesse précédente à peu près dans la proportion des racines cubiques des puissances, soit 14,7 nœuds au lieu de 13 ; la traversée sera donc réduite à 170 heures, soit un gain de 22 heures. La machine, à raison de 225 kg par cheval, pèsera 1125 t et le charbon nécessaire pour 170 heures, à raison de 1 kg par cheval-heure, sera de 850 t, soit en tout 1975 t. Ce sera 25 t de plus que précédemment,, mais, en face de cet accroissement de poids absolument insignifiant, on gagnera 22 heures et on économisera 225 t dè combustible soit environ 5 600 f par voyage.
 - Le tableau ci-dessous résume les données et les résultats des trois moteurs mis successivement dans la même coque» Les
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 - mêmes avantages se retrouvent dans des navires de guerre où les réductions de poids que nous venons d’indiquer peuvent'être utilisées pour l’accroissement de l’armement offensif ou défensif ou pour celui de la force motrice permettant d’obtenir une augmentation de vitesse. Ce qui vient d’être dit suffît pour faire comprendre l’immense intérêt présenté par un progrès dans lequel, comme nous le disions précédemment, on serait tenté de ne voir, au premier abord, qu’un détail plus ou moins accessoire de la construction des machines à vapeur et qui a en réalité produit une véritable révolution dans certaines industries.
 - ANCIENNE MACHINE NOUVELLES MACHINES
 - Puissance indiquée .... ch. 3 500 3 500 5 000
 - Poids par cheval indiqué. . kg. 250 225 225
 - Poids total de l’appareil moteur t. 875 188 1125
 - Vitesse en nœuds . t. 13 13 14,7
 - Durée du parcours . h. 192 192 170
 - Charbon par cheval-heure . kg. 1,6 : 1,0 1,0 i
 - — par heure .... . t. 5,6 .3,S 5,0
 - — par traversée. . . . -t. 1075 >672 _ «50 i
 - Poids total moteur et comhus-
 - tible . t. 1950 , 1460 1975
 - Différence sur ce poids . . . t. » — 490 + 25
 - Charbon économisé par traversée. . t. 403 225 J
 - Temps gagné h. » 22 I
 - Ici se plaee tout naturellement l’observation suivante :
 - Nous avons lu dans un journal anglais que la manifestation la plus évidente de l’économie à laquelle est arrivée la navigation contemporaine se trouve dans le fait que le calorique développé par la combustion d’une lettre dans les foyers des chaudières suffirait pour transporter un tonneau de déplacement à un mille marin. Est-ce une simple manière de parler ou ce dire est-il-fondé ? Il l’est, mais dans des conditions particulières, c’est-à-dire dans le cas de très gros navires de.charge naviguant à de faibles vitesses, dont on trouve un exemple dans les porteurs de minerais des Grands-Lacs de l’Amérique du Nord..
 - Le tableau ci-joint donne les éléments du calcul de la dépense de charbon par tonneau à un mille, pour trois types de navires;: le transatlantique de L8G5 dont nous avons parlé plus haut, le
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 - transatlantique à turbines Mauretania, de la Compagnie Cunard, et les porteurs de minerai des Grands-Lacs.
 - TRANSATLANTIQUE de 1865 jMAURETANIA PORTEUR DES GRANDS LACS
 - Déplacement . . . t. 5 000 40 000 16000
 - Paissance indiquée ch. 3 500 65 000 2100
 - Consommation à
 - l’heure . . . .kg. 5 600 52000 1680
 - Vitesse en milles, ch. 13 25,5 11
 - Charbon par tonneau-
 - mille kg. 0,135 0,082 0,0145
 - On voit qu’avec du charbon à 6000 calories, les quantités de chaleur nécessaires seraient respectivement 540, 330 et 58 calories.
 - Nous n’avons aucune donnée sur la chaleur développée par la combustion du papier, mais nous pensons qu’on ne saurait se tromper de beaucoup en l’assimilant à celles du bois sec, soit 4 000 calories environ par kilogramme. Les poids de papier ressortiraient donc pour les trois cas à 135 g, 82 et 14,5. On voit donc que la combustion de l’ancienne lettre simple de 15 g fournirait la chaleur demandée.'
 - La différence avec le chiffre de 135 g est due aux progrès réalisés depuis quarante ans et aussi à l’influence du déplacement, tandis que le chiffre plus élevé du transatlantique à turbines est dû à l’effet d’une vitesse très considérable que ne suffit pas à compenser l’influence du déplacement.
 - Randolph et Elder, constructeurs à Glasgow, eurent, dès 1854, l’idée d’appliquer la double expansion à des machines marines ; ils adoptèrent un arrangement consistant à disposer le grand et le petit cylindre avec des manivelles opposées ; l’appareil comportait quatre cylindres et quatre manivelles en deux groupes, celles de chaque groupe à 180 degrés et les deux groupes à 90 degrés l’un par rapport à l’autre. Cette disposition fut d’abord appliquée sur le vapeur à hélice Brandon et donna de très bons résultats économiques, la consommation n’étant, dit-on, que de 1,5 kg par cheval-heure au lieu de 2 kg dépense moyenne à l’époque.
 - L’occasion se présenta bientôt de faire une application sur une
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 - échelle importante. La Compagnie de navigation du Pacifique employait des vapeurs à roues de 80 m de longueur et 1 800 tx de jauge, munis de machines à balanciers de R. Napier, de 400 ch de puissance nominale. Les cylindres, de 1,85 m de diamètre et 1,83 m de course, recevaient la vapeur à 1,50 kg de pression effective. Le prix élevé du combustible dans l’Océan Pacifique rendait l’exploitation de ce service très onéreuse.
 - Randolph et Elder remplacèrent ces machines lourdes et encombrantes par des appareils composés de deux paires de cylindres de 1,32 m et 2,29 de diamètre et 1,525 m de course donnant un rapport de volumes de 1 à 3, placées de chaque côté de l’arbre avec leurs axes formant un angle de 60 degrés. Les manivelles de chaque paire étaient à 180 degrés. La figure 58
 - Fig. 58. — Machine de Randolph et Elder (1858).
 - représente cette disposition. Les petits cylindres avaient un tiroir d’introduction de vapeur sur le côté extérieur, et d’autres tiroirs placés entre les cylindres de chaque paire servaient aû passage de la vapeur d’un cylindre à l’autre et à l’évacuation de la vapeur du grand cylindre au condenseur (voir le bas de la figure 42). Ces cylindres étaient munis d’enveloppes de vapeur (1) et la condensation se faisait par injection ; les pompes à air au nombre de deux étaient disposées verticalement avec leurs tiges actionnées par de grands excentriques calés sur les parties extérieures de l’arbre.
 - (1) Les premières machines n’avaient d’enveloppes qu’aux fonds et plateaux des cylindres, les autres reçurent des enveloppes complètes.
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 - La vapeur était fournie à 2,80 kg de pression effective par deux chaudières tubulaires à trois foyers chacune, ayant 12 m2 de surface de grille et 158 de surface de chauffe. Elle arrivait aux boîtes à tiroir des petits cylindres à la température de 200 degrés centigrades, obtenue dans des surchauffeurs placés à la base des cheminées et entrait aux grands cylindres à une pression absolue de 1 kg environ. Avec 1 300 ch indiqués, la consommation de combustible était de 0,900 à 1,100 kg par cheval-heure, soit en moyenne 1 kg.
 - Cette transformation fut opérée sur les quatre vapeurs Callao, Bogota, Lima et Valparaiso, dont le premier entra en service en 1858 et les autres successivement. Leur succès fut complet, non seulement la dépense en argent pour le combustible fut réduite dans une proportion considérable, mais encore l’espace occupé par l’appareil moteur et les soutes à charbon, étant moindre, laissa au profit des installations des passagers et du chargement un espace de 9,15 m de longueur.
 - Les mêmes constructeurs installèrent également sur deux bateaux à hélice de la Compagnie du Pacifique, le Guayaquil et le San Carlos de 61 m de longueur et 935 tonneaux de déplacement, des machines analogues avec cylindres de 0,787 m et 1,346 m de diamètre et 0,89 m de course. Les deux cylindres de chaque paire placés verticalement et renversés, actionnaient des manivelles calées à 180 degrés; les deux arbres, placés parallèlement, se terminaient par des pignons engrenant intérieurement avec une roue dentée portée par l’arbre de l’hélice, la position des dents des pignons, par rapport à celle de la roue, correspondaient à un calage à 90 degrés des deux arbres entre eux.
 - Ces machines développaient environ 500 ch indiqués et consommaient 500 kg de charbon à l’heure, soit 1 kg par cheval-heure. La vapeur était produite à la pression de 3,5 kg effectifs par des chaudières à tubes en spirale, dont on trouvera un croquis figure 117 de notre précédent travail . Le premier de ces navires fut mis en service en 1860.
 - Les applications dont nous venons de parler furent suivies d’un assez grand nombre d’autres. L’attention de l’Amirauté anglaise finit par s’y porter et elle fit monter, sur la frégate à hélice Constance, un appareil moteur de Randolpli et Elder, tandis que deux autres frégates, absolument semblables, recevaient des machines de même puissance : l’une, VOctavia, de Maudslay, et l’autre, VArethusa, de Penn.
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 - La machine de la Constance se composait de six cylindres inclinés et renversés (jiy. 59) en deux groupes répartis de chaque côté de l’arbre de l’hélice. Dans chaque groupe, il y avait un cylindre à haute pression de 1,524 m de diamètre, ayant, de chaque côté, un cylindre à basse pression de 1,981 m; la course était pour tous de 0,991 m. Le rapport des volumes était ainsi de 1 à 3, 4. L’arbre portait trois coudes, les extrêmes à 180 degrés du coude central. Par cet arrangement, chaque extrémité des
 - Fig. 59. — Machine de la Constance par Randolph et Elder (1865).
 - cylindres du milieu évacuait dans les extrémités opposées des cylindres latéraux.
 - On fit sur les trois navires des essais prolongés et on trouva. une économie de combustible assez appréciable en faveur de la machine à double expansion, mais cet avantage était en grande partie compensé par la complication et l’encombrement de cet appareil qui ne fut pas reproduit*
 - La même maison fit également des machines verticales à pilon pour navires à hélice, machines comprenant deux paires de cylindres, un .petit et un grand, avec manivelles, à 180 degrés,
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 - placées l’une à côté de l’autre, les manivelles d’une paire étant à 90 degrés de celles de l’autre. Nous pouvons dire ici que, quelques années plus tard, les ateliers du Havre des Forges et Chantiers de la Méditerranée exécutèrent pour VÉtoile du Chili, une machine à peu près semblable, avec des cylindres de 0,70 et 1,25 m. de diamètre et 0,90 m de course, rapport de volumes environ 3,2. A 70 tours par minute, la puissance développée était de 1 420 ch, avec une consommation de combustible de 0,900 kg par cheval heure. La pression était de 4,5 kg et la condensation s’opérait par surface. Ce modèle ne paraît pas s’être répandu ; on lui préférait le type à deux cylindres pour les puissances modérées et à trois pour les plus grandes.
 - De 1852 à 1868, la maison dont nous parlons ne fit pas moins de cent onze machines marines à double expansion, d’une puissance collective de 20145 ch nominaux représentant de 80 000 à 100000 ch indiqués.
 - Randolph et Elder ont joué un rôle très important dans l’introduction définitive de la double expansion dans la marine. « Un leur doit cet immense service, disait B. Normand (Séance du 6 novembre 1868 de la Société des Ingénieurs civils), d’avoir démontré que des conditions excellentes d’expansion de la vapeur pouvaient être obtenues avec une pression initiale ne dépassant pas 3 atm et même 2 1/2, et par conséquent par des moyens très simples sans emploi de chaudières compliquées et souvent de condenseurs à surface. »
 - Nous croyons intéressant de donner ici quelques détails sur la carrière de John Elder, l’auteur des progrès dont nous venons de parler. Il était né à Glasgow en 1822 et n’avait eu d’autre préparation scientifique que quelque temps passé à la classe du Génie civil du collège de Glasgow. Il fit son apprentissage dans les ateliers de Robert Napier, le célèbre constructeur de machines de la même ville, et entra ensuite comme modeleur dans la maison Hick, de Bolton. En 1849, il revint chez Napier comme chef du bureau de dessin.
 - En 1852, il entra comme associé dans la maison Randolph, Elliott et Gie, à Glasgow, qui prit alors le nom de Randolph, Elder et Gie, et, en 1868, celui de John Elder et Gie (*) ; il y introduisit la construction des machines marines pour lesquelles il prit dè nombreuses patentes dont la première remonte à janvier 1853.
 - (1) Aujourd'hui Fairfield Engineering and Shipbuilding Company.
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 - BP HP BP
 - 1 j n!
 - Nous avons vu plus haut que la première application fut faite en 1854, sur le Brandon. John Elder fut nommé président de la Société des Ingénieurs et Architectes d’Ecosse, en 1869, mais ne put en remplir les fonctions, il mourut, en effet, à Londres la même année à l’âge de quarante-sept ans seulement. Nous donnons le portrait de cet éminent Ingénieur en tête de ce travail.
 - Un contraste complet est présenté par les tentative que firent à la même époque (1859) Rowan et Horton sur la Theiis et quelques autres navires, avec des machines à trois cylindres par paire, soit six en tout, des chaudières composées de tuhes et de lames d’eau fournissant la vapeur à la pression de 6 kg et des condenseurs à surface de dispositions spéciales.
 - Les résultats économiques furent très satisfaisants, car la Thetis faisait le parcours entre Liverpool et Glasgow, distance 246 milles, avec 5 t de charbon, ce qui représentait 465 kg à Uheure, et, pour une puissance d’environ 500 ch indiqués, 0,93 kg par cheval-heure.
 - Nous avons indiqué l’application faite de ce système vers 1860 à l’aviso français à hélice VActif. Il y avait deux cylindres à haute pression, de 0,27 m et quatre à basse pression de 0,53 m de diamètre, avec course commune de 0,61 m, rapport de volumes 1 à 4, disposés verticalement à pilon (fig. 60). Les trois pistons de chaque paire avaient leur tige reliée à une traverse commune, au milieu de laquelle s’articulait Ja petite tête de la
 - bielle motrice. La chaudière était du système à tubes et lames d’eau des constructeurs, mais elle ne tarda pas à être avantageusement remplacée par un générateur Belleville. La dépense était de 0,906 m par cheval indiqué et par heure, mais la complication des appareils compensait largement l’économie obtenue, aussi ce système ne se répandit-il pas en présence de modèles plus simples, il présentait, d’ailleurs, des difficultés de conduite et d’entretien.
 - La maison Humphrys et Tennant, de Londres, chercha, toujours à peu près à la même époque, 1861, la solution du problème des machines économiques dans une disposition assez
 - Fig. 60. — Machine de lîowan et Horton (1859).
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 - simple de moteurs à cylindres superposés. Ces machines furent employées, entre autres, sur les paquebots de la Compagnie Péninsulaire et Orientale : Baroda, Carnatic, Golconda, Mooltan, Poonah, Rangoon, etc. et sur YArethuse, paquebot des Messageries Impériales.
 - Les cylindres disposés à pilon, le petit au-dessus du grand, avec tige commune (fIg. (H), traversant la cloison séparant les
 - Fig. 61. — Machine de Huniphrys et Tennant (1861).
 - cylindres par un presse-étoupe intérieur, avaient chacun un tiroir à coquille. Il y avait deux paires de cylindres avec manivelles à 90 degrés. Yoici quelques données relatives au Poonah de 2 250 tonneaux. Diamètre des cylindres, 1,22 et 2,39 m; course du piston, 0,981 m; rapport de volumes, 4,5; pression effective auxchaudières, 2 kg; température de la vapeur surchauffée à la boîte à tiroir des petits cylindres, 180 degrés ; condensation par surface, puissance indiquée, 1 335 ch; consommation de charbon par cheval indiqué et par heure, 1,10 kg. Ges machines donnèrent d’abord de très bons résultats économiques. Ainsi le Baroda, pour un voyage de Southampton à Alexandrie et retour, dépensait 830 t de charbon, alors que des navires semblables, mais avec des machines ordinaires, brûlaient, pour le même parcours, de 1400 à 1 600 t.
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 - Une application encore plus importante fut faite, en 1865, à la corvette cuirassée de la marine anglaise Pallas. Les cylindres, disposés horizontalement l’un devant l’autre, avaient 1,295 et 2,590 m de diamètre et 0,99 m de course, la vapeur était fournie à la pression de 3 kg par quatre chaudières de 39 m de surface de grille et 1,060 m2 de surface de chauffe. La machine, à l’allure de 75 tours, développait 3 600 ch indiqués.
 - Malheureusement, les bons résultats obtenus au début ne furent pas confirmés par une pratique prolongée; les presse-étoupes intérieurs, impossibles à surveiller, laissaient passer la vapeur directement de la chaudière au condenseur, et les consommations devenaient énormes. On dut remplacer ces machines et nous avons eu occasion de voir, à Londres, vers 1868, dans les Ateliers Iiumphrys et Tennant, les nouvelles machines du système ordinaire des paquebots de la Compagnie Péninsulaire. Cet échec amena une réaction momentanée contre le système compound qu’on rendit responsable d’un simple détail de construction fautif. [D’autres constructeurs reprirent ce système avec des dispositions mieux étudiées. C’est ainsi, notamment, que la grande maison Maudslay, de Londres, fit, peu après, vers 1871, des machines tandem à pilon, de grande puissance;, pour des paquebots à hélice de la White Star Line et de la Compagnie Générale transatlantique, machines qui réussirent parfaitement. Les cylindres superposés étaient écartés suffisamment pour qu’on pût placer à chaque fond de cylindre un presse-étoupe abordable (fig. 62). Voici quelques dimensions de ces machines. Diamètres des cylindres à haute pression, 1,040 m, du cylindre à basse pression, 1,905 m; course des pistons, 1,295 m; rapport de volumes, 3.35; condensation par, surface, pression aux chaudières, 4 kg effectifs ; nombre de tours par minute, 64 ; puissance indiquée, 3 350 ch; consommation par cheval indiqué et par heure,, 1 kg. Ces dispositions de cylindres sont toujours en usage actuellement et on les rencontre fréquemment dans les machines
 - Fig. 62. — Machine de Maudslay
 - (1871).
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 - marines à triple et quadruple expansion. Nous devons mentionner un arrangement employé sur les machines à manivelle unique des paquebots de la Compagnie Lamport et Holt, de Liverpool.
 - Ce sont des machines à pilon (fig. 63), dans les, quelles le grand cylindre est à la place ordinaire, le petit est au-dessous, près de l’arbre, la tige est commune et sa traverse porte à ses extrémités deux bielles actionnant deux coudes parallèles de l’arbre. Ces machines à cylindres de 0,635 et 1,524 m de diamètre et 1,016 m de course, rapport de volumes, 5,7, développaient 500 ch indiqués, à 45 tours par minute, avec de la vapeur à 4 kg de pression effective. L’arbre portait un volant du poids de 11 t environ.
 - On ne peut s’empêcher d’être frappé du fait qu’en Angleterre, les premières applications de la double expansion à la marine se sont faites sous des formes plus ou moins compliquées, caractérisées notamment par l’emploi d’un nombre relativement grand de cylindres, quatre à six. En dehors de celles que nous venons d’indiquer, nous signalerons la disposition de machines tandem horizontales de la figure 64, et celle de la figure 65 où, pour gagner un peu de place, on a placé le cylindre à haute pression pour ainsi dire dans l’intérieur de l’autre, arrangement peu favorable à cause de l’exagération des surfaces intérieures en contact avec la vapeur. L’Amirauté fit même faire, vers 1868, une machine à fourreau intermédiaire, du système Allen, du genre de celle qui est représentée figure 53. Cet appareil, construit par la maison Rennie, de Londres, fut monté sur la corvette S'partan; il n’a d’ailleurs jamais été reproduit.
 - On avait pourtant, même en Angleterre, proposé maintes fois
 - Fig. 63. — Machines de Holt (1872).
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 - des moyens simples de réaliser la double expansion. Nous avons parlé plus haut des essais de Zander sur YEra, en 1840. Plus tard, en 1860, Mac Nab, de Glasgow, proposait des machines avec un cylindre à haute pression et un à basse avec manivelles à 90 degrés et des machines avec un cylindre à haute pression et deux à basse pression avec manivelles à 120 degrés. Ce ne fut néanmoins qu’après avoir, pour ainsi dire, épuisé toutes les formes compliquées que les constructeurs de la Grande-Bretagne en arrivèrent à la disposition si simple réalisée trente ans avant
 - Fig. 64. — Machine compound horizontale (1868).
 - par Roentgen et reprise depuis avec un succès complet sur le continent.
 - Un article de YEngineer, du 23 octobre 1868, décrit la machine du vapeur Head Quarters, construite par la maison James Aitken, de Glasgow, sur ,les plans de A. G. Kirk. C’est une machine compound à deux cylindres accolés disposés à pilon de 0,673 m et 1,168 m de diamètre et 0,915 m de course, soit un rapport de 1 à 3, avec manivelles à 135 degrés et développant environ 500 ch indiqués. La consommation est évaluée à 0,90 kg par cheval-heure. Le journal anglais ajoute qu’il est impossible d’appliquer le principe compound aux machines marines sous une forme plus simple et plus élégante et que l’honneur d’avoir Bull. 19
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 - introduit cette disposition revient à M. A. G. Ivirk, ingénieur de la maison Aitken. Nous n’avons pas trouvé dans les numéros suivants de YEnyineer de lettres de réclamation ou d’observations au sujet de cette assertion.
 - Le dire du journal paraît cependant peu conciliable avec les faits suivants. La construction de la machine du Head Quarters était toute récente ; elle paraît avoir été de l’année 1868. Or, dans le tableau IV annexé au mémoire de Bramwell, dont nous avons donné la traduction dans les Bulletins de la Société du qua-
 - Flg. 65. — Machine eompound marine (1368)..
 - trième trimestre de 1873, on trouve mentionnés, à la date de mars 1868 et d’août 1868, les essais des navires Saint-Clair et City of Rio-Janeiro., porteurs de machines construites par John Elder et Cie et indiquées au tableau I comme appartenant au type A, c’est-à-dire à deux cylindres verticaux, un petit et un grand, avec manivelles à angle droit. La maison Elder faisait donc aussi de ces machines avant 1868, car pour qu’elles fussent en service régulier au commencement de cette année, la construction devait bien remonter au moins à l’année précédente.
 - Ce fut peu après que l’Amirauté fit exécuter par la maison Rennie, de Londres, des machines analogues, c’est-à-dire à deux cylindres et manivelles à 90 degrés, avec receiver chauffé du
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 - système Cooper des corvettes Briton et Thetis, qui eurent un plein succès.
 - La réussite de ces divers essais et le développement de l’emploi de la double expansion dans la marine marchande (1) engagèrent l’Amirauté à nommer une Commission chargée d’étudier la question. Cette Commission déposa son rapport en juillet 1871; en voici les conclusions :
 - « L’adoption de la machine compound amènera une certaine augmentation du port et de la capacité utiles des navires dans le service de Sa Majesté. Cette forme de machines a été déjà employée sur plusieurs des navires de la Marine Royale et son application est depuis peu devenue générale dans la marine de commerce ; aussi l’économie de combustible qui a été constatée constitue pour la Commission un argument décisif. En effet, cette économie se traduit par les avantages suivants : possibilité d’augmenter l’épaisseur du cuirassement, d’accroître la vitesse, de réduire les dimensions et le coût des navires et enfin d’augmenter les parcours. La Commission n’hésite donc pas à recommander l’emploi général des machines compound pour les bâtiments de guerre à construire et la transformation des machines actuelles dans les cas où cela pourrait se faire sans trop de difficultés ou de dépenses.
 - - » Dans l’étude des machines de ce genre, on devra s’attacher à réduire le plus possible les résistances passives en équilibrant les moments de rotation autour des arbres. On devra également disposer les appareils de manière à avoir le moins de hauteur possible. »
 - L’opinion du professeur Rankine, qui faisait partie de la Commission et qui était grand partisan de la machine compound, paraît avoir exercé une influence considérable dans les conclusions de ce rapport. En dépit d’une opposition formidable de la part des partisans des machines simples, ces conclusions furent adoptées par l’Amirauté et l’emploi de la machine compound fut immédiatement généralisé dans la marine royale.
 - Nous allons voir maintenant comment les choses se sont passées en France,
 - Benjamin Normand, né au Havre en 1830, fils aîné d’Augustin Normand, constructeur de navires, et frère d’Augustin Normand, qui succéda à son père et mourut en 1906, a joué un rôle consi-
 - (1) La compagnie Cunard avait introduit la machine compound dans ses paquebots en 1870.
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 - dérable dans l’introduction en France de la double expansion dans la marine. Il débuta par des inventions remarquables dans les machines à travailler le bois, notamment des scies à chantourner les membrures de navires d’après un gabarit donné, pour lesquelles 11 prit son premier brevet, à la date du S novembre 1852, il avait alors vingt-deux ans; ces machines furent adoptées dans les arsenaux; il porta ensuite son attention sur les machines motrices ; après des tentatives infructueuses dans le domaine des moteurs à air chaud, il s’attacha à l’étude de l’emploi de la vapeur. Son premier brevet est daté du 26 juin 1856, n° 28278; il visé des perfectionnements dans l’emploi de la vapeur appliquée aux machines motrices et dans les appareils pour en opérer la condensation. Ce brevet comprend la séparation de l’eau entraînée, le chauffage des pistons, celui de la vapeur entre les deux cylindres des machines dites de Woolf et la condensation de la vapeur par surface. Les dessins annexés représentent un condenseur à surface, des emmanchements de tubes, un cylindre à enveloppe avec piston chauffé, etc. Aucune allusion n’y est faite à l’emploi de cylindres de volumes différents-avec manivelles à 90 degrés. Aussi la revendication que nous avons trouvée dans une brochure formulée comme suit: « B.Normand a découvert et fait breveter la machine compound en 1856, » ne repose-t-elle sur aucune base.
 - Le brevet suivant de B. Normand date du 9 mars 1860, n° 44267 ; il est relatif à la surchauffe de vapeur à basse pression par le moyen de vapeur à haute pression produite dans une chaudière spéciale à foyer indépendant. Nous avons parlé de ce système, qui reçut son unique application sur le remorqueur du Havre Y Alcide, dans la première partie de ce travail (voir Bulletin de septembre 1908, page 461).
 - Un brevet du 25 mai 1861, n° 49816, décrit des perfectionnements aux dispositions générales et particulières des machines, telles que garnitures, condenseurs et autres parties accessoires des machines. On y trouve des descriptions de réfrigérants et condenseurs, d’une chaudière à basse pression servant de réservoir intermédiaire pour une machine à deux cylindres inégaux, la combinaison des diverses parties constituant l’appareil moteur dans un bâtiment muni d’une machine à détente en cylindres successifs, la vaporisation ayant lieu à haute pression avec de l’eau distillée et la distillation de l’eau de mer s’effectuant dans une chaudière à basse pression servant de réservoir intermé-
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 - diaire entre les deux cylindres. La condensation se fait dans le système monhydrique. Les dessins représentent la chaudière et l’indication sommaire d’un appareil à deux cylindres de diamètres différents, avec manivelles à 90 degrés.
 - Une addition en date du 17 mars 1862 est-relative à des détails secondaires, tels que garniture en briques pour foyer de chaudière tubulaire et mode de nettoyage des tubes par un jet de vapeur.
 - Un brevet du 20 juillet 1863, n° 59474, portant pour titre « Perfectionnements dans les machines à vapeur à deux ou plusieurs cylindres », revendique des perfectionnements se rattachant au système nouveau de fonctionnement de la vapeur par détente dans des cylindres d’inégales dimensions et en nombre multiple à mouvement non simultané des pistons, avec séchage et surchauffe intermédiaires, système décrit dans les brevets du 26 juin 1856, du 9 mars 1.860, du 25 mai 1861 et suivant celui demandé le 11 février 1860 par M. P. "Verrier, de Marseille dont l’exploitation a été réunie à celle des privilèges qui lui (B. Normand) ont été accordés personnellement et définie « Machine Woolf sans points morts ».
 - Le brevet décrit une machine de bateau à roues comportant un cylindre à haute pression vertical oscillant placé sous l’arbre et un cylindre à basse pression horizontal ou à peu près attelés sur la même manivelle. Une addition du 14 juin 1864 décrit une machine demi-fixe à deux cylindres, placés horizontalement sur la boite à feu d’une chaudière type de locomotive. Une autre addition datée du 14 avril 1865 décrit une machine fixe avec les cylindres verticaux renversés, du type dit à pilon. Ces deux modèles de machines devaient travailler avec condensation.
 - La première application faite par Normand du système à double expansion avec manivelles à 90 degrés et réservoir intermédiaire remonte à 1860 ; elle fut faite sur le Furet. Nous nous souvenons qu’au cours de 1860 nous visitions les chantiers Normand au Havre sous la conduite de notre très regretté collègue Augustin Normand qui nous montra, en cours d’ajustage, des cylindres destinés à une machine de bateau sur laquelle son frère Benjamin, absent ce jour-là, appliquait des idées à lui personnelles. C’étaient les cylindres de la nouvelle machine du Furet.
 - Le Furet était un petit bateau en fer à roues construit aux chantiers Normand en 1855 et muni d’une machine oscillante de
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- - John Penn. Il avait été commandé par la Société des bateaux omnibus de la Seine pour desservir les rives de ce fleuve dans la traversée de Paris. Il devait y avoir une vingtaine de ces bateaux, mais il n’en fut fait que deux, l’entreprise n’ayant pas réussi. Le premier, sous le nom de Furet, fut affecté à un service de voyageurs entre Rouen et le Havre pendant la belle saison et le second fut envoyé à Constantinople.
 - Benjamin Normand transforma la machine du Furet par la substitution aux cylindres actuels de deux cylindres inégaux, avec addition d’un réservoir intermédiaire chauffé par la vapeur et le remplacement de la chaudière à basse pression par un générateur type de locomotive fonctionnant à 5 kg de pression. Nous ne pouvons mieux faire d’ailleurs que de citer à ce sujet les termes d’un rapport de H. Tresea à la Société d’Encourage-ment (T. 59, p. 740) :
 - « Les deux cylindres de la machine, du Furet ont été disposés pour fonctionner comme des cylindres de Woolf, seulement la vapeur, en sortant du petit cylindre et avant d’arriver au grand, se rend dans une capacité spéciale où elle est réchauffée par l’intermédiaire de surfaces métalliques en contact avec la vapeur de la chaudière ; ce réchauffage, limité ainsi quant à la température à laquelle la vapeur peut être amenée, suffit pour la sécher sans que pour cela sa pression soit sensiblement augmentée et elle est alors dans de meilleures conditions pour produire par sa détente un nouveau travail dans le grand cylindre.
 - » La condensation se fait aussi d’une manière nouvelle et toujours avec la même eau. A cet effet, cette eau est contenue dans une bâche garnie de nombreux tubes dans lesquels circule l’eau extérieure par le fait même du déplacement du navire. L’eau de la bâche condense la vapeur par injection sous l’action de la pompe à air et elle est ensuite ramenée dans cette même bâche mélangée avec la vapeur condensée. De cette manière, la condensation se fait comme d’ordinaire par injection et c’est seulement l’eau de condensation qui est refroidie dans la bâche dont il a été question et que l’on peut considérer comme une sorte de condenseur à surface (1).
 - » Ces dispositions fonctionnent parfaitement et, dans le double trajet de Paris à Asnières et retour, la machine n’a pas con-
 - (1) On voit qu’il s’agit là de la condensation monhydrique, dont nous avons longuement parlé dans la première partie de ces études.
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 - sommé plus de 100 kg de combustible, soit 2 kg par cheval nominal. »
 - Une Commission nommée par le Ministre de la Marine pour suivre les expériences du Furet appréciait dans les termes suivants les avantages de la nouvelle machine :
 - « Pour comparer la machine du Furet à nos machines marines actuelles, il vaut mieux considérer le rapport de la vapeur dépensée à la quantité de travail produite. Or sur le Furet ce rapport est très faible. Ainsi par chaque cheval indiqué on ne
 - trouve qu’une dépense de vapeur de..................... 6,52 kg
 - alors qu’elle est pour le Phélégthon. ........ 10,30
 - — YAlgésiras. ...................10,50
 - — le Croiseur ...................10,80
 - — le Fleurus.................' . 11,87
 - » En résumé, la Commission reconnaît qu’il y a des avantages économiques considérables à retirer de l’emploi de dispositions analogues à celles adoptées par M. Normand. »
 - Nous verrons plus1 loin quelles ont été les suites données à ce rapport, qui a paru dans le Mémorial du Génie Maritime, en février 1361.
 - Le succès de l’appareil moteur du Furet engagea peu après la maison Berlin, propriétaire de ce bateau, à faire opérer un changement analogue sur la machine d’un vapeur lui appartenant également et affecté au service des voyageurs entre Rouen et La Bouille. Nous n’aurions pas parlé de ce cas, assez peu important en lui-même, s’il ne comportait quelques faits intéressants.
 - Le bateau VUnion n° Y, dont il s’agit, était un bateau du système conoïde, c’est-à-dire à fuseaux, construit vers 1845 par Cavé et dont nous avons dit précédemment un mot. La coque était constituée par deux flotteurs en tôle de 43 m de longueur sur 1,80 m de largeur et 1,75 m de creux, écartés intérieurement de 3,30 m et terminés par des parties coniques.. La section transversale des flotteurs était celle d’un rectangle avec la partie inférieure curviligne. Ces flotteurs étaient reliés ensemble et supportaient une plate-forme de 7 m de largeur sur laquelle étaient établis les appareils moteurs et les installations destinés à recevoir les passagers : Y Union portait environ 600 personnes. La propulsion s’opérait par une roue à aubes placée entre les flotteurs à peu près au milieu de la longueur et dont l’arbre était actionné de chaque côté par un cylindre oscillant horizontal du système Gavé, marchant sans condensation et placé sur le pont. La vapeur était
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 - fournie à la pression de 5 kg par trois chaudières à bouilleurs installées sur le pont dans un massif de maçonnerie du type représenté dans le Bulletin d’août 1908, figure 104. Il n’est pas sans intérêt d’indiquer ici que VUnion coula le 11 juillet 1852, à 10 heures du soir en accostant au quai de Rouen à son retour de La Bouille. Le poids des passagers se pressant pour débarquer lit incliner fortement le bateau, et le flotteur du côté de la terre se remplit d’eau par un trou d’homme pratiqué à la partie supérieure et qu’on avait négligé de fermer. Par un hasard extraordinaire, toutes les personnes tombés à l’eau purent être sauvées et il n’y eut aucune victime.
 - La transformation opérée plus tard, en 1861, par B. Normand consista dans le remplacement de l’une des deux machines à haute pression par un appareil à basse pression formé d’un cylindre horizontal fixe attaquant par une bielle la manivelle de l’arbre de la roue et recevant la vapeur du cylindre oscillant à haute pression, d’un condenseur à injection et d’une pompe à air actionnée par la tige du grand cylindre. Les chaudières furent laissées telles quelles. Cette transformation très peu coûteuse réussit aussi bien que la précédente et V Union marchait encore vers 1870 en réalisant une très notable économie de combustible sur sa consommation antérieure.
 - Nous citerons encore, parmi les premières applications faites par B. Normand, la transformation des machines de Y Albert, vapeur à hélice de la Compagnie des Bateaux du Nord avec condensation monhydrique, et de Y Éclair de la Compagnie des Bateaux du Havre à Honfleur. Des expériences sur les consommations de ce bateau transformé et de YOrne, vapeur semblable non modifié, ont été faites en juillet 1863 par Lecœuvre et Tresca et sont rapportées dans les Annales du Conservatoire des Arts et Métiers, t. IV année 1863. Nous rappellerons que ces consommations ont été trouvées de 1,59 kg par cheval indiqué et par heure pour Y Éclair et de 2,49 kg pour YOrne, ce qui donne une économie de 36 0/0 en faveur du premier.
 - A côté de ces transformations, B. Normand construisit un certain nombre de ^machines neuves, entre autres pour le Duguay-Trouin naviguant sur la Rance, le Commerce, remorqueur à hélice de la Chambre de Commerce de Caen, et le François 7er, de la Compagnie des Bateaux d’Honfleur. L’appareil moteur de ce dernier, construit en 1865, avait une disposition particulière dont nous avons déjà dit un mot. Il comportait un cylindre à haute pression
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 - oscillant et vertical dans sa position moyenne de 0,800 de diamètre et un cylindre à basse pression faiblement incliné de 1,280 m, rapport de volumes 2,55 m, agissant tous deux sur la même paire de manivelles (fig. 66):, la course commune était de 1 m. La vapeur était fournie à la pression, de 3 kg effectifs par deux chaudières cylindriques tubulaires à retour de flamme avec enveloppes en tôle d’acier. Pour 550 ch de puissance indiquée, réalisée à la vitesse de 52 tours par minute, le poids par cheval
 - ' Condenseur
 - Fig. 66. — Machine à roues de B. Normand (1863).
 - ressortait à 30 kg pour le métal et 20 kg pour l’eau, soit en tout 50 kg. Le poids total de l’appareil moteur avec les roues était de 104 kg par cheval indiqué.
 - Ce modèle fut employé par B. Normand sur plusieurs bateaux à roues, notamment le Jean-Guiton et VAuffredy du port de La Rochelle, le Luzitano, du port de Lisbonne, etc.
 - Il n’est pas sans intérêt de dire ici que cette forme de machines avait été proposée vingt ans avant par des inventeurs du nom de Boudène et Gauthier, de Paris, qui prirent un brevet français à la date du 18 février 1843, n° 7731, pour la réunion d’une machine verticale oscillante et d’une machine fixe horizontale sur la même manivelle, cette disposition ayant pour objet d’amener une réduction de poids et d’emplacement. La machine était dans l’axe longitudinal du bateau et on plaçait de chaque côté une chaudière type de locomotive. Les deux cylindres recevaient chacun directement la vapeur de la chaudière. La figure 67 représente la disposition générale.
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 - A peu près à la même époque, Zander, Ingénieur suédois, dont nous avons parlé plus haut, décrit dans une patente anglaise du 8 novembre 1842, une machine à double expansion dans laquelle un cylindre oscillant à haute pression décharge sa vapeur dans un cylindre fixe à basse pression relié au précédent par des manivelles à 90 degrés.
 - L’application que fit Normand de ce type était heureuse et fut couronnée de succès. Nous avons indiqué, dans la Chronique de juin 1896, que des machines semblables avaient été faites depuis
 - Fig. 67. — Ancien brevet de machine pour bateau (1843).
 - en Angleterre, notamment pour le paquebot de l’île de Man Queen of lhe North, construit en 1895 par la maison Laird, de Bir-kenhead.
 - B. Normand continua pendant plusieurs années à faire des machines neuves et à transformer d’anciens appareils. Il paraît, dans les dix'ou douze premières années à partir de 1860, avoir appliqué ces dispositions sur une trentaine d’appareils moteurs de bateaux de diverses puissances qui eurent tous un succès complet.
 - Il fit aussi des machines fixes et demi-fixes ; dans çes dernières (fig. 68) les cylindres étaient placés horizontalement sur la boite à feu d’une chaudière de locomotive. La vapeur, pour passer de l’un à l’autre, traversait un tube en cuivre baigné à l’extérieur dans la vapeur de la chaudière. Ces machines, mar-
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 - chant à condensation, étaient très économiques, dépensant de 1,20 à 1,30 kg par cheval au frein pour des forces de 15 à 25 ch ; elles furent très employées dans la région normande, surtout comme moteurs de secours pour des usines hydrauliques (1). Les moteurs fixes étaient généralement à cylindres verticaux: les uns avaient les cylindres placés en contre-bas du sol avec l’arbre commandé par une bielle en retour ; d’autres rentraient dans la disposition dont il va être question.
 - Fig. 68. — Machine compound demi-iixe de B. Normand (1861).
 - Le constructeur dont nous parlons établit un type de machines à pilon pour navires à hélice présentant des dispositions très intéressantes (fig. 69) et qui fut appliqué pour la première fois, croyons-nous, en 1867, sur le Morlaix, de 350 ch indiqués, de la Compagnie des Bateaux du Finistère. L’arbre à trois coudes reposait sur quatre paliers faisant partie de la plaque de fondation, sur laquelle s’élevaient quatre flasques creuses portant venues de fonte les glissières des coulisseaux. Ces flasques soutenaient le bloc des cylindres. Ceux-ci étaient séparés par une caisse contenant le réchauffeur intermédiaire formé d’un faisceau tubulaire dans lequel circulait de la vapeur vive. Le grand tiroir était contenu dans cette caisse, tandis que le petit était à l’extérieur, sur le côté du cylindre correspondant. Les bielles motrices actionnaient
 - (1) C’est à l’occasion de l’installation en 1863 d’une machine demi-fixe de B. Normand dans un établissement industriel appartenant à un de nos parents et situé dans une ville manufacturière de la Seine-Inférieure que nous entrâmes en relations suivies avec ce constructeur. Nos idées se trouvèrent ainsi dirigées sur la question de la double expansion qui devint l’objet d’études approfondies de notre part èt à certaines applications de laquelle s’est trouvée consacrée la plus grande partie de notre carrière.
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 - les coudes extérieurs, tandis que le coude central commandait la pompe à air au moyen d’un balancier de renvoi. Ce type simple et compact fut appliqué à un certain nombre de bateaux, dont le François-!*r, le Vauban, le La Fontaine, etc., de la maison
 - Quesnel, du Havre, la Fauvette, yacht de notre regretté collègue Pérignon(l), et enfin, en 1872, le Belgrano, avec un condenseur
 - à surface.
 - Nous n’irons pas plus loin dans cette énumération, nous indiquerons seulement que B. Normand a réalisé le premier l'application pratique de la triple expansion à la machine à vapeur ; nous reviendrons plus loin sur ce point, bien qu’il se trouve en dehors de la période sur laquelle portent nos recherches.
 - En somme, Benjamin Normand a eu le grand et incontestable mérite d’avoir déterminé en France le courant qui a conduit à l’adoption définitive de la machine à expansion multiple dans la marine. Eugèn'e Fla-
 - Fig. 69. — Machine à hélice de B. Normand (1867) •
 - chat, dans la séance de notre Société du 4 décembre 1867, lui rendait justice en ces termes significatifs : « Il est notoire que Benjamin Normand est seul en » droit de réclamer en France le mérite d’avoir distingué la voie » nouvelle et d’avoir lutté avec acharnement pour la faire pré-» yaloir. »
 - Ayant suivi de très près, pendant plusieurs années, les travaux
 - (i) Nous rappellerons qu’à l’inauguration du Canal de Suez, en 1869, la Fauvette était le seul navire du cortège officiel porteur d’une machine compound.
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 - de B. Normand, nous croyons pouvoir dire que la régularité des succès techniques obtenus par ce constructeur a tenu en grande partie au soin avec lequel il évitait de tomber dans les exagérations de pressions, de nombre et de rapports de volumes de cylindres. Il ne recherchait pas une excessive réduction de la consommation de combustible, préférant avec raison faire des machines aussi simples que possible, exemptes de dispositions compliquées et délicates, telles que surchauffeurs, chaudières spéciales, etc., entraînant des chances d’accidents, des réparations et des chômages qui fatiguent le personnel et rebutent les armateurs. Aussi ses machines conservaient-elles en service les résultats obtenus aux essais, ce qui n’a pas toujours été le cas, comme on a pu s’en rendre compte par ce qui précède.
 - On constate avec tristesse que l’homme éminent dont nous nous occupons ne fut pas récompensé de ses travaux, il ne reçut pas les encouragements qu’il eût pu attendre. Il faut bien le dire, son caractère entier et dépourvu de toute souplesse et son franc-parler excessif avaient détourné de lui bien des sympathies et lui avaient même valu de puissantes inimitiés qui pesèrent sur toute sa carrière. Il était loin, d’ailleurs, malheureusement, de joindre aux talents de l’Ingénieur les qualités de l’homme d’affaires et, dès lors, il lui était bien difficile de réussir au point de vue financier. Après s’être débattu pendant la dernière partie de son existence dans des embarras pécuniaires, il mourut, en 1888, à Rouen, aigri, découragé et dans une situation très gênée, pour ne pas dire plus. La Société d’Encouragement pour l’Industrie Nationale, par un hommage tardif, sur un rapport de notre ancien Président de Gomberousse, décerna à Normand son grand prix de 12000 f, qui fut remis à sa veuve et à ses enfants, restés dans une situation précaire (l).
 - On ne peut mieux comparer B. Normand qu’à Trevithick, car leurs qualités, leurs défauts, leur carrière et leur fin présentent la plus grande analogie : ils moururent presque exactement au même âge, Trevithick à soixante et un ans et Normand à cinquante-huit. Pour ces deux grands mécaniciens, la postérité sera plus juste que ne l’ont été leurs contemporains. De même que nous avons donné le portrait du premier dans notre travail
 - (1) Chose singulière, dans ce rapport, de Comberousse mentionne le brevet d’André Kœchlin de 1831, mais ne cite pas le nom de Rœntgen, le véritable auteur de ce brevet, bien-qu’il parle de notre rapport au Congrès international de Mécanique appliquée de 1889, où les titres du constructeur hollandais sont indiqués tout au long.
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 - précédent, nous faisons figurer le portrait du second en tête du présent mémoire.
 - Nous ne saurions quitter ce sujet sans appeler l’attention sur l’exemple unique, assurément, que présente la famille Normand de sept générations se succédant depuis 1688, dans l’exercice de l’industrie de la construction navale, d’abord àHonfleur, puis au Havre. Il nous a été donné de connaître personnellement Augustin Normand, mort en 1871, son fils cadet Jacques-Augustin, qui fut lauréat et membre du Comité de notre Société, mort en 1906, et son petit-fils Augustin, notre collègue actuel, qui est à la tête des chantiers du Havre. Nous ne parlons pas de Benjamin, qui avait quitté la maison en 1865 pour s’établir à son compte.
 - Si l’on doit admettre, comme nous venons de le dire, que Normand, a joué un rôle capital dans l’introduction définitive de la double expansion dans la marine, il serait cependant injuste de ne pas mentionner, à côté de son nom, ceux de quelques constructeurs qui ont tenté avec plus ou moins de succès la solution de ce problème.
 - Nous citerons d’abord Pierre Verrier qui, sans autre point de départ qu’une instruction très élémentaire reçue à l’école des frères de Condrieu (Rhône), son pays natal, devint un mécanicien distingué. En voyant un bateau à vapeur remonter le Rhône, il sentit s’éveiller en lui le désir de connaître le mécanisme qui faisait mouvoir ce bateau et son fonctionnement ; il obtint d’être embarqué comme soutier et, grâce à un travail acharné, il arriva à Remploi de mécanicien.
 - Utilisant tout son temps disponible à l’étude des machines, il fut frappé de ce fait qu’on laissait échapper la vapeur sans en retirer tout l’effet qu’elle était susceptible de produire et il chercha à améliorer le fonctionnement par l’accroissement de la pression et le prolongement de la détente avec l’emploi de cylindres successifs. Il formula ses idées dans un brevet à la date du 11 février 1860, n° 24458, pour une machine à contre-pression et à grande détente. Il décrivait sous ce titre singulier une machine à. deux cylindres inégaux avec manivelles à 90 degrés et réservoir intermédiaire placé sur la chaudière et chauffé par les gaz de la combustion avant leur arrivée à la cheminée. Nous avons indiqué qu’il contracta une association momentanée avec B. Normand et que quelques machines faites, vers 1862, par ce dernier, portaient la mention : « Système Normand et Verrier »,
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 - et nous renverrons à ce que nous avons dit dans le Bulletin de septembre 1908, page 479.
 - Verrier fit, croyons-nous, quelques essais à Marseille, mais ne s’y trouvant pas encouragé, il alla à Gênes et eut la chance de convaincre les directeurs de la Compagnie de navigation Rubattino de l’avantage de son système; il transforma en machines com-pound à réservoir intermédiaire réchauffé plusieurs machines des paquebots de cette Société. A l’exemple de Boulton et Watt, il demandait comme rémunération une partie de l’économie de charbon réalisée et se procura ainsi des bénéfices très importants, malgré les fréquentes contestations que faisait naître son caractère difficile.
 - Après 1870, Verrier revint à Marseille et s’y occupa de transformations de machines fixes et marines. Une de ses dernières fut, en 1876, celle de la machine du vapeur Coromandel, à quatre cylindres inclinés à basse pression, consistant dans l’introduction de chemises rapportées dans deux des cylindres et le remplacement des chaudières par des générateurs en forme de 8 contenant dans la partie inférieure trois foyers circulaires et dans la partie supérieure le faisceau tubulaire ; à la rencontre des deux parties circulaires étaient des tirants horizontaux; c’était, sous une forme plus accentuée, la disposition générale représentée sur la figure 90 de notre précédent travail. Ges chaudières à retour de flamme étaient timbrées à 9 ou 10 kg. Verrier prit à cette époque des brevets pour la triple et la quadruple expansion, un, entre autres, à la date du 4 juillet 1874, n° 103961, mais il ne paraît pas en avoir fait d’applications. Nous devons la plus grande partie des détails qui précèdent à M. Glaize, constructeur au Havre, ancien collaborateur de Verrier, et nous sommes heureux de lui adresser ici le témoignage de notre gratitude.
 - Gâche, constructeur bien connu de machines de bateaux, à Nantes, fit, en 1862, pour le vapeur Comtesse-Luba, de ce port, un appareil assez compliqué qui avait fait l’objet d’un brevet à son nom en date du 4 juillet 1859, sous le numéro 23614. Cet appareil comportait deux machines complètes à deux cylindres verticaux l’un sur l’autre, le petit en dessous; les tiges communes aux deux pistons actionnaient des balanciers supérieurs commandant par bielles les manivelles d’un arbre portant une roue dentée engrenant avec un pignon calé sur l’arbre de l’hélice. La vapeur, à la pression de 2,50 kg effectifs, était surchauffée à 160 degrés et la condensation, se faisait par injection.
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 - Des expériences faites par Lecœuvre et Tresca et rapportées dans le volume II des Annales du Conservatoire des Arts et Métiers ont donné, pour 260 ch indiqués, une consommation de combustible de 1,10 kg environ par cheval-heure. Mais, si les résultats économiques étaient satisfaisants, la puissance réalisée fut insuffisante pour assurer au bateau la vitesse prévue et ce fut un insuccès; bailleurs, la disposition compliquée de cette machine n’avait rien qui pût la recommander. Nous signalerons, à titre de curiosité, que les pistons étaient chauffés par la vapeur.
 - Nous avons vu plus haut que le rapport de la Commission nommée par le Ministre de la Marine pour suivre les expériences du Furet concluait à l’adoption de dispositions analogues à celles employées par Normand. A la suite de ce rapport, la Marine se hâta de faire construire aux ateliers Mazeline une machine à trois cylindres égaux, un admetteur au milieu et deux détendeurs, un de chaque côté du premier (fig. 10), avec réservoir
 - intermédiaire, manivelles à 120 degrés et légère surchauffe de la vapeur, machine qui fut montée dès le commencement de 1862 sur le transport le Loiret.
 - Le succès de cet appareil amena la commande immédiate à la même usine de deux autres de 950 ch de puissance nominale, ayant trois cylindres de 2,10 m de diamètre et 1,30 m de course développant 3 600 à 4 000 ch indiqués à 55 à 60 tours avec de la vapeur à la pression de 1,50 kg effectifs légèrement surchauffée. Ces machines qui furent „ _A A)r ,. . „ , T. montées sur la frégate cuiras-
 - Fig. 70. — Machines type Dupuy-de-Lome t &
 - (1862). sée la Magnanime et sur une
 - autre consommaient environ 1,40 kg de charbon par cheval indiqué et par heure. Ce type fut largement employé dans la marine impériale, sous le nom de type Dupuy-de-Lôme.
 - Il ne fut toutefois pas accepté sans opposition et ses ad ver-
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 - saires, parmi lesquels se trouvait l’amiral Labrousse, estimaient que, sa principale qualité étant dans l’emploi de trois cylindres avec autant de manivelles calées à 120 degrés, on obtiendrait les mêmes résultats en introduisant directement la vapeur de la chaudière dans les trois cylindres et en y opérant une détente convenable. On construisit quelques machines sur ce principe jet les essais comparatifs faits entre les navires portant ces deux types de moteurs ne semblent pas avoir montré une bien sérieuse économie en faveur des machines à double expansion. Nous voyons, en effet, dans les tableaux annexés au grand ouvrage de Ledieu Les nouvelles machines marines, les consommations suivantes :
 - Valeureuse. Savoie. Suffren.
 - Machines à double expansion. 1,430 kg 1,417 kg 1,332 kg
 - Provence. Revanche. Gauloise.
 - Machines ordinaires 1,520 kg 1,420 kg 1,371 kg
 - C’est donc une consommation moyenne de 1,393 kg pour les premières et de 1,437 pour les secondes, soit une économie moyenne de 3,1 0/0, ce qui est à peu près insignifiant (1). On reprochait en outre à ces machines de ne pas pouvoir donner la même puissance maxima que les autres, n’étant pas disposées pour pouvoir fonctionner au besoin avec introduction directe aux trois cylindres.
 - On ne pouvait évidemment s’attendre à des résultats bien avantageux avec des rapports de volumes de cylindres de 1 à 2 et des pressions de 1,75 effectifs aux chaudières. En effet, dans ces machines, le taux de l’expansion, c’est-à-dire le volume final occupé par la vapeur comparé au volume admis ne dépassait pas 2,5 tandis que pour les machines Normand, il ne descendait pas au-dessous de 4,5 et atteignait, pour les machines anglaises dont nous avons parlé précédemment, les valeurs de 6 à 10.
 - La Marine continua à faire des machines de ce type pendant plusieurs années et on put en voir des exemplaires de grande puissance à l’Exposition Universelle de 1867, entre autres l’appareil en mouvement du Friedland de 950 ch de force nominale. Enfin, vers 1870, le Ministère de la Marine se décida à faire
 - (1) Dans un autre endroit de son ouvrage, Ledieu compare la consommation de 1,315 kg du Marengo avec celle de la Gauloise de 1,396 kg et en conclut à la supériorité économique de la machine à double expansion; on voit que cette supériorité se traduit par une valeur de 6 0/0, chiffre supérieur au précédent, mais encore très médiocre.
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 - quelques essais dans une voie plus rationnelle. Il commanda à l’usine Claparède à Saint-Denis une machine compound à pilon avec condenseur à surface et chaudières cylindriques à 4 kg de pression, qui fut installée sur la petite frégate en bois la Résolue. Les cylindres avaient 0,822 et 1,450 m de diamètre avec une course de 0,900 m, soit un rapport de 3, 1. La pression était de 3 kg effectifs. En développant 675 ch indiqués la consommation était de 1,20 kg environ par cheval-heure.
 - Un autre essai fut fait sur les navires à roues Y Antilope et le Petrel, qui reçurent des machines inclinées du Creusot à deux cylindres de 0,96 et 1,56 m de diamètre et 1,10 m de course, avec condensation par surface; la pression était de 4 kg effectifs et la consommation de 1,10 kg par cheval-heure. Ces diverses applications en même temps que la généralisation de l’emploi de la condensation par surface furent le point de départ de l’emploi définitif de la double expansion dans la Marine militaire française dans des conditions capables d’en assurer le succès.
 - La Marine de commerce n’avait pas attendu l’exemple officiel. En 1868, la Compagnie Générale Transatlantique commandait aux Chantiers de l’Océan trois paquebots à deux hélices pour sa ligne du Pacifique, la Ville-de-Bordeaux, la Ville-de-Brest, et la Ville-de-Sainl-Nazaire. Les machines à pilon avaient des cylindres de 1,08 et 1,80 m de diamètre avec 0,90 m de course, rapport de volumes 2,75, manivelles à 90 degrés. La pression était de 2,5 kg effectifs. En développant 1 800 ch à 70 tours par minute, la consommation était de 1 kg environ par cheval-heure.
 - Les Messageries Impériales avaient commencé à la même époque à construire des machines à pilon à trois cylindres accolés, le petit entre les deux grands avec manivelles à 120 degrés, dont les premières furent montées sur les paquebots Amazone, Gironde, Sindh, etc.
 - Des constructeurs de Zürich, la maison Escher, Wyss et Cie, firent beaucoup pour le développement de la double expansion dans la navigation, non seulement par le grand nombre d’applications qu’ils exécutèrent, mais peut être aussi par la publicité qu’ils lui donnèrent dans les grandes Expositions de 1862 à Londres et 1867 à Paris.
 - Ils débutèrent en 1859, par une machine à deux cylindres a balanciers latéraux (fig. T 4) installée sur le Mercure, petit remorqueur à roues du lac de Genève. Les cylindres avaient 0,381 et 0,508 m de diamètre avec des courses respectives de 0,584 et
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 - 0,915 m. La pression était de 4 kg effectifs. A 42 tours de l’arbre par minute, la puissance indiquée était de 60 ch environ et la
 - Fig. 71. — Machine du Mercure par Escher, Wyss et Cie (1859).
 - consommation de 1,25 kg par cheval-heure. L’appareil ne comportait qu’une seule machine. Le même système fut appliqué
 - Fig. 72. — Machine de bateau par Escher Wyss et Cio (1861).
 - peu après sur les bateaux Lariano du lac de Gôme et Stadt Bern du lac de Thoune de plus grande puissance avec machines doubles.
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 - En 1862, ces constructeurs exposaient à Londres une machine qui attira vivement l’attention. Elle comportait deux appareils formés chacun de deux cylindres accolés inclinés (fig. 7%) et ayant leurs tiges articulées à un balancier duquel partait la tête delà bielle motrice. Les petits cylindres avaient 0,381 m de diamètre et 0,609 m de course, et les grands 0,545 m et 0,909 m, ce qui donnait un rapport de volumes de 1 à 3,5. La pression était de 3,5 kg effectifs. La pompe à air était mue par une machine indépendante marchant à 60 tours par minute et dont l’échappement était envoyé dans la cheminée pour activer le tirage.
 - Cette machine, tournant à 40 tours, développait 180 ch indiqués. Cette disposition fut appliquée sur quelques bateaux des lacs suisses, mais fut bientôt remplacée par une autre beaucoup
 - Fig. 73. — Machine de bateau par Escher Wyss et Ci0 (1864).
 - plus simple (fîg. 73) ne comportant que deux cylindres inclinés placés l’un à côté de l’autre et actionnant directement des manivelles à 90 degrés (1). Une de ces machines était exposée à Paris en 1867, sous un hangar du parc; elle fut très remarquée du public compétent, mais, par oubli probablement, ne fut pas même mentionnée dans les rapports du jury. Les cylindres avaient 0,546 et 0,868 m de diamètre et 1 m de course, ce qui fait un rapport de volume de 1 à 2,5 ; avec de la vapeur à 3 kg . de pression effective et 44 tours par minute, elle pouvait développer 300 ch indiqués.
 - (1) Il y a une patente anglaise pour ce genre de machines, à la date du 7 octobre 1865, n° 2587, au nom de John Howard, communication de Matthew Murray Jackson, ngénieur en chef de la maison Escher-Wyss, de Zurich.
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 - Il faut dire que cette disposition de cylindres inclinés à bielle directe était à peu près la seule convenable pour des bateaux à roues à faible creux ; les cylindres oscillants, en effet, se prêtent mal à l’application de la double expansion en ce que la totalité de la vapeur employée doit entrer par un tourillon du cylindre à haute pression et sortir par un tourillon du cylindre à basse pression, ce qui conduit, dans les puissantes machines, à des dimensions énormes allant pour l’intérieur du tourillon d’évacuation à 0,913 m, diamètre qu'on rencontrait dans les machines des paquebots de la compagnie Zeeland naviguant entre la Hollande et l’Angleterre il ya vingt-cinq ans. Les cylindres avaient 1,32 m et 2,63 m de diamètre et 2,133 m de course pour 3 600 ch indiqués. Ce sont les plus grandes machines compound oscillantes qui aient été faites.
 - Les constructeurs dont nous parlons ont fait un nombre considérable de ces machines pour la navigation des lacs suisses et italiens, du Danube et du Rhin; pour les petites puissances ces machines étaient généralement à cylindres oscillants verticaux et pour les grandes, allant à 1 000 ch indiqués et plus, à cylindres inclinés (1). Les machines à hélice étaient verticales à pilon. Mais elles présentaient toutes la particularité de n’avoir pas d’autre réservoir que le tuyau de communication entre les cylindres et pas de réchauffage intermédiaire, les constructeurs estimant qu’on doit opposer le moins de résistance possible au passage de la vapeur d’un cylindre à l’autre. Une extrême simplicité caractérisait ainsi le système de cette maison et ses machines compound n’avaient pas d’autre différence avec les machines ordinaires que les diamètres différents des deux cylindres. Il est juste de faire remarquer qu’elles avaient le très grand avantage de n’avoir pas à compter avec l’emploi de l’eau de mer.
 - Le rôle de la maison Escher, Wyss et Cie a été très important dans l’introduction de la double expansion dans la navigation intérieure. On en jugera par le petit tableau que nous donnons ici et qui indique, année par année, entre 1839 et 1872, le nombre et la puissance nominale des machines de bateaux à double expansion faites par elle, ce qui représente plus de 20000 ch indiqués.
 - (1) Nous citerons comme exception la machine à deux cylindres oscillants verticaux de 0,960 et 1,470 m de diamètre et 1,100 m de course du vapeur Winkelried, du lac de Genève, construite en 1870 et encore en service, qui développe 700 ch indiqués à 42 tours par minute.
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 - Années. Années.
 - Report. . . 19 machines 935 ch
 - 1859 1 machine 25 ch
 - 1860 1 — 40 —
 - 1861 1 — 40 —
 - 1862 2 — 105 —
 - 1863 2 — 75 —
 - 1864 6 — 240 —
 - 1865 6 — 410 —
 - 19 machines 935 ch
 - 1866 5 machines 536 ch
 - 1867 7 — 435 —
 - 1868 9 — 392 —
 - 1869 12 — 865 —
 - 1870 15 — 940 —
 - 1871 15 — 930 —
 - 1872 9 — 695 —
 - 91 machinés 5728 ch
 - L’introduction de la double expansion dans la pratique de la maison Escher, Wyss paraît due à son Ingénieur en chef, M. Murray Jackson, d’origine anglaise et de la famille des anciens constructeurs de Leeds, qui fut ensuite Ingénieur en chef de la Compagnie de navigation à vapeur du Danube.
 - Nous ne saurions oublier de signaler ici un fait qui a démontré directement les avantages des machines des constructeurs dont nous venons de parler. La maison Sulzer frères, de Win-terthur, qui faisait depuis longtemps des machines et des bateaux, crut pouvoir obtenir les mêmes résultats que ses concurrents par l’emploi de la haute pression, de la condensation et de la détente variable avec distribution perfectionnée appliquées sur des machines monocylindriques. Elle construisit un certain nombre de ces machines, entre autres celles de 500 ch indiqués des vapeurs Schwyz et Victoria du lac des Quatre-Cantons, mis en service en 1870. L’expérience ne fut pas heureuse, ces machines ne purent soutenir la comparaison avec les machines compound et ces constructeurs distingués ne tardèrent pas à se rallier à l’usage de ces dernières dont ils ont fait depuis un nombre considérable.
 - Bien queda question d’économie de combustible ait beaucoup moins d’intérêt à terre que pour la navigation, la double expansion, déjà très employée dans les moteurs fixes, prit un nouvel essor sous la forme de la machine à réservoir dans la période qui nous occupe. Ainsi l’Exposition de 1862 à Londres montrait déjà plusieurs spécimens intéressants de ces moteurs. On y voyait notamment une machine de Carrett, Marshall et Cie, de Leeds, avec deux cylindres horizontaux d’un rapport de volumes de 1 à 3 dont les pistons actionnaient des manivelles a 180 degrés.
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 - Une machine également horizontale de Walther May et Gi<?, de Birmingham, avait deux cylindres de 0,254 et 0,533 m de diamètre, soit un rapport de volumes de 1 à 4,4 et 0,610 m de course (fig. 14); les manivelles étaient à 90 degrés; entre les cylindres était placé un réservoir intermédiaire chauffé par la vapeur du système Gowper, dont nous avons parlé dans notre précédent travail (voir fig. 456).
 - Fig. 74. — Machine de Walther May et Cie (1861).
 - Nous citerons encore la machine Wenham; c’était une petite demi-fixe (fig. 15) avec deux cylindres horizontaux placés sur une chaudière tubulaire et marchant sans condensation. Cette machine, désignée par l’inventeur sous le nom de machine thermoexpansive, avait deux cylindres de 0,127 et 0,216 m de diamètre, dans le rapport par conséquent de 1 à 2,9 et 0,305 m de course; les manivelles étaient à 90 degrés et la vapeur, en passant du petit au grand cylindre, traversait un réchauffeur tubulaire logé dans la boîte à fumée.
 - Avec de la vapeur à 7 kg de pression effective et 120 tours du volant par minute, la machine développait 10,5 ch au frein en consommant 3,30 kg de combustible par cheval-heure, allumage
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 - compris et 2,85 kg allumage non „compris. Une machine du même genre, mais plus puissante, donnant 16 ch indiqués, ne dépensait que 2,1 kg par cheval indiqué, résultat favorable pour des machines sans condensation de faible puissance.
 - Nous avons vu plus haut que Normand ne s’était pas confiné entièrement dans la construction des machines marines et qu’il avait fait aussi, dès 1862, des appareils fixes et demi-fixes à deux cylindres avec manivelles à 90 degrés de 15 à 50 ch de force. Il en exposait un de 30 ch à Paris en 1867.
 - Fig. 75. — Machine de Wenham (1861).
 - Le Creusot entra un peu plus tard dans cette voie et construisit de beaux types de machinescompound à pilon; nos Collègues Weyher et Richemond et Chaligny et GuyotSionnest s’acquirent, on le sait, une réputation méritée dans la construction des machines fixes et demi-fixes à double expansion, et quantité d’autres maisons se livrèrent à cette fabrication, comme on put en juger à l’Exposition de Paris en 1878. *
 - Aussi n’est-ce pas sans quelque surprise que nous avons trouvé dans un rapport sur les machines à vapeur à l’Exposi-lion de 1889, figurant dans les publications du Congrès international de Mécanique appliquée, vol. II, page 24, rapport dû à un ancien président de notre Société, le passage suivant : « Les machines à plusieurs cylindres étaient peu connues en 1878 ; il y avait une foule de problèmes obscurs, proportions des cylindres, mouvements des pistons, etc. »
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 - Au cas où ce que nous avons dit précédemment ne suffirait pas à faire justice de cette singulière appréciation, nous invoquerons le passage suivant du rapport officiel sur l’Exposition Universelle de 1867, rapport antérieur de onze ans à l’Exposition de 1878 : « La tendance la plus remarquable est celle de l’emploi des machines à double cylindre, du système de Woolf; on les rencontrait déjà en grand nombre à l’Exposition de 1862, à Londres; aujourd’hui, elles sont plus nombreuses encore ». Nous pourrions renvoyer aussi au rapport que nous avons fait en collaboration avec nos collègues MM. Guyot-Sionnest et Liebaut, sur la machine à vapeur à l’occasion du Cinquantenaire de la Société. On y voit qu’à l’Exposition de 1878, les diverses variétés de machines à double expansion étaient très largement représentées.
 - Nous n’irons pas plus loin dans cet exposé, mais nous croyons utile d’appeler, en terminant, l’attention sur ce fait, c’est que, si la turbine à vapeur a réussi si bien et si rapidement, au point de menacer sérieusement, au moins pour certaines applications, l’existence de la machine alternative, elle le doit, dans une large mesure, à l’emploi de l’expansion multiple réalisée par des turbines étagées.
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 - CHAPITRE Y
 - Les machines à triple et quadruple expansion.
 - Bien que l’introduction des machines à triple et quadruple expansion se soit produite dans une période postérieure à celles qu’embrassent nos recherches, il nous parait difficile de ne pas dire ici quelques mots sur ce progrès qui a très heureusement complété la double expansion.
 - L’idée d’effectuer la détente de la vapeur dans plus de deux cylindres successifs et par suite de pousser plus loin l’expansion sans rencontrer des conditions pratiques défavorables remonte à une époque déjà lointaine. Nous avons vu, en effet que cette idée avait été indiquée par Christian dans son Traité de Mécanique Industrielle, paru en 1823. Legris la mentionne dans ses ouvrages en 1827. Perkins l’expose d’une manière très explicite dans ses brevets remontant à 1827, mais il ne semble pas qu’il l’ait appliquée, bien que les pressions très élevées mises en usage par cet inventeur en justifiassent l’emploi.
 - Rœntgen, dans ses brevets de 1834, parle très nettement de la triple expansion, mais le genre de machines qu’il construisait, avec deux cylindres actionnant l’arbre des roues, ne se prêtait guère à ce mode de fonctionnement de la vapeur, et d’ailleurs l’intérêt de ce progrès ne pouvait être pleinement apprécié qu’à l’aide de connaissances plus avancées sur les avantages thermiques de la détente en cylindres successifs dont, à cette époque, bien des gens, même compétents dans la question, ne comprenaient pas encore l’intérêt.
 - Nous avons vu plus haut' qu’en 1837 Jonathan Dickinson patentait la réunion de trois machines complètes recevant successivement la vapeur. La même année, William Gillmann proposait uqe machine à triple expansion à cylindres concentriques.
 - En 1858, Humphreys décrit une machine à quadruple expansion composée de deux cylindres à fourreau formant quatre capacités croissantes; nous en avons parlé plus haut. La même
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 - année, Mac Naught, éminent mécanicien écossais, dont nous avons indiqué le système pour améliorer les anciennes machines à basse pression par l’addition d’un cylindre recevant la première action de la vapeur à haute pression, proposa des machines à quatre cylindres inclinés vis-à-vis et attelés deux à deux sur les manivelles de l’arbre.
 - Il y avait un cylindre à haute pression, un intermédiaire et deux cylindres à basse pression ; l’ensemble affectait une forme analogue à celle des machines de Randolph et Elder (fig. 58) et les machines étaient disposées pour fonctionner soit à double, soit à triple expansion. Il semble, d’après quelques indications trouvées dans les journaux anglais, que ce système aurait été appliqué entre 1860 et 1865, dans des filatures du Lancashire, mais ces renseignements sont très vagues.
 - Quoi qu’il en soit, on peut dire que la triple expansion a été réalisée pratiquement pour la première fois par Benjamin Normand en 1871.
 - Après une .étude approfondie de la question appuyée sur des observations faites dans sa pratique personnelle, cet Ingénieur réussit à faire l’application de ses idées sur le bateau n° 30 de la Compagnie des Bateaux-Omnibus de la Seine, mais la guerre vint interrompre les travaux effectués par la maison Scott de Rouen et ce n’est qu’en 1871 que la machine put être mise en service. Il ne s’agissait d’ailleurs, si nos souvenirs sont exacts, que d’une transformation (fig. 76) par l’addition d’un petit cylindre sur l’un des cylindres d’une machine corn-pound à pilon et d’un réchauffeur intermédiaire de la vapeur logé dans la boîte à fumée de la chaudière. On a pu voir pendant plusieurs années ce bateau faire son service le long des quais de Paris.
 - Cette modification fut suivie presque immédiatement d’une autre opérée dans les mêmes conditions par la’maison Scott sur l’appareil moteur du vapeur Faulconeer, du port de Rouen. Vint ensuite la machine du Montezuma construite celle-ci par les ateliers Nillus du Havre, également sur les plans de B. Normand.
 - La disposition adoptée dans ces machines était très simple et
 - Fig. 76.
 - Machine à triple expansion de B. Normand (1871).
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 - très convenable pour des transformations, mais elle avait l’inconvénient de donner des efforts inégaux sur les deux coudes de l’arbre ; aussi Normand fut-il conduit à dédoubler le petit cylindre en deux dont un sur chacun des autres cylindres.
 - Il fit ainsi les appareils moteurs des navires : Gabrielle, Corine, Albert (nouvelle machine), Eclair (nouvelle machine), J-B. Say, Pyroscaphe, etc., soit, paraît-il, une douzaine d’applications de la triple expansion jusqu’en 1880, toutes avec plein succès.
 - Le premier brevet de B. Normand pour les machines à triple expansion est du 7 septembre 1872 et porte le numéro 96 308; il serait donc postérieur aux premières applications de cet inventeur qui semblent avoir été plutôt des essais. Normand savait très bien que le principe de la triple expansion était depuis longtemps dans le domaine public et qu’il ne pouvait revendiquer que des formes et des dispositifs d’application. Il en décrit deux, l’une pour machines marines, l’autre pour moteurs fixes.
 - La première (fîg. 77) comprend quatre cylindres verticaux superposés deux à deux avec tiges de pistons communes agissant sur deux manivelles à 90 degrés. Trois de ces cylindres sont égaux et le quatrième est plus petit, c’est le cylindre à haute pression ; il est à la partie supérieure avec, à côté, le cylindre intermédiaire; les cylindres à basse pression sont sous les deux premiers. Les rapports de volumes sont sensiblement 1,3 et 6, Avec la détente au premier cylindre, l’expansion totale atteint 9 à 10 volumes. Entre le premier et le second cylindre, la vapeur passe dans un réchauffeur tubulaire placé à la base de la cheminée dans la boîte à fumée.
 - Le moteur fixe, décrit dans un certificat d’addition du 8 septembre 1873, comporte trois cylindres, dont deux placés horizontalement sont le cylindre à haute pression et l’intermédiaire ; leurs tiges sont reliées à une traverse du milieu de laquelle part
 - Fig. 77. — Brevet de B. Normand pour la triple expansion (1872).
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 - la bielle qui actionne le coude de l’arbre ; ce coude reçoit également la bielle du cylindre à basse pression vertical et renversé. Les rapports de volumes de ces cylindres sont 1, 3 et 10.
 - Enfin un dernier certificat du 29 août 1874 décrit une machine à quatre cylindres à pilon actionnant les roues à aubes par l’intermédiaire d’engrenages dans le rapport de 1 à 2 pour les bateaux à voyageurs et de 1 à 3 pour les remorqueurs.
 - L’inventeur a fait une application de cette disposition vers 1880 à deux bateaux dits Rapides du Rhône avec des rapports de cylindres de 1 à 2,23 et 3,60 obtenus avec un cylindre de 0,48, un de 0,72 et deux de 0,80 m, tous ayant 0,80 m de course ; ces cylindres étaient horizontaux ; la vapeur était fournie à 6 km de pression effective par deux chaudières de locomotives avec tirage forcé par ventilateur.
 - On sait peu de choses sur ces bateaux : voici quelques renseignements que nous devons à l’obligeance de notre collègue, M. P. Bony, de Lyon. Les coques en acier, de 90 m de longueur et 6,30 m de largeur, avec 0,90 m de tirant d’eau en charge, étaient très légères et un peu délicates ; le moindre frottement contre les bords ou les pontons les endommageait. Ces bateaux marchaient très vite et remontaient d’Arles à Lyon en douze heures.
 - Malgré les bons résultats obtenus, le service n’a pas duré un an et les bateaux ont été ensuite envoyés sur la Loire pour faire un service de voyageurs entre Nantes et Saint-Nazaire. Il semble qu’un au moins est venu plus tard à Paris et a fait quelque temps un service sur Saint-Cloud; nous croyons nous souvenir de l’avoir vu ensuite amarré au quai de Pile Saint-Louis; il a fini par être démoli ; nous ignorons le sort de l’autre.
 - Nous n’attachons que peu d’importance aux brevets pris pour • les applications de la triple expansion, mais nous sommes obligé de reconnaître que le brevet de Normand serait primé par un brevet d’importation pris à la date du 19 août 1872 sous le numéro 108 897 (la patente anglaise étant par conséquent antérieure) pour une disposition de machine marine à triple expansion. Cette machine (fig. 78) comportait. un cylindre vertical formant cylindre à haute pression et intermédiaire et un cylindre horizontal à basse pression ; les bielles de ces cylindres actionnaient un coude unique de l’arbre. Ce brevet est au nom de Loftus Perkins, petit-fils de Jacob Perkins dont nous avons parlé dans la première partie de ce travail et au commencement de celle-ci.
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 - Perkins fit un certain nombre d’applications de la triple expansion avec les pressions très élevées dont cette famille semble
 - s’être fait une spécialité. La plus connue est celle exécuté sur le yacht Anthracite en 1879. Nous renverrons à ce sujet à ce que nous en avons dit dans le Bulletin de la Société année 1880, vol. I, page 425, et nous nous bornerons à rappeler qu’avec des pressions initiales de 23 kg et des expansions de 34 volumes, la consommation par cheval-heure a varié entre 0,78 et 1 kg. On obtient des résultats encore plus avantageux sans recourir aux dispositions compliquées et aux pressions excessives employées par Perkins.
 - Les constructeurs anglais ne tardèrent pas à entrer dans la voie inaugurée par B. Normand et, dès 1873, la maison John Elder, de Glasgow, successeur de Randolph et Elder, exécuta sur les plans de A. G. Kirk devenu directeur de cette maison en 1870, après la mort de John Elder, les machines du Propontis, avec trois cylindres accolés et trois manivelles. Ces cylindres . avaient 0,584 — 1,041 et 1,575 m de diamètre avec 1,067 m de course, ce qui donnait des volumes successifs de 1-3,2 et 7,2; la pression de la vapeur était de 10,5 kg.
 - Ce navire, appartenant à la maison W. H. Dixon, de Liverpool, entra en service au commencement de 1874; on constata pour une puissance moyenne de 800 ch indiqués une consommation de combustible de 14 t par vingt-quatre heures, ce qui correspond à 0,75 kg par cheval indiqué et par heure.
 - La vapeur était fournie aux machines du Propontis par un générateur à tubes d’eau de Rowan et Horton qui ne donna pas satisfaction en service et qui fut remplacé par une chaudière marine ordinaire. Ge fait serait intéressant en ce qu’il montrerait que
 - Cylindre HP ^^Condmseur isurfar-e
 - Fig. 78. — Brevet de Perkins pour la triple expansion (1872).
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 - les machines à triple expansion ne nécessitaient pas l’emploi de chaudières spéciales à haute pression ; l’exemple de Normand n’était pas probant à ce point de vue, parce que ce constructeur n’employait que des pressions modérées ne dépassant pas 6 kg effectifs. Mais il semble que les choses ne se sont pas passées ainsi. En effet, nous trouvons, dans une notice sur A. G. Kirk parue dans les publications de Y Institution of Civil Engineers, vol. CXI, 1892-1893, page 381, le passage suivant très significatif : « En présence de l’insuccès de la chaudière à tubes d’eau et de l’impossibilité de faire, à cette époque (1), une chaudière marine ordinaire pour des pressions de 10,5 kg, on ramena la machine du Propontis au fonctionnement à double expansion avec un générateur du type courant fonctionnant à pression modérée. Cet échec contribua considérablement à arrêter pendant plusieurs années le développement de la triple expansion. » Les machines de Normand ne connurent pas de déboires de ce genre.
 - Taylor, à Newcastle, construisit, pour le Claremont, une machine à triple expansion disposée comme celles de Normand avec trois cylindres et deux manivelles, le cylindre à haute pression étant sur l’un des deux autres. Ces cylindres avaient des diamètres de 0,363-0,515 et 1,012 m de diamètre avec 0,84 m de course. Les volumes successifs se trouvaient ainsi dé 1-2,3 et 8,6; pour une pression initiale de 10,5 kg, les pressions moyennes sur les pistons étaient de 4,13 — 2,53 et 0,74 kg. La consommation de combustible se trouvait réduite à 0,6 kg par cheval indiqué et par heure.
 - A. G. Kirk fit quelques années plus tard pour Y Aberdeen une machine à triple expansion à trois cylindres accolés avec trois manivelles. Avec 9 kg de pression effective, la consommation fut trouvée également de 0,6 kg par cheval indiqué et par heure.
 - Nous citerons encore, parmi les machines à triple expansion faites par la maison Napier, sous la direction de Kirk, celles des vapeurs de la Compagnie Transatlantique Mexicaine, Mexico, Oaxaca et Tehuantepec, de 5000 ch, construites en 1884.
 - Il est certain que la machine à triple expansion, malgré les bons résultats obtenus, ne se répandit pas vite, car en 1885, c’est-à-dire onze ans après la construction de l’appareil du Propontis, tous les ateliers du Royaume-Uni n’avaient encore fait
 - (1) Ce fut l’emploi de l’acier qui permit d’aborder, avec la forme de chaudière marine tubulaire à retour de flamme et enveloppe cylindrique, des pi’essions qui arrivent aujourd’hui à 16 kg.
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 - que soixante-deux navires munis de machines à triple expansion, soit une moyenne de moins de six par an. Mais, dès cette époque, le mouvement en avant s’accentua avec une rapidité telle que les mêmes ateliers ne construisirent pas moins de quarante machines à triple expansion dans les six premiers mois de 1886. On comptait parmi elles les appareils moteurs des transatlantiques allemands Aller, Trave et Saale, provenant des chantiers Elder. La Compagnie Générale Transatlantique entrait en 1887 dans cette voie avec ses paquebots Bretagne et Champagne (1).
 - Nous citerons, comme exemple des plus puissants appareils construits dans ce système, ceux des paquebots à deux hélices de la Compagnie Cunard, Campania et Lucania, qui datent de 1894. Ces machines, qui développent 30000 ch indiqués à 80 tours par minute, ont cinq cylindres actionnant trois paires de manivelles. Il y a deux cylindres à haute pression de 0,94 m de diamètre, placés sur deux cylindres à basse pression de 2,49 m, lesquels ont entre eux un cylindre intermédiaire de 2,04 m ; la course est pour tous de 1,753 m. Les volumes successifs sont ainsi dans les rapports de 1 à 2,35 et 7. La vapeur est à la pression initiale de 12 kg; la consommation de combustible est de 0,700 kg par cheval indiqué et par heure.
 - Nous donnerons ici quelques détails sur Kirk, dont le rôle a été considérable dans l’introduction de la triple expansion dans la Grande-Bretagne et dont on trouvera le portrait en tête de ce travail.
 - Alexander Carnegie Kirk, né en 1830 en Écosse, fit ses études à l’Université de Glasgow et son apprentissage dans les ateliers de Robert Napier ; il passa plusieurs années comme chef du bureau de dessin à la célèbre maison Maudslay fils et Field, à Londres, puis revint en Écosse, où il s’occupa de diverses industries. Il devint, en 1866, directeur des ateliers James Aitken et C,e, à Glasgow, où il construisit des machines marines, comme nous l’avons indiqué précédemment. Après la mort de John Elder, il prit, en 1870, la direction des ateliers de Fairfield jusqu’en 1877, où il racheta avec quelques amis les établissements de R. Napier, à Govan, à la tête desquels il resta jusqu’à sa mort, survenue en
 - (1) Sur les machines de ces paquebots, comme sur celle du croiseur le Tage, faite à peu près à la même époque, on avait cru devoir introduire des dispositifs pour permettre de faire fonctionner les appareils à double ou à triple expansion suivant les cas On n’a pas tardé à renoncer à cette complication inutile.
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 - 1892. Kirk avait été Président, en 1887-89, de la Société des Ingénieurs et Constructeurs de navires d'Écosse. Il était docteur honoraire de l’Université de Glasgow, ce qui fait qu’on le voyait fréquemment appelé, dans les journaux anglais, docteur Kirk.
 - On sait qu’actuellement la machine à triple expansion est devenue le moteur normal pour la marine. Elle est également employée pour les machines fixes, mais son emploi n’y est pas aussi général. Il a commencé un peu avant l’Exposition Universelle de 1889, où ce système était représenté par des machines exposées par les maisons Farcot, Powell, Sulzer, Wevher et Richemont, etc.
 - Les machines fixes à triple expansion actuelles affectent
 - Fig. 79. — Machine fixe à triple expansion.
 - diverses dispositions, dont la plus employée consiste en une combinaison, sous forme verticale ou horizontale, de machine compound à réservoir et de machine tandem. Ainsi, l’arbre du volant (fîg. 79) porte à chaque extrémité une manivelle, ces deux manivelles faisant ensemble un angle de 90 degrés. Sur l’une agit le piston à haute pression, dont la tige sort par l’arrière du cylindre et va s’attacher au piston d’un cylindre à basse pression placé en tandem derrière le premier. Sur l’autre manivelle agit le piston du cyli$dre intermédiaire' ayant sa tige commune avec le piston d’un second cylindre à basse pression placé en tandem derrière l’intermédiaire. Une machine, donnant 2 000 ch a 55 tours par minute, aurait un cylindre à haute pression de 0,760 m, un intermédiaire de 1,130 m e.t deux cylindres à basse pression de 1,310 m de diamètre, avec course de 2 m pour tous les pistons. Les volumes des cylindres sont ainsi dans les rapports de 1 à 2,22 et 6, ce qui, avec une introduction de 0,50 de la course au premier cylindre, donne une expansion totale de 12 volumes, pouvant être portée à 15 ou 20 avec une adrpission Bull. 21
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 - plus réduite au cylindre à haute pression, expansion très convenable avec de la vapeur à d0,5 kg de pression effective.
 - Des machines de ce genre ne dépensent pas plus de 5,2 kg de vapeur par cheval indiqué et par heure, ce qui, avec une vaporisation de 8, représente une consommation de charbon par cheval indiqué de 0,65 kg. Si on admet un rendement mécanique de 90 0/0, la dépense ressort à 0,725 kg par cheval effectif sur l’arbre du volant. En surchauffant la vapeur avant son entrée au premier cylindre, on peut encore réduire ces chiffres, déjà si bas.
 - Dès 4885, alors que la triple expansion commençait seulement
 - à se répandre sérieusement, comme nous l’avons indiqué plus haut, on tentait en Angleterre un pas de plus et le yacht de plaisance Iiionnag na Mara recevait une machine à quadruple expansion des constructeurs écossais Rankine et Blackmore. Cette machine avait six cylindres superposés deux à deux et trois manivelles; il y avait trois cylindres à haute pression de 0,178 m de diamètre placés à la partie supérieure, deux intermédiaires de 0,405 et 0,552 m et un à basse pression de 0,865 m placés sous les premiers. Les volumes successifs étaient ainsi de 1, 1,7, 3,25 et 7,9. Les manivelles étaient calées à 120 degrés.
 - Depuis lors, la machine à quadruple expansion s’est répandue, mais non dans les mêmes proportions que la machine à triple expansion, qui est, comme nous venons de le dire, à peu près exclusivement employée aujourd’hui dans la marine. On rencontre surtout la première dans les paquebots de très fort tonnage, dans lesquels l’importance de l’économie réalisée fait passer sur la complication de l’appareil. Les plus puissantes machines de ce genre qui existent (nous ne parlons pas des turbines) paraissent être celles des paquebots du Norddeutscher Lloyd, Kaiser Wilhelm 11 et Kronprinzessin Cécilie, qui ont quatre cylindres par machine, ce qui fait seize pour l’appareil entier.
 - Fig. 80. — Machine marine à quadruple expansion.
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 - Il y a (fig. 80) un cylindre à haute pression, deux intermédiaires et un cylindre à basse pression. Le premier est placé en tandem sur le premier intermédiaire qui a à côté le second intermédiaire et ensuite le cylindre à basse pression. Les diamètres de ces divers cylindres sont, pour le premier de ces paquebots : 0,950, 1,250, 1,900 et 2,850 m, avec 1,800 m de course, ce qui donne des rapports de volumes successifs de 1, 1,72, 4 et 9. Avec de la vapeur à 16 kg de pression effective et 80 tours par minute, la puissance indiquée totale de l’appareil s’élève à 40 000 ch. Elle atteint 46 000 ch sur le Kronprinzessin Cécilie dont les cylindres ont des dimensions légèrement plus grandes.
 - La machine à quadruple expansion n’est guère, à notre connaissance du moins, employée encore à terre que sur de puissantes machines élévatoires construites aux Etats-Unis et dans quelques filatures du Lancashire. Nous avons donné dans la Chronique de janvier 1893, page 135, quelques détails sur des appareils de ce genre et croyons inutile d’en dire ici davantage, la question étant entièrement hors du cadre de notre travail.
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- - TABLE DES MATIERES
 - Introduction
 - Chapitre premier.
 - De l’origine, 1781 à 1829...........................................
 - ... Considérations générales sur la détente de la vapeur. — Mode d’action des premières machines à vapeur. — But primitif de la détente. — Ses avantages économiques. — La première idée de la détente est due à Watt. — La machine à double expansion patentée, en 1781, par Hornblower. — Description de cette machine. — Détails biographiques sur Hornblower. — Traitement injuste qu’il a éprouvé. — Avantages mécaniques de la machine à double expansion. — Citations de l’ouvrage de Nicholson. — Expression de machine compound employée par Watt, dans sa patente de 1782. — Avantages thermiques de la machine à double expansion. — Patente d’Arthur Woolf, en 1804. — Premières applications de sa machine à deux cylindres. — Emploi de ce système en Cornouailles. — Détails biographiques sur Woolf. — Patente de Devereli de 1805. — Brevet français d’Edwards de 1815. — Application de la double expansion faite en Cornouailles, en 1815, par Tre-vilhick et Sims, sous une forme particulière. — Patente de Richard Wright, en 1816. — Brevet de Jernstedt de 1817. — Bateau à vapeur amené par lui à Paris, en 1818. — Différences entre la machine patentée par Wright et Jernstedt et la machine de Woolf. — Conséquences de l’emploi du receiver. — Brevet d’Aitken et Steel de 1820. — Mode d’action de celte machine. — Ses applications. — Ses avantages et ses défauts. — Le remorqueur le Rhône en 1827, c’est le premier bateau européen muni d’une machine à double expansion. —Brevet d’Edwards de 1820. — Les dispositions indiquées dans ce brevet ont été appliquées presque sans changement pendant cinquante ans dans la construction des machines à deux cylindres. — Indications relatives à l’expansion multiple données dans la Mécanique Industrielle, de Christian, en 1823, — Indications sur les machines à deux cylindres avec manivelles à 90 degrés, données dans la Nouvelle Mécanique du feu, de Legris, en 1827. — Sim-
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- - pliâcation du mode d’action des machines d’Aitken et Steel par Edward Hall, brevet de 1822. — Emploi d’un seul tiroir pour les deux cylindres de la machine de Woolf, proposé par Iieale, en 1826. — Machine compound rotative de Eve, en 1823. — Machine à double expansion de Perkins, en 1827. — Indication du même relative à la triple expansion. — Machines Woolf pour bateaux aux États-Unis en 1824 et 1825.
 - Chapitre II.
 - De 1829 à 1850. Machines de Roentgen.........................182
 - Les travaux de Roentgen sont restés presque ignorés. — Notre visite à Rotterdam, en 1860. — Le Willem II. — Patente d’Ernst Wolff et brevet d’André Koechlin de 1834. — Article de Otto Hermann Mueller dans le Zeitschrift des Oesterrei-chischen lngenicurc und Architeklen, en 1867. — Article de l’Engineering, de 1870, sur le vapeur Kronprinz von Preussen.
 - — Lettre de von Ruth dans le môme journal, du 2 décembre 1870. — Notre mémoire de 1873 à la Société des Ingénieurs Civils. — Liste, envoyée par J. B. Tideman, des machines compound.faites à Fijenoord, de 1829 à 1842. — Lettres de M. Lôhnis à M. de Koning sur les machines de Roentgen.
 - — Lettre de M. Huet du 25 novembre 1889. — Notre rapport au Congrès de Mécanique appliquée de 1889 sur les machines à vapeur à détente en cylindres successifs. — Note de M. Dwelshauvers-Dery dans la Revue Universelle des Mines et de la Métallurgie, en 1889. — Le mémoire d’Émile Kœchlin dans le Bulletin de la Société Industrielle de Mulhouse, en 1835, donne la preuve que Roentgen est bien l'auteur des patentes au nom de Wolff et A. Kœchlin. — Des dessins des machines de Roentgen exposés à Paris, en 1900. — Texte des patente d’Ernst Wolff et brevet d’André Kœchlin et Cie, de 1834.—La Société Néerlandaise de Navigation à vapeur.
 - — Listes Tideman et Wolfson des machines faites par Roentgen. — Machine du Stad Keulen. — Machine de Y Hercule. — Machine du Batavia. — Machine des bateaux de la ' Moselle. — Machine du Kronprinz von Preussen. — Machine du Prinz Wilhelm von Preussen. — Machines des remorqueurs du Volga. — Détails biographiques sur Roentgen.
 - ~ Chapitre III.
 - De 1829 à 1860 ; machines diverses à double expansion...........228
 - Pendant cette période, la machine à double expansion, sous la forme de machine de Woolf à balancier, a joui d’une très grande vogue comme moteur d’usine, surtout pour les üla-
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 - tures et tissages. —Dans la région normande, par exemple, elle a été construite pendant plus de cinquante ans sans variations sensibles, même dans les détails. — Dispositions caractéristiques de ces machines. — Dans d’autres districts, la fixité des modèles a été beaucoup moins absolue. — Avantages et inconvénients de ce type. — Indications trouvées dans un ouvrage français, paru en 1829, sur des machines Woolf pour bateaux, construites à cette époque dans les Pays-Bas. — Les recherches faites semblent indiquer qu’il y a là une erreur ou une confusion. — Il en est de même d’une indication donnée dans un autre ouvrage sur un bateau naviguant sur la Garonne en 1829. —Daniel Colladon, ayant eu à s’occuper de ce bateau, conteste l’exactitude de cette indication. — Modification apportée aux machines de Watt par Mac Naught, vers 1845, et largement appliquée pour moteurs fixes. — Le même arrangement proposé pour les machines marines ne paraît pas avoir été appliqué. — Les modifications proposées dans cet ordre d’idées à peu près simultanément en France et en Angleterre et basées sur l’introduction de la double expansion présentaient deux formes bien distinctes fondées sur le système le plus en usage dans chacun de ces pays. — Ces dispositions avaient d’ailleurs été nettement indiquées dans les brevets de Roentgen de 1834. — Brevets de Dumery de 1853 et de Frevet de 1857, cités comme exemples d’idées singulières. — Les progrès proposés ou réalisés dans les machines à double expansion, dans cette période, se divisent en plusieurs catégories, selon la disposition des cylindres.
 - L° Cylindres juxtaposés. — Machines Woolf sans balancier, construites par Edwards, Aitken et Steel, Risler et Dixon, Schneider et Legrand, Cockerill, etc. — Machines américaines. — Machines de Tamizier. — Brevet Mazeline de 1849. — Appareil de Woolf à cylindres oscillants du Crickett, en 1847. — Machine de Lenormand, en 1861. — Machine oscillante de Boyer, en 1854. — Machines Woolf avec manivelles à 180 degrés. — Emploi de ce calage pour machines ordinaires par Bodmer, Labrousse, Cavé, l’usine de Motala. — Machines Woolf de Boudier, Delantsheere, Cadiat, Queruel, etc.
 - 1° Cylindres superposés. — Cette forme, proposée dès 1805 par W. Earle, paraît avoir été réalisée vers 1840 par Sims, en Cornouailles. — Machine de Sims, en 1845, dans une fabrique d’Elbeuf. — Machines de -Scribe, d’Alexander. — Machines horizontales américaines. — Machine de Stehelin, brevet de 1852; ne paraît pas avoir été exécutée. Brevet Mazeline de 1860. — Machine de bateau de Gâche, en 1859. — Grandes applications faites plus tard de ce système dans la marine. — Son emploi à terre et sur.les locomotives.
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 - 3° Cylindres concentriques. — Cette disposition est attribuée à William Gillmann. •—• Machines faites aux États-Unis pour des bateaux, vers 1830. — Brevet de Mosès Poole, en 1835. — Machines pour l’épuisement du lac de Iiaarlem, construites dans ce système vers 1843. — Charpin, constructeur à Saint-Denis, brevète cette disposition avec quelques modifications, en 1844, et construit un certain nombre de ces machines. — Machines oscillantes à cylindres concentriques de Turner, patente de 1859. — Machines marines de James Jack. — Ce système appliqué à des locomotives en Amérique. — Petites machines à grande vitesse, système Brown et autres.
 - 4° Machines à double expansion dans un seul cylindre. — Cette disposition paraît due à William Whitham. — L’emploi du fourreau, sur lequel elle est basée, a été imaginé par Bro-derip et par Hall. — Brevet français de Truffaut en 1840, de Lawday en 1851. — Ce constructeur en a fait des applications pour de petites forces. — Brevet français de Iiumphreys de 1855, pour l’application à des machines à triple et quadruple expansion. — Patente anglaise de Carrett, en 1856. — Brevet français de Chillingwôrth, en 1859. — Armengaud attribue à tort ce dispositif au professeur Otto Müller, de Prague, qui, d’après lui, l’aurait imaginé vers 1860. — Ce système n’a d’ailleurs jamais eu de succès en pratique et ses avantages ne sont qu’apparents.
 - 5° Machines à double expansion à points morts non concordants. — Machine à trois cylindres d’un bateau de la Garonne, en 1838, laquelle paraît avoir donné de bons résultats. — Carillion, constructeur à Paris, fait des installations dans lesquelles dés machines à basse pression fonctionnent par la vapeur d’échappement de machines à haute pression. — Applications du même genre faites par Farcot et par Bourdon. Machine compound avec manivelles à 90 degrés, proposée en 1838 par Gouttier, de Liège, et construite ensuite. — Patentes anglaises de Jonathan Dickson pour machines à trois cylindres, et de James Slater avec deux cylindres, en 1837. — Brevet français d’Aubujeau, en 1841, pour la transformation de machines marines par l’addition au cylindre à basse pression d’un cylindre à haute pression agissant sur une manivelle calée à 90 degrés de la première. — Patente anglaise de Zander, en 1840, pour machine compound avec manivelles à 90 degrés, et application faite par lui, en 1841, sur le bateau de la Tamise YEra. — Résultats avantageux réalisés avec ce bateau. — Craddock fait, en 1843, en Angleterre, des machines à deux cylindres de diamètres différents
 - . avec des manivelles à 90 degrés. — Legavrian et Farinaux brevètent, en 1846, des machines à deux cylindres de diamètres différents sans balancier avec manivelles presque oppo-
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 - sées. — Ces constructeurs font beaucoup de machines de ce système et l’appliquent, en 1849, au paquebot de Dunkerque le Maréchal de Villars, avec le calage des manivelles à 90 degrés. — Legavrian et Farinaux obtiennent, en 1848, ex aequo avec Farcot, le prix de la Société d’Encouragement pour une machine de leur système. — Brevet de Legavrian, en 1852, pour une machine à trois cylindres et liaison des arbres par engrenages. — Ce système a reçu quelques applications importantes. — Il est dit, dans le Practical Mechanic’s Journal, de 1853-54, que Manifold et Lowndes, de Liverpool, présentèrent à l’Exposition de la Société des Arts le modèle d’une machine combinée avec manivelles à 90 degrés, patentée par eux en 1852. — Préjugés contre l’emploi du réservoir intermédiaire entre les cylindres. — Systèmes basés sur sa suppression. — Expansion continue de Samuel et Nicholson. —Application à des locomotives et, plus tard, à un bateau de la Tamise. — Système de Joy, système de Milner, système de Fuller. — Toutes ces dispositions reposent sur une fausse appréciation du rôle du réservoir intermédiaire et n’ont jamais eu de succès sérieux.
 - Chapitre IV.
 - De 1860 à 1870 : Introduction définitive de la double expansion dans la marine depuis 1860 .............. 277
 - C’est d’abord dans la marine que s’est généralisé l’emploi de la double expansion. — Les raisons. — Révolution qu’à produit cet emploi. — Exemple de l’économie obtenue. —
 - Ses conséquences. — Randolph et Elder, de Glasgow, ont commencé dès 1854 à faire des machines marines à double expansion. — Leurs applications sur les paquebots du Pacifique. —- Machines de la Constance. — La carrière de John Elder. — Machines de Rowan et ILorton ; leur succès ne s’est pas maintenu.— Machines de Humphrys et Tennant ;.leur emploi sur les paquebots de la Compagnie Péninsulaire et Orientale. — Leur succès primitif ne s’est pas maintenu, surtout pour des détails défectueux de construction. — Divers essais en Angleterre.—La forme définitive pour les machines commerciales a été introduites en Angleterre par Elder et par Kirk. — Brevets de B. Normand. — Sa première application sur le Furet, en 1860. — Autres applications faites par lui. —Machines à roues, à hélice et machines ' fixes de cet inventeur. — Son rôle dans l’introduction définitive de la double expansion dans la marine. — La famille Normand. — Applications faites par P. Verrier et par Gâche. —Les machines de la marine impériale en France; leurs défauts. — Machines compound à pression plus élevée
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- - faites plus lard. — Machines do Escher, Wyss et Cie, de Zurich. — Machines de Sulzer frères, de Winterthur. — Machines compound à l’Exposition de Londres, en 1862. — C’est l’introduction générale du condenseur à surface qui a amené la généralisation de l’expansion multiple dans la marine. — Expansion multiple dans les turbines à vapeur.
 - CuAl’lTitE Y.
 - Les machines à triple et quadruple expansion.....................314
 - Anciennes indications relatives à des machines détendant dans plus de deux cylindres successifs depuis 1823. — Mac Nauglit, en 1858, a patenté une machine à triple expansion.
 - — Peut-être l’a-t-il exécutée un peu plus tard. — Premier essai de B. Normand, en 1871. — Ses applications suivantes. — Les Rapides du Rhône. — Ses brevets. — Brevet antérieur de Loftus Perkins. — Applications faites par cet inventeur, notamment sur Y Anthracite en 1879. —Machine du Propoutis, de A. C. Kirk, en 1873. — Lente extension de la triple expansion jusqu’en 1885; ses progrès rapides depuis.
 - — Notice biographique sur A. G. Kirk.— Machines fixes à triple expansion. — La machine à quadruple expansion.— Exemples de machines de ce genre. — La quadruple expansion esi employée sur les très grosses machines marines. — Son emploi à terre n’est encore que très peu répandu.
 - t
 - Le Secrétaire Administratif, Gérant : A. ue Dax.
 - IMPRIMERIE CHAIX, RUE BERGÈRE, 20, PARIS. — 1 o!)(i2-CM 0. — (Encre Lorilleiuÿ.
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- - INGÉNIEURS CIVILS
 - DE FRANCE
 - rOKDÉE LE 4 MARS 184S
 - RECONNUE D’UTILITÉ PUBLIQUE PAR DÉCRET DU 22 DÉCEMBRE 1860
 - BULLETIN
 - D’OCTOBRE 1910
 - N° 10
 - PARIS
 - HOTEL DE LA SOCIÉTÉ
 - 19, RUE BLANCHE, 19 TÉLÉPHONE 133-82
 - 1910
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- - LES APPAREILS DE LEVAGE
 - A
 - COMMANDE ÉLECTRIQUE(1)
 - PAR
 - M. O. DEHBNNE
 - Considérations générales.
 - Les appareils de levage, et surtout les avantages qu’on peut retirer de leur commande par moteurs électriques, n’ont guère fait l’objet de communications à la Société des Ingénieurs Civils de France (2).
 - Le sujet est vaste et son développement complet ne saurait tenir dans le cadre d’une seule communication. Plusieurs de ses parties, telle la question des ascenseurs électriques ou celle des machines électriques d’extraction de mines, pour ne citer que ces deux exemples, peuvent donner matière à des études intéressantes et étendues.
 - Dans ce qui va suivre, nous nous limiterons donc à des généralités.
 - Nous nous réservons d’entrer ultérieurement dans le détail de certaines applications, que nous ne pourrons qu’effleurer dans cette sorte d’introduction, ou plutôt nous laisserons ce soin à la compétence de spécialistes distingués, qui ne manquent pas parmi nos collègues.
 - Nous croirons nous être suffisamment rapproché du but que nous nous sommes assigné si nous arrivons à faire partager aux Ingénieurs et aux industriels la conviction que, entre toutes les formes de l’énergie mises jusqu’ici à contribution pour la commande des appareils de levage, c’est l’énergie électrique qui,, dans la grande majorité des cas, doit obtenir la préférence.
 - (1) Voir Procès-verbal de la séance du 4 mars 1910, page 159.
 - (2) L’appendice page 363 montre qu’il a cependant été fait mention de la commande électrique d’appareils de levage dans un certain nombre de communications.
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 - Notre désir est également que, dans ce qui va suivre, nos collègues, Ingénieurs et chefs d’industries, trouvent quelques renseignements généraux utiles pour guider leur choix entre les diverses solutions qu’ils sont amenés à envisager ou pour leur permettre d’exposer, en connaissance de cause, leurs desiderata aux constructeurs chargés de les réaliser.
 - La question de la commande électrique des appareils de levage a été traitée en France et à l’étranger dans quelques ouvrages estimés (1).
 - De nombreuses publications techniques françaises et étrangères (2) décrivent périodiquement des appareils de levage actionnés électriquement, mais leurs articles, généralement intéressants d’ailleurs, ne dégagent pas toujours suffisamment les règles directrices suivies par les auteurs des projets pour la justification des dispositifs adoptés, ni les raisons de la préférence accordée à l’électricité sur les autres formes d’énergie.
 - Les frais d’établissement et d’exploitation des appareils décrits sont rarement indiqués. Nous exprimons, en faisant cette constatation, moins une critique que nous ne formulons un desideratum, car il faut reconnaître les grandes difficultés qu’on rencontre non seulement quand il s’agit d’obtenir des renseignements concernant les prix, mais également quand il faut mettre en évidence tous les facteurs qui entrent dans l’établissement d’un prix de revient.
 - Gette constatation a déjà été faite par notre collègue, M. Delmas, dans un remarquable mémoire sur les applications mécaniques de l’électricité, présenté au Congrès International de Mécanique de 1900.
 - Suivant qu’on envisage l’emploi de telle ou telle forme d’énergie, l’imprécision dans l’évaluation des prix comparatifs de la tonne manutentionnée provient surtout de ce que, dans les appareils de levage, les deux facteurs du travail mécanique, charge levée et hauteur d’élévation, varient constamment, ainsi que le parcours de transbordement.
 - , Il en résulte que, le plus souvent, faute de bases, on se détermine en faveur d’une solution par des considérations, en quelque sorte secondaires, de facilités d’installation et de commodité d’exploitation ou simplement de coût de premier établis-
 - *: (1) Voir appendice page 364.
 - (2) Voir appendice page 365.
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 - sement, alors que c’est le prix d’exploitation qui devrait être le critérium.
 - A ces deux points de vue des facilités d’installation et de commodité d’exploitation, l’électricité a une supériorité marquée, et, comme un des facteurs du coût d’exploitation^ c’est-à-dire le prix de l’énergie électrique, dont on disposera bientôt partout, aura tendance à baisser au fur et à mesure que les consommateurs deviendront plus nombreux, il arrivera que la considération principale et les considérations secondaires s’accorderont presque toujours pour justifier, a posteriori, la préférence donnée, a priori, à l’énergie électrique.
 - En dehors d’une infinité de stations centrales appartenant à des industriels qui produisent du courant pour leurs propres besoins, de Sociétés locales qui distribuent dans un rayon de quelques kilomètres, ou régionales, qui atteignent et dépassent des points éloignés de 150 km des centres de distribution, il existe d’ores et déjà des canalisations amenant le courant jusqu’à 300 km du lieu de production. On peut prévoir que, dans un avenir prochain, on dépassera notablement cette distance.
 - Quant au prix du “courant, il serait oiseux de rechercher, au point de vue qui nous occupe, à quel prix on peut le produire; ce qui importe, c’est ce que paie le consommateur.
 - A Paris, d’après le tarif officiel actuel, le consommateur paie le courant 0,70 f le kilowatt-heure pour l’éclairage et seulement 0,30 f pour la force motrice.
 - Le prix de vente du courant pour force motrice dans la banlieue et en province est assez variable, mais généralement inférieur à celui du tarif de l’Union des Secteurs Parisiens. Certains réseaux de province vendent le kilowatt-heure pour la force motrice entre 0,10 f aux gros consommateurs et 0,20 f à ceux qui ne prennent que 8 à 10 ch en moyenne pendant un millier d’heures par an.
 - D’ailleurs, le prix du courant n’est pas toujours l’élément principal du prix d’exploitation. Dans certains cas, celui des grues-mâtures des grands ports, par exemple, qui coûtent des sommes énormes et fonctionnent d’une manière essentiellement intermittente, le prix du courant est tout à fait négligeable dans Pévaluation des frais d’exploitation.
 - Les appareils de levage peuvent être actionnés de bien des façons : par la puissance musculaire de l’homme ou des ani-
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 - maux ; par transmission (soit funiculaire, soit avec arbre carré) ; par moteurs à vapeur, moteurs à pétrole ou à essence, moteurs pneumatiques ou hydrauliques (soit rotatifs, soit du type presse), enfin par moteurs électriques, les derniers en date, mais déjà les plus employés.
 - Actuellement, en raison des grands progrès réalisés ces dernières années dans la construction des moteurs à courant alternatif, surtout des moteurs a simple phase, toutes les formes de courant distribuées, continues ou alternatives, peuvent être utilisées sans désavantages notables d’une forme sur une autre.
 - Depuis les travaux de M. Marius Latour, de M. Max Déri et autres, sur les moteurs à courant alternatif à collecteurs (moteurs à répulsion), on arrive à effectuer le démarrage et le réglage de la vitesse des moteurs à courant alternatif dans des conditions presque aussi satisfaisantes qu’avec les moteurs à courant continu.
 - La commande électrique, surtout par courant continu, offre de grands avantages sur tous les modes de commande qui viennent d’être énumérés : le moteur électrique est le plus léger et le plus souple ; il est en même temps le plus simple puisqu’il n’a qu’un organe en mouvement; il est toujours prêt à fonctionner; la mise en marche dans les deux sens s’effectue presque instantanément au moyen d’appareils qui peuvent, au besoin, être mis entre les mains les moins expérimentées, mêmes celles d’un enfant; souvent, en effet, il n’y a à -agir que sur un bouton guère plus gros qu’un bouton de sonnerie.
 - Comme le couple de démarrage peut dépasser très notablement le couple normal, la mise en vitesse est très rapide.
 - Le moteur électrique s’adapte facilement aux organismes à actionner ; son axe peut occuper toutes les positions entre l’horizontale et la verticale; son rendement moyen est supérieur à celui de tous les moteurs, d’autant plus qu’il ne consomme qüe lorsqu’il fonctionne et la dépense d’énergie est sensiblement proportionnelle au travail utile produit; enfin, l'entretien en est facile et peu onéreux.
 - Les canalisations qui lui amènent l’énergie sont les moins coûteuses, les moins encombrantes et les plus faciles à installer et n’occasionnent également aucun souci d’entretien.
 - . Une païtie seulement de ces multiples avantages suffirait à justifier la préférence à lui donner dans la plupart des cas.
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 - Historique. — Quelques mots d’historique ne sont pas. hors de propos pour montrer arec quelle progression géométrique, en quelque sorte, les applications dê la transmission de la force motrice par l’électricité se sont développées, depuis le jour où, à l’Exposition de Vienne, en 1873, l’éminent collègue que nous venons de perdre, Hippolyte Fontaine a mis en lumière, dans une expérience mémorable, la réversibilité des machines dynamoélectriques.
 - Toutefois, jusqu’en 1881, date où l’Exposition Internationale d’Electricité fut l’origine d’un essor' considérable de la nouvelle industrie, on constate fort peu d’applications de la transmission électrique de force motrice. Cependant, de bons esprits voyaient déjà clairement l’avenir réservé à ces applications, témoin l’extrait suivant d’une étude sur les machines magnéto-électriques Gramme, publiée en 1875':
 - « Cette idée, écrivait Nïaudet, en parlant de la propriété de » réversibilité des machines de Gramme, a besoin d’être mûrie, » mais il est difficile que les Ingénieurs ne s’en émeuvent pas » grandement; on voit, en effet, qu’elle fournit un moyen facile » d’utiliser la force motrice des chutes d’eau si abondantes » dans les montagnes, loin de ces montagnes, d’utiliser la force » de la marée loin des côtes, etc.
 - » Quelques difficultés imprévues peuvent se présenter, mais » nous n’hésitons pas à dire que de cette combinaison mécanique » nouvelle sortira une révolution industrielle et économique. »
 - Les appareils de levage furent, après la traction, parmi les applications qui profitèrent en première ligne de cette révolution industrielle.
 - Il y a d’ailleurs une grande analogie entre les deux genres d’applications, quant aux procédés d’adaptation de la commande électrique, et le « levage » a bénéficié, dans une large mesure, des progrès réalisés dans le, domaine de la « traction », surtout pour l’utilisation du courant alternatif monophasé.
 - Le premier brevet relatif à la commande électrique des appareils de levage fut pris en France. C’est notre collègue, M. J. Chrétien,, qui le déposa en février 1878.
 - La même année, il effectua à la sucrerie de Sermaize, dans la Marne, la première application de la transmission électrique de l’énergie à un. appareil de levage.
 - Jûans la campagne sucrière de 1878-1879, cet appareil
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 - déchargea 4000 t de betteraves et son emploi permit d’obtenir une notable économie sur les frais antérieurs de déchargement.
 - Le premier ascenseur électrique fut installé par la maison Siemens, à l’Exposition industrielle de Mannheim, en 1880; il avait une course de 20 m et le moteur électrique était installé sous la cabine.
 - Dans la période 1881 à 1889, les applications de la transmission de force prennent plus d’extension : dans beaucoup d’usines, on utilise, pendant le jour, les génératrices installées primitivement en vue seulement d’assurer l'éclairage, on transforme le mode de commande d’appareils de levage existants (1) et on en établit de toutes pièces (2).
 - Des spécimens intéressants d’appareils de levage actionnés électriquement figurent à l’Exposition de 1889.
 - Entre nos deux grandes Expositions universelles de 1889 et de 1900, non seulement de nombreuses applications sont réalisées, en particulier à bord des bateaux de guerre (monte-munitions, treuils escarbilleurs, grues d’embarcations, guindeaux, etc.), mais on commence à s’attaquer à des appareils très importants : c’est en 1890, en effet, qu’on électrifie le premier grand chantier de travaux publics, celui de l’avant-port de Bilbao (entreprise Goiseau, Gouvreux et Allard), où la commande électrique est appliquée à des appareils d’une force de 100 t.
 - C’est en 1892 que la Société Thomson-Houston établit le premier grand treuil d’extraction de mine, d’une puissance d’un millier de chevaux.
 - Entre 1891 et 1893, on fait timidement quelques applications de l'électricité à des grues de quais maritimes.
 - Ce n’est qu’en 1893-1894 que notre collègue, M. Delachanal, chargé par la Chambre de commerce du Havre d’étudier l’électrification de l’outillage de ce port, pose nettement les termes du problème qu’il résout méthodiquement avec le concours de MM. Gaillard frères et Hillairet-Huguet.
 - Nombre de grands ports ont suivi l’exemple du Havre.
 - (1) Grues de déchargement de betteraves à la distillerie Blanjot et Beauchamps, à Soissons, pont roulant des ateliers Marinoni, à Paris; grue de fonderie des ateliers Joseph Farcot, à Saint-Ouen.
 - (2) Ponts roulants à palées de la fonderie de canons, de Bourges; treuil de plan incliné des mines de la Péronnière ; treuil d’extraction de la mine de Diamantina et des mines de Faria, au Brésil; monte-sacs des Magasins généraux de Paris et de Roubaix, etc.
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 - Depuis 1900, le développement des applications de la transmission électrique de force motrice et, plus particulièrement, celles relatives à la traction et aux appareils de levage a été prodigieux.
 - Le prix du courant pour force motrice n’est plus même la moitié de ce qu’il était dans la période précédente, et le prix du matériel, moteurs et appareils de manoeuvre, a baissé dans une proportion analogue.
 - Nous n’insisterons donc pas davantage sur ces considérations rétrospectives, d’autant plus que, dans son magistral discours inaugurai de 1906, M. le Président Hillairet a fait un exposé historique, embrassant tout le domaine de l’électricité.
 - PRINCIPAUX TYPES D’APPAREILS DE LEVAGE
 - Les appareils de levage sont d’une infinie variété ; il en existe de toutes formes et de toutes puissances, depuis le simple moufle à cordes et poulies en bois qui pèse quelques kilogrammes, jusqu’à la grue-mâture des grands ports de mer, qui pèse plus de 500 000 kg et lève des fardeaux de 150000 kg et même 200 000 kg; depuis le palan électrique minuscule qui utilise un électromoteur de un quart de cheval jusqu’au grand pont roulant de nos établissements métallurgiques qui emploie un ensemble d’électromoteurs d’une puissance de 150 ch et plus.
 - Qu’ils s’appellent élévateurs, ascenseurs, norias, monte-charges, machines d’extraction, plans inclinés, grues-bigues, jgrues-mâtures, ponts roulants, palans, guindeaux, etc.', les appareils de levage rentrent dans trois catégories principales :
 - 4n Catégorie. — La charge se meut dans une seule direction, suivant un axe vertical ou incliné (ascenseurs, machines d’extraction, norias, plans inclinés, etc.) ;
 - 2e Catégorie. — La charge est animée de deux mouvements, l’un dans le sens vertical, l’autre de giration autour d’un axe. C’est le cas des grues. Les grues mobiles ont bien également un mouvement de translation, mais il est assez rare qu’on l’utilise pour déplacer la charge ;
 - 5e Catégerie. — La charge est animée de trois mouvements : déplacement vertical, déplacement longitudinal (dit de trans-
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- - lation), déplacement transversal (dit de direction) ; c’est le cas des ponts roulants transbordeurs• prenant point d’appui, soit sur des voies aériennes, soit, par rintermédiaire de palées, sur des voies au niveau du sol.
 - Il existe des catégories bâtardes : certaines grues n’ont, en effet, de mouvement de la charge que dans un plan vertical (bigues) et certains ponts sont fixes et ne transbordent que dans un seul sens.
 - Treuils eit appareils de manoeuvre.
 - L’élément commun à ces diverses catégories est le treuil.
 - Les organes essentiels d’un treuil électrique sont :
 - Un tambour sur lequel s’enroule un câble rond (fig, 4 et fig. 2, PI. 226) ou une bobine sur laquelle s’enroule un câble plat (fig. 3, PL 226). Le tambour est re.mplacé par un barbotin ou un; pignon quand la charge est levée par l’intermédiaire d’une chaîne calibrée ou d’une chaîne Galle (fig. 4, PL 226) ;
 - Un train réducteur de vitesse à vis sans fin ou à engrenages, rendu irréversible à l’arrêt par un frein soit à main,, soità pédale, ou, de préférence, par un frein automatique' ou électromagnétique ;
 - Enfin un électromoteur.
 - Le complément indispensable de l’électromoteur est l’appareil de manœuvre.
 - Dans certains cas, le treuil est muni d’une commande éventuelle à bras (fig. 5, PL 226).
 - La vis sans-fin et ta roue striée sont généralement du type dit « globique » (fig. 6, PL 226). La |pente de la vis est souvent déterminée, de telle façon que l’ensemble des organes soit à la limite de réversibilité et le frein électromagnétique, ou autre, n’a qu’un appoint à faire pour empêcher le dévirag.e à l’arrêt.
 - Pour certaines applications où la question de sécurité se pose plus particulièrement, il est bon de munir, le treuil d’un limiteur d’effort, ayant pour but d’absorber la puissance vive, emmagasinée pour la majeure partie dans l’induit de l’électromoteur, si la charge levée vient à rencontrer, un. obstacle,.
 - Les barbotins ou noix à empreintes, pour chaînes calibrées, et les pignons. Galle1 ne sont guère usités que pour des, vitesses relativement faibles d'enroulement, inférieures à 0,50 m par
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 - seconde. Au delà, on emploie de préférence des câbles ronds, ou plats, en acier.
 - Les câbles tendent à se substituer aux chaînes, tant en raison des progrès réalisés dans leur fabrication que de l’augmentation progressive des vitesses des charges manutentionnées.
 - Vis sans fin cylindriques et globiques. — L’emploi des vis sans fin, comme organes irréversibles ou simplement comme réducteurs de vitesse, s’est particulièrement développé à partir du moment où s’est généralisée la commande électrique des treuils. Nous estimons donc qu’il y a lieu, dans cet exposé, d’entrer dans quelques développements à leur sujet.
 - Avec la vis sans fin cylindrique, le contact entre les dents de la roue striée et les filets de la vis n’a lieu qu’en un seul point : elle ne convient donc guère pour transmettre des efforts de quelque importance.
 - Avec la vis globique, au contraire, le contact a lieu non seulement simultanément sur. plusieurs filets, mais également sur toute la hauteur des dents. Elle se prête donc mieux que la vis cylindrique à la transmission des efforts importants. En fait, elle est presque exclusivement employée maintenant.
 - Les vis à grapde vitesse angulaire tangentent la roue en dessus ou latéralement : on évite ainsi l’émulsion de l’huile du carter par le fouettement de la vis. La rotation relativement rapide de la jante de la roue amène toujours suffisamment de lubrifiant jusqu’aux points où se fait le contact.
 - Quand la vitesse de rotation est faible et l’effort important, on fait tangenter de préférence en dessous, de manière que le contact baigne dans l’huile.
 - La roue et la vis sont enfermées dans un carter hermétique. Le train réducteur à vis est constitué, en somme, non seulement par la roue et la vis, mais également par les deux paliers de l’arbre de la vis et les deux paliers de l’arbre de la roue.’
 - La butée de l’arbre de la vis se fait sur collets ou de préférence sur billes.
 - L’effort qui s’exerce entre les dentures n’est pas le seul élément à considérer dans l’établissement d’une transmission par vis sans fin; il faut naturellement tenir compte de deux facteurs : effort et vitesse relative des points où s’exerce l’effort. On doit s'évertuer à obtenir un coefficient de frottement aussi favorable que possible. Ce coefficient varie entre des limites étendues
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 - suivant la nature des métaux en présence, la valeur absolue de la pression, la perfection de l’usinage des organes et la qualité du graissage.
 - La couronne striée est généralement en bronze phosphoreux et la vis en acier dur.
 - L’effort tangentiel au diamètre primitif de la roue à taille globique est donné par la relation :
 - F = 0,15 .L.-rc.p.d.N.P
 - L est un coefficient susceptible de varier entre 5 et 10 suivant la continuité ou l’intermittence du mouvement;
 - p est le pas oblique de la roue exprimé en millimètres ;
 - d le plus petit diamètre primitif de la vis exprimé en millimètres ;
 - N est un coefficient qui dépend du nombre de dents en contact; il varie entre 1,75 et 2,25 suivant qu’il y a cinq, six ou sept dents en contact;
 - P se détermine au moyen de la relation :
 - _ 93
 - P -
 - n = nombre de tours de la vis par minute ;
 - d = plus petit diamètre primitif de la vis en millimètres.
 - Cette dernière formule n’est applicable que pour des vitesses, au plus petit diamètre de contact, comprises entre 0,50 m et 2,50 m par seconde.
 - Si on tient à satisfaire à la condition d’irréversibilité, on donne aux filets de la vis une pente inférieure à 6 0/0 quand la butée se fait sur billes, et à 10 0/0 quand la butée se fait sur collets.
 - Le plus souvent, on cherche à donner au train réducteur à vis le meilleur rendement possible, et l’appoint nécessaire pour réaliser l’irréversibilité, à l’état statique de la charge, est donné par un frein électromagnétique qui cesse d’agir automatiquement dès qu’on lance le courant dans l’électromoteur du treuil.
 - On a pu obtenir, de trains réducteurs à vis, des rendements atteignant et dépassant même 90 0/0, la butée se faisant, bien entendu, sur billes. Le frottement entre vis et roue n’occasionne pas, dans ce cas, une perte supérieure à 3 ou 4 0/0; l’ensemble des pertes dans les quatre paliers du train réducteur et la butée à billes est sensiblement le double, soit 6 à 7 0/0.
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 - Le rodage prolongé des surfaces en contact augmente le rendement, et il arrive que des treuils irréversibles à l’origine le deviennent après quelque temps de mise en service.
 - Les coefficients et formules ci-dessus n’ont rien d’absolu et ne se vérifient qu’entre des limites déterminées. Ils résultent tant de la pratique de bons constructeurs d’appareils de levage que d’observations faites par les Ingénieurs des chemins de fer sur le frottement des fusées dans les boîtes à graisse.
 - La figure i montre un tracé de la denture d’un système roue et vis globiques pour le cas de six dents en prise.
 - Les flânes de la troisième dent, de part et d’autre du rayon perpendiculaire à l’axe de la vis, sont tracés parallèlement à ce rayon ; ces deux parallèles déterminent le diamètre d’un cercle ayant pour centre l’axe de roue. Les flancs des diverses dents sont tous dirigés suivant des tangentes à ce cercle.
 - Limitateurs d'effort. — La figure 2 représente, en Coupe, un limiteur mécanique d’effort. Les limiteurs électriques, agissant par introduction de résistances dans le circuit ou par rupture du circuit, sont loin d’avoir la même efficacité.
 - Dans le type de limiteur de la figure 2, l’un des organes réducteurs de vitesse (engrenage ou roue striée) n’est pas calé
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 - directement sur l’arbre'qui porte la noix on le tambour 4e levage : il n’en est rendu solidaire que par la friction d’un plateau cla-veté sur cet arbre. Les surfaces de friction font entre elles un angle d’environ 14 degrés, soit une pente de 25 0/0. Cette friction doit être aussi constante que possible et, à cet effet, les surfaces de contact entre le plateau et la roue sont lubrifiées.
 - La pression est réglée par l’intermédiaire d’un écrou qui comprime plus ou moins des couples de rondelles Belle ville.
 - On règle pour que le glissement se produise entre 1,75 et 2 fois l’effort normal au diamètre primitif d’enroulement de la chaîne sur la noix ou du câble sur le tambour. Il n’y aucun inconvénient, au contraire, qu’à chaque démarrage ou freinage un peu brusques il se produise un très léger déplacement relatif des surfaces.
 - L’effort de compression sur les rondelles B elle ville est déterminé naturellement suivant rimportance des treuils et le nombre d’intermédiaires du train réducteur, mais il est généralement compris entre 5 et 20 t pour des types de treuils courants analogues à ceux des figures 4 et 6 (PI. 226). Il en résulte entre les surfaces en contact des pressions qui tendent à expulser le lubrifiant, et on ne peut guère, pour cette raison, admettre qu’un coefficient de frottement de 0,10.
 - Câbles. — Pour assurer une assez longue durée aux câbles de levage, il y a un certain rapport à observer entre le diamètre des fils qui constituent les torons du câble, le diamètre de ce câble et le diamètre du tambour d’enroulement.
 - On estime généralement qu’on est dans de bonnes conditions en adoptant les règles empiriques suivantes : donner au tambour 800 à 1 000 fois le diamètre des fils élémentaires constituant les torons et 25 à 30 fois le diamètre du câble. Ainsi, un câble de 20 mm de diamètre dont les fils élémentaires en acier ont 6/10 mm de diamètre, nécessite un diamètre de tambour de 800 X 0,0006- = 0,48 m pour réaliser la première condition et, pour répondre à la seconde condition, un diamètre de 25 X 0,02 = 0,50 m.
 - Ces règles n’ont rien d’absolu; il est inutile, d’ailleurs, de plier aux mêmes desiderata un tambour d’ascenseur à grande vitesse qui fait plus de cinq cents ascensions par jour et un tambour de monte-charges pour marchandises qui effectue, à vitesse lente, une dizaine d’ascensions par jour.
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 - Il existe des treuils dans lesquels le tambour est remplacé par une poulie à gorge de grand diamètre, et le câble qui n’épouse la poulie que sur une partie de sa circonférence tient par simple adhérence. Le fonds de la gorge est garni de cuir ou de bois.
 - Ce système est employé dans beaucoup de machines d’extraction sous le nom de poulie Kœpe.
 - Quelques ascenseurs à très grande course de certains « gratte -ciels » des Etats-Unis l’emploient également. '
 - Dans ces deux cas, l’électromoteur, dont la vitesse de rotation est suffisamment réduite, actionne généralement l’axe de la poulie à câble sans aucun intermédiaire.
 - Eviter, autant que possible, au point de vue de la sécurité et de la durée des câbles, des inflexions successives d’un câble dans les deux sens.
 - Appareils de manœuvre.
 - Ils sont le complément indispensable de toute adaptation d’électromoteurs aux engins à actionner ; leur rôle est prépondérant. Au fur et à mesure du développement des applications, on constate une tendance très marquée à les unifier et à les simplifier.
 - Ôn peut les diviser en deux classes principales : les « combi-nateurs » et les « contacteurs ».
 - Combinateurs. — Le prototype des combinateurs est l’appareil de manœuvre (fig. 7, PL 226) dénommé souvent « contrôleur », qu’on voit sous la main de tous les wattmen de tramways électriques.
 - Les combinaisons ayant pour but d’effectuer la mise en marche progressive, le réglage de vitesse et, au besoin, le freinage électrique des moteurs, sont obtenues au moyen de frotteurs métalliques convenablement disposés sur une surface cylindrique dont l’axe porte une manette,.
 - A des plots fixés parallèlement aux génératrices du cylindre aboutissent les connexions de l’appareil avec la ligne, l’élec-tromoteur et le rhéostat de réglage.
 - En faisant passer successivement les frotteurs mobiles sur des lames flexibles connectées avec les plots fixes, on réalise les desiderata des schémas les plus variés.
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 - Contacteurs. — Les contacteurs établissent la continuité des circuits non plus par frottements entre parties fixes et mobiles, mais par simple juxtaposition des contacts mobiles contre les contacts fixes. Cette juxtaposition est produite soit directement à la main, en agissant sur un levier, soit par l’intermédiaire d’un électro-aimant excité à distance, d’où le nom de contacteurs à relais magnétiques qui leur est donné dans ce cas.
 - Contacteur à main. — Un spécimen de contacteur à main est représenté aux figures 8 et 9 (PL 226). Il est à deux temps de démarrage.
 - Dans la vue extérieure, on ne voit qu’un manipulateur qu’on pousse à droite et à gauche suivant le sens de rotation qu’on désire donner à l’électromoteur.
 - Le retour à zéro, produisant le freinage, a lieu dès qu’on abandonne le manipulateur.
 - Le couvercle enlevé (fig. 9, PL 226), on aperçoit les leviers mobiles dont les extrémités opposées aux axes de rotation portent des contacts en charbon. Ces contacts évoluent entre les becs émaillés de [souffleurs magnétiques ayant leurs bobines montées en série sur le circuit principal et placées sur la face arrière du panneau.
 - Contacteurs à relais magnétiques. — La création de cette très intéressante catégorie d’appareils de manœuvre est due à la collaboration des Ateliers Sautter-Harlé et de MM. Savatier et de Lagabbe. La figure 10 (PL 226) montre un des dispositifs le plus employés. Le levier qui porte à l’avant et à l’arrière les contacts mobiles est attelé à l’armature d’un électro-aimant à grande course, sorte de solénoïde.
 - Les contacts d’avant correspondent à la mise en marche et les contacts d’arrière au freinage. C’est un ressort qui assure les contacts arrière.
 - Quand on envoie du courant dans la bobine du solénoïde, le levier s’abaisse brusquement et la fermeture du circuit se produit instantanément. Dès que l’émission du courant cesse, le ressort antagoniste rétablit les contacts de l’arrière qui mettent l’induit de l’électromoteur en court-circuit pour effectuer le freinage. Le courant de court-circuit traverse un petit électroaimant auxiliaire qui renforce l’effet du ressort antagoniste et empêche la remise en marche intempestive avant arrêt complet de l’induit.
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 - La rapidité avec laquelle s’effectue les établissements et ruptures de circuits et l’emploi ds souffleurs magnétiques d’étincelles permettent d’opérer des quantités considérables de manœuvres (souvent plus de 50 000 même avec des contacteurs à main), sans qu’il soit nécessaire de procéder à aucun remplacement ou même réglage de pièces de contact.
 - Le courant d’excitation des relais électromagnétiques n’est guère plus important que celui qui correspond à l’alimentation d’une forte lampe à incandescence.
 - Suivant les exigences des programmes à réaliser, on groupe un certain nombre de contacteurs à relais sur un panneau, comme le montre la figure 3. Ce panneau comporte deux contacteurs correspondant à la marche dans les deux sens du moteur et au freinage à l’arrêt. Le contacteur du centre sert au démarrage automatique en un temps, ce qui est suffîsant dans beaucoup de cas de la pratique. C’est la force contre-électro-motrice du moteur qui excite la bobine de l’électro-solénoïde. Lorsque cette force contre-électromotrice, qui augmente avec la vitesse de l’électromoteur, atteint une valeur fixée d’avance, ce contacteur s’abaisse et shunte la résistance de démarrage.
 - Quand il s’agit d’électromoteurs importants ou que le démarrage doit être progressif, on peut concevoir une série de relais de démarrage s’abaissant successivement au fur et à mesure que la force contre-électromotrice croît; ils effectuent ainsi successivement les contacts qui éclipsent les résistances de mise en marche. On obtient par ce moyen des démarrages automatiques et en plusieurs temps.
 - Le panneau de relais (fig. 3) est accompagné de deux postes de commande qui peuvent se trouver à une distance quelconque de ce panneau ; on déplace le levier de l’un ou de l’autre dans le sens correspondant à celui qu’on veut imprimer à la charge, ce qui produit l’excitation du relais correspondant et la mise en marche de l’électromoteur. Le levier est généralement ramené automatiquement, par la benne, à la position d’arrêt, ce qui a pour effet de rompre le courant dans la bobine du relais correspondant. On aperçoit sur la boîte de chaque poste un bouton analogue à un bouton de sonnerie : il sert à parfaire, en cas de besoin, au moyen de petites impulsions successives, un arrêt qui ne se serait pas fait exactement au point voulu. A chaque impulsion sur ce bouton correspond un abaissement des contacts mobiles et un léger mouvement de rotation de l’électromoteur.
 - Bull. 23
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 - * A bord des navires de guerre le poste haut au-dessus du pont cuirassé, plus ou moins exposé au feu, peut être paralysé. Les manœuvres de montée et de descente de la benne doivent pouvoir alors s’effectuer du poste du bas seul; ce poste est com-
 - Poste de manœuvre du: haut
 - Fig. 3.
 - Conduit illarit au
 - piété, à cet effet, par un commutateur, dit de secours, dont on oriente la manette: sur marche normale ou secours suivant qu’il faut manœuvrer à un ou deux postes.
 - Dans le cas des ponts roulants, ces commutateurs fixes peuvent être remplacés par des: manipulateurs: suspendus à la charpente, 'qu’on peut manœuvrer à partir du sol.
 - Les combinateurs et contaeteurs s’emploient également pour la manœuvre des moteurs à courant alternatif.
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- - Appareils de la première catégorie.
 - Nous rappelons que nous avons classé sous cette désignation ceux qui déplacent la charge dans une seule direction.
 - Les plus répandus sont les ascenseurs ,*' les plus puissants sont les machines d’extraction de mines.
 - Ascenseurs. — Nous ne nous étendrons pas en ce qui les concerne, car nous estimons qu’ils méritent qu’une communication spéciale soit faite à notre Société, à leur sujet, par un de nos collègues plus autorisé que nous. Nous citerons cependant quelques chiffres.
 - Les ascenseurs des maisons de rapport de Paris ont de 16 m à 22 m de course et peuvent généralement monter trois personnes à la fois, soit environ 200 kg de charge utile. Leur vitesse est de 0,30 à 0,40 m par secondé.
 - Un ascenseur établi pour réaliser ces conditions coûte, de premier établissement, 10 000 à 12 000 f dans une maison neuve et 14000 à 16000 f dans un immeuble existant; dans ces prix l’ascenseur proprement dit (treuil, appareils de manœuvre, guidages, cabine) ne figure que pour 7 300 f' environ. La dépense de courant oscille entre ISO' et 225 f (courant à 0,30 f le kilowatt-heure), suivant que Pascenseur dessert un ou deux appartements par étage et qu’il est branché sur circuit à courant continu ou à courant alternatif. A puissance égale, le moteur à courant alternatif exige, en effet, un peu plus de courant.
 - Le coût moyen de P entretien d’un ascenseur d’appartement est d’environ 250 f par an.
 - Un propriétaire a intérêt à installer un ascenseur quand il peut obtenir ainsi une augmentation de valeur locative dés appartements de 250 à 400 f, suivant les étages, soit 1200 à 1 400 f pour l’ensemble des appartements desservis par un ascenseur.
 - Les ascenseurs parisiens marchent généralement lentement, surtout ceux des maisons bourgeoises. Cependant on tend actuellement à se rapprocher de la vitesse de 0,50 m par seconde, chiffre qu’il convient d’ailléurs de ne pas dépasser quand la cabine- n’est pas convoyée. —
 - Les grands hôtels qui reçoivent des étrangers ont des ascenseurs dont les vitesses sont comparables à celles adoptées cou-
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 - raniment en Amérique, c’est-à-dire comprises entre 0,75 m el 4,50 m à la seconde.
 - Bien entendu, les ascenseurs américains qui desservent les maisons à vingt-cinq étages ont des vitesses encore plus considérables qui atteignent 3 m par seconde. Certains de ces immeubles comportent de dix à quinze ascenseurs, express sur une partie de leurs parcours, omnibus (c’est-à-dire desservant tous les étages), sur l’autre partie.
 - D’après les chiffres qui précèdent, la consommation de courant n’est plus l’élément principal du coût annuel de l’ascenseur, ainsi qu’il en était autrefois pour l’ascenseur purement hydraulique.
 - L’eau devrait être vendue à Paris moins de 0,10 f le mètre cube (au lieu de 0,60 f) pour que l’ascenseur hyraulique puisse entrer de nouveau en lutte avec l’ascenseur électrique ou hydroélectrique.
 - L’industrie des ascenseurs s’est considérablement développée depuis l’établissement des distributions d’électricité.
 - On installe des ascenseurs même sur les grands paquebots.
 - Les ascenseurs électriques continus du type de Hart, sortes de norias, sont employés quelquefois, surtout en Allemagne et au Danemark.
 - On peut, à la rigueur, faire également rentrer dans la classe des ascenseurs les escaliers mobiles à mouvement continu, dont les principales applications se trouvent aux États-Unis et en France.
 - Machines d'extraction. — Il existe encore relativement peu de machines d’extraction à commande électrique, mais la question est à l’ordre du jour dans la plupart des mines.
 - Les exploitants ne sont cependant pas unanimement d’avis que la commande électrique s’impose quand il s’agit d’équiper un nouveau, puits et on construira encore des machines d’extraction à vapeur; c’est le plus souvent une question d’espèce.
 - D’ailleurs, la concurrence de la commande électrique a fait réaliser depuis quelques années d’importants progrès dans la construction des machines à vapeur d’extraction et il est difficile de concevoir qu’on puisse maintenant les perfectionner davantage. Il semble, par contre, qu’il existe encore une large marge de perfectionnements pour les machines électriques d’extraction.
 - Sauf le cas d’utilisation de vapeurs d’échappement dans une
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- - turbine, cas où la force motrice est très bon marché, il n’est nullement indiqué de produire du courant électrique pour la seule alimentation d’une machine d’extraction. Le coût d’extraction s’en ressentirait.
 - Il n’en est plus de même quand l’énergie électrique qui alimente une machine d’extraction est puisée sur un réseau de distribution de plusieurs milliers de chevaux, comme il en existe dans certaines grandes mines du Nord et du Pas-de-Calais, où Fénergie électrique est produite à très bon marché.
 - Quand le prix du courant rendu à la fosse est d’environ 0,01 f le kilowatt-heure, il y a intérêt à examiner la solution électrique. C’est ainsi qu’on a été amené à électrifier totalement * certains sièges d’extraction qui ne comportent même plus une seule chaudière.
 - En dehors du point de vue économique, deux des avantages des machines d’extraction électriques sont : la suppression presque complète du balancement des cages, en raison de la constance du couple moteur, ce qui ménagera beaucoup les câbles, surtout dans les exploitations à très grande profondeur, et la possibilité de confier, au besoin, la manœuvre sans danger à un personnel peu expérimenté, la conduite d’une machine d’extraction électrique étant plus simple que celle d’une machine d’extraction à vapeur.
 - Quant au prix comparatif de premier établissement, il semble être à l’avantage de la machine à vapeur.
 - II existe deux types principaux de commande ; celui où le moteur, actionnant l’arbre des bobines ou de la poulie Koepe, reçoit directement le courant de distribution, et le type à volant de ligner, qui atténue beaucoup les à-coups de démarrage.
 - Le volant, qui pèse quelquefois plus de 50 tonnes, emmagasine, pendant l’arrêt des cages, de l’énergie qu’il restitue au moment des démarrages, de manière à atténuer l’effet de ces démarrages sur le réseâu de distribution.
 - Dans une mine de la Pologne russe, on a réalisé une installation intéressante de machine d’extraction, de force moyenne, dont l’arbre des bobines est actionné directement par deux moteurs à simple phase à répulsion, système Deri, de 250 ch chacun, tournant à 200 tours par minute.
 - Le stator seul est en relation avec la ligne, comme d’ailleurs dans tous les moteurs à répulsion.
 - Ces moteurs sont branchés, sans interposition d’un transfor-
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 - mateur rotatif, directement sur un réseau triphasé à 50 périodes..
 - Il n’y a pas d’appareil de manœuvre, le démarrage et le changement de marche .s’opèrent par simple décalage des balais. Les démarrages s’effectuent sans appel de courant exagéré sur le réseau,
 - La figure 11 PL 22.6) représente une machine d’extraction qui a été installée par la Société Alsacienne à la fosse 11 des Mines de Béthune, fosse qui a été complètement électrifiée.
 - Le convertisseur ligner, dont le volant de 4 m de diamètre pèse 40 t, est en sous-sol. Il faut dix minutes pour le mettre en vitesse. On le débraye pour les manœuvres accessoires, à faible • allure, qui suivent le trait. On économise ainsi les 50 kilowatts environ qui correspondent à la rotation du volant.
 - La poulie Kœpe, de 7 m de diamètre, sur laquelle passe un câble de 64 mm de diamètre, est entraînée directement par deux moteurs à courant continu manehonnés de part et d’autre de son axe. En arrière se trouvent le poste du mécanicien, l’indicateur du niveau des cages, l’appareil enregistrant les différentes phases de la marche de l’extraction pendant la durée du trait, les galvanomètres et manomètres, F appareil de freinage à air comprimé, enfin le dispositif de sécurité évite-molettes.
 - La puissance que peut développer chacune des deux machines motrice est de 1 500 ch à la vitesse de rotation de 41 tours par minute, et le déplacement des cages,, qui pèsent 16500 kg chacune, peut atteindre environ 10 m par seconde. Cette machine dessert un puits qui a actuellement 450 m de profondeur et atteindra 530 m.
 - Aux fosses 15 et 15 bis des Mines de Lena, la vitesse des cages des machines d’extraction électriques atteindra 16 m par seconde pour une profondeur de puits de 700 m,.
 - Monte-charges.. — Les appareils de la première catégorie comprennent également les ascenseurs pour marchandises désignes plus communément sous le nom de monte-charges et, comme les ascenseurs pour personnes, ils sont légion.
 - Peu d’usines, disposant de courant, ne possèdent pas un ou plusieurs monte-charges électriques.
 - Presque tous les chantiers du Métropolitain ont été équipés avec - monte-charges électriques. Beaucoup de monte-charges sont installés pour le levage des matériaux des maisons en construction et on utilise souvent à cet effet tes branchements qui
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 - serviront ultérieurement au service des ascenseurs de l’immeuble.
 - Les monte-charge ne diffèrent des ascenseurs qu’en ce sens qu’ils lèvent des charges plus importantes à vitesse moindre, qu’ils comportent fréquemment l’emploi de chaînes et que leurs treuils et appareils de manœuvre sont plus simples. Les cages ne sont pas munies de parachutes.
 - Cependant, quand les monte-charges doivent servir à la fois au service des marchandises et du personnel, le parachute est réglementaire.
 - On peut citer, dans ce cas, la batterie de douze monte-charges électriques installée par MM. Sautter, Harlé et Cie, à l’Hôtel des Postes de Paris.
 - Ces appareils, qui assurent depuis 1897 les services dits des « Transbordements » et des «Périodiques », ont remplacé avantageusement l’ancien système dans lequel la vapeur agissait directement sur des multiplicateurs hydrauliques.
 - L’électrification de ces monte-charges a permis de réaliser une économie annuelle d’exploitation supérieure à 50000 f.
 - Les frais d’entretien sont insignifiants malgré une intensité de service considérable de 400 à 500 ascensions par jour et par monte-charges.
 - Cette application fait honneur à l’Ingénieur en chef des Télégraphes, M. Bélugou, qui l’a conçue.
 - La figure 12 (PI. 226) représente la partie supérieure d’un des quatre groupes de trois monte-charges de l’Hôtel des Postes où sont installés les treuils et les appareils de manœuvre.
 - Les appareils de manœuvre sont du type « contacteurs à relais magnétique » ; on les aperçoit posés horizontalement, à droite de la figure.
 - Les tambours, qui ont 900 mm de diamètre,-reçoivent des câbles de 24 mm et sont actionnés par des électromoteurs à courant continu par l’intermédiaire d’une roue striée à vis glo-bique.
 - Le poids mort de la benne est de 420 kg et la charge utile levée est de 400 kg. -
 - La vitesse d’ascension est d’environ 0,40 m par seconde.
 - Un contrepoids équilibre la totalité du poids mort et la moitié de la charge utile : le suréquilibrage permet de réduire l’importance du treuil et de répartir la dépense de courant entre la montée et la descente.
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 - Il est des monte-charges qui ne transportent pas de personnes mais qui, autant que les ascenseurs, doivent être munis d’appareils de sécurité : ce sont les monte-charges qui transportent à bord des navires de guerre les munitions depuis les soutes jusqu’aux batteries.
 - Non seulement la benne est munie de parachutes, mais sur l’axe du tambour du treuil est un limiteur d’effort qui glisse au cas où l’effort sur le câble de levage devient trop important, en particulier, si malgré toutes les précautions prises, la benne qui porte les munitions venait à buter à lin de course supérieure.
 - Ce dispositif est très efficace pour annuler, au moment de la butée, les effets de la puissance vive de l’induit de l’électro-moteur qui est considérable, quand la nécessité de réduire le poids et l’encombrement de l’électromoteur conduit à une vitesse de rotation élevée de l’induit.
 - La figure 13 (PL 226) représente un treuil de monte-charges pour munitions : force 1000 kg, vitesse 1,30 m par seconde.
 - La benne, suspendue à un câble de 19 mm de diamètre dont la charge de rupture est d’environ 20000 kg, peut être lancée à la vitesse de 1,30 m par seconde et venir buter en s’arrêtant contre un obstacle sans que le câble fatigue sensiblement; l’induit du moteur, dont la vitesse angulaire est de 1 000 tours par minute, continue à faire quelques tours après l’arrêt du tambour du treuil et la majeure partie de sa puissance vive se dépense en frottements entre les surfaces coniques du limiteur d’effort fortement serrées l’une contre l’autre.
 - Les emplacements étant très mesurés, même à bord des cuirassés, les treuils des monte-charges doivent avoir, en plan, un encombrement aussi réduit que possible, ce qui conduit à l’emploi d’électromoteurs à axe vertical. Un débrayage permet de passer éventuellement de la marche électrique à la marche à bras d’hommes. Dans ce cas, l’effort sur les manivelles est transmis au, tambour par l’intermédiaire d’un organe irréversible à grand rendement qu’on aperçoit en avant de la figure (frein Thomas).
 - La figure 14 (PL 226) représente un petit monte-charges servant à l’évacuation des escarbilles d’une chaufferie de bateau. Il comporte également une manœuvre éventuelle à bras.
 - Les appareils de manœuvre sont des contacteurs à relais magnétique qui servent à l’arrêt automatique du seau à escarbilles à fins de course haut et bas, quand le tambour a effectué le
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 - nombre de tours correspondant à la course du seau. Il suffit, pour mettre en marche dans un sens ou dans l’autre, de déplacer le levier du commutateur soit du poste haut, soit du poste bas.
 - La charge, poids utile et poids mort, est de 300 kg et la vitesse d’ascension ou de descente d’environ 0,30 m par seconde.
 - Un monte-charges ne déplace pas nécessairement les charges suivant une direction verticale.
 - La figure 15 (PL 226) montre un spécimen d’élévateur incliné actionné électriquement : il sert, dans une grande usine à gaz, à transporter du coke éteint pour le déverser dans les trémies d’où il sera chargé sur wagons. Le tablier métallique mobile de 2 m de largeur utile se déplace à la vitesse d’environ 0,40 m par seconde. Des élévateurs du même genre transportent du coke incandescent tel qu’il sort des cornues au moment du détournement. L’ensemble de l’élévateur est muni d’un mouvement de translation.
 - Appareils de la deuxième catégorie.
 - Grues. — D’après la classification adoptée ci-dessus, les appareils de cette catégorie sont disposés pour donner deux séries de. mouvements à la charge : levage et giration. C’est le cas de toutes les grues fixes.
 - La plupart des grues sont, il est vrai, montées sur truck roulant, mais le mouvement de translation, en charge, peut être considéré comme exceptionnel.
 - Cependant, certaines grues, telles que celle de la figure 16 (PL 226) improprement appelées grues vélocipèdes (le terme bicycle conviendrait mieux), non seulement lèvent et orientent la charge, mais lui donnent un mouvement de translation.
 - La voie de circulation, sur le bord d’un quai, sur laquelle roulent deux gaiets, est monorail, mais un guidage à la partie supérieure s’oppose au déversement de l’appareil. Cet appareil, d’une force de 5 000 kg, fait partie, comme la grue (fig. il, PL 226), de l’installation très étudiée de manutention électrique réalisée par MM. Farcot frères aux Magasins du Port de Paris-Austerlitz, installation sur laquelle nous n’insisterons pas, car elle a été décrite en détail dans un article très documenté de M. Dantin, paru il y a quelques mois dans le Génie Civil. —
 - Nous ajouterons cependant que la grue (fig. il, PL 226) cir-
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 - cule sur la toiture en terrasse des magasins; elle lève 1 300 kg à raison de 24 m par minute et la course du crochet peut atteindre 27 m. Elle présente une disposition intéressante du poste de manœuvre installé dans une cabine fixée à la volée.
 - Grues de port. — On sait combien, pour la commande de ces engins, la lutte a été longue et ardente entre l’électricité, d’une part, la vapeur et surtout l’hydraulique, d’autre part.
 - Notre Collègue, M. Delachanal, après avoir exposé devant notre Société, avec une grande compétence, en 1895, le résultat de ses essais comparatifs, poursuivis méthodiquement, de grues de quai, à vapeur et électriques, concluait en faveur de l’électrification des grues à vapeur. Par contre, il considérait alors comme peu probable la substitution avantageuse de l’électricité à l’eau sous pression.
 - Dans ces dernières années, l’électricité a pris nettement le dessus pour cette application, aussi bien en France qu’à l’étranger.
 - Certains ports, tel celui de Hambourg, possèdent actuellement près de deux cents grues électriques de diverses puissances.
 - Un des derniers ports français, dans lesquels une importante installation a été réalisée, est celui de Nantes.
 - L’installation (fig. 18, PL 226J 'comporte douze grues à portique d’une portée entre rails de 9,80 m, suffisante pour encadrer deux voies de chemin de fer.
 - Les données d’établissement sont les suivantes :
 - Puissance normale....................... 1500 kg
 - Charge d’essais .......................... 2 000
 - Stabilité, éprouvée à la charge'statique de. . 3 000
 - Portée entre pivot et crochet. ....... 14 m
 - Course du crochet.............................. 23
 - Hauteur de la tête de flèche au-dessus des rails. 14
 - Les moteurs reçoivent le courant continu ;à la tension de 440 volts.
 - La vitesse de levage à la charge normale de 1 500 kg .est de 0,75 m par seconde.
 - Le freinage rhéostatiq.ue permet d’effectuer la descente à des vitesses'Comprises entre 1 m et b cm par seconde.
 - La vitesse du mouvement de giration est de 2 m par seconde au crochet.
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 - La translation s’effectue au moyen du moteur qui sert au levage, à raison de 0,20 m par seconde.
 - On peut faire varier la portée de la grue en relevant la flèche; c’est également le moteur de levage qui est utilisé pour effectuer cette opération.
 - C’est à MM. Farcot frères que la Chambre de Commerce de Nantes a confié cette installation.
 - La Chambre de Commerce de Nice a fait exécuter par les mêmes constructeurs une grue pivotante fixe de 16 m de portée (fîg. 49, PL 226J pouvant lever 30 t à 3 m par minute et 10 t à 9 m par minute. La giration complète s’opère en 100 secondes environ.
 - Elle ne comporte qu’un seul moteur de 35 ch à courant triphasé, 400 volts, 25 périodes. Elle est munie d’une commande éventuelle à bras.
 - Le massif en maçonnerie qui porte l’ensemble de la grue pèse 600 t environ,
 - Il existe dans quelques grands ports d’énormes appareils de levage désignés sous le nom de grues-mâtures, „
 - Un de ces géants, celui de Newport, est de la force de 150 t; il pèse 775 t et emploie un électromoteur de 200 ch pour lever la charge à raison de 2 m par minute.
 - Appareils de la troisième catégorie.
 - C’est celle des ponts roulants transbordeurs, appareils qui donnent, normalement à la charge, trois mouvements : levage, direction et translation.
 - Le pont roulant est devenu l’appareil indispensable de - tout atelier et presque partout maintenant il est actionné électriquement.
 - Dans beaucoup d’établissements métallurgiques, les parcs de classement des produits marchands sont desservis par des ponts transbordeurs électriques à grande portée et à grande vitesse, qui .circulent sur des voies aériennes. Certaines portées dépassent 50 m. .
 - Pour une charge de 5 t et une portée de 30 à 40 m, on atteint les vitesses suivantes :
 - 30 m par minute pour le levage;
 - 75 m par minute pour le mouvement de direction ;
 - Et Jusqu’à 200 m par minute pour la translation.
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 - Dans les carrières et chantiers et snr les quais des ports fluviaux, les voies sont généralement au niveau du sol et les poutres du pont sont fixées à des palées qui portent les galets de roulement.
 - Les figures 20 et 21 (PL 226) représentent des ponts de ce genre qu’on désigne quelquefois à tort sous le nom de grues.
 - Comparées à ce qui a lieu pour les ponts des parcs des établissements métallurgiques, les vitesses de levage, direction et translation sont relativement réduites.
 - Le pont à palées de la figure 20 (PL 226) lève une charge de 15 t à la vitesse de 3,50 m par minute; la vitesse du mouvement de direction ne dépasse pas 30 m et celle du mouvement de translation 45 m par minute.
 - Les treuils fixes, installés à une des extrémités de la charpente, sont abandonnés presque généralement aujourd’hui; on préfère, suivant la disposition de la figure 22 (PL 226), faire circuler, sur. les poutres du pont, le treuil électrique complet. Le treuil roulant, choisi comme exemple, est d’une force de 6 t.
 - • Les électromoteurs des mouvements de levage et de direction sont branchés sur circuit à courant alternatif; il sont à rotor en cage d’écureuil, et tournent à la vitesse de 1400 tours par minute, ce qui nécessite, pour chaque mouvement, une double réduction de vitesse par vis et par engrenage.
 - Un frein électromagnétique s’oppose au dé virage du mouvement de levage et assure une précision suffisante des arrêts. Le couple de démarrage est au moins de deux fois le couple normal.
 - L’appareil de manœuvre est pour chaque mouvement un simple commutateur inverseur tripolaire. La chaîne s’emmagasine en boucles de 1 m de hauteur le long d’une potence, au fur et à mesure de l’ascension du crochet.
 - La figure 23 (PL 226) montre un type de pont roulant, d’une force de 10 1, dont plusieurs exemplaires sont en service depuis quelques années dans les ateliers des constructeurs MM. Harlé et Cie et dans le dépôt du Ghamp-de-Mars des chemins de fer de l’État.
 - Les moteurs sont à courant continu.
 - Le moteur du levage actionne l’arbre de la noix par l’intermédiaire d’engrenages et d’un frein automatique, du système Mégy.
 - Les vitesses des trois mouvements sont faibles : 3 m à 5 m
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 - par minute, suivant les charges, au levage; 15 m à 20 m par minute aux mouvements de direction et de translation.
 - Pour le levage, à pleine charge, la consommation d’énergie est d’environ 20 watts par kilomètre-seconde en poids utile levé, ce qui représente un rendement de 60 0/0 pour le treuil seul et 30 0/0 pour l’ensemble treuil et électromôteur.
 - Ce n’est pas un exemple particulièrement intéressant au point de vue du rendement, puisque, dans plusieurs des appareils énumérés ci-dessus, la consommation, même avec des commandes par vis sans fin, descend à 15 watts par kilogrammètre-seconde en charge utile levée, soit 75 0/0 environ de rendement pour le treuil seul. D’ailleurs, dans la plupart des cas, gagner 5 à 10 0/0 sur le rendement d’un pont, appareil qui est généralement à fonctionnement très intermittent, n’est pas d’un intérêt primordial.
 - Nous citons surtout ce type de pont parce qu’il présente une particularité intéressante, au point de vue des appareils de manœuvre des trois électromoteurs.
 - L’appareil de manœuvre est constitué par neuf contacteurs à relais magnétiques : trois par mouvement, un pour chaque sens de marche et le troisième pour le démarrage.
 - Un manipulateur suspendu à la charpente du pont, et qu’on aperçoit vers la droite de la figure, descend jusqu’à hauteur de ceinture d’un homme de taille moyenne.
 - Il sert à effectuer les divers mouvements de la charge : levage et descente, par des émissions prolongées ou momentanées de courant dans les bobines des électro-aimants des contacteurs à relais.
 - Ce dispositif permet à n’importe qui, sans aucune pratique préalable, d’obtenir une grande précision de manœuvre, même de faire monter ou descendre lé crochet d’une fraction de millimètre.
 - Le point de suspension du manipulateur peut être à l’extrémité d’une potence orientable fixée en un point quelconque de la charpente du pont, ce qui permet au pontier de se tenir toujours à proximité de la charge pour participer aux manutentions, ou d’éviter les obstacles qu’il pourrait rencontrer sur son chemin.
 - Ce manipulateur (fig. 24, PL 226) est constitué par une boîte légère, en aluminium, suspendue à l’extrémité d’un câble à conducteurs multiples ; il comporte trois petits leviers à bascule, un par moteur.
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 - La mise en marche d’un moteur s’obtient en inclinant, sans aucun effort, le levier correspondant à droite ou à gauche, suivant le sens de marche qu’on désire réaliser.
 - Un cran d’arrêt permet d’assujettir, au besoin, le levier dans la position « marche ». Grâce à ce dispositif, le conducteur peut faire fonctionner les trois mouvements à la fois.
 - Un couvercle permet d’établir une fois pour toutes lès connexions, entre les fils du câble multiple de suspension et les contacts fixes intérieurs.
 - Des contacts mobiles en carbone sont rapprochés ou éloignés des contacts fixes, par l’effet du mouvement de bascule, dans un sens ou dans l’autre, imprimé aux petits leviers extérieurs.
 - Ce système de manœuvre par contacteurs à relais magnétique, avec manipulateur suspendu à l’extrémité d’une potence orientable, a été appliqué avec plein succès à un pont roulant de 35 t, en fonctionnement depuis plusieurs années aux Forges et Chantiers de la. Méditerranée, à la Seyne.
 - Beaucoup de ponts, surtout ceux de grandes puissance (50 t, 100 t et plus), sont munis de deux mouvements de levage solidaire d’un même chariot roulant.
 - Au fur et à mesure de l’augmentation d’importance des appareils de levage actionnés électriquement et du développement de la concurrence qui en est la conséquence, on constate, chez nombre de constructeurs, une, tendance fâcheuse à établir trop économiquement les organes, au détriment de la solidité. Les charpentes de ponts roulants, en particulier, sont devenues de plus en plus légères; le coût d’établissement et même l’esthétique y trouvent malheureusement plus leur compte que la sécurité.
 - Il ne faut cependant pas perdre de vue que les appareils n’ont pas seulement à résister statiquement aux effets dus aux charges et même aux surcharges d’épreuve, mais qu’ils ne doivent pas travailler à des taux exagérés au moment des démarrages et freinages brusques, pouvant parfois occasionner des suppléments d’efforts, de l’ordre de grandeur de ceux dus aux charges proprement dites. Il est bon qu’industriels et Ingénieurs réagissent d autant plus contre cette pratique qu’une autre tendance, qu’il faut approuver, est, à l’exemple de ce qui se pratique depuis longtemps en Amérique, d’augmenter la, vitesse" des ponts transbordeurs. Il faut pourtant se garder des exagérations, procéder rationnellement et ne pas traiter un pont destiné à
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 - desservir un atelier de mécanique, à mettre des pièces en pointes sur un tour, ou à faire le service d’une fonderie, de la même manière qu’un pont- servant à la manutention des produits fabriqués dans les parcs de classement des usines métallurgiques.
 - Nous signalerons, en passant, que surtout pour celte dernière application, la rapidité des manœuvres peut être augmentée par la substitution d’électro-aimants porteurs aux moyens ordinaires d’élingage des pièces à manutentionner.
 - On fait des électro-aimants pouvant lever 5 t à 7 t, porter simultanément vingt-cinq gueuses de fonte ou plusieurs; tôles superposées.
 - Par quelques-uns des chiffres déjà cités, on a pu voir qu’il n’existe guère de règle générale, concernant les vitesses qu’il convient d’adopter pour les divers mouvements des charges à manutentionner.
 - Des appareils pour faibles charges manœuvrent quelquefois plus lentement que des appareils très puissants.
 - Voici cependant quelques indications concernant les limites entre lesquelles on se tient généralement
 - Pour les ascenseurs, les vitesses sont comprises entre 0,30 m et 3 m par seconde;
 - Pour les machines d’extraction des houillères, elles varient suivant les profondeurs des puits et l’intensité d’extraction entre 8 et 16 m par seconde;
 - Les vitesses des monte-charges industriels sont comprises entre 0,0.5 m et 1 m par seconde ;
 - A bord des bateaux,, il n’est pas rare cependant, pour les monte-charges à munitions, que l’intensité du service à assurer exige des vitesses d’ascension comprises entre 1,25 et 1,,75 m par seconde;
 - Enfin, pour les popts roulants,, suivant l’application et suivant la charge à lever,, la vitesse de levage en charge est généralement comprise entre 5 mm et 0,50 m par seconde.
 - Quant aux vitesses de direction du treuil et de translation du pont, elles restent généralement dans les limites suivantes :
 - Direction du chariot, 0,05 m à 1 m par seconde-;
 - Translation du pont, 0,10 m à 3 m par seconde.
 - Les grues ont des vitesses de levage analogues à celles des ponts roulants.
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 - Conclusions.
 - En résumé et pour conclure, nous constaterons de nouveau que les principales raisons de la faveur dont"bénéficient déjà et dont doivent bénéficier encore plus les appareils de levage à commande électrique résident dans deux ordres de faits :
 - Dans les qualités des moteurs, qualités qui ont été énumérées longuement au cours de cet exposé, et, en première ligne peut-être, dans la facilité avec laquelle l’énergie électrique est canalisée et distribuée. Aucune des diverses autres formes de l’énergie qui sont susceptibles d’être transportées et distribuées par canalisations entre des appareils de levage : eau sous pression, vapeur, air comprimé, gaz, ne présente, à beaucoup près, des facilités comparables à celles que donne l’énergie électrique.
 - Dans la transmission hydraulique, le système moteur ne le cède en rien comme simplicité, souplesse, facilité de réglage, aux meilleurs moteurs employés dans les appareils électriques;: d’aucuns lui confèrent même une supériorité, mais quelle infériorité dans les moyens de lui amener l’énergie ! C'est la véritable raison du « crépuscule » de la transmission hydraulique.
 - Pour arriver à plus de perfection encore, dans l’adaptation de l’électricité à la commande des appareils de levage, on devra s’attacher, plus qu’on ne l’a fait jusqu’à présent, à augmenter les vitesses de la charge et, dans les appareils à grande vitesse, à généraliser le plus possible l’emploi des câbles métalliques, qu’on parvient à faire plus souples et plus résistants qu’autrefois.
 - On renoncera à l’emploi d’un moteur unique pour actionner les divers mouvements : on gagnera en souplesse et en précision dans les manœuvres en adaptant au moins un moteur à chacun des mouvements de la charge.
 - Par contre, on réduira, autant que possible, la vitesse angulaire des électromoteurs, de manière à réduire les effets d’inertie au moment des démarrages et des freinages.
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 - APPENDICE BIBLIOGRAPHIQUE
 - COMMUNICATIONS A LA SOCIÉTÉ DES INGÉNIEURS CIVILS
 - DANS LESQUELLES IL A ÉTÉ FAIT' MENTION D’APPAREILS DE LEVAGE A COMMANDE ÉLECTRIQUE
 - 1891. 4er semestre. — Transmissions électriques, par M. A. Hil-lairet.
 - 1891. 4ev semestre. —Notes sur les transmissions électriques des mines de Faria, par M. A. de Bovet.
 - .1894. 2e semestre. — Etude sur le transport de l’énergie à grande distance par l’électricité et sur les transmissions électriques par courant continu, par MM. G. Dumont, G. Baignères et A. Lencauchez.
 - 1895. yer semestre. — Grues électriques du Port du Havre, par M. Delachanel.
 - 1895. 2e semestre. — Ascenseurs et monte-charges employés dans les habitations et hôtels, par M. L. Hubou.
 - 1895. 2e semestre. — Applications de l’électricité à l’exploitation des chemins de fer, par MM. G. Dumont et H, Baignères.
 - 1890. 2e semestrs — Transmission de la puissance motrice à l’aide de l’électricité pour l’exploitation d’une mine de houille, par M. Louis Goichot.
 - 1897. 1er semestre. — Matériel électrique de manutention dans les chemins de fer, par M. G. Baignères.
 - 1897. 2e semestre. — Grue électrique à portée variable montée sur un truck automobile, par M. Emile Evers.
 - 1898. 2e semestre. — Chantiers et matériel des travaux publics, par M. Goiseau.
 - 1898. 2e semestre. — Exploitation des ports de mer, par M. Delachanel.
 - 1903. 4er semestre. — Application de l’électricité à la distribution de la force motrice dans les ateliers et les diverses exploitations industrielles, par M. E. de Marchena.
 - 1903. 2e semestre. —Etude sur l’industrie électrique allemande, par M. L. Sekutowicz.
 - Bill. ^ ‘24
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 - 1905. /er et 2e semestres. — Excursion organisée par la Société dans le bassin du Nord et du Pas-de-Calais et à l’Exposition d’Arras du 9 au 12 juin 1904, par MM. J. M. Bel et P. S. Schulher.
 - 1905. 4er semestre. — Le nouveau port du Rosario dans la République Argentine, par M. Georges Hersent.
 - 1906. Yor semestre. — Discours inaugural de M. le Président Hillairet.
 - Nota. — Dans ses chroniques et comptes rendus si documentés publiés dans nos Bulletins, notre Collègue, M. A. Mallet, a signalé fréquemment des applications de l’électricité à la commande des appareils de levage.
 - LISTE D’OUVRAGES RELATIFS AUX APPAREILS DE LEVAGE A COMMANDE ÉLECTRIQUE
 - Die Hebezeuge Théorie und Kritik ansgefuhrter Konstruk-timen von Ad. Ernst. Berlin Yerlag von Julius Springer 1895.
 - Applications mécaniques de l’électricité. Appareils de levage électriques, par M. Delmas.
 - Mémoire présenté au Congrès international de mécanique appliquée de l’Exposition Universelle de 1900.
 - Veuve Ch. Dunod, éditeur, 1900.
 - Traité théorique et pratique des appareils de levage et de manutention, par Et. Pacoret, Ingénieur électricien des Arts et Métiers. Préface par Hipp. Fontaine. Loubat et Cie, éditeurs? 1902. _____
 - Calcul, construction et commande des appareils de levage, par A. Zizmannt Traduction G. Plancq. Baudry et Cie, éditeurs, 1904.
 - Mécanique, électricité et construction appliquées aux appareils de levage, par Louis Rousselet, Ingénieur des Arts et Métiers. H. Dunod et E. Pinat, éditeurs, 1907.
 - Calcul et construction des appareils de levage : treuils et ponts roulants, par Étienne Pacoret. (Gauthier-Yillars) (Masson et Cie), éditeurs, 1909.
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- - PRINCIPALES REVUES TECHNIQUES CONSULTÉES
 - Les Annales des Mines.
 - Le Bulletin technologique des Arts et Métiers. L’Electricien.
 - Le Génie Civil.
 - L’Industrie Électrique.
 - La Lumière Électrique.
 - La Revue Électrique.
 - La Revue Industrielle.
 - La Revue de Mécanique.
 - La Technique Moderne.
 - Engineering (Londres).
 - Glückauf (Essen).
 - Zeitschrift des Yereines Deutscher Ingénieurs (Berlin).
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- - ETUDE GEOMETRIQUE . DE LA DISTRIBUTION
 - DES
 - MACHINES A VAPEUR A DISTRIBUTEURS SÉPARÉS(1>
 - PAR
 - M. L. LETOMBE
 - Malgré la concurrence des turbines et des moteurs à gaz, les machines à vapeur à pistons n’ont rien perdu de leur intérêt, notamment pour des puissances comprises entre 200 et 1 500 ch, et l’étude de leur distribution reste toujours d’actualité.
 - Il n’y a pas lieu de revenir sur l’étude des distributions par tiroirs-plans, complètement élucidée par les remarquables travaux de savants comme Zeuner, M. Marcel Déprés, M. Ma-damet, etc. Il n’en est pas de même de l’étude des machines à distributeurs séparés, qui n’a jamais été traitée dans toute sa généralité.
 - Il est vrai que, si l’on considère le cas particulièrement compliqué d’une machine « Gorliss », dont les obturateurs sont commandés par un seul excentrique, la position respective des points d’attache sur le plateau intermédiaire de renvoi de mouvement, 'les longueurs relatives des bielles et des leviers employés, introduisent dans le problème à résoudre un nombre assez considérable d’éléments variables dont il semble fort difficile, a priori, d’apercevoir nettement l’effet.
 - On se contente généralement, en pratique, de solutions approchées, souvent suffisantes, en raison de la possibilité qu’on a, presque toujours, de régler au montage la distribution en
 - (1) Voir Comptes rendus de l’Académie des Sciences, séance du 27 juin 1910, page 1733. Note de M. Letombe communiquée par M. Léauté.
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 - agissant sur la longueur des bielles d’accouplement, dont la construction est prévue en conséquence.
 - Dans un but de simplification on a aussi recours à l’emploi de plusieurs excentriques pour la commande de la distribution, ce qui conduit quelquefois à sacrifier la vitesse d’ouverture des obturateurs, défaut que se sont toujours, avec raison, efforcés d’éviter des constructeurs comme Gorliss et Sulzer.
 - Mais nous n’avons pas, dans notre étude actuelle, l’intention de discuter les raisons qui font choisir à un constructeur tel ou tel mode de distribution de préférence à un autre. Notre but, au contraire, est de lui permettre de faire toujours une épure « exacte » des mouvements à réaliser, quelles que soient ses idées particulières sur la façon dont la vapeur doit entrer dans les cylindres et en sortir.
 - C’est ainsi que nous admettrons que l’Ingénieur, chargé de l’étude d’une machine de dimensions données, déterminera, sans s’occuper des liaisons entre les organes et simplement en s’inspirant des nécessités de la construction :
 - 1° La forme, les dimensions, les mouvements extrêmes d’ouverture et de fermeture et les recouvrements, s’il y a lieu, des distributeurs d’admission et d’échappement;
 - 2° L’emplacement et l’orientation des renvois de mouvement à employer ;
 - 3° La course et le calage de ou des excentriques de commande, en tenant seulement compte, soit du degré de compression qui convient aux volumes des espaces morts des cylindres et l’avance à l’échappement, soit du maximum de durée de l’admission et de l’avance à l’admission.
 - Ces points étant bien déterminés, il ne restera plus alors qu’à trouver, par une épure, la longueur des leviers et des bielles d’accouplement, reliant entre eux les divers organes à commander, de façon à réaliser les phases de la distribution telles qu’elles ont été prévues.
 - Pour fixer les idées, nous considérerons le cas de la machine « Corliss », dont nous avons parlé plus haut, c’est-à-dire le cas de quatre obturateurs commandés par un seul excentrique, agissant sur un relais à plateau.
 - La démonstration générale que nous allons faire s’applique
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 - du reste à une commande de distributeurs en nombre quelconque, le mouvement initial étant donné par un excentrique, une came ou une courbe en œuf.
 - Nous n’avons pas à nous occuper ici des mécanismes de déclic qui fonctionnent toujours indépendamment du mouvement propre des organes de commande des distributeurs.
 - En ce qui concerne les admissions donc, nous n’avons à considérer que leur plus longue durée. Il y aurait bien des remarques à faire sur les déclics, notamment en ce qui concerne leur vitesse d’enclancliement, mais cette étude ne saurait être que subséquente.
 - Chaque obturateur pris en particulier décrit, dans son mouvement oscillatoire, « deux angles adjacents à doubles parcours », dont l’un sert pour déterminer l’ouverture et la fermeture d’une lumière du cylindre, et dont l’autre peut être quelconque pourvu néanmoins qu’il ne soit pas exagéré. Ce dernier angle pourrait s’appeler « l’angle de recouvrement des lumières ».
 - Les longueurs de recouvrement sont encore à considérer dans le cas des distributions par tiroirs-plans ou par pistons-valves. Dans le cas de distributions à soupapes, la période de recouvrement n’existe pas, en général (1).
 - L’excentrique de son côté donne au plateau intermédiaire de distribution un mouvement oscillatoire qui, « pour chaque obturateur considéré en particulier », détermine également deux angles adjacents à double parcours dont l’un doit correspondre à l’angle d’ouverture et de fermeture de l’obturateur, et dont l’autre correspond à l’angle de recouvrement. Ces deux angles seront, en général, inégaux, par le fait que l’angle de calage de l’excentrique est ordinairement plus grand que 90 degrés. Tout rayon passant par un point quelconque du plateau décrit évidemment les mêmes angles.
 - En résumé, on peut considérer que le levier de commande d’un obturateur décrit deux angles adjacents dont l’un « rigoureusement 'déterminé », mais d’orientation arbitraire, doit correspondre à un autre « angle bien déterminé » engendré par le rayon d’un point, également choisi à volonté, sur le plateau intermédiaire.
 - (1) La Maison Carels, de Gand, construit cependant depuis quelque temps des machines à vapeur avec soupapes à recouvrement.
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 - Géométriquement, le problème à résoudre est donc le suivant :
 - Etant donnés deux angles décrits par des leviers orientés d'une façon quelconque dans un plan autour de deux points fixes, déterminer la longueur des leviers et la longueur de la bielle qui doit réunir leur
 - extrémité, de façon qu’au mouvement angulaire de l’un des leviers corresponde exactement le mouvement angulaire prévu pour l’autre levier.
 - Soit O le centre de l’obturateur, et P le centre du plateau intermédiaire, a représente l’angle qui correspond, par exemple, à une période d’admission du distributeur [0. Pendant cette période le levier de commande de l’obturateur 0 doit décrire l’angle y- A l’angle 3 correspondra l’angle de recouvrement a que nous admettrons, pour le moment, pouvoir être quelconque
 - (fa- *)•
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 - Supposons le problème résolu, et considérons les trois positions principales de la bielle d’accouplement. On a :
 - AD = CB = GH OD = OC = OG PA = PB = PH
 - Traçons les bissectrices des angles a et y. Ces bissectrices se coupent en un point K. Menons les droites KD, KG, KÀ et KH. On détermine ainsi deux triangles DKA et GKH qui sont égaux comme ayant leurs trois côtés égaux chacun à chacun. Il en résulte que les angles DKA et GKH sont égaux.
 - Si de ces deux angles on retranche la partie commune DKH, on voit que les angles DKG et AK A sont égaux entre eux et qu’il en est par conséquent de même de leur moitié e et e'.
 - Dès lors, les longueurs cherchées OD, PA et DA se déterminent par une construction graphique fort simple :
 - On trace les bissectrices des angles y et a qu’on prolonge jusqu’à leur point d’intersection K, puis, choisissant arbitrairement la longueur OD, on mène la droite DK. On détermine ainsi un angle e qu’on reporte en e' d’un côté ou de l’autre de la bissectrice PK, ce qui détermine la longueur PA par l’intersection des lignes KA et PA. Il suffit alors de mener la droite DA pour avoir la longueur de la bielle d’accouplement.
 - Si, du point B se trouvant sur la circonférence décrite du , point P comme centre avec PA comme rayon, on décrit un arc de cercle de rayon DA, son "intersection avec la circonférence tracée du point O avec OD comme rayon donnera le point G, et par conséquent, le rayon OC déterminant la valeur de l’angle 3.
 - Pour les autres distributeurs il suffira de répéter les Opérations avec des angles de plateau, ajf <x2, a3t (3,, (32, p3, correspondant à ces distributeurs. On voit, par conséquent, que le nombre des distributeurs à commander peut être quelconque.
 - Mais il peut se faire que les angles 3 aient une amplitude trop grande ou ne conviennent pas pour les besoins de la construction.. Il faut alors envisager le problème dans toute sa généralité et admettre que le constructeur a entendu fixer par avance, non seulement les angles y, mais encore les angles 3 en même temps que la course et le « calage de l’excentrique », d’où dépend la valeur des angles a et |3.
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 - Le problème à résoudre s’énonce alors de la façon suivante:
 - Etant données deux paires d'angles adjacents décrits par des leviers orientés d'une façon quelconque dans un plan, déterminer la longueur de ces leviers et la longueur de leur bielle d'accouplement, de façon qu’à la double amplitude de l’un des leviers corresponde exactement la double amplitude, fixée d'avance, pour l'autre levier.
 - Supposons encore le problème résolu et menons les bissectrices des angles a, (3, y, o, dont les intersections donnent les points K et K', puis les droites K'D, KD, K'A, KA (fîg. %).
 - DA étant la bielle d’accouplement, on a toujours:
 - DA = CB = GH,
 - les points G, C, H et B correspondant aux positions extrêmes des leviers articulés en O et P.
 - En traçant les droites KD et KA, K'D et K'A, on a déterminé, d’une part, des angles s et e', et d’autre part, des angles ç et y égaux entre eux. Il s’ensuit que l’angle DKA est égal à OKP, et que l’angle DK'A est égal à l’angle OK'P.
 - Supposons maintenant que, faisant glisser le point D sur la droite OD, on répète la construction des angles es', en considérant l’intersection des droites telles que K'A et KA ainsi obtenues. On trouvera de cette façon une succession de points A qui constituera un « lieu géométrique ». L’intersection de ce lieu avec la droite PA donnera la solution du problème.
 - Cherchons donc maintenant à déterminer ce lieu géométrique.
 - Remarquons que, qu’elle que soit la position du point D sur la droite OD, l’angle DKA reste égal à OKP, et l’angle DK'A égal à l’angle OK'P.
 - « La courbe cherchée est donc le lieu géométrique des points » d’intersection de deux côtés d’angles constants tournant » autour de deux points fixes, quand les deux autres côtés de » ces angles sont astreints à se couper suivant une droite » déterminée. »
 - Or, on sait que lorsqu’un angle constant tourne autour d’un point, ses côtés donnent naissance à des faisceaux homogra-phiques.Dans l’espèce, les rayons de ces faisceaux seront, d’une part, les lignes telles que KD et KA pour l’angle tournant autour du point K, et K'D et K'A pour l’angle tournant autour du point K'.
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 - Mais les rayons KD et K'D se coupant par hypothèse suivant une droite, leurs faisceaux sont homographiques. On en déduit que les faisceaux des rayons ICA et KA sont également homo -graphiques entre eux. Or, le lieu des intersections de deux faisceaux homographiques en involution autour de deux points Axes est une « conique » dont on connaît plusieurs points remarquables.
 - En effet, les points P, K et IC font évidemment partie du lieu. De plus, les tangentes à la courbe en K et IC sont respectivement les rayons des faisceaux correspondant aux rayons homologues des faisceaux IC et K quand ceux-ci passent suivant Iv IC.
 - Les tangentes K T et K'T' sont donc facilement déterminées.
 - On connaît dès lors trois points de la courbe et les tangentes en deux de ces points : la conique est donc parfaitement déterminée.
 - Il nous reste maintenant à trouver l’intersection de la courbe avec la droite PA.
 - Comme P est un point du lieu et que la courbe est du second degré, il y a toujours une « solution réelle et une seule ».
 - Les propriétés de l'hexagone de Pascal vont nous permettre d’obtenir le point d’intersection A cherché, par un simple tracé de droites. Le côté KA inconnu forme, en effet, le sixième côté d’un hexagone inscrit dans la conique, les tangentes comptant comme des côtés. On sait que, dans ce cas,, l’intersection des côtés opposés de l’hexagone sont en ligne droite.
 - La tangente KT et le côté PK' prolongé donnent le point T. Le côté PA, et le côté K'K donnent le point M. Menant la droite qui réunit ces points T et M, son intersection avec la tangente KT donne le point N qui permet de tracer le sixième côté de l’hexagone, KN, donnant, avec la droite PA, le point d’intersection cherché, A.
 - Le point A étant connu, on trouvera facilement alors le point D en menant la droite KA qui fait l’angle e' avec la bissectrice KP de l’angle a et en reportant cet angle en e sur la bissectrice KD de l’angle y, ce qui donne le point cherché par l’intersection des droites KD et OD.
 - On obtient ainsi exactement les longueurs des leviers OD, AP ’ et de la bielle DA relatives à l’obturateur 0. En faisant les constructions analogues qui conviennent aux autres obturateurs, on achève le tr-acé de la distribution.
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 - Pour être complet, il nous reste encore à envisager le cas où l’on cherche à réduire le plus possible « l’angle de recouvrement » (1). Gomme avec notre tracé, le constructeur reste libre d’orienter comme il lui convient les leviers de commande de la distribution, il suffit de recourir à la construction suivante :
 - Soit a et (3 les angles adjacents du plateau P, à considérer pour la commande de l’obturateur O, dont le levier doit osciller
 - utilement de l’angle o alors que l’angle y de recouvrement, par hypothèse, doit rester très petit (fig. 3).
 - Avec les dispositions de la figure c’est l’angle (3 qui commande l’angle o.
 - On trace le rayon PA' réduisant l’angle a de 1/5 par exemple et on trace la bissectrice de l’angle A'PH. On oriente, d’autre part, le levier OG, dont on fixe arbitrairement la longueur, et la bissectrice de l’angle Ii PA' de façon que ces deux droites forment un angle droit, ce'qui revient simplement à mener une tangente à un cercle.
 - L’angle utile o est alors tracé du même côté par rapport à OG que |3 par rapport à PA.
 - Il reste à déterminer les longueurs PA, levier du plateau, et AG, bielle d’accouplement.
 - (1) Cetle condition est recherhée par un grand nombre de constructeurs. Elle est indispensable à observer dans le cas de l’emploi de soupapes.
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 - Pour cette détermination, il suffit d’avoir recours au premier tracé que nous avons donné, c’est-à-dire mener les bissectrices des angles 0 et o jusqu’à leur rencontre en un point K et reporter sur la bissectrice KP l’angle GKO.
 - La longueur de la bielle AG se trouve ainsi déterminée en même temps que la circonférence de rayon PA. En décrivant de A' comme centre avec AG comme rayon un arc de cercle, on détermine, sur la circonférence du point G, le point G' qui donne l’angle réel de recouvrement GOG'.
 - Pendant le restant du parcours de l’angle a, le point G s’éloigne en G1 à chaque passage de l’extrémité du levier du plateau au point Hj, quantité toujours très petite puisqu’elle ne correspond qu’à la flèche de l’arc A'H, ce qui satisfait à la condition imposée.
 - En somme, avec ce dispositif, les mécanismes restent ainsi presque immobiles pendant le temps où leur mouvement n’est pas utile, ce qui réduit les pertes par frottement et évite les chocs au moment des enclanchements des déclics pour les distributeurs d’admission.
 - On voit par nos démonstrations que non seulement nous avons résolu complètement le problème de la commande des distributeurs des machines à vapeur par quadrilatères articulés, mais que ces démonstrations aboutissent à des tracés ne nécessitant que l’emploi de la règle et du compas, ce qui présente un intérêt tout particulier pour les applications (1).
 - (1) Il est évident que nos démonstrations et nos tracés s’appliquent non seulement à la distribution des machines à vapeur, mais encore à la commande d’organes mécaniques quelconques par quadrilatères articulés.
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- - EXCURSION
 - DE LA
 - SOCIÉTÉ DES INGÉNIEURS CIVILS DE FRANCE
 - BELGIQUE
 - du 2 au 7 octobre 1910.
 - NOTES TECHNIQUES1
 - PAR
 - M. T». BOUZANQUET
 - Anvers.
 - La gare centrale. — La gare centrale, affectée au service des .voyageurs, a été inaugurée en 1905; on admire les belles proportions du vaisseau central dont les fondations installées au niveau du sol de l’ancienne gare aussi bien que la mise en place des fermes, ont été exécutées sans arrêter le service des trains de 1896 à 1905. Notons aussi les manœuvres électriques des aiguillages et signalisations aux têtes des voies installées sous la coupole et les butoirs à glycérine terminant les voies de cette gare à rebroussement. La salle des pas perdus au rez-de-chaussée aussi bien que les salles d’attente des trois classes, placées au niveau des voies auxquelles on accède par un superbe escalier en marbre du pays, comme tous les revêtements de la gare d’ailleurs, sont largement conçus. Dans un petit campanile ornemental est suspendue la cloche qui, dans le début, donnait le signal du départ des trains.
 - L’ancienne gare était placée en dehors des fortifications, dont la démolition remonte à 1865, et, au lieu d’être à rebroussement, était une gare de passage vers la Hollande et les bassins; les voies, traversaient les faubourgs, devenus aujourd’hui partie intégrante de la ville ou transformés en bassins et gares à marchandises. Vers 1878, ces voies furent enlevées et des voies nouvelles établies avec passage à niveau contournant la ville. Ces
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 - voies sont remplacées maintenant par celles en surélévation sur une partie du parcours à l’intérieur des remparts; une immense gare à marchandises, dite des 1 000 wagons, a été créée sur ce parcours, ainsi que des dépôts et ateliers, des dortoirs, réfectoires, douches, salle d’études, musée d’appareils de voie, de machines, etc.,'établis pour l’instruction du personnel.
 - Le Port d’Anvers.
 - L'entrepôt royal. — L’entrepôt royal incendié le 5 juin 1901, et presque entièrement détruit alors, a été reconstruit depuis en béton armé, avec rez-de-chaussée et quatre étages, dans les meilleures conditions au point de vue de la sécurité et de l’incombustibilité. Tous les appareils de levage, au nombre de 24, y sont manœuvrés électriquement.
 - Le long du bassin Kattendyk, construit en 1860, agrandi en 1869 et 1881, on remarque une bigue de 120 t construite par la Société Gockerill en 1878, pour manœuvrer à la force hydraulique, transformée depuis pour marcher électriquement sous 550 volts. On remarque également une grue de 20 t, [une autre de 401 et un grand nombre de grues de 1 800 et 2 400 kg. Toute la force hydraulique est fournie pour la partie nord des bassins et les quais par une usine de production de force hydraulique installée en 1878-1879 et une usine nouvelle établie depuis 1906 en raison de l’augmentation des réseaux et de l’intensité de l’utilisation des appareils desservis.
 - Après avoir traversé le pont séparant le Kattendyk des bassins Mexico et Gampine, établis plus vers l’intérieur de 187Q à 1876, et continuant à longer ce bassin, on arrive près des remparts, aujourd’hui condamnés, à un important chantier en plein travail où l’on commence l’exécution d’une nouvelle forme de radoub ou cale sèche de 200 m de longueur. C’est une maison allemande qui exécute ce travail important, pour lequel les entrepreneurs français ne se sont pas présentés : c’est là un regret pour la colonie française d’Anvers qui emploie tous ses efforts à défendre notre influence décroissante contre un envahissement lent mais sûr qui arrivera à l’annihiler.
 - L’accès à cette nouvelle forme sera très facile aussi bien pour les navires ayant fait leurs opérations de déchargement dans les bassins que pour ceux venant des quais du fleuve et arrivant par la nouvelle écluse Roy erg, qui permet de laisser entrer à
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 - mi-marée des navires de 7,50 m de tirant d’eau, la hauteur moyenne de marée étant d’environ 4,50 m.
 - Les nouveaux bassins. — Après avoir contourné les bassins intercalaires ou bassins du nord, mis en exploitation en 1907, et ^dont la dépense, de construction et d’outillage faite par la ville à été de 12 millions environ, on parvient à de nouveaux bassins dont l’exécution incombe à l’État Belge d’accord avec l’administration communale d’Anvers. Ils font partie d’un projet d’ensemble d’agrandissement du port, à exécuter d’ici une quinzaine d’années, qui donnerait une surface de bassins de 510 ha avec 50 km de quais et 340 ha de hangars couverts.
 - ' L’adjudication publique des travaux de construction du tronçon sud du bassin-canal et des deux darses correspondantes a eu lieu le 24 août 1910. Le cahier des charges avait été rédigé dans la double hypothèse de l’exécution suivant les plans dressés par l’Administration ou suivant des plans fournis par l’entrepreneur.
 - Vingt-deux soumissions, émanant de huit firmes, ont été déposées; le montant de ces soumissions varia entre 13280 000 f et 16610 000 f, correspondant à un rabais de 25,1 0/0 et de 6,3 0/0 sur le prix de l’estimation.
 - La soumission, au montant de 13 390000 f, déposée par MM. Auguste Medaets et Hip. De Clercq, a reçu l’approbation de M. le Ministre des Travaux publics. Par cette soumission, les entrepreneurs se sont engagés à exécuter les travaux conformément au cahier des charges et aux plans dressés par l’Administration, sans restriction aucune.
 - L’ordre de commencer les travaux est daté du 4 janvier 1909, et le délai d’achèvement expire le 3 janvier 1914. Dans ces grandes lignes, l’entreprise comprend les travaux suivants :
 - Déblais .............. 7255000 m3
 - Maçonneries de béton ....... 263000 —
 - — de briques....... 161 700 —
 - — de moellons piqués. . . 6100 —
 - — de pierre de taille ... 3 247 —
 - Charpente. .................... ‘ 250 —
 - 'Fer, fonte, acier............. ... 535000 kg
 - Pavage .................. 79 000 m2
 - Démolitions. . . . . . . . . . . . 63000 f
 - Travaux accessoires et faux frais . . 575 000 —
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 - Les travaux de maçonnerie nécessiteront :
 - 60 000 t de ciment;
 - 14 000 t de trass;
 - 23000 t de chaux;
 - 220 000 m3 de gravier;
 - 140000 m3 de sable;
 - 100 millions de briques de grand modèle.
 - En vue de pouvoir exploiter aussi longtemps que possible la partie des bassins existants, à mettre en communication avec les bassins projetés, et de maintenir une large digne entre l’eau des bassins actuels et la fouille des murs de quai à construire à sec, le cahier des charges prévoit dans quel ordre les travaux doivent être exécutés.
 - L’article 7 stipule que les travaux seront exécutés en quatre périodes :
 - Première période:— Pendant la première période, l’entrepreneur pourra exécuter tous les travaux prévus dans la première zone, comprise entre la crête intérieure du fossé capital actuel et la crête intérieure du fossé capital nouveau ; pendant cette période, il pourra remblayer également le bas-fond et P avant-fossé.
 - Les produits des déblais serviront d’abord à établir un terre-plein d’au moins 20 m de largeur en crête, partant du pont-rails sur le fossé capital nouveau, contournant les bassins projetés et aboutissant aux bassins intercalaires.
 - Ce remblai partira de la cote (+ 6,75) au pont précité et descendra sous une pente de 5 mm par mètre jusqu’au niveau (+ 6,50), lequel sera maintenu jusqu’aux bassins intercalaires. Ce terre-plein sera remis à l’Administration des chemins de fer pour y établir le nombre de voies ferrées qu’elle jugera utile.
 - Deuxième période. — Lorsque les murs de quai dans la zone précitée seront terminés jusqu’à la cote (+ 4,25) et que l’Administration des chemins de fer aura raccordé la gare d’Austruweei aux bassins intercalaires par des voies contournant les bassins projetés, l’entrepreneur pourra commencer les travaux dans la deuxième zone en maintenant entre les bassins intercalaires et les bassins en construction une digue ayant 100 m de largeur au niveau de (-f- 6,12) et des talus inclinés à 6/4, et qui restera à la disposition du service de l’exploilation du port.
 - Bull .
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 - Il est entendu que l’Administration des chemins de fer devra disposer d’au moins six mois pour établir ces raccordements. Si les travaux de la deuxième période devaient être retardés par le fait de l’administration des chemins de fer, le délai accordé à l’entrepreneur serait prolongé en conséquence.
 - Troisième 'période. — Lorsque tous les murs à construire seront terminés jusqu’à Ja cote (+ 4,50) l’entrepreneur procédera à la mise en eau des deux darses et du bassin-canal.
 - Quatrième période. — Après que la flottaison normale aura été réalisée pendant dix jours, l’entrepreneur pourra prendre possession de la troisième zone.
 - La zone dans laquelle l’entrepreneur est autorisé à travailler pendant la première période présente une superficie de 160 ha, dont la plus grande partie, celle enclavée ,entre les anciens fossés d’enceinte et les fossés nouveaux, d’une surface de 140 ha, se trouve partout à la cote moyenne (+ 1,85), soit à environ 2 m sous le niveau de flottaison des bassins du port.
 - Cette zone comprend la majeure partie des bassins à creuser et 4,700 m courants de murs de quai à construire.
 - Chantier central. — Pour l’installation de leur chantier central, les entrepreneurs ont choisi l’emplacement ou aboutissent le raccordement ferré à la gare d’Austruweel et la rampe d’accès à la route d’Anvers à Eeckeren. Après avoir remblayé une partie du Polder à la cote prévue pour le terre-plein des quais (-f 6,50) ils y ont édifié une série de constructions provisoires et comprenant les diverses installations, bureaux, maison, ateliers, etc.
 - L’installation pour la fabrication des bétons et mortiers a été placée de façon à pouvoir être maintenue pendant toute la durée de l’entreprise et en un point le plus rapproché possible du quai de déchargement des matériaux, mais en dehors de la zone réservée à l’exploitation du port. Les matériaux nécessaires, ciment, trass, chaux, gravier, etc., sont emmagasinés ou amenés au niveau des terre-pleins, et les matières fabriquées sont enlevées à 4 m au-dessous par des voies ferrées qui les répartissent sur les chantiers. Cette disposition est très avantageuse pour l’organisation du travail.
 - L’installation comprend 4 bétonnières de 20 m3 à l’heure et 6 broyeurs à mortier de trass avec différents appareils acces^ soires. L’énergie est fournie par 3 moteurs électriques de 30 ch
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 - chacun. Toute cette partie est reliée au quai de déchargement établi sur la tête du bassin-canal par une voie aérienne de 560 m qui peut décharger 1 500 t par jour pour une force électrique de 30 ch. Les graviers du Rhin ou les sables de l’Escaut sont amenés par chalands et déchargés par deux déchargeurs, installés également sur la tête du bassin-canal, et d’un rendement de 40 m3 par heure. Le déchargement des briques et des pierres de taille qui seront employées séparément, se fait également à l’aide de grues électriques.
 - Pour l’exécution des murs à sec, on fera usage de trois ponts roulants; électriques de 36 m d’écartement, à chariot de 10 t, s’appuyant, d’une part, sur une banquette établie dans le talus de la fouille et, d’autre part, sur une digue de 10 m de largeur maintenue provisoirement au-devant des murs, portant également deux voies ferrées pour l’amenée des matériaux. Il y a, en outre, trois grues électriques de 5 t.
 - Le bétonnage des fondations se fait dans une fouille taillée à pic et celui de l’élévation entre des panneaux de bois par redans successifs.
 - Les eaux sont épuisées en différents points des fouilles par des pompes mues par courant électrique-: la venue totale d’eau est d’environ 500 m3.
 - Tout le courant électrique est fourni par la Société du Nord d’Anvers à Merxem.
 - La longueur totale des murs de quai sera de 5 478 m, dont 468 m seront construits sous eau et le reste à sec. Les terrassements comportent 6755 000 m3 de déblai à sec et 500000 m3 de dragage.' ;tv
 - Pour les déblais à sec,, il y a en ce moment en service seize locomotives, dont douze de 125 ch et quatre de 60 ch, trois excavateurs ordinaires de 4 à 5- m, deux grands excavateurs prenant togte la hauteur de la fouille, deux ponts-transporteurs avec élévateurs de 110 m de portée, 55 000 m de voie et 212 wagons de 4 m3, plus 150 wagons genre Decauville.. Les grands excavateurs, construits par la Dresdener Maschi n en yF,al>rik, sont à portique et peuvent travailler à 15 m de profondeur,: l’élinde, construite à double articulation, permet un ripage des voies de 4 m à la fois. Le rendement est de 250 m3 'à l’heure. et les terres servent à remblayer les terre-pleins sur une hauteur de 4,50 m environ.
 - La darse n° 3 et la partie du bassin-canal qui lui fait face
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 - auront leur fond à la cote (— 7,65) et les murs sont fondés à 2,20 m sous cette cote; comme la flottaison des bassins est à la cote (+ 4 m), il y a une différence de 13,85 m entre le fond de la fouille et le plan d’eau dans les bassins.
 - La surface des bassins en construction est de 67 lia, celle des anciens étant de 89 ha. Les bassins sont desservis par trois écluses: l’écluse du bassin Bonaparte, la plus ancienne, qui date de 1811, l’écluse du bassin Kattendyk, construite en 1853-1860, et l’écluse Royers, inaugurée en 1904, qu’on traverse successivement en continuant la visite des bassins et des quais de l’Escaut, qui se prolongent sur une longueur de 5 500 m, avec un mouillage de 8 m à marée basse.
 - Les renseignements précédents donnent une idée du développement colossal et de l’avenir réservé au port d’Anvers, dont la création avait été décrétée en 1803, dans un but tout militaire. Après 1814, les deux bassins furent cédés à la Ville qui, après 1830, entama la construction de nouveaux établissements au nord. Mais le grand développement date du 16 juillet 1863, où fut signé le traité international de rachat des péages de l’Escaut qui rendait le fleuve libre.
 - Les chiffres ci-dessous donnent une idée de l’importance du
 - trafic, dans lequel la part de notre pays est trop faible :
 - Années. Navires entrés (vapeurs et voiliers). Tonnage total.
 - 1850. . 1406 239165
 - 1870. . 3 967 1362 666
 - 1880. . 4475 3 063 825 dont 184 français et 82 204 tx
 - 1890. . 4 728 4506 277 — 157 — 137 871 tx
 - 1900. . 5414 6 720150 — 138 — 145415 tx
 - 1909. . 6 470 11940332 — 162 — ‘327 950 tx
 - tandis qu’en 1909, il y a eu 1340 navires allemands, avec 3 millions 293775 tx.
 - Dans tout ce mouvement, le pavillon français ne prend qu’une très faible part, bien que, d’après les statistiques douanières, plus de 250 millions de francs de marchandises, françaises transitent par la Belgique pour s’embarquer a Anvers.
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 - Les usines delà Société de travaux Dyleet Bacalan, à Louvain.
 - La Société de travaux Dyle et Bacalan, dont le Président du Conseil est notre Collègue, M. L. Rey, possède à Louvain deux usines.
 - Dans l’une, les Ateliers de la Dyle, réservés aux constructions métalliques, sont concentrées la fabrication du matériel fixe et roulant pour chemins de fer et tramways (tenders, voitures et wagons, plaques tournantes, chariots roulants, etc.), la fabrication de ponts et charpentes, celle des bateaux-portes, etc.
 - L’autre dénommée les Corps Creux, est réservée à la fabrication des tubes en acier sans soudure, de toutes dimensions, et à l’emboutissage de pièces variées en tôle d’acier (longerons de voitures et wagons pour chemins [de fer et tramways, châssis complets en pièces détachées pour automobiles, dômes et fonds de chaudières, pistons pour machines à explosion, etc.).
 - A teliers de la Dyle. — En raison des fabrications très variées entreprises par ces .usines,' elles comportent une série complète d’ateliers pour la mise en œuvre du fer et du bois. Il serait trop long d’entrer dans le détail, mais on peut s’en faire une idée par l’énumération des constructions en cours que les Membres de la Société ont pu voir. Citons :
 - Un grand pont à tablier métallique, destiné à un chemin de fer à voie de 1 m au Brésil : la longueur totale est de 950 m, l’ouverture de la plus grande travée de 130 m, et le poids total d’environ 2 700 t ;
 - Un bateau-porte de grandes dimensions, destiné à l’arsenal de Rio-de-Janeiro, et dont le poids total atteindra environ 500 t;
 - Les grandes voitures des Chemins de fer de l’État belge, qui font le service rapide entre Bruxelles et Anvers. Longueur entre tampons, 22 m; poids sur rails à vide,„40 t;
 - Les nouveaux autobus de la Ville de Bruxelles dont les caisses présentent une disposition nouvelle qui a paru obtenir les suffrages de la population bruxelloise ;
 - Les wagons entièrement métalliques de 40 t de capacité, à déchargement automatique, destinés au transport de minerais et dont un grand nombre (250 au moins) sont actuellement en ser-
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 - vice ; la tare de ces wagons, qui sont très robustes, est d’environ 17,300 t;
 - Des wagons, cà bogies à deux et trois essieux, destinés au transport des plaques de blindages ou des grosses pièces d’artillerie ; chargement : 40 à 60 t; tares : 19400 et 29 900 kg;
 - Le Chemin de fer funiculaire aérien du Mont-Blanc (des Pèlerins, près de Chamenix, à l’Aiguille du Midi).
 - Cette ligne, destinée au transport des touristes, est aérienne sur tout son parcours. Un câble, reposant sur des pylônes métalliques de hauteur variable, supporte une cabine aménagée pour les voyageurs et qui est mise en mouvement par' un câble tracteur.
 - Dans la partie inférieure de la ligne, où l’inclinaison moyenne des câbles porteurs varie de 0,15 à 0,50 m par mètre, l’espacement des points d’appui est de 35 à 140 m; mais, dans la partie supérieure, où l’inclinaison moyenne du câble porteur atteint 1,40 m par mètre, on trouve plusieurs travées dont la portée atteint 360 m de projection horizontale et 500 m de projection verticale;
 - Usine des Corps Creux. — L’usine est outillée pour la fabrication des produits intermédiaires, emboutis et tubes, et pour les opérations de finissage.
 - Pour les emboutis, notons en particulier les presses qui permettent la fabrication des pièces tirées en tôle de plus de 20 m de longueur et-de plus de 1 m de largeur comme les longerons pour voitures à deux bogies de l’État belge. L’emboutissage permet d’obtenir les pièces les plus difficiles et les plus diverses, et l’usine des Corps Creux utilise d’une façon parfaite les ressources qu’il présente pour la construction, du matériel destiné aux chemins de fer, tramways, automobiles, chaudières, etc.
 - Fabrication des tubes d’acier étirés sans soudure. — Le procédé employé à l’usine des Corps Creux est le procédé Ehrhardt, plus ou moins modifié dans ses, détails.
 - Ce procédé consiste essentiellement dans le perçage incomplet, à chaud, d’une billette de section carrée enfermée dans une matrice, puis dans l’étirage au banc, toujours à chaud, de la billette ainsi traitée. Le produit final de l’étirage à chaud est une ébauche tubulaire dont la longueur peut atteindre plusieurs mètres. Cette ébauche est ensuite étirée à froid, au banc, sui-
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 - vaut les procédés ordinaires. La partie la plus intéressante de la fabrication est l’étirage à chaud. Les opérations se succèdent avec une grande rapidité ; elles sont des plus simples, mais elles nécessitent un personnel bien entraîné et connaissant parfaitement les nombreux tours de main qu’exige ce procédé.
 - L’acier nécessaire à la fabrication des tubes doit être de très bonne qualité. S’il en était autrement, les difficultés de fabrication augmenteraient beaucoup et ne pourraient pas toujours être surmontées.
 - L’acier arrive à l’usine sous forme de bïllettes de longueur variable. Ces billettes sont débitées à chaud en longueurs convenables au moyen d'une scie circulaire. Les blocs obtenus sont, après réchauffage, s’il est nécessaire, conduits à une presse mécanique verticale, voisine des fours à réchauffer.
 - Cette presse est constituée par un robuste bâti supportant à la partie inférieure, une matrice ajustable destinée à recevoir le bloc à percer. Cette matrice (fig. 4) a une section circulaire, de diamètre très légèrement croissant de bas en haut, afin de faciliter le démoulage après perçage. Le démoulage est obtenu par un piston inférieur. Le diamètre de la matrice est tel que le bloc à percer, dont la section est carrée, s’y inscrive à frottement dur. La matrice est enfermée dans un support à circulation d’eau. L’ensemble peut se déplacer dans une glissière horizontale, au moyen d’un levier commandant une crémaillère.
 - Au-dessus de la matrice se trouve un poinçon solidaire d’une bielle, s’articulant sur un arbre coudé horizontal placé à la partie supérieure du bâti. Cet arbre peut être mis en mouvement par l’enclenchement d’un verrou dans un plateau qui fait corps avec un volant très lourd tournant à une grande vitesse angulaire. Un deuxième piston de presse, placé au-dessus de la matrice, permet d’enfoncer, à frottement dur, le bloc à percer dans la matrice.
 - Le bloc à percer sortant du four à la température convenable, on fait coulisser la matrice dans ses glissières pour la dégager du bâti. Le bloc est posé dessus et un léger coup de presse enfonce le bloc dans la matrice en l’y centrant. La matrice est aussitôt remise en place. Après avoir vérifié que les axes du poinçon et de la matrice sont bien dans le prolongement l’un de l’autre, le conducteur de la presse provoque l’enclenchement de l’arbre coudé. Le poinçon, entraîné, exécute très rapidement un mouvement de descente en perçant le bloc et remonte
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 - aussitôt à sa position primitive où il se maintient, un frein empêchant l’arbre coudé de commencer une seconde révolution. La matrice est aussitôt ramenée en arrière ; le piston de démoulage agit et le bloc percé est saisi par des pinces et emmené. Il est aussitôt remplacé par un nouveau bloc et le même cycle
 - Coupe ÆB
 - %.3
 - Ebauche
 - aprèspergage
 - Rg-.l LUI liston de démoulage M.atric^ montée
 - t Ebaudie après l’étirage sur mandrin.
 - Ficf.4
 - J,
 - fîmce
 - Ebaudie apcés étirage à. cremc
 - Fig. 5
 - Plan, schèniaiicpie dàm "banc â étirer à. chaud.
 - recommence. Le temps nécessaire à toutes ces opérations ne dépasse pas une minute.
 - Par suite de cette première opération le bloc a changé beaucoup de forme (fig. %). La section est devenue circulaire. Le trouvait par le poinçon ne traverse pas de part en part; c’est un trou
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 - borgne qui laisse au fond une épaisseur de lo mm environ. Les blocs poinçonnés sont immédiatement enfournés dans un four à réchauffer spécial, assurant un chauffage très régulier.
 - Le bloc percé, qui constitue, en somme, une première ébauche, est porté sur un refroidisseur à jet d’eau qui ramène presque au noir une partie circulaire du fond, sensiblement égale au diamètre du trou percé. Ce refroidissement a pour but de consolider le fond de l’ébauche pendant le temps très court nécessaire aux opérations de l’étirage à chaud qui se fait par poussée d’un mandrin sur ce fond.
 - L’ébauche est, en effet, immédiatement enfilée sur le mandrin du premier banc à chaud. Ce banc, commandé par courroie, engrenages et crémaillères, est immédiatement mis en mouvement. Le mandrin est entraîné et pousse, par le fond, l’ébauche qui doit ainsi passer successivement au travers de plusieurs filières (fig. 5). Au passage de chaque filière l’ébauche s’allonge. Les diamètres des filières sont calculés en vue d’obtenir le maximum d’effet utile.
 - Le mandrin qui a servi pour cette opération, reste dans l’ébauche et il serait impossible de le sortir à la main. Une machine spéciale, très intéressante, permet de démandriner presque instantanément l'ébauche qui, à cette phase de la fabrication, a une longueur supérieure à 1,50 m et parfois à 2 m (fig. 3).
 - Suivant les dimensions des tubes que l’on désire obtenir l’ébauche passe en cet état à l’étirage à froid, ou bien elle est reprise; le fond est façonné au pilon en forme de pince et l’ébauche est réchauffée. Ramenée à la température convenable elle est portée sur un banc de même type, mais sans mandrin. La pince de l’ébauche est saisie par un crochet qui, entraîné par la chaîne du banc, force l’ébauclie à passer, à creux, à travers de nouvelles filières. Après ce travail l’ébauche a des dimensions assez Voisines de celles du tube fini pour pouvoir passer à l’éti-rage à froid (fig. 4).
 - L’étirage à froid se fait au banc à chaîne et ne présente rien de bien particulier. Il est précédé d’un décapage soigné à l’acide sulfurique dilué et d’un graissage intérieur et extérieur de l’ébauche. L’étirage à froid donne des tubes parfaitement droits et lisses, tant intérieurement qu’extérieurement. Avant la dernière passe, qui est toujours très légère et a pour but seulement de calibrer les tubes, tout en leur donnant l’aspect d’une pièce polie, les tubes sont recuits afin de faire disparaître l’écrouis-
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 - sage que provoque inévitablemént l’étirage à froid. Ce recuit est très important, il nécessite des fours spécialement agencés permettant de réaliser sûrement le traitement thermique le meilleur.
 - L’outillage que nous venons de décrire est celui qui est utilisé pour la fabrication des tubes moyens ou petits. Quand il s’agit d’exécuter des tubes de fortes dimensions, on n’utilise, pas les bancs à chaud qui seraient insuffisamment puissants, mais une série de presses hydrauliques horizontales de puissances variées, permettant de faire des ébauches de grands diamètres et de fortes épaisseurs. Le mode d’action de ces presses est le même que celui des bancs et la suite des opérations ne diffère pas dans son ensemble.
 - Ces procédés ont fait leurs preuves depuis longtemps, leur mise au point complète est faite depuis plusieurs années et les résultats obtenus sont entièrement satisfaisants; mais ils ont 'l’inconvénient d’un rendement assez faible, ce qui limite la production. La Société Dyle et Bacalan a décidé de recourir à un procédé de fabrication tout différent et va doter ses usines des Corps Creux d’un nouveau matériel actuellement en montage et qui sera mis en route très prochainement.
 - Le procédé dont il s’agit est dû à deux de nos collègues : MM. Gustave Lambert et Henri Cardozo. Il est destiné à remplacer l’étirage à chaud.
 - Les opérations de fabrications se divisent en quatre phases :
 - 1° Sciage des billettes que l’on débite en blocs ;
 - 2° Perçage des blocs à la presse mécanique ;
 - 3° Forgeage des ébauches ;
 - 4° Laminage en cannelures.
 - Les deux premières opérations sont identiques aux deux premières opérations du procédé par étirage actuel que nous venons de décrire.
 - Forgeage. —* Les blocs percés ont, après l’opération du perçage, une épaisseur de parois de 25 à 35 mm. Le forgeage a pour but de réduire cette épaisseur à 5 ou 6 mm en une seule chaude, et sans changer le diamètre intérieur de l’ébauche qui est enfilée sur un mandrin, La machine spéciale employée pour cette opération a reçu le nom de laminoir forgeur. Le passage des blocs dans cette machine est très rapide et ne dépasse pas 30 à 35 secondes pour un bloc de 30 à 35 kg.
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 - Laminage en cannelures. — Après le forgeage, l’ébauche a une épaisseur de 5 à 6 mm. Le passage dans un laminoir à cannelures a pour effet de modifier simultanément l’épaisseur et le diamètre extérieur. Huit à neuf passages en cannelures suffisent pour obtenir un tube, brut de chaud, de 3,3 mm d’épaisseur ou davantage. Nous disons à dessein tube brut de chaud, car le produit obtenu ainsi est un véritable tube et pas seulement une ébauche plus ou moins irrégulière et invendable. En lui faisant subir simplement une passe de calibrage, à chaud, en filière, sur un banc mécanique à grande vitesse, on obtient, en effet, un tube parfaitement régulier et de bel aspect, fabriqué entièrement à chaud et susceptible d’être utilisé tel quel dans la majorité des cas.
 - La perfection du produit obtenu permet de réaliser une grande économie dans l’étirage à froid que l’on fait ensuite subir à ces tubes bruts lorsqu’il s’agit d’obtenir des tubes fins, propres aux usages les plus délicats de la construction des chaudières marines, des cycles, des automobiles et des appareils d’aéronautique et d’aviation. Ce procédé est depuis longtemps sorti de la période d’essai. Il a été complètement mis au point aux forges de Recquignies, près de Maubeuge (Nord) où il fonctionne d’une manière remarquable et donne entière satisfaction.
 - L’ascenseur de Houdeng.
 - L’ascenseur de Houdeng est destiné, avec ceux de La Lou-vière, de Bracquegnies et de Thieu et quelques écluses à faible chute, à racheter une différence de niveau de 89,457 m entre les extrémités amont et aval du canal du Centre de la Belgique.
 - Cette différence de niveau entre les deux points extrêmes, distants d’environ 21 km, ne se répartit pas uniformément sur cette longueur. Elle est divisée, en effet, en deux parties bien distinctes.
 - La première, qui représente environ 70 m de. différence de niveau dans la vallée du Thiriau, se répartit sur une longueur de 7 km.
 - La seconde, qui ne représente plus que 20 m, se répartit sur 14 km. C’est donc dans la vallée du Thiriau que les difficultés étaient accumulées.
 - L’alimentation du canal ne pouvait être assurée que moyen-
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 - nant un cube d’eau à emprunter à la Sambre et qu’en utilisant une partie des eaux de la rivière La Haine. Il était indispensable de diminuer le plus possible la consommation d’eau pour chaque éclusée.
 - La solution adoptée pour la vallée du Thiriau comprit quatre grandes chutes réparties entre quatre ascenseurs, savoir : ascenseur n° 1 ou de La Louvière, différence de chute 15,397 m; ascenseur n° 2 ou de Houdeng-Aineries, différence de chute 16,934 m ; ascenseur n° 3 ou de Bracquegnies, différence de chute 16,933 m; ascenseur n° 4 ou de Thieu, différence de chute 16,933 m.
 - L’ascenseur de Houdeng-Aineries, que la Société a visité, est du type bien connu adopté à La Louvière.
 - Toutefois, il présente, par rapport à ce dernier, quelques modi-cations qui ont été suggérées par la pratique de celui de La Louvière.
 - Les aqueducs métalliques qui prolongent le bief d’amont de l’ascenseur de La Louvière ont été remplacés par des ouvrages d’accès en maçonnerie dont la longueur a été aussi réduite que possible.
 - Les guidages ont été très simplifiés et remplacés par un fort guidage unique au centre et dont les trois pylônes ont été calculés pour résister aux actions des pressions horizontales, longitudinales et transversales. Ces trois pylônes sont reliés, à leur partie supérieure, par une forte charpente en treillis.
 - La forme des longerons principaux et la charpente des sas a été modifiée dans le but de réduire la profondeur des cales.
 - Les appareils de manœuvre des portes ont été disposés dans des cabines métalliques en acier placées sur les piles.
 - Enfin, les appareils de manœuvres accessoires, de guidage et de remplissage des sas et de sécurité ont été perfectionnés en même temps que notablement simplifiés. Ils ont été munis d’appareils d’enclenchement ne permettant à une manœuvre de s’exécuter que lorsque la manœuvre qui la précède est elle-même régulièrement terminée.
 - Les différentes opérations qui constituent les manœuvres d’amont ou d’aval ont été réglées dans un ordre rigoureusement déterminé. Ces opérations sont les suivantes :
 - 1°» Accrochage des portes et ouverture de la ventelle de remplissage de l’espace nuisible ; /
 - 2° Levage des portes;
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 - 3° Manœuvre du verrou de calage des portes levées. Ouverture du signal normalement à l’arrêt et qui défend aux bateaux l’accès des passes. Ces deux manœuvres sont simultanées, c’est-à-dire que si le verrou de calage, qui maintiendrait les portes levées en cas de rupture de chaîne, ne pouvait pénétrer à fond dans la coulisse', le signal ne s’effacerait pas d’une manière absolue et l’entrée des bateaux resterait prohibée.
 - Chacun de ces mouvements s’effectue au moyen d’un levier dont la manœuvre complète déclenche le levier suivant en enclenchant tous les autres leviers correspondants. Les mouvements inverses s’effectuent dans les mêmes conditions.
 - Les machines destinées à fournir l’eau comprimée aux accumulateurs commandant les manœuvres des ascenseurs, sont des turbines qui sont automatiquement mises en marche ou arrêtées par l’accumulateur servant à la manœuvre.
 - Les sas présentent une longueur de 43 m sur une largeur de 5,88 m, avec une hauteur de 3,15 m. Ils sont supportés par un piston unique de 2 m de diamètre portant directement sur l’eau confinée des écluses. Le corps métallique du piston est formé de huit anneaux de 2,13 m de hauteur, 2 m de diamètre et 15 mm d’épaisseur, réunis entre eux par des brides intérieures boulonnées qui compriment des anneaux de cuivre rouge de 4 mm d’épaisseur.
 - Les pressions agissant sur la surface totale du piston correspondent à une pression unitaire pouvant varier de 30 à 37 kg par centimètre carré.
 - lie corps des presses est également constitué par huit anneaux cylindriques en fonte frettés au moyen de simples joints en acier laminé posés à chaud. Il se produit ainsi un travail de compression dans les anneaux en fonte et qui vient en déduction du travail d’extension produit par les pressions intérieures.
 - Les essais auxquels ont été soumis les presses et leurs pistons ont démontré que ces appareils pouvaient résister à des efforts huit fois plus grands que ceux auxquels ils sont soumis actuellement.
 - Les presses des deux sas communiquent entre elles par une tuyauterie fort judicieusement installée, le mouvement de montée de l’un des sas correspondant naturellement à la descente de l’autre. ; ;
 - Ce mouvement est obtenu par l'introduction dans le sas supérieur d’une tranche d’eau supplémentaire d’environ 30 cm, La
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 - surcharge ainsi produite est suffisante pour vaincre toutes les résistances et faire descendre le sas ainsi chargé.
 - Les vannes de sécurité, les valves et les robinets, commandés par les mécaniciens placés à la partie supérieure de l’ascenseur, permettent avec facilité la manœuvre de ces sas, leur arrêt en cours de route, l’isolement des deux presses entre elles, l’introduction dans l’une ou l’autre de l’eau sous pression provenant de l’accumulateur, en un mot toutes les manœuvres que peut nécessiter un fonctionnement anormal ou une réparation à faire.
 - Les sas devant être mis alternativement en communication avec le bief d’amont et le bief d’aval, il est nécessaire qu’une jonction étanche soit établie à volonté entre les deux biefs et les sas.
 - Le problème a été résolu par l’emploi d’un segment du pont-canal de longueur très réduite, dont la face du côté du bief est verticale et s’applique contre les tôles de la partie fixe de l’ascenseur, tandis que la face du côté du sas est inclinée à 1/10. L’extrémité du sas est taillée suivant la même inclinaison. 11 en résulte donc qu’à la montée comme à la descente, le sas vient s’appliquer exactement contre cet appareil de jonction dit « coin ». Il est garni, sur tout son pourtour, de üandes de caoutchouc. La pression assure donc l’étanchéité de la jonction grâce à cette garniture.
 - Lorsque le sas est ainsi en place, on solidarise, par une manœuvre très simple, la porte du sas mobile avec la porte fermant le bief supérieur ou inférieur, et qui est placée dans le segment coin dont nous venons de parler. On introduit l’eau du canal entre les deux portes ainsi solidarisées et, n’ayant plus aucune pression à vaincre, les deux portes sont soulevées ensemble, mettant ainsi en communication directe le bief avec le sas. L’opération inverse permet d’isoler le sas du bief pour recommencer une manœuvre nouvelle.
 - Les pompes de vidange, ainsi qu’une pompe centrifuge, permettent de vider complètement et rapidement dans les puits les eaux de suintement ou des cales pour le cas où celles-ci, par suite d’une fausse manœuvre ou d’un accident imprévu, viendraient à se remplir.
 - Enfin, des appareils de sécurité assurent le fonctionnement presque automatique de l’enclenchement et règlent le mouvement de montée et de descente des sas. Lès autres sont relatifs à la succession régulière des manœuvres. Ces dernières, sauf
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 - celle due à la tranche d’eau de 30 cm dont nous avons parlé plus haut, sont effectuées hydrauliquement au moyen d’eau sous pression comprimée par des pompes mises en mouvement par des turbines. Cette eau est envoyée dans un accumulateur et se trouve constamment prête à être utilisée sous pression.
 - La durée d’une manœuvre, comprenant le temps nécessaire à l’entrée et à la sortie de deux bateaux, l’un montant, l’autre descendant, peut être évaluée à environ 15 minutes, et cela en admettant que chacun des bateaux ait été pris à environ 30 m du sas et ait été remis à la même distance au delà de l’élévateur. Des cabestans hydrauliques permettent, en effet, une manœuvre rapide de traction des bateaux engagés dans l’écluse.
 - Manufacture de faïences Boch frères, à la Louvière.
 - Centrale. — Le hall des machines contient deux machines à vapeur Yan den [Kerchove, de Grand, de 300 ch chacune. L’une attaque directement la transmission des appareils de broyage ; l’autre attaque une dynamo qui fournit le courant pour l’éclairage et la transmission électrique.
 - Préparation des pâtes. — La pâte à faïence se compose de quatre éléments :
 - 1° China Clay, argile peu plastique cuisant très blanc;
 - 2° Bail Clay, argile très plastique cuisant légèrement jaunâtre ;
 - 3° Silex servant de dégraissant;
 - 4° Feldspath, fondant qui donne la solidité.
 - Les China Clay et Bail Clay sont délayés dans des patouillards. Le silex et le feldspath sont broyés dans des trommels à boulets de porcelaine.
 - Ces quatre éléments sont alors mélangés dans la proportion voulue et laminés, puis la pâte liquide est envoyée dans des filtres-presses sous 8 atm dépréssion pour être raffermie. Pour les rendre homogènes, les gâteaux retirés des filtres-presses passent au malaxeur. De là, la pâte est distribuée dans les ateliers. .
 - Confection des pièces en faïence. — Tous les objets de révolution sont fabriqués sur le tour mécanique. Les autres objets sont faits
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 - à la main au moyen de moules en plusieurs pièces, ou obtenus par simple coulage de la pâte liquide dans des moules qui, par absorption, se recouvrent d’une couche uniforme.
 - Cuisson. — Les pièces séchées sont placées dans des étuis en terre réfractaire (cazettes), lesquels sont empilés dans des fours spéciaux (grande chambre cylindrique surmontée d’une coupole sur le pourtour de laquelle sont disposés les alandiers). Cette première cuisson a lieu vers 1300 degrés.
 - Les pièces sortent de ce four à l’état poreux (biscuit;. On les trempe dans un liquide tenant en suspension un émail broyé (verre de composition spéciale); l’objet se recouvre par absorption d’une couche très mince d'émail qui, après une seconde cuisson (cuisson en vernis), devient transparente et brillante.
 - La Société Boch frères a créé pour cette cuisson un four continu. Les produits placés sur des chariots en terre réfractaire traversent un long tunnel, au centre duquel se trouve le foyer. En s’approchant du foyer, les produits s’échauffent et, en s’éloignant, se refroidissent pour sortir froids à.l’autre extrémité du tunnel. L’air nécessaire à la combustion ayant passé au préalable sur des produits à refroidir, permet une récupération énorme de chaleur par rapport aux anciens fours.
 - La marche des gazogènes est contrôlée par un analyseur enregistreur de gaz, et la température par un pyromètre enregistreur Le Chatelier.
 - Décoration. — On peut décorer la faïence sur émail ou sous émail. La décoration se fait en grande partie à la main, mais en s’aidant de poncifs, de pochoirs, d’aérographes, d’éponges, dans lesquels les décors sont taillés, etc.
 - On décore aussi mécaniquement par impression. Les décors, gravés dans des planches de cuivre, sont imprimés sur papier au moyen d’une mixture grasse spéciale. Le papier est appliqué sur l’objet à 'décorer. En passant à l’eau, le papier se détache et le dessin reste sur l’objet en faïence. La mixture grasse empêchant le vernis d’adhérer à la pièce en faïence, on s’en débarrasse en brûlant cette graisse dans de petits mouffles-tunnels à une température d’environ 500 degrés.
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 - Les Ateliers de Construction du Nord de la France et Nicaise et Delcuve.
 - La Société anonyme des Ateliers de construction du Nord de la France et Nicaise et Delcuve s’occupe spécialement de la construction du matériel fixe et roulant de chemin de fer.
 - Elle produit également les ponts et charpentes métalliques, ainsi que la grosse chaudronnerie, et le matériel pour travaux de routes, canaux, cours d’eau et ports.
 - Les Ateliers de construction du Nord de la France et Nicaise et Delcuve, possèdent deux usines : l’une à Blanc-Misseron (Nord); l’autre à La Louvière (Belgique).
 - La Société des Ateliers de construction du Nord de la France fut créée en 1883. Elle prit bientôt son essor vers la construction du matériel de chemin de fer, s’y spécialisa, pour prendre définitivement place parmi les établissements les plus importants du genre.
 - En 1907, elle créait, avec le concours de la firme Arbel, des ateliers spécialement aménagés en vue de la construction des wagons de grande capacité et de fort tonnage en tôles embouties, système Arbel.
 - Enfin en 1909, en vue d’étendre son rayon d’action sur toutes les affaires d’exportation, elle fusionnait, par voie d’absorption avec la Société anonyme des ateliers Nicaise et Delcuve à La Louvière (Belgique), qui forme sa deuxième division.
 - La présente note vise spécialement la division de La Louvière.
 - Les Usines de La Louvière furent fondées en 1855 et se sont développées progressivement. Elles occupent actuellement 2000 ouvriers.
 - Les bâtiments sont disposés dans un ordre logique au point de vue de la fabrication.
 - Les matières premières, fers et bois de toute espèce, amenées par locomotive et grues roulantes, arrivent par le raccordement du chemin de fer dans les bâtiments affectés à leur préparation. D’une part, les bois en grume sont débités en plateaux au moyen d’une puissante scie à ruban; ces plateaux sont conduits dans un magasin bien aéré où on les empile pour le séchage.
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 - Un séchoir à vapeur, système Sichtig, permet d’accélérer le séchage quand c’est nécessaire. En prolongement, on rencontre la raboterie mécanique et le magasin permettant de larges approvisionnements de bois. Les bois passent ensuite à la menuiserie mécanique et sont travaillés en série par des machines appropriées.
 - D’autre part,. les fers sont, répartis suivant leur destination, soit aux. forges, et boulonneries, soit à la tournerie de trains, soit aux halls de. préparation des longerons*
 - La forge, munie d’un, outillage complet, de. pilons de toutes puissances et de moutons' Brett, s’oriente de plus en plus vers, la méthode d’estampage qui permet les grosses productions à: des prix économiques.
 - Une fonderie de fer et de cuivre fournit d’autres pièces rentrant dans la construction du matériel.
 - La tournerie de trains prépare les essieux, les centres et les bandages qui, après parachèvement, sont assemblés en « trains montés ».
 - Les halls de préparation des longerons reçoivent les longerons, poutrelles, cornières, etc. Ces pièces y sont coupées à longueur, tracées, forées, mortaisées.
 - Ainsi préparées pour assemblage, ces différentes pièces passent au hall de montage, où elles sont assemblées pour constituer les châssis et caisses des véhicules.
 - Celles-ci sont posées sur les trains de roues et conduites au wagonnage où elles reçoivent la partie menuiserie,, toute préparée a l’avance.
 - Les wagons terminés passent dans un hall spécial, réservé â la peinture ; ils sont ensuite poussés directement sur les voies de raccordement du chemin de fer ; de celte façon, le circuit complet de matières n’èst pas.:interrompu.
 - Ces différentes1 opérations et manutentions sont rendues-rapides et peu coûteuses grâce à l’outillage moderne dont dispose l’usine.
 - Les halls sont munis de ponts roulants électriques;
 - L’usine est coupée transversalement par deux transbordeurs électriques permettant le passage facile des marchandises ou des wagons montés*, d’un hait dans uni autre.
 - Les-machinesKmtils .sont commandées, soit individuellement, soit.en groupe, par des moteurs électriques*
 - Les ateliers sont, en outre, pourvus de canalisations à air.
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 - comprimé ; de cette façon, les riveusés, foreuses, aléseuses, marchent pneumatiquement ou électriquement.
 - L’éclairage se fait entièrement au moyen de foyers à arc et de lampes à incandescence.
 - La force motrice est fournie par une centrale électrique d’une puissance de 800 kilowatts ; elle est alimentée par une batterie de huit chaudières, lesquelles fournissent également la vapeur destinée aux piloris des'forges.
 - Pour utiliser les vapeurs d’échappement de ces pilons, on procède actuellement à l’installation d’une turbine mixte à basse et haute pression, système bateau.
 - Toute cette installation, esquissée dans son ensemble, est complétée par un outillage central pour la confection, rentrétien et le contrôle des outils.
 - Un magasin général, disposant de vastes locaux pour l’emma-gasinement et la classification des matières destinées à la fabrication, permet une vérification efficace de leur emploi.
 - La direction a mis à exécution un plan d’agrandissement, en vue d’augmenter encore la capacité de production des usines. L’idée génératrice qui y préside est de maintenir l’ordre de fabrication et de division du travail qui a été exposé ci-dessus.
 - Ajoutons quelques mots sur l’importance des usines :
 - La capacité annuelle de production de la Société anonyme des Ateliers de construction du Nord de la France et Nicaise et Del-cuve est de 40 millions de francs.
 - La production totale annuelle des deux usines est de :
 - 7 000 wagons: a marchandises et tenders ;
 - 800 voitures* à voyageurs de chemins de fer et tramways ;
 - 4000 t.de ponts et charpentes e de matériel fixe5.
 - La superficie des tèrramslésh de 48 ha erivirôn.
 - Le fiombre d’ouvriers occupés par lés! deux; établissements atteint 4 200.
 - Les verreries de Mariemoht.
 - Les verreries de Mariemorit ont été fondées en 1828;
 - Elles s’occupent exclusivement de la fâbri dation' des verres à vitres et verres spéciaux en feuilles.
 - Le' verre* suivant le' poids qu’ih accuse, se classifie en verre simple, demi-double, double ëtttiple. Le verre simple corres-
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 - pond à une épaisseur de 1,5 à 2 mm, le verre demi-double à 3 mm, le verre double à 4 mm et le verre triple à 5 mm et au delà.
 - Les Établissements des Verreries de Mariemont occupent 950 ouvriers. Ils paient en salaires 1600000 f annuellement.
 - Les appareils de fusion du verre consistent en deux fours à bassins à feu continu. Ceux-ci sont chauffés au gaz et munis de chambres de récupération, système Siemens. Les deux fours sont construits avec voûtes, brûleurs et cuves indépendantes, afin de permettre la réparation de chacune de ces parties indépendamment les unes des autres et presque toujours sans extinction des feux. Les gazogènes servant à la fabrication du gaz de chauffage sont du type vertical en colonne, système Wilson, sans grilles, avec soufflerie forcée par injecteur Kœrting à vapeur. Chacun de ces gazogènes consomme 8 t de charbon par vingt-quatre heures. L’analyse moyenne des gaz produits, qui se fait journellement, accuse la composition suivante :
 - CO2. . . . 4,5
 - O 0,2
 - CO .... . 27,0
 - CH4. . . . 2,4
 - H 13,0
 - Az 52,9
 - Pouvoir calorifique par mètre cube : environ 1 460 calories.
 - La surface de chauffe des deux fours représente respectivement 100 m2 et 140 m2, et leur production mensuelle en verre soufflé est de 300000 m2. 750 t de verre sont continuellement en fusion dans les fours.
 - Leur équipement se compose de 300 hommes, dont 100 souf-fleurs-et200 cueilleurs de verre. Le travail s’exécute pour chaque four en trois équipes, travaillant dix heures et demie chacune, avec des intervalles d’une heure entre deux équipes et un repos d’une demi-heure à mi-journée. Chaque ouvrier de four travaille donc dix heures et demie par trente-six heures, soit 210 heures par mois de trente jours.
 - Les cylindres fabriqués au four sont fendus au diamant dans le sens de leur longueur et transportés ensuite aux étenderies, où s’opère leur transformation en feuilles. Les étenderies sont des fours à feu dormant où l’objet du travail est de rendre de la plasticité au verre en évitant soigneusement sa refonte même
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 - partielle. Le chauffage des étenderies se fait par conséquent à faible température, au moyen de gaz produit par des gazogènes à tirage naturel, système Siemens, et en comburant le gaz par l’air ambiant.
 - Les analyses de gaz d’étenderies accusent, en moyenne :
 - GO2 .... . . . . 2,50
 - O . . . . 0,20
 - CO ... . . . . . 28,10
 - CH5 .... . . . . 2,00
 - H .... . . . . . 6,60
 - Az
 - Pouvoir calorifique par mètre cube : environ 1260 calories.
 - Les cylindres à étendre sont d’abord chauffés progressivement dans une arche, puis étendus par l'ouvrier sur une pierre réfractaire montée sur chariot. Les feuilles ainsi étendues sont transportées dans le four à recuire où elles avancent graduellement jusqu’à leur sortie de l’appareil, vingt-cinq minutes environ après le moment de l’étendage. Chaque étenderie est munie de deux pierres montées sur chariots et d’un transbordeur ; ce dispositif permet le travail continu de l’ouvrier.
 - Les verreries de Mariemont possèdent dix-sept étenderies : chacune d’elles est desservie par trois équipes comprenant chacune un étendeur et trois aides. La durée et l’organisation du travail pour les étendeurs est la même que pour les souffleurs.
 - De l’étenderie, les feuilles passent au magasin de découpage, où elles sont débitées en carreaux suivant les dimensions commerciales courantes. Une sélection s’opère ensuite suivant la qualité et les dimensions du verre coupé, par caisse de 10, 20 ou 30 m2, 100, 200 ou 300 pieds carrés, suivant les cas et les destinations. Il est ensuite procédé à l’opération de l’emballage et du marquage des caisses.
 - L’industrie verrière belge produit annuellement pour 50 millions de francs de verres à vitres. La Belgique même n absorbe que 5 0/0 de cette production ; les 95 0/0 sont exportés dans les différents pays. La protection dont certains pays ont entouré leur industrie a singulièrement rétréci les débouchés de la verrerie belge dans les pays d’Europe. Les Etats-Unis d’Amérique ont poussé la protection qu’ils accordent à leurs verreries jusqu’à un
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 - droit de 100 0/0 de la valeur du produit. Malgré ces circonstances difficiles, la verrerie belge, grâce à l’excellence de ses produits, a réussi à introduire .encore une certaine quantité de qualité de choix dans les différents pays, même aux États-Unis d’Amérique, et trouve pour le restant son écoulement dans les pays non protecteurs. Ses principaux débouchés sont l’Angleterre, les Indes, la Chine, le Canada, les Colonies anglaises, le littoral de la Méditerranée et la mer Noire.
 - La Société des Verreries de Mariemont s’est intéressée à diverses institutions d’ordre social et éducatif.
 - Elle possède en propre 44 maisons ouvrières qu’elle donne en location, à des conditions exceptionnellement favorables, à ses ouvriers.
 - Elle assure le service médical et pharmaceutique des ouvriers malades, ainsi que de leur famille.
 - Elle a institué au sein de l’usine une Caisse de .secours mutuels, afin d’assurer anx ouvriers la demi-journée en cas de maladie et d’accident ; ceci, indépendamment de l’assurance légale contre les accidents, suivant la loi belge.
 - Elle subsidie une Société d’épargue verrière constituée au sein du personnel, ainsi que l’Association Mutuelle des Employés du Centre.
 - Elle a participé à la fondation de la Société pour la construction d’habitations ouvrières appelée « Crédit Ouvrier de Mor-lanwelz ».
 - Pour ce qui est des œuvres d’éducation, la Société des Verreries de Mariemont a coopéré à la fondation de l’École des Ingénieurs Commerciaux de Mens, et subsidie annuellement les Écoles Industrielles de Morlanwelx et de Chaideroi.
 - Les usines de la Société de Baume et Marpent.
 - La Société de Baume et Marpent, qui a plus d’un ^enibsiècle d’existence, a su, dans ses usines de Marpent (France^Nord), de Baume et de Morlanwelz (Belgique), par É^ïuélipratfpn couSt tante de l’outillage porter a un haut begré l’importance et le fini de sa fabrication.
 - La production annuelle des trois usines dépasse 7o Q00 t, ainsi
 - réparties >
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 - Centres en fer forgé pour voitures, 'wagons, tenders et locomo-
 - tives ......................................... 35000 pièces.
 - Essieux montés sur roues avec bandages en
 - acier . . . . ............................... 45000 pièces.
 - Boîtes à huile............................ 60 000 pièces.
 - Appareils de voie......................... 3 000 t
 - Ponts, charpentes, grosse chaudronnerie . . 40 000 t
 - Wagons à marchandises, voitures à voyageurs, tenders.................................. 4'500 pièces.
 - Fontes mécaniques et diverses, spécialement pour appareils de chauffage, sucreries, charbonnages, 'mines et usines................... '7 000 t
 - L’usine de Baume créée en 1853 s’est (progressivement développée et couvre, à l’heure actuelle, une superficie de 3 4/2 ha. Elle comprend trois divisions :
 - Première division.
 - Station centrale de force et d'éclairage, — ‘Les appareils mécaniques des différentes divisions reçoivent l’énergie électrique d’une station centrale qui se .trouve au milieu des usines; celle-ci comprend deux machines à vapeur type « Lentz », pouvant donner en pleine charge 1000 ch disponibles, et attaquant directement deux génératrices à courant continu de 380 'kilowatts. De cette 'Station partent les différentes canalisations alimentant les moteurs de transmissions, ventilateurs, ponts roulants, compresseurs, etc.
 - Un réseau ^spécial pour l’éclairage est branché sur de même tableau.
 - Les machines à vapeur sont alimentées par une batterie de quatre chaudières, à foyers intérieurs, munies de surohauffeurs de vapeur et de réchauffeurs-Green.
 - Un ^réfrigérant à cheminée sert au refroidissement des eaux de condensation.
 - Deuxième division.
 - fonderie de fer. — (La fonderie de fer produit les pièces aneca-- niques* la fonte pour la grosse construction civile < et pour des travaux publics, le matériel de chemins de fer, les appareils'de
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 - chauffage. Des installations spéciales brevetées permettent le moulage mécanique des boîtes à huile et des appareils de chauffage à vapeur de tous types.
 - L installation comprend une halle pour les grosses pièces avec une grue roulante à transmission électrique pour lever 20 t, et une halle latérale avec grue pour la fabrication des pièces faites à la main ou d’un poids inférieur à 1 000 kg.
 - Les divers services accessoires d’approvisionnement de sable, de son travail mécanique, de soufflerie, de modelage, de magasins à modèles, sont distribués autour de ces halles, de façon à supprimer complètement la participation des manœuvres.
 - Le cubilot peut couler 4 000 kg à l’heure. Un second cubilot, de dimensions moindres, sert à la production des fontes spéciales.
 - La production de la fonderie est de 3000 à 3500 t par an. Les spécialités sont : les piles de pont, les pieux pour wharfs, les cuvelages de mines, les boîtes à huile pour chemins de fer, les tuyaux, poêles, radiateurs et autres pour chauffage, les volants, etc.
 - Cette division occupe cent ouvriers.
 - Troisième division.
 - Atelier de construction. — Les machines-outils sont au nombre de cent-vingt et consistent surtout :
 - En tours spéciaux pour le parachèvement de centres, bandages et trains de roues;
 - En tours à cylindrer, dont un certain nombre destiné au parachèvement des essieux, tourne ceux-ci aux deux bouts à la fois;
 - En raboteries, pour la fabrication des changements et croisements de voies ;
 - En fraiseuses pour l’ajustement des boîtes à huile et divers;
 - Deux tours en l’air sont destinés à l’achèvement des grosses pièces mécani'ques, jusqu’à 15 t de poids et 8,50 m de diamètre; ils sont spécialement affectés au tournage de cuvelages de mines, piles de ponts, plaques tournantes, etc.
 - Un atelier d’ajustage avec pont roulant de 12 t sert à l’achèvement des pièces mécaniques et des boîtes à huile ;
 - Un atelier à l’étage sert spécialement au tournage et à l’ajustage des petites pièces et comporte des machines-outils de précision.
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- - Cette division occupe quatre cents ouvriers et peut produire annuellement 10000 paires de roues, 1000 appareils de voies, 250 plaques tournantes, 40000 boîtes à huile, 3500 compteurs à eau.
 - Quatrième division.
 - Chaudronnerie. — La quatrième division a pour objet principal la fabrication des wagons métalliques, des tenders, des ponts et de leurs caissons pour piles et culées, des charpentes et de tous ouvrages de chaudronnerie.
 - Elle se compose de deux halles principales et de halles secondaires. La première est desservie par deux ponts roulants électriques de 7 t, et la seconde par deux ponts semblables de 10 t. Elles contiennent les machines-outils, tours, perçoirs, meules, foreries radiales, et servent au montage des wagons, ponts et charpentes.
 - Ces halles sont desservies par un transbordeur à niveau.
 - Un compresseur d’air à pression étagée actionne les riveuses mécaniques, fixes et portatives, presque exclusivement employées.
 - L’alésage des trous de rivets se fait au moyen d’aléseuses électriques portatives. ^
 - Le personnel employé dans cette partie de l’usine est de six cents hommes et la production est de 1 500 wagons à marchandises (ouverts et fermés) et 7 0001 de ponts et charpentes par an.
 - Cinquième division.
 - Forges et pilons. — Cette division comprend deux sections r
 - a) La section dite des forges et pilons dans laquelle les forges sont au nombre de cent, et sont desservies par dix pilons de divers modèles et les fours correspondants.
 - Ces pilons sont alimentés par deux chaudières multitubu-laires, et les fours et forges par un ventilateur actionné électriquement.
 - En outre des pilons, cette section comprend une machine à forger à commande électrique, et l’on prévoit l’installation prochaine d’une presse à forger hydraulique, pour les petites pièces.
 - On produit dans ces forges toutes les ferrures de wagons et charpentes nécessaires à l’exploitation de la division précédente.
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 - La production est de 4 000 à 5000 t par an, avec un personnel de deux cents ouvriers;
 - o) La section de la grosse forge à roues de wagons, tenders et locomotives.
 - Cette forge possède cinq pilons et une presse hydraulique. Deux de ces pilons, à bâti en tôle, servent au forgeage et matriçage des roues et à la fabrication des essieux.
 - Un troisième et quatrième servent au soudage des coins.
 - Le cinquième est un pilon destiné à serrer les cercles de sécurité sur les roues bandagées.
 - La presse hydraulique de 500 t sert au matriçage des moyeux et dos grosses pièces de forge.
 - Les forges et les fours divers destinés à (réchauffer les fers reçoivent le vent d’un ventilateur actionné électriquement. La machine et les pilons sont alimentés par des chaudières multitubulaires.
 - L’usine fabrique des roues à rayons droits et à'rayons doubles pour wagons, derniers et ‘locomotives.
 - La'production journalière des roues atteint 95 pièces.
 - Les usines de Morlanwelz, créées en 4844, furent rachetées par la Société de Baume-Marpent en 1896. Elles occupent actuellement une surface de plus de 12 ha.
 - Ces usines sont spécialement agencées en vue de construire le matériel roulant de chemin de fer ; les voitures de toutes classes, restaurants et de luxe; les voitures de tramways et tous les types de fourgons et de wagons à marchandises.
 - Ces usines comportent cinq divisions :
 - Première division.
 - Les stations de 'production d'énergie. — La force motrice est produite :
 - 1° Par une station centrale comprenant trois moteurs à gaz pauvre provenant de gazogènes aux déchets de bois. Les trois moteurs donnent une puissance de 450 ch environ ;
 - 2° Par une station centrale à vapeur de 400 ch.
 - Deuxième division.
 - La forge. — Les forges possèdent 406 feux, 42 pilons et 7 fours.
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 - Troisième division.
 - Atelier de construction.— Les machines-outils diverses de cette division, qui sont au nombre de 100, permettent le parachèvement complet des pièces de fer et autres.
 - Quatrième division.
 - La menuiserie mécanique. — Elle contient soixante machines pour le travail du bois, en vue de la construction perfectionnée des voitures et wagons.
 - De vastes séchoirs permettent d’amener à la sicçité désirable tout le bois employé dans la construction des véhicules. En outre, des magasins spacieux permettent l’approvisionnement et le séchage libre du bois.
 - • r Cinquième division.
 - Les halles de 'peinture et de garnissage de voitures. — La production de cette usine atteint mensuellement 200 wagons et voitures.
 - Les halles sont munies de ponts roulants électriques servant au montage des véhicules.
 - De grandes salles de peinture, comportant les aménagements les plus modernes, permettent de faire, avec tous les soins désirables, la peinture des voitures.
 - Le nombre d’ouvriers occupés par cette usine est de 1 200.
 - L’Usine française de Marpent, reliée à la gare de Jeumont (Nord), est établie sur une surface de 10 ha longeant le chemin de fer du Nord ; ses ateliers, comportant six divisions, couvrent avec les magasins environ 32000 m2.
 - Première division.
 - Station centrale de force et d'éclairage. — La production de l’énergie se fait :
 - 1° Par une station centrale à vapeur se composant de deux groupes électrogènes de 3.50 et 135 kilowatts de puissance respective. Les générateurs sont du type multitubulaire. Dette station, outre la puissance nécessaire à toutes les sections de l’usine, fournit également celle nécessaire à tout l’éclairage ;
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 - 2° Par un moteur à gaz pauvre (gaz de Lois produit par gazogène Riché) : le moteur développe une force de 12 kilowatts.
 - Deuxième division.
 - Fonderie de fer. — La fonderie de fer produit les pièces mécaniques, la fonte pour la grosse construction et les travaux publics, le matériel de chemin de fer et les appareils de chauffage (ces derniers moulés mécaniquement).
 - La halle principale est desservie par deux grues roulantes à transmissions électriques pouvant lever chacune 20 t; les autres halles sont desservies par des grues à bras et des petits treuils roulants pouvant lever de 1 500 a 2 000 kg,
 - Les divers services d’approvisionnement de sable de soufflerie, de séchage, de modelage et magasin à modèle sont distribués autour de ces halles, de façon à supprimer complètement la participation -des manœuvres.
 - Le cubilot peut assurer la coulée de 6000 kg à l’heure.
 - La production de la fonderie est de 3 500 à 4 000 t par an, avec un personnel de 130 ouvriers.
 - Troisième division.
 - Forges et pilons. — Elle possède neuf pilons et quarante forges à main et occupe* une salle principale et deux annexes.
 - Deux pilons de 5 t et un de 2 t à double effet et bâti en tôle servent au forgeage des essieux, au matriçage des roues et grosses pièces de forge. Deux pilons servent au soudage des coins des roues à rayons doubles ; les autres pilons martellent et forgent toutes les ferrures de wagons et charpentes.
 - Tous les pilons de cette division sont alimentés par cinq chaudières multitubulaires.
 - La production, indépendamment des centres de roues et des essieux, est de 3000 t par an, avec un personnel de 150 ouvriers.
 - Quatrième division. '
 - Atelier de construction. — Elle comprend un atelier de machines-outils, un atelier de parachèvement et de montage pour les plaques tournantes, grues hydrauliques et de levage.
 - Les machines-outils sont au nombre de 100, et parachèvent
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 - les plaques tournantes, grues, roues, essieux, boîtes à graisse, ferrures de wagons, appareils de chauffage.
 - Un atelier d’ajustage, latéral à la halle, sert à l’achèvement des pièces mécaniques et des boites à huile.
 - Les appareils de voie sont fabriqués dans une halle spéciale pourvue d’un pont roulant électrique de 3 t.
 - Cette division occupe 200 ouvriers et peut produire annuellement 5 000 paires de roues, 400 appareils de voie, 100 plaques tournantes et 20 000 boîtes à huile.
 - Cinquième division.
 - Chaudronnerie. -— Elle a pour objet principal la fabrication des wagons à marchandises, ponts tournants de locomotives, ponts, charpentes et tous ouvrages de chaudronnerie.
 - La halle des ponts et charpentes est desservie par un pont roulant électrique; des travées latérales, dont une avec pont roulant électrique, servent au montage des wagons et contiennent les machines-outils, tours, perçoirs, machines à raboter, mortaiseuses, foreries radiales et autres.
 - En outre de cet atelier, il a été construit, en 1905, deux nouvelles halles de 25 X 75 m pourvues de ponts roulants électriques de 5 et 10 t et qui sont consacrées particulièrement à la construction des tenders, ponts tournants, etc.
 - Cette division produit annuellement 2 000 wagons à marchandises et tenders et 2 000 t de ponts et charpentes.
 - Elle emploie 650 ouvriers.
 - Sixième division.
 - Menuiserie mécanique. — Cette division ne comprenait précédemment qu’une halle contenant une quinzaine de machines-outils, plus deux magasins à bois et deux séchoirs qui suffisaient à la mise en œuvre des bois destinés à la construction des wagons.
 - En 1909, des travaux considérables ont été faits en vue de la construction des voitures à voyageurs, pour laquelle il existe maintenant un groupe d’installations absolument modernes et à grande production.
 - La menuiserie a été installée dans un bâtiment de 30 m X 60 m et dotée de 32 machines-outils de tous types.
 - Deux magasins de grandes dimensions reçoivent les bois lors
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- - de leur entrée à l’usine; leur séchage s’obtient dans un séchoir à quatre tunnels fonctionnant par injection dé vapeur per-' mettant lé séchage complet du bois par circulation mécanique d’air chaud.
 - Septième division.
 - Montage, peinture et garnissage des voitures. — Le montage des voitures s’effectue dans un bâtiment de 69 m X 32 m composé de trois halles dont celle du milieu est commandée par un pont roulant électrique de 10 t, tandis qu’une des travées latérales est pourvue d’un gitage doublant sa surface utile.
 - Pour la peinture et le garnissage, il a été créé.un bâtiment de 1 300 m de surface, sans étage, chauffé à la vapeur et conçu de manière à éviter toute pénétration des poussières.
 - Cette division, qui est dès maintenant en pleine activité, peut produire annuellement de 150 à 200 voitures, selon le type.
 - Transport. La manœuvre des pièces, véhicules, etc., sé fait à l’aide d’un transbordeur électrique de 40 t, de deux grues1 roulantes à vapeur et de plusieurs cabestans électriques.
 - Les Usines- dé Baume et Marpent ont pris une part très active à la récente Exposition de Bruxelles : outre le matériel très important qu’elles y ont exposé une importante partie dés halles' (plus de 100000 m2) a été Construite par elles, en participation avec une autre firme.
 - Parmi ces charpentes, il en est d9un type absolument démontable, et dont tous les assemblages réalisés sans l’intervention d’un seul rivet laissent toutes les barres et poutrelles sans le moindre trou de boulon ou rivet. Ce dispositif, très ingénieux, permet la revente facile des parties constitutives de ces charpentes*; Toutes les balles de- la Section française notamment étaient cou vertes par de semblables charpentes*.
 - Charbonnages de Mariemont et de Bascoup.
 - Généralités.
 - La Société Anonyme1 des Charbonnages de Mariemont et la Société Anonyme des Charbonnages de Bascoup constituent deux entreprises bien* distinctes,- mais avant uir personnel supé-
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 - rieur commun. Ces: charbonnages occupent plus*de 7000 ouvriers et ont une extraction annuelle d’environ! 1200000 t, soit 500000 t pour Mariemont et 700000 t pour Bascoup. 1/extraction s’effectue par cinq, sièges à Mariemont et par six sièges à Bascoup.
 - Les produits de Mariemont sont envoyés, à l’aide de traînages par chaîne sans fin, à. un. atelier central de préparation, où ils sont classés et en partie lavés avant leur expédition. Une usine pour la fabrication des briquettes* est annexée à cet atelier.,
 - Les charbons extraits à Bascoup sont traités de la même manière que ceux de Mariemont, mais il existe àiBascoup deux ateliers de triage et un lavoir. Le premier atelier, reçoit les charbons des* quatre sièges, qui se trouvent à; Bascoup même, tandis que le second classe les produits venant des sièges ii° 5 et nP 65 situés à Trazegniesï Le lavoir est annexé à ce dernier atelier.
 - Les charbons de Mariemont et de Bascoup sont des charbons demugras-; ils sont propres* aux divers usages de l’indnstrie, mais ils sont particulièrement employés comme combustible de foyers!domestiques et de générateurs à vapeur.
 - Siège n0! 7 ces Charbonnages de Bascoup.
 - II. comporte deux puits circulaires de 4,25 m de diamètre, pourvus de guidages métalliques, système Briart.
 - Jusqu’à présent,, l’extraction ne se fait qu’au puits n° 2, à l’étage de 178 m ; mais elle pourra se faire également par le puits n° 1,, qui sert de retour d’air et est muni, à cet effet, de clapets- Briart. Le creusement des deux puits n’est pas encore entièrement terminé : la profondeur prévue est de 800 m, et l’on est arrivé à environ 700 m. ,
 - Chaque puits- esL surmonté d’un chevalement métallique de 20 m de hauteur et* est desservi par une forte machine d’extraction. à deux cylindres à distribution par soupapes. Ces machines ont été construites par la Société de Marcinelle et Couillet; les cylindres ont 800 mm de diamètre et la course des pistons est* de 1,800' m ; la pression effective peut, atteindre 8 atm. On a prévu le remplacement éventuel des cylindres de 800 mm par d’autres de i 000 mm ; tous les organes ont été étudiés et cons^-truits en conséquence.-
 - Les câbles sont.en. aloès, comme la grande* majorité des câbles d’extraction en Belgique. Les cages- sont.-à six chariots, avec
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- - deux chariots de file par étage ; elles sont solides, quoique relativement légères, et sont munies du parachute Hypersiel. Un pont-roulant a été aménagé spécialement pour faciliter la manœuvre des cages à la surface ; il dessert les deux puits du siège.
 - Dans la vaste salle qui abrite la recette des deux puits, ainsi que les machines d’extraction, se trouvent aussi deux ventilateurs destinés à assurer l’aérage des travaux souterrains. Ces ventilateurs sont du type Guihal amélioré, à deux ouïes; ils ont 4 m de diamètre, 1,660 m de largeur de turbine et font 174 tours par minute. Iis sont actionnés par deux machines à vapeur monocylindriques à soupapes de 450 mm de diamètre et de 800 mm de course, tournant à 64 tours par minute ; la transmission se fait par câbles. Dans les conditions de marche actuelles, les ventilateurs donnent une dépression de 100 mm environ. L’un d’eux sert de réserve.
 - Du bâtiment d’extraction, une passerelle couverte conduit aux chauffoirs et aux lavoirs-bains pour ouvriers. Les chaufïoirs sont spacieux et bien aménagés : ils sont chauffés par la vapeur d’échappement des ventilateurs et éclairés électriquement ; ils sont pourvus d’armoires en fer à l’usage des ouvriers. Ils ne sont séparés de la lampisterie que par des guichets auxquels les ouvriers viennent prendre et remettre leurs lampes. Celles-ci sont du système Wolff à benzine et à rallumeurs.
 - Les lavoirs-bains comportent actuellement trente-cinq cabines; celles-ci sont munies de tinettes en fonte dans lesquelles deux robinets déversent à volonté de l’eau froide ou chaude. Ce système, qui est en usage à Mariemont et à Bascoup depuis de nombreuses années, va être remplacé à bref délai par des bains-douches.
 - Les charbons extraits au n° 7 sont envoyés au triage central à l'aide d’un traînage par chaîne sans fin passant par le siège n° 4; les terres sont retenues à ce dernier siège et envoyées au terri, qui est tout proche. Dans peu de temps, le lieu de dépôt pour les terres des divers sièges de Bascoup sera changé, faute de place, au terri actuel. A cet effet, on a installé un chemin de fer aérien reliant le siège n° 7 au nouveau dépôt, et on a profité de la circonstance pour créer à la station de départ du transport aérien,une installation que nous tenons à signaler. Elle se compose d’un bâtiment entièrement métallique abritant, outre les appareils mécaniques commandant le traînage aérien, deux grands silos pour * l’emmagasinemènt des terres, deux trans-
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 - porteurs sur lesquels seront déversées les terres à leur arrivée, et trois culbuteurs pour le versement des chariots. L’un des culbuteurs versera directement dans les silos les terres provenant du creusement des bouveaux; les deux autres desserviront les transporteurs au moyen des terres provenant des fronts de tailles et dans lesquelles se trouvent inévitablement du charbon et des morceaux de vieux bois. Les transporteurs sont destinés à permettre l’enlèvement à la main des morceaux de-charbon et de bois; le charbon recueilli sera envoyé à l’atelier de triage, tandis que le bois sera vendu comme bois à brûler. On est convaincu que cet installation donnera de bons résultats et qu’elle pourra rémunérer largement le capital engagé. Les tours d’emmagasinement des terres peuvent contenir sept cents chariots, soit la production d’une demi-journée.
 - Tout à côté du siège n° 7, les Charbonnages de Mariemont et de Bascoup viennent d’ériger en commun une centrale électrique destinée à produire le courant dont ils ont besoin. C’est une vaste construction mixte : ossature en béton armé et remplissage en maçonnerie de briques. Ce mode de construction a été adopté de façon à parer dans la mesure du possible aux inconvénients pouvant résulter des affaissements de terrains, qui sont à craindre en cet endroit.
 - Le bâtiment comprend une grande halle pour la chaufferie et une salle des machines avec annexe pour le tableau de distribution. Les chaudières sont du système Mathot aquatubulaire ; elles ont 200 m2 de surface de chauffe chacune, sont timbrées à 12 atm et sont munies de surchauffeurs pouvant élever la température de la vapeur entre 275 et 300 degrés. L’emplacement est prévu pour dix-huit unités, mais il n’y en a que dix pouf le moment. Le tirage naturel est assuré par deux cheminées de 35 m de hauteur et 2,500 m de diamètre intérieur au sommet.
 - La salle des machines renferme trois turbo-alternateurs de 1 750 kw chacun, et la place est réservée pour un quatrième. Quand la centrale sera complètement équipée, la puissance des turbines installées atteindra 10 000 ch. Les turbines sont du système Brown-Boveri-Parsons ; elles tournent à 1 500 tours par minute et sont accouplées directement à des alternateurs fournis par les Ateliers de Constructions Électriques de Charleroi. Ces alternateurs fourniront du courant triphasé, 50 périodes, sous 3150 volts; ils portent chacun une excitatrice en bout d’arbre. Toutes les machines (turbines, pompes à air, moteurs des pompes
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 - de circulation) sont installées au même niveau, d e façon que la surveillance soit facile.
 - Le courant produit à la centrale sera utilisé tel que dans les grands moteurs : moteurs d’épuisement aux sièges n° 7, Sainte-Henriette, La Réunion et Saint-Arthur; machine d’extraction au siège n° 6 ; ventilateurs et groupe moteur-générateur au siège n° 5, etc. ; pour les appareils moins importants, il sera ramené à 190 volts, de façon à présenter relativement peu de danger et à permettre l’éclairage sous 110 volts.
 - A côté de la centrale sont installés deux réfrigérants destinés à refroidir les eaux de condensation des turbines. Ils sont prévus pour 500 m3 à l’heure chacun. Enfin,, un château d’eau de 300 m3, avec réservoir intérieur de 75 m3, a été construit pour recevoir les eaux d’épuisement du siège n° 7. Ces eaux serviront à l’alimentation des chaudières ; le surplus sera envoyé dans le réseau de tuyauteries assurant l’alimentation des divers sièges. Le château d’eau est entièrement en béton armé, du système Monnoyer ; il est d’un aspect particulièrement satisfaisant.
 - Établissements Cockerill, à Seraing.
 - Les établissements de la Société John Cockerill, à Seraing, occupent dans le monde industriel une place à part, tant par leur importance matérielle que par la diversité de leurs travaux.
 - La superficie actuelle des établissements de Seraing est de 107 hectares de terrains; 41 hectares sont recouverts de bâtiments.
 - Le nombre d'ouvriers varie entre 10 000 et 11 000.
 - Ateliers de Construction. — L’atelier central est long de 120 m sur 45 de large. On y achève les pièces mécaniques ébauchées venant des fonderies ou des forges. Un côté de l’allée qui parcourt l’a'telier dans le sens de sa longueur est occupé par des bancs d’ajusteurs, qui servent aux travaux de finissage pour lesquels la main de l’ouvrier est indispensable. Les ouvriers, répartis par brigades, sont autant que possible spécialisés.
 - L’outillage est partout d’un type moderne et disposé par. groupes d’appareils semblables ; dans cet ordre d’idées le groupe des machines à fraiser et celui des scies à rubans, pour le découpage des métaux, sont particulièrement intéressants.
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 - Deux grues roulantes électriques de 1800 kg desservent l’atelier.
 - Le rez-de-chaussée du bâtiment est occupé par un atelier de robinetterie, qui comprend une installation spéciale de polissage pour les pièces qui doivent recevoir une surface métallique brillante. Des disques en coton, recouverts d’une préparation d’émeri, sont employés pour polir les objets de forme irrégulière à creux ou à saillies.
 - L’aile gauche du bâtiment, entourant l’atelier n° 1, contient des ateliers de modelage, de menuiserie et de charpenterie.
 - L’atelier nD 3, est destiné au montage de machines ou appareils de moyenne grandeur, tels que machines fixes, machines de stern-wheel, pompeuses, grues roulantes à vapeur, ponts roulants électriques, turbines, etc. Son outillage très varié comporte, entre autres, quelques machines remarquables pour le parachèvement des essieux coudés de locomotives.
 - La halle principale de 100 m de long sur 27 m de large, y compris l’annexe, est desservie par un pont roulant électrique de 40 t, un de 23 t, et deux ponts de service de 5 t.
 - Un nouvel atelier, d’une surface de 3000 m2 et pourvu d?un outillage puissant, est affecté à la fabrication du matériel d’artillerie. On y trouve des tours pouvant achever dès pièces ayant jusqu’à 13 m de longueur, deux grosses machines à'forer les tabes de canons, une machine à rayer les canons ayant jusqu’à 24 cm, et de nombreux appareils spéciaux pour achever les différentes pièces accessoires des canons et affûts.
 - Le mouvement des charges est opéré au moyen de sept ponts roulants électriques dont le plus puissant est d’une force de 23 000 kg.
 - De plus, une annexe spéciale de 1000 m2 située derrière l’atelier des locomotives est destinée au montage des affûts de canons.
 - L’atelier des locomotives, (3300 m2), est desservi par quatre ponts roulants électriques capables d’élever des charges jusqu’à 40 t et assurant une grande facilité de mise en œuvre des: pièces de fort tonnage. L’entrée et la sortie des locomotives s’effectuent au moyen d’un transbordeur électrique de 80 t.
 - La Société Cockerill construit les types de locomotives les plus divers, depuis le plus petit modèle à voie étroite, pour l’agriculture et les mines, jusqu’au puissantes machines dès trains à grande vitesse.
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 - Le grand montage, atelier spécialement réservé à la construction des plus grandes machines, est une halle de 5800 m2 en trois travées, dont celle du milieu a une hauteur de 20 m jusqu’à la naissance de la toiture. Les deux nefs latérales renferment quelques machines-outils de grande puissance. La série d’appareils de levage, qui dessert l’atelier, comprend deux ponts roulants actionnés par l’électricité, pouvant soulever une charge de 40 t et parcourant d’un bout à l’autre la travée centrale à une hauteur de 45 m. Sur les mêmes rails circule un second pont roulant électrique, pour charges de 5 t. Chacune des deux nefs latérales est desservie par deux ponts roulants électriques à rails superposés: un de ces ponts, pourvu de trois moteurs, peut soulever des charges de 25 t; l’autre, à moteur unique, suffit pour les charges ne dépassant pas 5 t. Ces puissants appareils permettent de placer sans difficulté sur les différents tours, alésoirs, etc., les grandes pièces brutes de forge ou de fonderie qui doivent y être achevées. Parmi les machines-outils, on remarque à l’entrée de la nef centrale une importante mortai-seuse, qui est en même temps une raboteuses verticale, de 1,50 m de course, et dont la tête mobile permet le travail de pièces ayant jusqu’à 2,100 m de hauteur. Dans la série des tours en l’air, le plus grand, qui peut tourner 14 m, est destiné au travail des plaques tournantes, volants, poulies à gorge, ou autres objets semblables de grandes dimensions. Un des deux grands tours à cylindrer, a été construit spécialement pour tourner les plongeurs (de 2 m de diamètre), des . presses hydrauliques de l’ascenseur du canal du Centre, à la Louvière. Disposés pour être jumelés, ces deux tours pourraient admettre au besoin 21 m entre pointes. Parmi les alésoirs fixes, le plus grand peut aléser des cylindres d’un diamètre intérieur de 3 m.
 - Un chantier d’alésage est établi sur une grande plaque en fonte parfaitement dressée, de 150 m2, sur laquelle se placent les pièces destinées à être travaillées par quatre grands alésoirs-fraiseuses, indépendants l’un de l’autre, mais pouvant travailler ensemble et installés à un écartement maximum de 7,500 m. La grande plaque en fonte reçoit également un outillage volant, composé d’alésoirs, fraiseuses et limeuses transportables, permettant ainsi d’entamer sur plusieurs points et avec toutes les garanties d’un travail précis, le finissage des pièces de machines de grandes dimensions et de formes compliquées.
 - Devant la façade des ateliers circule un pont roulant électrique
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 - du type Goliath, destiné au chargement et au déchargement des pièces de poids considérable.
 - Les bâtiments de la division comprennent, en outre, une bou-lonnerie et un atelier d’estampage pour la fabrication des boulons, écrous, rivets, tire-fonds, etc., des ateliers de peinture et de vernissage, une forge et une tromperie cémenterie pour outils, etc.
 - Grosse forge. — La grande halle des forges mesure 100 m de long, 20 m de large, et sa hauteur dépasse 15 m.
 - 16 fours à chauffer occupent un des côtés de la halle. Le transport des lingots entre les fours et les engins à forger, (2 presses à forger de 2 000 t chacune et 1 pilon de 20 t) se fait au moyen de 5 ponts roulants respectivement de 70, 40, 20 et 15 t. L’une des deux presses est à deux colonnes et sert spécialement à l’emboutissage des calottes de coupoles.
 - Avant l’emboutissage, ces plaques forgées et rabotées à l’épaisseur de 225 mm, sont affranchies de l’excédent sur leur contour au moyen de la coupe oxhydrique. Dans ce domaine, la Société Gockerill est arrivée à des résultats de plus en plus satisfaisants, et en ce moment elle peut réaliser des coupes jusqu’à 600 mm d’épaisseur.
 - Outre les pièces de mécaniques diverses qui entrent dans la fabrication des plus fortes machines à vapeur et des plus puissants moteurs à gaz et turbines à vapeur, les forges de la Société Gockerill se sont fait, depuis quelques années, une spécialité de la fabrication des cylindres de laminoirs en acier forgé, pour lesquels elles emploient un acier de 50 à 90 kg.
 - Chaudronneries. — Les travaux effectués dans les ateliers de chaudronnerie sont de deux genres ; le travail de chaudronnerie proprement dit, auquel se rapporte la fabrication des générateurs de vapeur, réservoirs, convertisseurs, etc., et la chaudronnerie dite des ponts, qui comprend l’ensemble des travaux de charpenterie métallique.
 - La première de ces divisions possède un outillage important nécessaire pour effectuer les opérations de cintrage, emboutissage, façonnage à chaud et à froid de tôles en fer, cuivre et acier. Le travail des tôles se fait à froid surtout dans des laminoirs spéciaux, parmi lesquels on peut citer, en premier lieu, les machines à cylindres multiples pour le dressage des tôles brutes. Le
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 - cintrage se fait dans des laminoirs à trois cylindres à écart variable. L’emboutissage des fonds et façades de chaudières, flasques pour affûts de canons, boucliers, etc., est une opération assez délicate pour laquelle on a installé une série d’appareils hydrauliques. On a recours également au forgeage hydraulique pour le renflement des têtes de tubes tirants employés dans les chaudières tubulaires.
 - On emploie autant que possible la rivure hydraulique dans l’assemblage des tôles, et des riveuses fixes et mobiles de puissances diverses allant jusqu’à 120 t sont installées sur différents points. On emploie également une installation portative de quatre riveuses à air comprimé de la force de 40 à 60 t chacune, pour le rivetage des poutres en place.
 - La halle de montage des ponts, avec ses longues batteries de perceuses,foreuses, scies, riveuses mobiles, cuves à décaper, etc., est un des ateliers les plus vastes et les plus remarquables qu’on qrnisse voir et en même temps une des plus grandes halles couvertes existantes, sa superficie, avec l’annexe des forges qui en dépend, étant de 16000 m2.
 - Le nouvel atelier des chaudières comprend 6 halles de 13 et 15 m de largeur sur 80 m de longueur. Ces halles sont desservies par 33 ponts roulants pour des charges comprises entre 2 et 45 t; cinq moteurs électriques d’une puissance de 185 ch activent l’outillage. Les machines-outils sont toutes des types les plus modernes et disposées de la manière la plus rationnelle, en vue de la construction de générateurs de tous genres, spécialement des chaudières marines et locomotives.
 - Fonderies. — La halle de moulage d’acier mesure 100 m de longueur, sur 30 m de largeur; elle est desservie par 6 ponts roulants électriques, dont 1 de 50, 3 de 25, 1 de 15 et 1 de 5 t. Elle comporte un stock considérable de moules pour pièces destinées à la construction de machines à vapeur, de moteurs à gaz et divers engins mécaniques, en même temps que des avant-cuirasses circulaires, etc., destinées aux coupoles en construction à la Société Cockerill.
 - La fonderie de fer comprend deux halles distinctes, l’une affectée au moulage en terre, c’est-à-dire sans modèle et l’autre au moulage en sahle,; elles mesurent 80 m de longueur sur 50 m de largeur, sont desservies ,par 3 ponts roulants électriques et 10 grues pivotantes à air comprimé. Signalons spécialement
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 - l’habileté connue des mouleurs en terre de Seraing, qui, à l’aide simplement du dessin, produisent les pièces les plus variées et les plus compliquées de la construction mécanique.
 - Hauts fourneaux. — Cette division possède 6 hauts fourneaux construits à différentes époques et qui forment deux installations distinctes. Les plus anciens, au nombre de 4, datent de l’inauguration des nouvelles aciéries Bessemer, en 1873. Ce sont des hauts fourneaux de moyenne grandeur, ayant 18,40 m de haut et produisant 80 à 100 t de fonte Bessemer par vingt-quatre heures. Ils sont aménagés en vue de la coulée directe aux convertisseurs de l’aciérie. Leur approvisionnement est facilité par la situation du magasin ou dépôt de minerais, pour lequel on a pu tirer parti d’un plateau élevé de 6 à 7 ha d’étendue, formant le sommet d’un énorme terri provenant de l’ancienne houillère Henri-Guillaume, et graduellement agrandi par le déversement continuel de scories ou cendres. Le coke et le minerai sont amenés aux gueulards par des wagonnets roulant sur des voies ferrées, portées par une passerelle établie à près de 30 m au-dessus du sol et reliant entre eux les fourneaux et le plateau de chargement.. Une grande .partie des minerais arrive à Seraing par la voie de la Meuse : le transport entre les ascenseurs installés au bord du fleuve et le dépôt des minerais s’effectue au moyen d’un chemin de fer aérien d’environ 1 km de longueur sur lequel on peut charrier jusqu’à 700 t en vingt-quatre heures. Le coke arrive au dépôt par un chemin de fer qui monte jusqu’au niveau du plateau par des rampes en zig-zag taillées dans le flanc du terri.
 - Les hauts fourneaux nos 5 et 6, plus modernes et plus largement installés, sont alimentés d’une façon plus simple. Des voies ferrées amènent les wagons chargés de coke, minerais, etc., directement au pied des fourneaux, Là, le transbordement se fait dans des wagonnets que des ascenseurs automatiques, du système Brown élèvent, jusqu’au gueulard.
 - Aciérie. Four électrique. —La Société Cockerill possède un four du type Girod, petit modèle, d’une capacité atteignant 4 à 4,5 t. Il est alimenté de courant monophasé à 55 volts, -6t0Q0 ampères, par un transformateur rotatif de 425 kilowatts de puissance installé à proximité. Ce four reçoit sa charge, à,il’état liquide, des cornues Thomas situées non loin de là ; un affinage, poussé à
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 - outrance, permettant d’éliminer jusqu’à des traces le soufre et le phosphore, donne un métal de qualité pouvant rivaliser facilement avec les aciers au creuset. L’aciérie Bessemer comporte cinq convertisseurs, dont trois basiques et deux acides. La production journalière est de 800 à 1 000 t d’acier en lingots.
 - La fonte amenée des hauts fourneaux dans des poches est déversée dans deux mélangeurs de 150 t.
 - Les lingots obtenus passent au blooming réversible de 950 mm, à la cisaille puis au gros train. Celui-ci est pourvu d’un moteur triple tandem compound de 10000 kilowatts; il com porte une cage blooming, une cage à billettes et deux cages dégrossisseuse et finisseuse à rails, fl permet de laminer des rails de 75 m de longueur. A la suite viennent les scies à chaud et le refroi-dissoir.
 - Signalons à la suite le martelage en rondelles des lingots octogones servant à la fabrication des bandages. Les rondelles réchauffées passent à un laminoir horizontal permettant de fabriquer des bandages jusqu’à 1,100 m de diamètre intérieur. Un autre train vertical, fabriquant jusqu’à 2,600 m de diamètre, n’est pas en marche.]
 - L’aciérie Martin comporte trois fours de 15 t; ces fours pro-' duisentles aciers à bandages, ressorts et autres spécialités, ainsi que les lingots destinés au martelage.
 - Charbonnages delà Société Cockerill.
 - Siège d’exploitation. — Les charbonnages Cockerill ne comptent plus actuellement qu’un siège où se concentre l’extraction des produits exploités sur toute l’étendue de la concession (367 ha).
 - Puits d'extraction. — Ce siège (Colard) a deux puits de 4,50 m de diamètre intérieur et de 635 m de profondeur. L’un de ces puits (Marie) est desservi par une machine d’extraction à tambour conique' avec câbles ronds en acier; il extrait actuellement 80 à 100 t à l’heure.
 - L’autre puits (Cécile), pourvu de clapets Briart, est affecté au retour de l’air et à la translation du personnel, ainsi qu’à l’extraction des produits des étages supérieurs (312, 482 et 580 m). La machine d’extraction est à bobines avec câbles plats en aloès; cette machine, indépendamment des services auxiliaires, remonte 150 à 200 t de charbon par jour.
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 - Les cages de chacun des deux puits sont à deux paliers recevant chacun deux wagonnets de 6 hl de capacité.
 - Epuisement. — L’épuisement des eaux de toute la concession est assuré par quatre machines à vapeur d’une puissance totale de 600 ch, une machine hydraulique de 450 ch et une turbo-pompe électrique à courant triphasé (2000 volts, 50 périodes) fourni par un transformateur rotatif d’une puissance de 800 ch. Le débit total de ces machines s’élève à 600 m3 à l’heure. D’autres engins, électriques, hydrauliques [ou à air comprimé, refoulent les eaux des étages inférieurs à l’étage principal d’épuisement qui se trouve à 523 m de profondeur.
 - Aérage. — Les charbonnages Cockerill sont alimentés par trois ventilateurs : un Guihal, au siège Colard, un Rateau au siège Marie et un Capell au siège Caroline. Colard compte, comme réserve, un ventilateur Mortier.
 - Air comprimé. — La production d’air comprimé est actuellement assurée par des compresseurs demi-humides à vapeur. Une centrale à gaz est en construction pour actionner des compresseurs à grande vitesse qui fourniront l’énergie pour les différents moteurs de la mine (perforateurs, ventilateurs, pompeuse, cabestans, etc.).
 - Éclairage des travaux souterrains. — L’éclairage des travaux souterrains se fait par les deux systèmes : lampes électriques portatives à accumulateurs (type Sussmann) dans les postes à demeure (accrochages, salles de machines) et lampes à benzine, système Wolff, à rallumeur, fermeture magnétique type Debus et alimentation d’air par le bas.
 - Les ateliers de lampisterie comprennent : 1° une salle de nettoyage mécanique des diverses parties de la lampe ; 2° une salle de remplissage à l’aide de benzine admise par pression d’acide carbonique, d’une citerne de dépôt; 3° une salle de distribution des lampes, après que leur étanchéité a été vérifiée.
 - Bains et vestiaire. — Les mineurs, à leur sortie du puits, se rendent dans un lavoir comprenant soixante douches disposées en trois files de vingt cabines chacune, et un vestiaire de mille monte-habits.
 - Station de sauvetage. —Depuis le 1er juin d906, une station de sauvetage a été installée au siège Golard. Elle est munie de onze
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 - appareils à oxygène, type Securitas (Shamrock modifié) et de masques à fumées avec pompe à air; un inhalateur à oxygène, des brancards divers et appareils pour le transport des blessés ainsi qu’un poste téléphonique magnétique avec bobines de double fil isolé, complètent le matériel de secours de cette station. Cinq équipes, composées chacune de quatre hommes et un chef, exécutent tous les vendredis des exercices dans la mine.
 - Infirmerie. — Une infirmerie spéciale à la houillère est munie d’appareils et d’instruments chirurgicaux perfectionnés. Quatre lits y sont installés de façon à permettre de donner des soins aux ouvriers des charbonnages avant leur transport éventuel à l’hôpital Cockerill.
 - Lavoir à charbon. — Les charbonnages Cockerill produisent des charbons dont la teneur en matières volatiles varie entre 15 et 22 0/0. La majeure partie de la production est passée au triage et au lavoir : les classés et lavés servent à l’alimentation des fours à coke, des générateurs de vapeur et des forges de l’usine. Une partie sert également aux usages domestiques. Le lavoir, système Coppée, traite séparément les produits gras et demi-gras.
 - Fours à coke. — La transformation de la houille en coke se poursuit dans trois groupes différents d’appareils :
 - Un premier groupe de 162 fours., du système Appolt, avec dépendances, broyeurs et laveries;
 - Une installation de fours à récupération de sous-produits, goudrons, eaux ammoniacales et benzol, du système Semet-Solvay. Elle comprend un premier groupe de deux batteries de 26 fours chacune, et un second groupe de deux batteries de 28 fours. Dans ces deux dernières batteries, le chargement des fours se fait au moyen d’un wagon à trois trémies contenant la capacité d’un four; ce wagon se meut sur les fours par la force électrique.
 - Les défourneuses sont également électriques ; le coke sortant des fours passe dans un extincteur et est reçu dans un « Coke Car » où l’extinction s’achève. De ce « Coke Car », par la manœuvre d’une simple trappe, il est chargé sur wagon. Tous ces appareils sont mus électriquement.
 - Transports intérieurs. — Le réseau de voies ferrées à l’intérieur de l’établissement atteint ,un développement total d’environ
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 - 80 km, en voies d’écartement normal. La remorque des wagons se fait par 41 locomotives, la plupart d’un type spécial étudié surtout au point de vue du service intérieur de l’usine. La disposition verticale de la chaudière adoptée dans ces machines permet de rapprocher les deux essieux, tout en maintenant une grande stabilité sur la voie. Le faible écartement des essieux facilite le passage des courbes et, combiné avec des roues de petit diamètre, rend la locomotive extrêmement maniable.
 - Le matériel roulant, en wagons de différentes formes pour expéditions, transport de charbon, coke, minerais, laitiers, lingots, fontes, fers et aciers et, en général, tous les produits des usines, comprend 60b véhicules.
 - La division des transports possède une flottille composée d’un remorqueur et de neuf barges, dont trois pourvues de leurs moteurs propres, qui font le trajet entre Seraing et Anvers. Les barges peuvent recevoir un chargement de 300 t. Le remorqueur est pourvu d’une machine de 100 ch.
 - Le mouvement total annuel opéré sur rails par la division des transports s’élève à 6 millions de tonnes-kilomètres. Par eau, le transport est de 40 000 t.
 - Station centrale électrique. — L’emploi de l’électricité s’est étendu à presque toutes les applications de force motrice de l’usine. Il n’y a plus guère que les gros laminoirs et les machines d’extraction des charbonnages qui utilisent encore la vapeur. C’est ce qui explique que 750 moteurs électriques fonctionnent actuellement dans les différentes divisions et que la puissance développée par certains d’entre eux atteigne 500, 1 000 et même 1 500 ch.
 - Pour rendre l’application de l’électricité réellement économique et en permettre l’extension, il est naturellement nécessaire de produire le courant .électrique dans des conditions exceptionnelles de bon marché. Ce problème a pu être résolu à Cockerill, grâce à l’utilisation du gaz des hauts fourneaux et des fours à coke, dans les puissants moteurs à gaz dont l’usine s’est fait d’ailleurs une spécialité.
 - La Société Cockerill vient, en outre, tde trouver le moyen de récupérer une partie de la chaleur des ‘gaz d’échappement, en remplaçant le pot d’échappement par une chaudière, .d’un type spécial, à rendement élevé, et qui permettrait d’augmenter ,1a puissance vd’une installation de .moteurs à gaz de 13 0/0, par
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 - l’addition d’une turbine à vapeur, sans augmenter la quantité de gaz absorbée.
 - La plus grande des deux centrales comprend huit moteurs à gaz d’une puissance totale de 11 000 ch et produit du courant continu à 500 volts. Une partie de ce courant est transformée en courant alternatif, pour les besoins des charbonnages et pour l’alimentation du four électrique.
 - La seconde centrale comprend deux moteurs à gaz de fours à coke, de 500 ch, ce qui porte la puissance totale disponible à 12 000 ch.
 - La production annuelle atteint 25 millions de kilowatts-heure pour les deux centrales, et le problème de la production de la force est résolu dans d’excellentes conditions, puisque le prix de revient du kilowatt-heure ne dépasse pas 0,7 centimes.
 - Université de Liège.
 - L’Université de Liège a comme annexes deux instituts particulièrement intéressants : l’Institut Electrotechnique Montefiore et l’Institut de Mécanique.
 - Le premier, dirigé par M. Eric Gérard, est bien connu et nous n’en parlerons pas plus longuement.
 - L’Institut de Mécanique est dirigé par M. H. Hubert. Les machines qu’il comporte actuellement sont :
 - 1° Une chaudière de N.aeyer de 40 m2 de surface de chauffe, avec réchauffeur, et surchauffeur indépendant;
 - 2° Une machine à vapeur monocylindrique de 40 ch ;
 - 3° Une turbine à vapeur de Laval de 40 ch;
 - 4° Un gazogène à aspiration Wintherthur ;
 - 5° Un moteur à gaz pauvre de 50 ch Winterthur;
 - 6° Un moteur à gaz riche de 8 ch système Charron ;
 - 7° Une pompe centrifuge à haute pression de 11 ch à 2 000 tours ;
 - 8° Des machines de résistance des matériaux du système Amsler-Laffon permettant de faire les essais :
 - A la traction jusqu’à 50 t;
 - A la compression jusqu’à 150 t;
 - A la traction jusqu’à 150 kgm au choc;
 - A la bille de Brinell.
 - Le' moteur à gaz pauvre et les machines de résistance des matériaux sont d’installation récente.
 - La machine à vapeur est celle qui a permis à M. Dwelshauvers-
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- - 423 —
 - Dery de faire, il y a une quinzaine d’années, les essais remarquables et universellement connus sur l’influence des parois et de la compression, et plus récemment à M. A. Duchesne de déterminer les variations de température de la paroi et de la vapeur pendant un cycle complet.
 - Nous insisterons plus particulièrement sur l’organisation des essais tels qu’ils sont effectués sur la machine à vapeur, par tous les élèves-ingénieurs de la troisième année d’études, sous la direction du professeur ou d’un assistant.
 - La machine à vapeur a été construite spécialement pour le Laboratoire de Liège; elle possède un tiroir Meyer à l’admission et un tiroir simple à l’émission conduit par un excentrique à calage variable. Le tiroir d’admission diffère donc d’un tiroir Meyer ordinaire en ce qu’il ne découvre pas la lumière pendant la période d’émission. Grâce à la disposition particulière que nous venons de signaler, on peut réaliser tous les degrés d’admission depuis 0 jusqu’à 70 0/0 en même temps que tous les degrés de compression depuis 90 jusqu’à 0 0/0, tout en maintenant une avance à l’admission et à l’émission convenables.
 - La machine à vapeur est munie d’un condenseur par surface attaqué par la machine, d’un frein de Prony avec poulie à circulation d’eau. L’eati qui circule dans le condenseur est jaugée par un déversoir taré sur place; l’eau provenant de la vapeur condensée est envoyée, par la pompe à air, dans un bac placé sur une bascule. Quant à l’eau provenant de la vapeur condensée dans la chapelle et dans les enveloppes (cylindres, fonds et pistons) elle est mesurée séparément dans des bacs jaugés.
 - Des appareils indicateurs, commandés par un réducteur de course rigide, permettent de déterminer le travail moyen fourni pendant l’essai, par tour.
 - Un compte-tours donne le nombre de tours effectués par la machine pendant l’essai.
 - Un manomètre à mercure et des thermomètres préalablement tarés font connaître, avec le maximum de précision possible, respectivement la pression de la vapeur, et les températures de la vapeur à la chapelle, de l’eau à l’entrée et à la sortie du . condenseur, de l’eau sortant de la pompe à air, etc.
 - Grâce à ces dispositions, il est possible de déterminer scientifiquement l’influence sur la consommation, de la pression, du nombre de tours, du degré d’admission, du degré de compression, des enveloppes, etc.
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 - Il est possible non seulement de déterminer cette influence, mais d’établir l’importance de chacune des pertes, au condenseur, par rayonnement, etc.
 - Une dizaine d’observateurs sont nécessaires pour effectuer un essai dont la durée est d’environ une heure et demie, la machine ayant été mise préalablement en régime. Cette mise en régime demande un fonctionnement de plusieurs heures dans, les conditions de l’essai,
 - Les observateurs font des lectures aux thermomètres de deux en deux minutes au 1/10 de degré ou au 1/100 suivant l’importance relative de ces lectures; les pressions sont notées au millimètre près; les hauteurs du flotteur du bac de jauge au 1/10 de millimètre près. Des diagrammes sont levés toutes les deux minutes et demie.
 - Dans une séance préparatoire les élèves sont mis au courant des détails de l’installation et de l’organisation de l’essai : ils s’exercent .ensuite à lire correctement les instruments qu’ils auront à observer pendant l’essai.
 - Les observations faites par chacun sont dictées et notées par tour, dans un carnet spécial.
 - Chaque élève fait alors, sur ces derniers, un rapport.
 - Ce laboratoire est donc remarquablement organisé, au point de vue de l’étude scientifique de la machine à vapeur ; mais il nous semble qu’à côté de cette machine théorique, il y aurait intérêt à en posséder d’autres permettant aux élèves de se rendre compte du jeu des différents organes et d’en faire la manœuvre eux-mêmes. Il ne faut pas oublier, en effet, que ce seront des ingénieurs praticiens plutôt que des savants, qui sortiront de ces laboratoires de mécanique appliquée (1) .
 - (1) Les renseignements contenus dans les Notes précédentes- nous ont été très aimablement fournis :
 - Pour Anvers, par M. H. Béliard; — Pour la Société Dyle et Bacalan, par M. L. Rey; — Pour l’ascenseur de Houdeng, par M. Génard; —Pour la Faïencerie Boch frères, par M. Tock ; — Pour la Société Nicaise et Delcuve, par M. Tabutaud;,— Pour les Verreries de Mariemont, par M. P. Noblet; — Pour la Société de Baume et Marpent, par MM. Moyaux et Dupont ; — Pour les Charbonnages de Mariemont et Bascoup, par MM. Warocqué et Moyaux; — Pour la Société des Etablissements John Cockerill, par M. Ad. Greiner ; — Pour l’Université de Liège, par M. P. Habets.
 - Nous leur adressons ici nos très vifs remerciements. •
 - Le Secrétaire Administratif, Gérant, A; de Dax.;
 - imprimerie chaix, RUE bergère, 20, paris. — 21612-10-10. — (Encre LoriUeux1,
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- - ET TRAVAUX
 - DE LA
 - SOCIÉTÉ
 - DES
 - INGÉNIEURS CIVILS
 - DE FRANCE
 - FONDÉE LE 4 MARS 1848
 - RECONNUE D’UTILITÉ PUBLIQUE PAR DÉCRET DU 22 DÉCEMBRE 1860
 - ——£>W/6—
 - BULLETIN
 - DE
 - NOVEMBRE 1910
 - N° 11.
 - PARIS
 - HOTEL DE LA SOCIÉTÉ
 - 19, RUE BLANCHE, 19 TÉLÉPHONE 133-82
 - 1910
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- - LUITES DE FLEXIBILITÉ DES RESSORTS
 - ET
 - LIMITES DE VITESSE
 - DU
 - MATÉRIEL DES CHEMINS DE FER
 - PAR
 - M. Georges MAJFtlÉ.
 - Introduction.
 - Nos diverses études sur la stabilité du matériel des chemins de fer, en pleine vitesse, comportent de nombreuses applications pratiques qu’il importe de faire ressortir. Nous nous proposons, dans ce mémoire, de calculer les relations qui existent entre les limites de flexibilité des ressorts de suspension, l’altitude du centre de gravité et les limites de vitesse du matériel, sur les voies actuelles.
 - Dans nos études sur « les oscillations dues aux dénivellations de la voie » (Annales des Mines de 1905,1906 et 1907), nous avons montré que, même dans les cas de résonance les plus défavorables, les oscillations verticales et de galop dues aux dénivellations, périodiques ou non, n’augmentent pas quand la flexibilité ' des ressorts augmente ; il est vrai que les oscillations de roulis dues aux dénivellations dissymétriques augmentent légèrement quand cette flexibilité augmente; mais nous avons montré que cette augmentation est légère avec les dimensions habituelles du matériel; ce cas se produit dans les voies avec joints alternés, avec les traverses danseuses de la voie, etc.
 - On peut donc dire que la grande flexibilité des ressorts n’influe
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 - pas ou influe peu sur l’amplitude des oscillations du matériel dues aux dénivellations.
 - D’autre part, la variation de compression des ressorts est d’autant moindre que leur flexibilité est plus grande. Donc, en résumé, au seul point de vue des dénivellations, on a avantage à employer des ressorts d’une très grande flexibilité.
 - Par contre, nous avons vu qu’il n’en est pas de même dans les oscillations de roulis dues à l’entrée en courbe et à la sortie et aux voies accidentellement sinueuses; ici, au contraire, l’amplitude des oscillations augmente à mesure qu’on augmente la flexibilité des ressorts.
 - Nous avons longuement étudié ces oscillations dans nos deux mémoires intitulés :
 - « 1° Les oscillations du matériel des chemins de fer à l’entrée en courbe et à la sortie. (Bulletin de novembre 1905 de la Société des Ingénieurs Civils.)
 - » 2° Les grandes vitesses des chemins de fer, les oscillations du matériel et de la voie. (Bulletin d’avril 1906 de la Société.)
 - Dans ces mémoires, nous avons étudié l’influence de la flexibilité des ressorts et de l’altitude du centre de gravité du poids suspendu sur les oscillations en question, notamment dans le § 10 du premier de ces mémoires et dans le § 6 du second.
 - Ces méthodes nous permettent de calculer la limite de flexibilité des ressorts correspondant à une vitesse donnée ou la limite pratique de cette flexibilité pour les vitesses limites pratiques du matériel. Mais elles nécessitent la confection d’une épure ou des calculs longs. Il serait commode d’avoir une formule pratique et simple permettant de calculer la limite extrême de vitesse correspondant à une flexibilité de ressorts donnée, ou, réciproquement, la limite de flexibilité des ressorts correspondant à une vitesse donnée, dans l'entrée en courbe d’un rayon donné.
 - C’est le problème que nous nous proposons de résoudre dans ce mémoire.
 - La conclusion, c’est qu’on aura avantage à employer des ressorts aussi flexibles que possible pour tout le matériel, pourvu qu’il n’en résulte pas des limites de vitesse trop restreintes au point de vue des oscillations à l’entrée en courbe et à la sortie.
 - Cependant, il va de soi qu’il existe d’autres limites à la flexibilité des ressorts; en effet, les ressorts très flexibles sont encombrants et coûteux; il en résulte que, même si les oscillations
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 - d’entrée en courbe nous permettent d’aller très loin dans cette voie, il conviendra de se borner à un chiffre raisonnable et suffisant pour permettre de réduire à peu de chose la variation de compression des ressorts dues aux dénivellations.
 - Naturellement, on ira plus loin pour les voitures de luxe que pour les locomotives, si les besoins du confortable l’exigent.
 - Nous résumerons donc en quelques mots noire méthode en disant :
 - « Les ressorts de suspension doivent être assez flexibles pour absorber aisément les dénivellations périodiques ou non de la voie sans l’être assez pour donner au matériel un roulis dangereux à l’entrée en courbe, avec les vitesses limites admises. »
 - Nous prendrons, comme d’habitude, comme unité le mètre, le kilogramme et la seconde, à moins d’une indication contraire. La plupart de nos formules sont, du reste, homogènes, ce qui permet de choisir à volonté les unités de longueur, de force et de temps.
 - Nous • rappellerons que nos mémoires sur les oscillations du matériel et les déraillements peuvent se diviser en cinq séries, comme il suit (nous rappelons ci-dessous les titres exacts de ces mémoires et les titres abrégés dont nous ferons usage dans le présent mémoire) :
 - Première série, concernant les oscillations du matériel dues aux dénivellations de la voie. (Annales des Mines de 1905, 1906 et 1907.)
 - a) « Les dénivellations de la voie et les oscillations du matériel des chemins de fer », que nous appellerons : « Les dénivellations de la voie » ; v
 - (3) « Note complémentaire sur les oscillations du matériel dues aux dénivellations de la voie », que nous appellerons « Note complémentaire ».
 - y) « Nouveau mémoire sur la théorie des oscillations dues aux dénivellations » (à publier).
 - Deuxième série, concernant les oscillations dans les courbes, à leur entrée et à leur sortie. (Mémoires de 1905 et 1906 de la Société des Ingénieurs Civils.)
 - a) « Les oscillations du matériel des chemins de fer à l’entrée en courbe et à la sortie », que nous appellerons « Les oscillations à l’entrée en courbe » ;
 - P) « Les grandes vitesses des chemins de fer, les oscillations
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 - du matériel et la voie », que nous appellerons « Les grandes vitesses ».
 - y) « Limites de flexibilité des ressorts et limites de vitesse du matériel des chemins de fer » (mémoire actuel).
 - Troisième série, concernant les oscillations dues au matériel et à la voie. (Annales des Mines, 1909.) ;
 - a) « Oscillations de lacets de véhicules de chemins de fer », que nous appellerons « Oscillations de lacet ».
 - Quatrième série : Oscillations provenant du matériel lui-même, sur une voie sans dénivellations et sans courbes. (Revue Générale des Chemins de fer de 1907.)
 - a) « Les oscillations du matériel dues au matériel lui-même et les grandes vitesses des chemins de fer », que nous appellerons « Les oscillations dues au matériel ».
 - Cinquième série : Déraillements et profil des bandages. (Mémoire de la Société des Ingénieurs Civils de 1909.)
 - a) « Etude complémentaire sur la stabilité du matériel des chemins de fer. Théorie des déraillements. Profil des bandages », que nous appellerons « Théorie des déraillements ».
 - . Ces travaux ont été couronnés par l'Académie des Sciences en 1906 et par la Société des Ingénieurs Civils de France en 1906 et en 1910.
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 - PREMIÈRE PARTIE
 - ÉTABLISSEMENT DES FORMULES
 - Chapitre I.
 - Rappel des principes des études de l’auteur.
 - Les principes fondamentaux de nos deux mémoires sont les suivants :
 - § 1er. Centre d’oscillations.
 - Considérons un véhicule quelconque de chemin de fer (fg. 4) soumis à une force centrifuge constante, dans une courbe de rayon constant, la voie étant sans dévers ; supposons d’abord que toutes les roues soient de même diamètre ; la figure est faite •dans le cas des ressorts intérieurs aux roues, mais peu importe, le raisonnement est général.
 - A gauche nous représentons en M la section du coussinet, en N celle du haut de la boite à huile sur lequel repose le ressort R; le ressort est représenté à spirale pour simplifier-la figure. A. droite nous représentons le ressort R' et la pièce TT qui empêche le déplacement latéral du poids suspendu ; c’est le longeron muni de la glissière de plaque de garde, pour les locomotives, et la plaque de-.garde, pour les voitures; nous l’appellerons simplement « plaque de garde ».
 - Cette plaque de garde coulisse dans les oreilles U et U' de la boîte à huile, mais avec un certain jeu transversal qui permet le mouvement de roulis du poids suspendu ; de plus, la rainure comprise entre U et U' a des entrées en haut et en bas, dans les locomotives, pour faciliter ce roulis sans coincements. Il en résulte que, dans le mouvement latéral dû à la force centrifuge,, la plaque de garde s’appuie en un point Y sur la boîte à huile ; du côté gauche il y a aussi un point d’appui latéral non représenté sur la figure, à la même hauteur.
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 - On [voit que si le jeu est suffisant, ce qui existe en pratique, rien n’empêche les coussinets et la boîte à huile de rester bien d’aplomb sur la fusée de l’essieu pendant le mouvement de ro-
 - Fig.l
 - dation de la caisse. Menons une horizontale par le point de contact Y ét soient A et A' ses intersections avec les axes des ressorts. . V
 - Ces axes restent parallèles au plan méridien du poids suspendu 0'Gt-sauf une très légère obliquité négligeable due au jeu précité; par contre, ils s’éloignent de la perpendiculaire à la ligne AYA', [en proportion de l’amplitude angulaire de l’oscillation.
 - Gela posé, considérons le trapèze rectangulaire ACC'A' et sa* médiane 00' qui joint les milieux des côtés opposés. Dans la
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- - — 433 —
 - situation de la rotation, la somme des longueurs AC et A'G' est la même qu’à l’état statique; en effet, la force centrifuge dq du poids suspendu est une force horizontale incapable de modifier la somme de compression des deux ressorts. Donc la ligne 00', qui est égale à la moyenne des longueurs AC et A'G', est constante; donc le point 0 est bien réellement un « centre d’oscillations » et'la parallèle aux rails passant par 0 est « l’axe d’oscillations » ; de la rotation (*). >
 - On voit que la position de cet axe d’oscillations est théoriquement indépendante de la situation des ressorts, en dessus ou en dessous, et de leur mode d’attaclie, contrairement à une opinion assez répandue.
 - Pratiquement, si le jeu latéral de la plaque de garde dans les oreilles U et U' était considérable, ou si la plaque de garde fléchissait notablement, alors l’axe d’oscillations serait un peu déplacé, et la situation des ressorts, ainsi que leur mode d’attache, auraient un peu d’influence sur cette position; c’est le cas des voitures sans bogies. A la limite, pour les automobiles, il n’y a aucun guidage latéral par plaques de garde; c’est alors la position des ressorts et leur mode d’attache qui fixent l’axe d’oscillations. Mais, dans les locomotives, le jeu est faible et les longerons sont rigides, de sorte que, dans ce cas, la position du centre d’oscillations est à très peu près celle de la figure 1, toujours dans le cas de toutes les roues d’un même diamètre.
 - Maintenant, à quelle hauteur est, l’axe d’oscillations, quand il y a des essieux moteurs et porteurs à des hauteurs différentes?
 - M. Herdner, dans sa remarquable étude sur les balanciers des locomotives (**), a montré que l’axe d’oscillations du roulis se trouve environ à la hauteur des axes des essieux moteurs; en effet, ces essieux ont des boîtes à huile forcément montées avec le minimum de jeu nécessaire, à cause de leur relation avec les pistons; au contraire, on donne beaucoup plus de jeu aux boîtes des essieux porteurs, toujours pour permettre le roulis; alors ce sont les boîtes les plus serrées qui fixent les conditions de l’os-cillation, d’où il résulte que l’axe d’oscillations est environ à la hauteur des axes des essieux moteurs.
 - Nous sommes d’accord avec M. Herdner et nous précisons:
 - (*) Voir la Note du 8 mai 1904 de l’auteur à l’Académie des Sciences, mentionnant son pli cacheté du 28 mai 1901.
 - (**) Voir : « Recherches sur le fonctionnement des organes de la suspension dans les locomotives » par M. Herdner (Revue générale des Chemins de fer. 1905J.
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 - il est à très peu près à la hauteur du point V, quelques centimètres au-dessus des axes des essieux moteurs.
 - Si le jeu était insuffisant entre U et U', alors la rotation ne pourrait plus se faire que par un soulèvement d’un côté de chaque coussinet, ce qui pourrait occasionner le chauffage des parties angulaires qui toucheraient seules. Il est donc indispensable que ce jeu existe, comme on le fait en pratique.
 - § 2. Oscillations de double amplitude.
 - Le deuxième principe de nos études sur ce genre d’oscillations est le suivant :
 - Soit un poids P placé sur un ressort R qui repose sur un plan
 - Fig. 2
 - fixe AB (fig. 2); la compression du ressort est égale à P; c’est une sorte de peson à ressort.
 - Maintenant soulevons le poids P, plaçons-le délicatement sur le ressort et lâchons-le subitement; quelle sera la compression maxima du ressort dans la première oscillation?
 - Représentons (fig. 3) la valeur de la compression du ressort, pendant l’oscillation; les abscisses représentent les déplacements verticaux du poids, à partir du moment où la compression du ressort est nulle; les ordonnées représentent les valeurs des efforts.
 - La courbe de compression du ressort est une ligne droite OC-Ce tracé va nous permettre de calculer l’amplitude de l’oscillation et la compression maximum du ressort.
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 - Traçons la ligne DE, parallèle à Ox, à une distance égale qu poids P.
 - Supposons que l’oscillation s’arrête pour une chute égale à OF' ; la question est de calculer OF'.
 - A ce moment le travail moteur est représenté par le travail de la chute du poids ou la surface du rectangle ODF"F'; le travail résistant est représenté, par la surface du triangle OFF' ou travail élastique du ressort.
 - L’oscillation s’arrêtera quand ces deux surfaces seront égales,
 - c’est-à-dire quand OF' sera égale au double de OH'; à ce moment la compression du ressort sera égale à FF' ou le double du poids P.
 - Or OH' est la « flexion statique » du ressort ou flexion totale sous la charge statique, ou encore produit de la flexibilité par tonne par la charge en tonnes, ou encore produit de la flexibilité en kilogrammes par la charge en kilogrammes.
 - Donc en résumé :
 - « A la fin de la première oscillation, la flexion du ressort sera « le double de la flexion statique et la compression du ressort « sera le double du poids P. »
 - C’est un principe connu depuis longtemps, mais dont il était utile de rappeler la démonstration par cette méthode graphique qui est précisément celle que nous avons employée dans toutes nos études.
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 - C’est ce que nous avons appelé « l’oscillation de double amplitude ».
 - Cela posé, nous rappellerons en quelques mots la conclusion de nos études précitées sur les oscillations à, l’entrée en courbe et à la sortie, de la façon suivante :
 - Lorsque la voie passe d'un alignement droit à une courbe de rayon constant, sans courbe de raccordement, il en résulte une application brusque de la force centrifuge <Iq au centre de gravité du pmds suspendu (fig. 4). Cela donne lieu à une oscillation « de double amplitude » autour de l'axe d’oscillations O ; cette oscillation est pareille à celle qui serait occasionnée, à l'état statique, par mie force 2 dq égale au double de la force centrifuge correspondant à la courbe de rayon constant.
 - Yoilà, en quelques mots, les principes de nos études en question, principes qu’il ne faut pas perdre de vue pour bien comprendre les formules que nous allons exposer.
 - Chapitre IL
 - Étude théorique.
 - § 3. Calcul de la vitesse limite en fonction de la flexibilité
 - DES RESSORTS ET DU RAYON DE COURBURE DE LA VOIE,
 - DANS UNE COURBE DE RAYON CONSTANT.
 - Nous continuons à nous placer dans le cas simple d’un véhicule n’ayant qu’un seul essieu ; les mêmes formules s’appliquent au cas de plusieurs essieux, sauf le cas où le véhicule est très long, cas le plus favorable dont nous avons déjà parlé (Yoir «Oscillations de lacet », § 36).
 - a) Equation générale du problème. — Appelons P le poids total du véhicule qui se compose du poids suspendu Pj et du poids non suspendu P2. Représentons (fig. 4), par A et B, les points de contact des roues et des rails; la voie est supposée en dévers avec un angle a par rapport à l’horizontale i (3 est l’angle d’inclinaison correspondant à la flexion des ressorts sous l’action de la force centrifuge ; O est le centre d’oscillations de roulis, Gj le
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- - — 437 —
 - centre de gravité du poids suspendu, G2 le centre de gravité du poids non suspendu, C et D les points d’application des ressorts.
 - R(j. 4
 - — % h
 - J’appelle :
 - jp le demi-écartement des rails, m le demi-écartement des ressorts,
 - » l’altitude de R au-dessus de 0,
 - k l’altitude de 0 au-dessus des rails, ht l’altitude de G1 au-dessus des rails, h2 l’altitude de G2 au-dessus des rails ;
 - Q et R les réactions des rails sur les roues, en A et B, normalement à la voie ;
 - S la réaction latérale du rail sur le boudin de la roue en A;
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 - dq et d>9 les forces centrifuges du poids suspendu et du poids non suspendu, en supposant que le véhicule circule avec une vitesse constante v dans une courbe de rayon constant r.
 - Si le véhicule circulait sur une voie sans dévers et sans courbe,
 - p _i_ p
 - Q et R seraient égaux à 1 ..- l’un et l’autre. •
 - Mais par suite du dévers et de la courbe, les valeurs Q et R changent ; pour calculer leur changement, il nous faudra tenir compte des forces centrifuges et du dévers, et aussi de la déformation du corps tenant à ce que le poids suspendu pivote autour de son centre d’oscillation, comme on le voit sur la figure.
 - Je le répète, nous nous plaçons ici dans le cas de la courbe de rayon constant; nous étudierons plus loin le cas de l’entrée en courbe sans raccordement.
 - Pour y arriver, prenons les moments par rapport à A ; on a ^XÂË-f d>2 X ÂF + R X AB — P, X ËG; — P2 X FG~a = 0 [1]
 - Évaluons toutes ces longueurs :
 - AE = HE — AH — hi cos a — p sin a, car (3 est assez petit pour qu’on puisse .considérer G< et Gi comme étant sur une même horizontale ; d’autre part, on a :
 - AF = HF — AH — h2 cos a — p s^n <*
 - ÂB = 2p.
 - * EGi — EG1 — GjGi = [p cos a + /q sin a] — n sin [3.
 - FG2 = p COS a 4- h2 sin a.
 - Substituons ces valeurs dans l’équation [1]; on a :
 - <]\(/q cos a — p sin a) + d>2 (A2 cos a — p sina) + ,2 pR ) — Pi (p cos a + hi sin a — n sin |3) — P2 (p cos a + h2 sin a) > = 0. . )
 - Divisons tout par cos a et confondons cos a avec 1 pour les 5° et^S6 termes, a étant toujours assez faible; faisons dq sina = 0
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- - — 439 —
 - et 2 sin a = 0, termes toujours très faibles, cette équation devient :
 - i\hi -f + 2pR — — P .h. tga + P Ji sin [3 )
 - [2]
 - — P2p — P2/?2 tg a = 0. ' )
 - Cette équation va nous permettre de calculer R ou réaction du rail sur la roue en B, qui est ce que nous cherchons ; mais l’angle (3 est encore inconnu ; il faut le calculer, ou bien calculer n sin [3, qui est le déplacement G4 Gj du centre de gravité du poids suspendu, en vertu de la force centrifuge et du dévers de la voie.
 - b) Evaluation de n sin j3. — Pour la calculer, remarquons que cette longueur est égale à :
 - Il s’agit donc de calculer CG ou affaissement du ressort de gauche, en C.
 - Nous supposons que les points d’application des ressorts soient en C et D, sur la même ligne que le centre d’oscillations O ; cette hypothèse est légitime, puisqu’on peut toujours transporter une force où l’on veut, sur la ligne qui la représente.
 - Nous avons appelé a la « flexion statique » de chaque ressort; alors, les flexions étant proportionnelles aux efforts, on a :
 - CG _ q; - Qt a Qt
 - d’où :
 - (en appelant Qj la compression du ressort de gauche san^ dévers et à l’état de repos et Qj la compression en pleine vitesse avec le devers dans la courbe de rayon constant r; d’autre part, Rj et Rj sont les mêmes données relatives au ressort de droite.)
 - On a donc :
 - [3]
 - Ainsi, dont revient à calculer la fraction —
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- - — 440 —
 - c) Évaluation de — -.^ — Pour connaître cette valeur, pre-
 - nons les moments par rapport au centre d’oscillations de roulis O, pour tout ce qui concerne le poids suspendu, on a :
 - cos (a — [3) — P*(d sin a — n sin |3) =r (Qi — R[)m,
 - divisons les deux nombres par P„ confondons cos (a — |3) avec l’unité, on a :
 - p-1 n — n sin a -j- n sin (3 =:
 - Qi — Ri
 - X ni.
 - Mais Qi — Ri est égal à 2(Qi — QQ et Pt est égal à 2Q1 ; le rapport p est donc égal au rapport cherché ——^ Q*. On a donc :
 - d> . „ Qi — Q.
 - p-1 n — n sin a -f- n sin (3 = ----------------------------^ ' 'ni,
 - M IJ
 - ou encore :
 - Qi — Q,
 - Q,
 - <E> n n . , n . „
 - vr X---------------sin a R--------sm [3,
 - P, m m m
 - ou encore, en confondant sin a et tg a, l’angle a étant toujours faible :
 - V=îE-'«-+-1»
 - m
 - d) Formule donnant nsinfi. — Remplaçons dans l’équation [3] le rapport 9i par sa valeur tirée de l’équation [4] :
 - n2 rd* ~1
 - n sin (3 = a X ^|jr ~ tg « + sin [3J.
 - Chassons le dénominateur m2 :
 - nm2 sin |3 — em2 ^1 + an2 tg a — an2 sin (3 = 0,
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- - — 441 —
 - ou encore :
 - *
 - n sin |3(m2 — an) =z an2-^ — an2 tg a,
 - *1
 - . n2
 - n sin [3 = a X —»-----
 - mr — an
 - On voit que cette évaluation de n sin j3 est analogue aux calculs de notre mémoire intitulé « Formule relative à la stabilité des automobiles ». (Bulletin de juin 1907 de la Société).
 - On en déduit la valeur de sin (3 et de tg |3, qui lui est sensiblement égal :
 - -**«]• [6]
 - C’est l’angle d’inclinaison de la caisse sous l’effort de la force centrifuge et du dévers.
 - "
 - [»]
 - e) Calcul de la variation proportionnelle des ressorts. — C’est la valeur de -1.
 - Revenons à l’équation [4] ci-dessus, où :
 - Qi — Qi
 - Qi
 - — îi m Pt
 - n , , n . „
 - ----tg a H----sin S.
 - m ° m
 - Remplaçons n sin (3 par sa valeur tirée de l’équation [5], on a :
 - Q'i — Qi n n + . an2 Pi , 1
 - IJ ~~ m Pr m g m(m2 — fl*»)|_Pi' g J’
 - Qi ~ Qi __ îi v «n , Sa
 - (J “ Pt X wL1 + m2 — anJ rnga\}
 - nV. . an. 1 1
 - * _ m\_l + m2 — anJ |_P, tg “J’
 - n f m2 — an + cm! Pi x 1
 - * ” ni\_ m2 — an J |_P1 g aJ’
 - — an
 - Bull.
 - 29
- p.441 - vue 440/670
- - _ 442 —
 - _ Qi - Q,
 - ~ Qi
 - n2 — an\_ P,
 - ^ - «„].
 - ou encore :
 - n m2 I dq
 - m m2 — anjPj
 - m
 - f) Calcul final de v. — Pour calculer v, nous n’avons qu’à nous reporter à l’équation [2] et à y remplacer n sin (3 par sa valeur tirée de l’équation [5]; on a :
 - + AK + “ PiP ~ PÂ tg <* j
 - 1 Q .
 - + p. - tg«]-prf-PAtg« j
 - P i)2 P î)2
 - remplaçons dq par sa valeur et dq par sa valeur -ÿ-, on a :
 - *-fK + P~^K + 2pR - P,P - p.ft/tg a + P, X -P, . tga-P2p-PAtgC. '
 - 1 m2 — an P {gr 1 m2 — an ° 11 220
 - Multiplions tout par gr :
 - P^/q + P2v2h2 + 2pRgr — P^gr — Pj/qgr tg a
 - + Pd •
 - m2 — an
 - . r2 — P,
 - cwrqr , (
 - tg « — PrfW — PjAjÿr tg a
 - »*[pA + p2ft2 + g„] = P.W + P2W — 2pRpr
 - + pA tg * gr + P,A, tg «gr + P,^—. tg « . <jr
 - «*[pA + P2A2 + P<sr^] = W[p, + P2 - 2R]
 - + gr tg a^P.A, + EA;'+ P.jp^—]
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- - — 443 -
 - ? pgr[P, H- P, - 2R |
 - ” = ------------a----ir— 4- gr tg a,
 - PA 4- PA 4- pt
 - divisons les deux termes de la fraction par 1\.
 - f. . P2 2R1
 - iw\ i + p - A
 - p.
 - A— + gr tg a.
 - air ' J °
 - m
 - Evaluons p- ; appelons A le déchargement proportionnel des roues du côté intérieur; comme la charge normale de chaque
 - roue sur le rail est
 - Pi + P2 .
 - il en résulte que l’on a :
 - r = £4L_a.L+ü=(1_a)L + L.-
 - Le numérateur de l’équation ci-dessus devient donc :
 - A1 + f; - 2(1 - A) AA
 - rP, + P9 I\ 4" P9 i » P, 4- P21
 - pgrh
 - P< + P2
 - Apgr
 - >}
 - Substituons dans l’équation ci-dessus qui donne la valeur de v2., on a : ;
 - P O
 - A pgr |^1 +
 - 1-----P 9r tg «•
 - [8]
 - h, -j- h2 fr- -f- —ô--------------------------
 - 1 -i p — an
 - Telle est l’équation simple cherchée qui donne la vitesse en fonction de A, de r, de a et du dé vers de la voie.
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- - — 444 —
 - g) Calcul de A. — On peut renverser le problème et chercher * la valeur de A :
 - A cet effet, chassons le dénominateur :
 - ir
 - h —
 - ’h p
 - gr tg a
 - ou encore :
 - Ap<p’[l + = v2 4
 - — 9r a^i “h ^'2
 - ou encore :
 - A^{i + g = [*, + K J + 4^] [»2 - V tg 4
 - d’où l’on tire :
 - an*
 - hi H- ^2 4" —2----
 - \ i\ m — an r 2 , -| rn1
 - A = -------J—-p-=--------- [v2 — gr tg «]. [9]
 - pgr
 - Telle est l’équation qui donne la valeur cherchée A.
 - h) Calcul de la réaction latérale. — Pour la calculer, il suffit de projeter toutes les forces sur la ligne AB; on a :
 - S = <ï\ cos a 4- d>2 cos a — P, sin a —P2 sin a
 - S = (‘ïq 4- d>2) — (Pj 4- P2) sin a (en confondant cos a avec l’unité) ;
 - S $
 - ou encore : p = -p- — sin a. [10]
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- - — 445 —
 - i) Vérifications directes. — Les calculs du présent paragraphe étant assez complexes, il est bon d’en donner quelques vérifications directes.
 - Tout d’abord on remarque que A (équat. 9) s’ahnule pour
 - v2 = gr tg a, ou pour tg a = —, c’est-à-dire quand le dévers de
 - la voie est égal au dévers théorique ; c’est ce qu’on doit, en effet, trouver dans ce cas.
 - Faisons une courte vérification directe, dans le cas d’un véhicule à ressorts très rigides pour lequel on peut considérer Pj comme nul; il n’y a qu’un poids non suspendu P2 avec tg a = 0; alors l’équation [8] devient simplement :
 - î)2 _ ^P9rp2 ^ kpgr ~ /i2P2 ~ h2 '
 - Vérifions directement cette dernière formule; pour cela (fig.Æ) prenons les moments par rapport à A :
 - - P# + (1 - A) ^ X 2p = 0,
 - ou |ïl;!2_P# + (i_A)P2p = 0>
 - d’où = |11]
 - c’est ce qu’il fallait trouver.
 - Remarques. — Si l’on voulait avoir la vitesse capable de faire verser le véhicule, il faudrait faire A = 1 dans la formule [8] ci-dessus.
 - Dans toute cette théorie, nous avons supposé que le centre d’oscillation était fixe ; c’est exact s’il n’y a pas de dévers, comme nous l’avons montré; mais si le dévers existe, comme nous l’avons supposé ci-dessus, ce n’est pas rigoureusement exact, ou plutôt la longueur n varie très légèrement pendant l’oscillation, si le dévers est considérable; il est facile d’évaluer sa très légère variation de longueur et de donner à n sa valeur moyenne, si l’on veut une grande précision.
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- - __ 446 —
 - §4. Même calcul a l’entrée en courbe et sortie sans courbes
 - DE RACCORDEMENT.
 - Maintenant nous allons voir ce que deviennent les équations [6] à [10] à l’entrée en courbe et à la sortie sans courbes de raccordement. Il suffit pour cela d’appliquer le principe de l’oscilr lation de double amplitude du § 2 à toutes les forces qui agissent pendant l’oscillation.
 - a) Cherchons d'abord les modifications à avorter aux formules [6], [7], [8] et [9], — D’abord dans toutes les équations, <Iq devra être remplacé par M\; il en résulte que, comme on peut le constater en refaisant les calculs dans ces conditions, on aura les modifications suivantes :
 - L’équation [6] deviendra :
 - tg
 - •]
 - & m2 — an
 - L’équation [7] deviendra :
 - „_QÎ' — Qi _ mn T
 - ° Qi ~ m2— an [_ Pi ^ j
 - L’équation [8] deviendra :
 - AP9r[l+Û]
 - * =---------F------
 - 2 P4 m,2 — an
 - L’équation [9] deviendra :
 - [12]
 - [13]
 - [14]
 - 2 h , h £g + w
 - A = - [,8]
 - V9r
 - 1 +?i
 - + P..
 - b) Calcul de la réaction latérale. — Nous allons calculer le maximum de la réaction latérale, au moment où l’oscillation atteint son maximum; nous avons déjà donné un moyen de faire gra-
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- - _ 447 —
 - phiquement ce calcul dans notre mémoire sur les Oscillations à Ventrée en courbe.
 - Mais pour éviter de faire l’épure, voici une méthode beaucoup plus simple.
 - Nous supposerons d’abord le dévers nul ou tg a = 0.
 - Appelons S la réaction latérale des roues sur le rail de gauche; au premier abord on pourrait croire que l'on a :
 - S = 2dq + d>2.
 - C’est, en effet, une limite supérieure de cet effort; en réalité il est moindre, car 2dq se compose d’une force centrifuge dq et d’une force d’inertie dont le moment par rapport à 0 est égal au moment de dq comme nous l’avons vu, et qu’il faut étudier de plus près.
 - 1° Supposons d'abord que la flexion statique a soit assez faible pour qu’on puisse négliger le moment Pdo à côté des autres moments par rapport à 0 (fig. 4).
 - Ecrivons l’équation du moment de l’oscillation autour de 0 on a :
 - ql et sont les réactions variables des ressorts, en C et D et w la vitesse angulaire variable pendant l’oscillation.
 - A la fin de l’oscillation de double amplitude, cette équation devient :
 - Or nous savons, d’après le principe de l’oscillation « de double amplitude » que le moment de (Qi' — RJ') par rapport à 0, est le double du moment de dq par rapport à 0 ;
 - ou
 - on a donc :
 - (Q'; — R")m = M\n; M\n — i\n =
 - ou
 - ou
 - du___ dqn
 - dt I0 ‘
 - [16]
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- - 448 —
 - Ce qu’il nous faudrait avoir, c’est l’accélération y du point Gt à la lin de l’oscillation ; or, on a la relation :
 - v = wn (v étant la vitesse),
 - ou
 - on a donc :
 - Maintenant appelons a- le rayon de giration du poids suspendu par rapport à G1} on a, en appliquant le théorème connu sur les moments d’inertie :
 - on a donc :
 - [17]
 - OU
 - Telle est la valeur de la force d’inertie du poids suspendu, évaluée en Gn à la lin de l’oscillation de double amplitude.
 - "A présent, appliquons l’équation de d’Alembert ou projection horizontale des forces et des inerties, on a :
 - ou encore :
 - [18]
 - Telle est l’équation cherchée qui donne la réaction horizontale du poids suspendu sur les ressorts, à la lin de l’oscillation d’entrée en courbe.
 - Cette formule a été établie pour la première fois par M. Nadal qui a, en outre, exposé après nous, avec une autre méthode,
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- - — 449
 - notre théorie des oscillations d’entrée en courbe et de sortie (*).
 - Mais cette formule étant un perfectionnement de la nôtre, pour la réaction horizontale, nous l’avons exposée ici par une méthode nouvelle. Nous appelons encore l’attention du lecteur sur cette nouvelle vérification de nos formules par un autre auteur.
 - En faisant cr = 0 (masse concentrée en G}), on retombe sur la formule :
 - S;=$,X2;
 - c’est la formule que nous avons donnée dans notre mémoire précité^sur les oscillations à l’entrée en courbe.
 - En faisant a — n, cas ordinaire de la pratique, à peu de chose près, on a :
 - s; = K, ( 1 + |) = ! • 4>,. [19]
 - Maintenant la réaction totale des roues sur les rails sera égale à Si, plus la force centrifuge du poids non suspendu d>2, ce qui donne :
 - s; = <b2 + 1 +
 - [*
 - ri1 + C72
 - [20]
 - ou, en pratique,
 - S" = 4>2 + (-1 + t) = 4>2 + [21]
 - Si la voie a un dévers, cette équation devient :
 - S" = <b2 + 1,5^ — (Pt + P2) sin a. [22]
 - 2° Supposons que a soit quelconque. — Supposons d’abord a = 0, ou cas du dévers nul. L’équation du mouvement de l’oscillation devient alors, en prenant les moments par rapport à 0 :
 - (?, - n) m-t1»-PiXpi= I„ gf
 - (*) Voir Locomotives à vapeur, par Joseph Nadal, Ingénièur en chef des Chemins de fer de l’État. — Oct. Doin 1908.
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- - 450 —
 - Posons GjGi = e; on aura, en appliquant cette équation à la fin de l’oscillation de double amplitude :
 - (Qi — Ri') m — tfqn — Pte = I0
 - Or le terme (Qi — Ri)m, égal à 21\n, comme dans le cas précédent, est donné par l’équation [13] ci-dessus qui donne :
 - Qi — Q
 - mn 20, T ,. n m2
 - i “ ma — an X ~P7 X <]>i = <l>i X mXm2 — an’
 - or
 - Qi - Ri = 2(Qi QQ
 - d>n
 - l^m ‘ m2 — an d’autre part, nous avons vu que l’on a [équation 5] :
 - n sin *3 — 2a —v
 - d>
 - Xrr = e
 - an P.
 - remplaçons (Qi — Ri) et e par ces valeurs dans l’équation [23] ci-dessus, il vient, pour le premier terme :
 - 2d\
 - n
 - nv
 - ou bien :
 - ou
 - m m- — an
 - m2n
 - m — d>,n — P, X 2a —5-
 - * l .m*.
 - an * P.
 - 2d>
 - m2 — an
 - dqn — 2$!
 - nr — an
 - d>.
 - 2 m2n — n(m2 — an) — 2an2
 - nr — an
 - T m~ — an
 - ou <b,n —z------
 - 1 m2 — an
 - l’équation [17] devient donc :
 - <l\n ;
 - , T dtù dw <P,n
 - . 4>-’i = I»v ou
 - c’est exactement la même équation [11] ; donc le cas est exactement le même que le cas précédent; on retombe donc exactement sur les équations [16] à [22]. De même s’il y a un devers:
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- - — 451 —
 - § 5. Calcul de la durée de l’oscillation.
 - Le calcul de la durée de l’oscillation double d’entrée en courbe est tout fait dans un de nos mémoires ; c’est la durée de l’oscillation naturelle de roulis du véhicule autour de son centre d’oscillations (Annales des Mines, 2e semestre de 1905, § 9); c’est :
 - (p est ici le rayon de giration par rapport à l’axe d’oscillations).
 - Nous pouvons lui substituer le rayon de giration a par rapport au centre de gravité G4 du poids suspendu; on a alors :
 - ou p = \/a2 + n2;
 - substituons : 2f = 2 r, \J. [24]
 - § 6. Divers pour le chapitre II.
 - Il est important de faire ressortir les avantages comparés«des ressorts intérieurs et extérieurs du matériel; dans le premier cas on a : m = 0,60, et dans le deuxième : m = 1 m environ.
 - Voici ce qui résulte des, formules de nos divers mémoires :
 - 1° Si le terme an est négligeable par rapport à m2 et si n2 est négligeable par rapport à m2, on est dans le cas des ressorts raides et du centre de gravité bas; dans ce cas, dans la valeur de A [formule 9] le dernier terme du numérateur est négligeable, en sorte que A est indépendant de m ; m n’a donc aucune influence sur la stabilité dans l’entrée en courbe;
 - * 2° Si an n’est pas négligeable par rapport à m2, alors il est clair que plus m augmente, plus A est faible ; donc les ressorts extérieurs augmentent la stabilité à l’entrée en courbe ;
 - 3° En nous reportant aux oscillations de roulis dues aux dénivellations dissymétriques de la voie (voir « les dénivellations
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- - _ 452 —
 - de la voie », 2e partie, §8) on voit que, au contraire, l’amplitude des oscillations de roulis augmente quand m augmente. La variation de compression des ressorts due à ce roulis augmente alors un peu, mais d’autant moins que la valeur de a est plus grande;
 - 4° Enfin reste la variation de compression des ressorts due au gauchissement produit par la pente du raccordement du surhaussement de la voie; elle augmente, naturellement, quand m augmente.
 - Il faut donc tenir compte de ces quatre conclusions pour bien juger l’influence des ressorts intérieurs et extérieurs; nos formules permettent de trancher exactement la question dans chaque cas particulier. Mais on peut déjà dégager les conclusions générales suivantes, en tenant compte de ce fait que, avec le matériel moderne, n atteint des valeurs assez élevées, pour les locomotives et pour les voitures, de sorte que an n’est pas négligeable par rapport à m2; alors la première conclusion ci-dessus ne s’applique pas.
 - (A) Pour les locomotives, la deuxième conclusion ci-dessus montre un avantage des ressorts extérieurs. Mais les troisième et quatrième conclusions ci-dessus mettent en relief des inconvénient; il y a à peu près compensation, comme on peut le voir, par des applications numériques; cependant on peut dire que les ressorts extérieurs sont plutôt avantageux pour les machines courtes et désavantageux pour les longues sans balanciers, à cause de la quatrième conclusion. De plus, les ressorts intérieurs sont d’un emploi plus pratique.
 - (B) Pour les voitures, la deuxième conclusion donne un avantage considérable aux ressorts extérieurs, parce qu’ici a est très grand; par contre, les troisième et quatrième conclusions ne donnent qu’un léger avantage aux ressorts intérieurs, précisément parce que a est très grand; il en résulte que les ressorts extérieurs ont ici un avantage énorme.
 - Pour les automotrices électriques à très grande vitesse, les ressorts extérieurs s’imposent également. Voilà une nouvelle question complexe qui trouve une solution facile avec toutes nos formules.
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- - — 453 -
 - ChAPURE III.
 - *
 - Cas de la pratique.
 - § 7. Cas de l’entrée en courbe et sortie
 - SANS COURBE DE RACCORDEMENT EN TENANT COMPTE DES FROTTEMENTS.
 - Nous allons modifier les formules pour tenir compte des frottements des lames de ressorts, dans le cas où la voie n’a pas de courbes de raccordements.
 - Nous avons montré comment l’on calcule le frottement des lames de ressorts (voir « les dénivellations de la voie » Impartie, note finale). Il est facile de voir que le moment de ces frottements, par rapport au centre d’oscillations, atteint toujours au moins.le quart du moment de la force centrifuge; il en résulte
 - 1
 - que le coefficient 2 de double amplitude doit être réduit de ce
 - qui le ramène à 1,50 au lieu de 2: c’est ce qui va nous servir à modifier les formules en question.
 - L’équation [12] ci-dessus devient :
 - [28]
 - [26]
 - ((3 étant l’angle de la caisse avec le plan vertical des rails au maximum de l’oscillation) :
 - 1g $ =
 - an
 - m- — an
 - [us^-tg*]
 - L’équation [13] devient :
 - mn
 - nr — an
 - [l.sîi-tga].
 - V —
 - [• + p[]
 - W + ») + +'!,S«[:
 - «r — an
 - + ÏTB®-r-tga-
 - [27[
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- - .r- 454 —
 - Enfin, l’équation [15] devient :
 - S" — <ï>2 + — (1\ + P2) sin a. [28]
 - Telles sont les trois équations dans le cas qui nous occupe.
 - § 8. Influence du devers de la voie et du jeu
 - DES BOUDINS DANS LA VOIE.
 - Passons au cas où il existe un dévers de la’ voie égal au tiers du dévers théorique; nous appelons dévers théorique celui qui est tel que la résultante du poids et de la force centrifuge soit perpendiculaire au plan des deux rails, le rayon de la courbe
 - U"
 - étant supposé constant; il est donné par la relation : tg a = —.
 - Gomme on va le voir, le dévers qu’on donne aux voies n’est qu’une faible fraction du dévers théorique correspondant aux limites extrêmes de vitesse qu’on atteint parfois, surtout pour les grandes vitesses et les grands rayons; cela tient à ce que les dévers considérables mettent la voie en mauvaise posture pour le passage des trains de marchandises, la file de rails intérieure étant alors surchargée; cela tient aussi à ce que les dévers élevés exigent un arrimage très soigné des marchandises dans les wagons.
 - Ainsi, comme nous le verrons plus loin, nous montrerons qu’avec un excellent matériel on peut atteindre la limite de 130 km à l’heure ou 36 m par seconde avec des courbes de 800 m de rayon ; voyons quel est le dévers théorique dans ces conditions :
 - La force centrifuge est :
 - <]>
 - PP
 - g ?•’
 - q>_ü2^ (36)2
 - P ” gr — 9,81 X 800
 - 0,166.
 - Ainsi le rapport de la force centrifuge au poids est ici 0,166; c’est la tangente de l’angle a du dévers théorique ou, plus simplement, ce que nous appelons « le devers théorique ».
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- - — 455 —
 - Le surliaussement du rail extérieur doit être égal à :
 - 0,166 X 1,50 m = 0,25 m.
 - En considérant les limites de vitesse pour les faibles rayons, on arriverait à un résultat analogue.
 - Or, personne n’a jamais songé à donner au surhaussement du rail extérieur une telle valeur; cela se fera peut-être un jour, avec juste raison, pour des lignes spéciales, sans trains de marchandises. Mais, dans l’état actuel, cela ne se fait pas; on peut admettre que le surhaussement ne dépasse guère 0,08 m, sur les lignes principales à grands rayons, soit environ le tiers du surhaussement théorique. Dans les lignes à faible rayon on donne un surhaussement un peu plus fort qui équivaut à peu près à la moitié du surhaussement théorique. Mais, d’autre part, à rentrée de ces courbes et à la sortie, le surhaussement est moindre, surtout s’il y a des courbes en sens inverse se succédant, parce que la longueur de la partie rectiligne intermédiaire est trop courte, et qu’il en résulterait une pente trop forte du raccordement du surhaussement. Donc, le dévers pratique égal à un tiers du dévers théorique représente bien la réalité, presque toujours, en considérant les vitesses limites, à l’entrée en courbe et à la sortie.
 - D’autre part, il y a une cause d’aggravation de l’oscillation d’entrée en courbe dont nous avons tenu compte dans nos deux mémoires précités, c’est l’influence du jeu des boudins dans la voie; il donne une augmentation du chemin parcouru par la force centrifuge, dans l’oscillation d’entrée en courbe.
 - En résumé, les résultats du paragraphe précédent sont un peu diminués par suite de l’influence du dévers de la voie et un peu •aggravés par suite de l’influence du jeu des boudins dans la voie; on va voir qu'il y a à peu près compensation.
 - En effet, considérons le cas particulier d’une locomotive à l’entrée en courbe que nous traitons plus loin, avec un rayon de courbure de la voie de 800 m et une flexion statique des ressorts égale à 0,05 m. Si l’on considère le chemin parcouru total par le centre de gravité du poids suspendu, dans l’oscillation d’entrée en courbe, il est facile de voir qu’il est un peu plus de trois fois la valeur du jeu de la voie qui est de 0,02 m environ; or nous venons de voir que nous avons d’autre part, un dévers réel égal à un tiers du dévers théorique; cela revient à dire qu’il ne compense qu’un tiers de la force centrifuge; il y a donc
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- - — 456 —
 - à peu près compensation pour les locomotives. Pour les voitures, qui ont des ressorts plus souples, il en est à peu près exactement de même : en effet, ici, le chemin total parcouru par le centre de gravité du poids suspendu est beaucoup plus grand ; mais ici il faut ajouter au jeu des boudins le double jeu latéral de la traverse danseuse des bogies, ou des menottes à anneaux; cela fait encore à peu près le tiers du chemin parcouru total.
 - En résumé, en négligeant à la fois l’influence du jeu de la voie et l’influence du dévers nous nous plaçons dans un cas qui est celui de la pratique, à peine un peu plus défavorable que ce cas de la pratique.
 - Nos formules, du reste, permettent de tenir compte du dévers s’il est considérable.
 - § 9. Cas des courbes de raccordement courtes.
 - Ce que nous appelons courbes de raccordement longues ce sont celles qui sont assez longues pour que le véhicule, en franchissant le raccordement, ait le temps de faire son oscillation d’aller et de retour avec amortissement. Or, avec les courbes de raccordement longues, les formules ci-dessus s’appliquent sauf que le coefficient 2 de double amplitude est remplacé par le coefficient 1. En pratique elles sont parfois assez longues pour remplir entièrement leur office ; nous reviendrons là-dessus plus loin.
 - Mais, dans le cas habituel, il faut adopter une moyenne entre le coefficient 1,50 du paragraphe 7, et le coefficient 1 des courbes de raccordement longues au lieu du coefficient 2 de double amplitude ; c’est le coefficient 1,25.
 - On aura donc, dans ce cas :
 - ! os <r>i mn
 - [29]
 - tgp =
 - ° ‘ m.
 - ab
 - [30]
 - m
 - S" = d>2 + 1,12 X dq.
 - [32]
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- - — 457 —
 - Il peut être utile, pour certaines questions, de calculer la valeur de À en fonction de v, de r, de a et des valeurs données ; on la tire de l’équation [26] ou :
 - [33]
 - A
 - Les formules [29] à [33] résument le véritable cas de la pratique, dans la grande majorité des cas, car les courbes de raccordement'courtes sont à présent employées à peu près sur tous les réseaux; elles sont en effet très faciles à installer sans aucune acquisition de terrain, et même sans calcul au besoin.
 - Dans les cas rares où elles n’existent pas du tout, on n’aura qu’à appliquer les formules du paragraphe 7 ci-dessus.
 - On s’étonnera peut-être du peu d’influence que nous attribuons au surhaussement du rail extérieur. Gela tient à ce que, en pratique, on ne lui donne qu’une faible fraction de sa valeur théorique, pour les motifs que nous avons exposés. On lui attribue, dü reste, si peu d’importance, en pratique, que les formules empiriques servant habi-tuellement à le calculer ne contiennent généralement la vitesse qu’à la première puissance, tandis que la théorie montre qu’il doit être proportionnel à son carré ; de plus, les vitesses types qui servent à l’établir sont des vitesses faibles. Mais il y a plus encore. Bien des Ingénieurs établissent le raccordement du surhaussement de manière qu’il n’ait que la moitié de la valeur à l’entrée en courbe; le reste se gagne après. C’est une chose fâcheuse au point de vue des oscillations qui nous occupent, mais il y a cependant un cas où ce procédé a un avantage, c’est le cas de deux courbes inverses raccordées par un alignement droit trop court de 50 ou même de'30 m; dans ce cas on est bien obligé de réduire le surhaussement à l’entrée en courbe pour éviter une trop forte pente du raccordement du surhaussement; cette forte pente donne, surtout pour les machines longues, un gauchissement produisant une variation parfois dangereuse de la charge des ressorts, comme nous l’avons montré dans un autre mémoire.
 - On peut s’étonner, par contre, de nous voir introduire dans nos calculs l’influence des courbes de raccordement, puisqu’il y a encore des lignes, très rares, où elles ne sont pas réglemen-
 - Bull. 30
- p.457 - vue 456/670
- - — 458 —
 - taires. Nous répondrons que nous avons supposé seulement des courbes de raccordement courtes, établies sans aucune formule spéciale, et ne produisant que la moitié de l’effet des courbes de raccordement longues calculées et bien établies.
 - C’est à peu près le cas de la pratique, même si les Ingénieurs n’ont pas prévu de courbes de raccordement; en effet, les poseurs de la voie en établissent presque sans le vouloir; et même si cela n’était pas, les trains, en passant, en établissent eux-mêmes en vertu du clioc latéral du boudin sur le rail à l’entrée en courbe, quand il n’y a pas de raccordement du tout.
 - En résumé, notre hypothèse de l’entrée en courbe et sortie avec un très faible dévers et une courbe de raccordement courte et établie n’importe comment est bien l’expression réelle de la pratique dans la grande majorité des cas.
 - Mais il est bien entendu que ces formules ne s’appliquent qu’aux cas de la pratique habituelle, où le dévers de la voie n’est qu’une faible fraction du dévers théorique correspondant aux vitesses limites. Si l’on établit des lignes où le dévers est beaucoup plus fort et égal au dévers théorique, alors les formules ci-dessus donnent des limites de vitesse trop basses; on calculera ces limites par les formules du paragraphe 3 ci-dessus, comme on va le voir au paragrahe suivant. Ce cas se présente dans certaines lignes de montagnes, surtout pour les tramways électriques ; il pourrait aussi se présenter pour les lignes spéciales électriques à très grande vitesse. Par contre, il ne faut pas oublier que les formules ci-dessus ne concernent qu’une seule oscillation, l’oscillation de roulis à l’entrée en courbe et à la sor^ tie ; il existe, dans bien des cas, pour certains véhicules de chemins de fer un peu défectueux, des limites de vitesse beaucoup plus basses, qui tiennent à diverses oscillations que nous avons étudiées dans tous nos mémoires et qui aboutissent à la condition du déraillement étudiée dans notre mémoire sur la « Théorie des déraillements ».
 - § 10. Cas des courbes de raccordement longues.
 - U
 - Dans l’introduction de notre mémoire fsur « les oscillations à l’entrée en courbe » nous avons résumé l’historique des courbes de raccordement ; voici quels sont les genres de courbes de raccordement actuellement employés :
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 - 1° Il y a d’abord le raccordement parabolique de Nordling qui donne une pente de surhaussement uniforme au rail extérieur et pour lequel la courbe de raccordement est calculée de telle façon que le rapport de la force centrifuge au poids soit tout le temps égal à la tangente de l’angle du dévers ; il n’y a alors aucune oscillation d’entrée en courbe si la pente du surhausse -ment est faible et aucune variation de compression des ressorts et dépréssion des roues sur les rails; mais il subsiste une légère oscillation de roulis due à l’entrée brusque dans la pente du surhaussement et à la sortie de cette pente; nous l’avons étudiée dans un autre mémoire.
 - 2° En pratique, on établit le raccordement de Nordling pour une vitesse bien inférieure à la vitesse maxima des trains ou 120 km à l’heure pour les grandes lignes ; il en résulte que, même avec le raccordement de Nordling, à cause de l’insuffi- sance du dévers, il existe, à la vitesse maxima, une variation sensible de compression des ressorts et de pression des roues sur les rails, que nos formules ci-dessus permettent de calculer.
 - Si ces courbes de raccordement sont courtes, les formules v [29] à [33] permettent de calculer tous les éléments de l’oscillation.
 - 3° A présent, on cherche avec raison, sur certains réseaux, à employer des courbes de raccordement longues, même sur les lignes existantes, en rectifiant les courbes, sans toutefois sortir des limites des terrains appartenant au réseau. Ce que nous appelons courbes de raccordement longues, nous le répétons, ce sont celles qui donnent au véhicule le temps de faire son oscillation de roulis complète, aller et retour, avec amortissement par les frottements avant que la courbe de rayon constant soit atteinte; si la durée de cette oscillation de roulis est de 2/3 de seconde pour les locomotives, cela correspond à une durée de 4/3 de seconde ; à 120 km à l’heure, le train parcourt 34 m par 4
 - seconde ; cela fait donc - X 34 •= 45 m, ou 50 m en nombres
 - ronds. Or, on établit parfois, nous le répétons, des courbes de raccordement de 50 m de longueur et au delà; c’est facile puisque les alignements droits entre deux courbes de sens inverse sont, réglementairement, de 100 m sur les lignes à grande vitesse. Pour l'es vitesses plus faibles et les lignes de faible rayon, un calcul analogue montre quelle doit être la ‘longueur de la « courbe de raccordement longue ». La limite de
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 - exacte de '« la courbe de raccordement longue » n’a, du reste, rien d’absolu. Mais on peut établir aussi des courbes de raccordement longues, même en cas d’insuffisance de l’alignement droit intermédiaire; il suffit de faire en sorte que le raccordement de dévers et la courbe de raccordement mangent sur la courbe de rayon constant ; on peut avoir ainsi des raccordements aussi doux qu’on le veut ; mais si l’on opère en terrain limité, on est alors souvent obligé de réduire le rayon de la courbe circulaire; nous reviendrons là-dessus tout à l’heure.
 - 4° Nous signalerons aussi le système de raccordement de M. Hal-lade (*), qui consiste, entre autres choses, en ceci : M. Hallade, au lieu de donner à la pente du surhaussement une valeur constante, comme dans le système Nordling, lui donne une forme de dou-cine, c’est-à-dire une courbe verticale dont le rayon décroît d’abord de l’infini jusqu’à un minimum, puis croît lentement jusqu’à l’infini. Puis sa courbe de raccordement horizontale est calculée en fonction de cette courbe ou doucine par une méthode un peu analogue à celle de Nordling; de plus, M.Hallade emploie de préférence des courbes de raccordement longues. Il y a là un nouveau progrès, car M. Hallade évite aussi l’oscillation de roulis due à l’entrée brusque dans la pente du surhaussement; on peut même dire que le système de M. Hallade évite aussi toutes les oscillations d’entrée en courbe et de sortie, à savoir :
 - a) Oscillations de roulis d’entrée en courbe et sortie;
 - b) Oscillations de lacet d’entrée en courbe et sortie ;
 - c) Oscillations d’entrée dans la pente du surhaussement et. sortie. Mais, nous le répétons, il peut en résulter une diminution du rayon de la courbe de rayon constant, si l’on rectifie les courbes d’une ligne existante.
 - 5° Enfin, nous signalerons les très intéressants travaux de M. Le Fort, qui se prêtent à l’étude de tous les systèmes de raccordements, en simplifiant beaucoup les problèmes complexes qui.se posent, en pratique, pour établir ces sortes de tracés ou rectifier les tracés vicieux existants (**).
 - Voilà donc comment l’on établit, sur certains réseaux, des courbes de raccordement « longues ». Avec ces courbes, quelles
 - (*) Voir les travaux de M. Hallade, Ingénieur principal de la Compagnie de l’Est, sur une nouvelle méthode de raccordement des courbes. (Revue générale des Chemins de fer, avril 1908 et avril 1910).
 - (**) Voir le mémoire de notre collègue M. Le Fort, Ingénieur de la voie delà Compagnie du Nord, sur une nouvelle méthode de tracé des courbes de raccordement. (Mémoire de la Société des Ingénieurs Civils de mai 1910.)
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 - formules allons-nous appliquer? Ce sont, naturellement, les formules [6], [7], [8], [9], [10], dans lesquelles r est le rayon de la courbe de rayon constant ou rayon minimum de la courbe entière et a l’angle du dévers minimum à l’endroit où existe ce rayon r.
 - On voit de suite qu’il en résulte des vitesses limites beaucoup plus élevées à égalité de rayon. Mais, comme nous avons vu que tout système de courbes de raccordement longues aboutit souvent à la diminution du rayon minimum quand on opère en terrain limité, il est certain que l’avantage sera alors de beaucoup diminué. Si l’on n’opère pas en terrain limité, c’est-à-dire sur une ligne existante, Tes courbes de raccordement longues n’entraînent pas, en général, une aussi grande diminution du rayon minimum, de sorte que les courbes de raccordement longues seront encore plus avantageuses. On trouvera plus loin, paragraphes 16 et 21, des applications numériques qui préciseront les idées..
 - § 11. Équilibre du poids suspendu a l’état statique
 - AVEC UN EORT DEVERS.
 - Avant de passer aux applications pratiques, nous allons d’abord résoudre un problème nouveau important :
 - Quand un véhicule repose, à l'état statique, sur une voie ayant un angle de dévers a, quelles seront la variation de compression de ses ressorts et l'inclinaison de la caisse?
 - Nous savons déjà que, s’il n’y a pas de dévers, l’équilibre de la caisse est instable si l’on a :
 - m?
 - m2 — an <? 0 ou ax > — ,
 - at est ce que nous avons appelé la « flexion statique dangereuse ».
 - Gela ressort, du reste, de toutes les formules ci-dessus. Passons au cas où il existe un angle de dévers a.
 - Soit AB (7îg. 5) la position normale de la caisse sans aucun dé vers; A et B sont les points d’application des ressorts sur la caisse; M et N les points d’application de ces ressorts sur les boîtes à huile. Supposons d’abord que l’on ait exactement :
 - m2 — an — 0,
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- - 462 —
 - et que la caisse prenne un mouvement de roulis pour une cause étrangère.
 - Alors, représentons (fîg. 6) par OC la ; courbe des moments de P15 poids suspendu de la caisse par rapport au centre d’oscillations ; les abscisses représentent les angles d’inclinaison de la caisse et les ordonnées les moments.
 - On voit que OC représente aussi la courbe résultante des moments des ressorts, puisque nous avons supposé m2 — an égal à zéro et que nous supposons qu’il n’y a pas de dévers; la basé d’appui des ressorts est MN horizontale. Maintenant, inclinons la base MN jusqu’en M'N' en la faisant tourner autour du centre d’oscillation, c’est-à-dire supposons qu’on introduise le dévers a et voyons ce qui va se passer.
 - Pig-,5
 - Considérons la position A'B' de la caisse parallèle à M'N' (fîg. 5). J’ai un moment résultant nul OE (fig. 6) des ressorts, mais j’ai déjà un moment EF du poids. La courbe résultante de compression des ressorts sera une droite ED qu’il s’agit de déterminer ; nous connaissons son origine E ; d’autre part, elle est parallèle à OC puisque rien n’est changé dans la loi de variation de cette courbe résultante de compression des ressorts.
 - Donc, les lignes ED et OC ne se rejoindront jamais, de sorte que l’équilibre est instable, ce qui était déjà établi dans le cas du dévers nul.
 - Maintenant, imaginons que l’on double l’inclinaison de la droite
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- - / _ 463 —
 - OD, ce qui revient à dire que l’on remplace la flexion statique a
 - des ressorts par ~ (ressorts deux fois plus raides) ; alors les deux
 - lignes se rejoignent en un point H tel que OE = EIT, c’est-à-dire quand l’angle (3 d’inclinaison de la caisse par rapport aux roues sera égal à l’angle a du dévers.
 - On est parfois obligé de se limiter à un chiffre inférieur à la moitié de la « flexion statique dangereuse », comme on peut le
 - Ticr.6
 - voir en faisant diverses applications de cette méthode graphique nouvelle. Si, par exemple, on remplace a par l’équilibre se
 - fera pour un angle 0 égal à la moitié de l’angle du dé vers.
 - Dans ce problème, nous avons supposé que la longueur n, ou altitude du centre de gravité du poids suspendu au-dessus du centre d’oscillations était constante; en réalité, elle varie légèrement quand le dévers est fort, car alors la composante de la pesanteur normale à la voie est inférieure au poids; les ressorts sont un peu déchargés ; il est facile d’en tenir compte approximativement.
 - § 12. Effort latéral dû a la traction en courbe.
 - Lorsque les véhicules -sont très longs et qu’ils circuleut en courbe de faible rayon, l’effort de traction des attelages donne lieu à une composante ou réaction latérale des rails sur les roues, qui n’est pas négligeable.
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- - — 464 —
 - Soient AB, BG, CI4 trois véhicules inscrits dans une courbe de rayon r (fig. 7) ; les points B et G sont les centres des attelages.
 - Soit © l’effort de traction GE qui est dirigé suivant la tangente au cercle; sa composante latérale, perpendiculaire à BG, est © sin V ; comme il y en a une autre pareille en B, il en résulte que le véhicule est soumis à l’effet latéral 2© sin y-
 - Evaluons sin y-
 - L’angle y est égal à l’angle au centre y', qui a pour tangente :
 - (en appelant d la longueur BG du véhicule entre les centres des attelages et r le rayon de la courbe).
 - Ficp?
 - Gomme l’angle est petit, on peut confondre son sinus avec sa tangente, et l’on a :
 - S = 20^ = 6 . - .
 - 2r r
 - Si l’on fait d = 20 m et r 300 m, on en déduit :
 - S = ex55ÏÏ = 0x °’066-
 - %
 - Mais il faut observer que cette question n’a d’intérêt que pour les très faibles vitesses, et les petits rayons pour lesquelles il existe déjà une réaction latérale due au dévers, non compensée par la force centrifuge, et surtout pour les trains de marchandises, pour lesquels © est considérable.
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 - § 13. Déraillements en courbe.
 - Les déraillements en courbe se font-ils dans les mêmes conditions qu’en alignement droit? Il faut distinguer :
 - 1° Le déraillement du côté extérieur de la courbe, à l’entrée en courbe ou en courbe, se fait dans les conditions que nous avons étudiées dans notre « Théorie des déraillements », c’est-à-dire
 - quand le rapport i (*) est trop élevé (F effort latéral de la roue
 - sur le rail et II effort vertical, en tenant compte des forces d’inertie). Ajoutons que si, en courbe, la valeur de F est considérable, en revanche .11 est augmentée dans la proportion que nos formules ci-dessus permettent de calculer aisément; c’est, du reste, fort heureux, car cela diminue d’autant l’influence nuisible de F au point de vue du déraillement;
 - 2° Le déraillement peut-il se faire du côté intérieur de la courbe,
 - F
 - toujours par suite de la trop grande valeur du rapport C’est,
 - heureusement, presque impossible pour les grandes,vitesses, et voici pourquoi : on a vu, dans notre étude sur « les oscillations de lacet » (§ 6), que le travail perturbateur maximum qui occasionne cette oscillation est égal à
 - P . (force centrifuge) moins la composante de la pesanteur due au dévers; à l’entrée en courbe brutale, c’est même 2$ au lieu de ; donc, de deux choses l’une :
 - a) Ou la vitesse est considérable, la force centrifuge est peu compensée par le dévers et alors l’oscillation de lacet est fortement.diminuée pour le motif indiqué ci-dessus; alors le véhicule aura une tendance à avoir ses boudins collés latéralement sur le rail extérieur et il n’y aura pas d’action latérale sur le rail intérieur ;
 - b) Ou la vitesse'est faible, l’oscillation de lacet pourra se faire
 - (*) Nous employons ici la notation.il au lieu de P pour ne pas confondre avec le poids du véhicule.
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 - comme d’habitude ; mais alors la vitesse faible ne donnera pas de forte action latérale due à la force centrifuge ; on est à peu près dans le cas de l’alignement droit. Ces considérations se1 vérifient dans la pratique, où l’on constate que la tendance au mouvement de lacet est très diminuée dans les courbes aux très grandes vitesses ;
 - c) Mais le déraillement peut se faire autrement du côté intérieur de la courbe, dans la courbe et surtout à l’entrée ou sortie.
 - En effet, si les roues du côté intérieur sont complètement déchargées, par suite d’une très grande force centrifuge, et si ces roues se soulèvent même un peu, il est possible que ces roues, ou l’une d’elles, retombent en dehors du rail intérieur ; en effet, le véhicule a une tendance à être chassé vers l’intérieur dans le retour de l’oscillation d’entrée en courbe, par suite de l’élasticité des ressorts et du rail extérieur ; voilà comment peut se faire le déraillement du côté intérieur, à l’entrée en courbe. Mais il faut, pour cela* qu’il y ait un énorme excès de vitesse ou que le rayon de la courbe soit localement très diminué par une déformation accidentelle de la voie, par exemple, car il faut que la valeur de A des formules ci-dessus tombe à 0.
 - Le véhicule pourra-t-il verser du côté extérieur? Ce n’est pas impossible, mais nous ne pensons pas qu’on ait jamais signalé d’exemple de versement sans déraillement préalable ; cependant, dans le cas d’un tramway automoteur emballé sur une pente avec courbes de très petit rayon, il est hors de doute que le fait peut se produire.
 - Pour nous résumer, on voit que le déraillement en courbe peut se faire seulement de deux façons :
 - 1° Ou bien le déraillement se fait du côté extérieur, par excès F
 - du rapport — ; il faut donc que la valeur de la pression II de la
 - roue sur le rail ne tombe pas trop bas, condition que les Ingénieurs de chemins de fer ont toujours cherché à réaliser ;
 - 2° Ou bien le déraillement se fait du côté intérieur de la courbe, parce que la roue se soulève et retombe en dehors du rail ; mais il faut pour cela que la pression de la roue sut le rail tombe à 0 et qu’il y ait même décollement.
 - A la sortie de courbe, naturellement, tout est renversé.
 - C’est la crainte de ce deuxième cas de déraillement qui limite la vitesse du matériel dans les courbes et qui fait l’objet principal du présent mémoire ; il faut observer, cependant, que le
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 - décollement des roues peut être occasionné, non seulement par la force centrifuge, mais par son association avec un creux de la voie au moment le plus critique de l’oscillation; c’est pourquoi nous admettons plus loin qu’il faut prendre A = 0,50 pour les locomotives et À 0,75 pour les voitures, chiffres qui laissent encore assez de marge pour faire la part des dénivellations, comme nous le montrerons.
 - § 14. Remarques sur le Chapitre IIL
 - Nous avons calculé les limites de vitesse dans le cas « des courbes de raccordement courtes » et dans le cas « des courbes de raccordement longues » ; il y a des cas intermédiaires qu’il est facile d’étudier en prenant des résultats intermédiaires entre ceux que nous avons donnés.
 - Signalons, pour terminer, une perturbation qui est parfois importante. Si le rayon de la courbe est plus petit que celui qui correspond à la conicité des bandages, alors, par suite de la solidarité des roues d’un même essieu, les roues internes tendent à avancer trop vite et les roues externes pas assez; il en résulte un couple perturbateur qui donne lieu à la réaction latérale suivante :
 - N = |.P.Td [33 bis]
 - (P, poids du véhicule ; ç, coefficient de frottement des roues sur les rails; b, écartement des rails; c, empattement.!
 - Cette formule s’applique aussi aux bogies.
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- - — 468
 - DEUXIEME PARTIE
 - APPLICATIONS
 - Chapitre Ier.
 - Applications aux locomotives.
 - §15. Établissement du premier tableau.
 - Le premier tableau ci-après (page 486) donne le résumé des applications pratiques des formules [26] à [30] ci-dessus, au cas des locomotives modernes, à centre de gravité très élevé, et à ressorts intérieurs. Nous supposons ce centre de gravité aussi élevé que le comporte le gabarit français des tunnels.
 - Ce tableau donne les limites de vitesse correspondant à. diverses valeurs de la flexion statique des ressorts et à divers rayons de courbure de la voie; nous avons supposé que le dé-
 - 1
 - vers de la voie, à Rentrée en courbe était égal à ^ du dévers
 - théorique avec courbes de raccordement courtes.
 - T Les vitesses limites sont calculées par la formule [31] ou :
 - l,2S(/c + n) + h, û + 1,25»
 - Les notations sont les suivantes :
 - 1
 - p est le ^ écartement des rails = 0,75 m;
 - 9 = 9,81 ;
 - r est le rayon de la courbe;
 - p
 - est le rapport du poids suspendu au poids non suspendu
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 - k est l’altitude du centre d’oscillations au-dessus des rails = 1,100 m ;
 - n est l’altitude du centre de gravité du poids suspendu au-dessus du centre d’oscillations = 0,900 m, ou, 2 m au-dessus des rails (cela revient à supposer que l’axe du corps cylindrique de la chaudière est à 3 m au-dessus des rails, ce qui est énorme);
 - h2 est l’altitude du centre de gravité du poids non suspendu au-dessus des rails = 1 m avec des roues de 2 m;
 - 1
 - m est le ^ écartement des ressorts = 0,60 m.
 - On a v = 0 pour m2 — cm = 0, ou : '
 - ci = ~ = 0,400 m (flexion statique dangereuse).
 - Nous remarquerons que les diverses lignes horizontales du tableau représentent des vitesses proportionnelles à la racine carrée du rayon de la courbe, comme le montre la formule [34] ci-dessus.
 - Dans les calculs, nous avons supposé que A ou déchargement proportionnel maximum des roues déchargées sur le rail était égala. 0,60.
 - Dans le bas du tableau nous avons ajouté les indications suivantes, pour chaque colonne verticale :
 - <p •
 - 1° La valeur de p est la tangente de l’angle du dévers théorique
 - qu’il faudrait donner à la voie, dans la courbe de rayon considéré, pour que la résultante de la pesanteur et de la force centrifuge fût normale à la voie; c’est le rapport de la force centri-
 - v2
 - fuge au poids ou encore le rapport—.
 - On voit que ce rapport est constant pour une même colonne verticale, puisque dans la formule [34] v2 est proportionnel à gr.
 - On voit combien le dévers théorique est supérieur au dévers réel, pour les très grandes vitesses, et nous avons expliqué les motifs de la faiblesse du dévers réel. Mais pour des lignes spéciales à très grande vitesse, peut-être serait-on amené à adopter des dévers élevés, comme nous l’avons dit.
 - S
 - 2° p est le rapport de la réaction latérale maxima due au roulis
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- - — 470 —
 - d’entrée en courbe au poids donné par la formule [26] ou : S = d2 + 1, 12'I>,
 - ou
 - S _ , + 1,12, P - P
 - (d>2 et dq étant les forces centrifuges des poids non suspendu et suspendu correspondant au rayon r).
 - S
 - p est sensiblement constant pour chaque colonne verticale.
 - La réaction latérale a, comme nous l’avons vu*, une grande importance, car c’est sa grandeur, combinée avec la faiblesse de la réaction verticale, qui produit souvent le déraillement.
 - On remarquera que les chiffres du centre du tableau sont imprimés en caractères gras et droits, les autres étant en caractères maigres et penchés.
 - Les premiers sont des vitesses limites qu’on peut réellement atteindre, avec une bonne voie et une bonne locomotive moderne dans les conditions ci-dessus.
 - Les chiffres maigres et penchés indiquent les résultats des mêmes calculs; mais, pour ce s derniers, il y a d’autres causes de limitation de la vitesse qui font que les vitesses inscrites ne peuvent pas, en général, être atteintes sans danger; ces causes sont les suivantes :
 - 1° Pour les vitesses au-dessus de 130 km à l’heure les locomotives à vapeur n’auraient pas la force de tirer les trains; en cas de traction électrique il y aurait, dans l’état actuel des voies, une limitation de la vitesse tenant à ce que les appareils de voie ne sont pas faits pour des vitesses pareilles; il y aurait des chocs violents des roues sur les aspérités des appareils de la voie, pouvant entraîner des déraillements ou des ruptures; les essais qui ont été faits sur des locomotives à 140 km et même à 200 km à l’heure ont eu lieu en pleine voie, en dehors de ces appareils.
 - Il sera possible, du reste, de perfectionner ces appareils quand on atteindra en pratique les très grandes vitesses supérieures à 120 km à l’heure;
 - 2° Pour les colonnes verticales à droite de a = 0,100 m les vitesses limites sont très restreintes, ce qui montre qu’il ne faut jamais donner plus de 0,100 à la flexion statique des ressorts de
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 - locomotives à centre de gravité très élevé et à ressorts in Lé-rieurs (avec des ressorts extérieurs on pourrait aller un peu au delà, mais pas beaucoup, comme il est facile de le voir en appliquant les mêmes calculs à ce cas) ;
 - 3° Pour les lignes horizontales du tableau au-dessous de r = 400 m il y a une autre cause de limitation de vitesse; elle tient à ce que, dans ces lignes, on utilise de vieilles machines sans bogies, qui sont plus sujettes aux déraillements que les machines à bogies, comme nous l’avons montré dans notre Théorie des déraillements ; cela tient aussi à ce que ces vieilles machines ont souvent des ressorts trop peu flexibles, ce qui donne de grandes variations de charge des ressorts d’avant, comme nous l’avons montré dans nos mémoires sur les Dénivellations de la voie; cela tient enfin à ce que, avec les faibles rayons et les faibles vitesses, les réactions latérales dues au « choc du boudin à l’entrée en courbe » ou « lacet d’entrée en courbe » atteignent une valeur considérable (voir notre mémoire sur Les grandes vitesses des chemins de fer, § 13);
 - i 4° Enfin, pour la colonne a = 0,025 m les ressorts sont trop raides; il y a de fortes variations' de compression des ressorts dans les dénivellations qui imposent à la vitesse des limites plus basses que celles de cette colonne, surtout si la machine n’est pas munie de balanciers. Nous ferons remarquer, du reste, que ces limites de vitesse plus réduites peuvent se calculer aisément d’après nos mémoires précités; mais les limites dépendent, chaque fois, du type de la locomotive considérée.
 - Par contre, on pourra nous citer des cas où des locomotives ont circulé sans déraillèr à des vitesses supérieures à celles du premier tableau ; c’est parfaitement possible, mais alors À est tombé au-dessous de 0,50 ou bien le centre de gravité était plus bas, ou, enfin, il y avait des courbes de raccordement longues.
 - Il est facile de calculer les variations de compression des ressorts et de pression des roues sur les rails dans la courbe finale de rayon constant au moyen des formules [6] à [10] en tenant compte du dé vers.
 - Avant de quitter le premier tableau, nous ferons observer que ce tableau suppose que tous les ressorts de suspension contribuent à redresser la locomotive quand elle s’incline sous l’effet de la force centrifuge ; en d’autres termes nous supposons que
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 - la machine n’ait pas du tout de balanciers transversaux, ni de bogie à pivot sphérique, ni de bogie à biellettes qui reposent sur un disque étroit pouvant s’incliner et faisant un peu l’office de bogie à pivot sphérique.
 - Maintenant, si le cas se produit, supposons qu’il y aiL une fraction d du poids de la machine reposant sur des essieux de cette sorte; on aura alors :
 - 1° Une fraction (l — d) du poids reposant sur des ressorts contribuant au redressement; 2° une fraction d du poids ne con-tribuant pas à ce redressement.
 - Dans ce cas, le premier tableau s’applique, mais alors la flexion statique des ressorts de la locomotive doit être multipliée par
 - ^ avant d’appliquer le tableau; c’est comme si l’on avait
 - des ressorts plus flexibles au point de vue du roulis.
 - Si cq est la flexion statique réelle des ressorts, on a donc :
 - et c’est le chiffre a qui 'doit être pris en considération dans le premier tableau.
 - Si les divers ressorts de la locomotive ont des flexions statiques différentes, on prendra pour cq leur moyenne géométrique, en tenant compte de leurs charges.
 - § 16. Application au cas des courbes de raccordement longues.
 - Comme nous l’avons dit au paragraphe 10, l’application au cas des courbes de raccordement longues se fera en appliquant simplement nos formules [6] à [10] ci-dessus relatives aux courbes de' rayon constant, dans lesquelles r est le rayon minimum de la courbe considérée et a l’angle du dévers minimum à l’endroit où existe ce rayon r.
 - En conservant les autres données du premier tableau on établit le tableau suivant : toujours avec A — 0,50; nous choisis-
 - v2
 - sons la valeur a = 0,05, chiffre moyen; p est égal à— q B et tg$ sont donnés par les formules [7] et [6].
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- - — 473 —
 - RAYONS SURHAUSSE- MENTS TANGENTES de l’ainjle du devers VITESSE limite 1 P S P G W
 - 1,500 0,075 m 0,05 210 0,25 0,20 0,34 0,03
 - 800 0,075 0,05 159 0,25 0,20 0,34 0,03
 - 500 0,075 0,03 125 0,25 0,20 0,34 0,03
 - 300 0,150 0,10 104 0,30 0,20 0,34 0,03
 - On voit que ces vitesses limites sont beaucoup plus élevées que celles du premier tableau; mais si l’on observe que l’obligation de tracer une courbe de raccordement longue, en terrain limité, abaissera souvent le rayon du cercle de 800 à 600 m par exemple, on voit que l’avantage de la courbe de raccordement longue, par rapport à la courbe de raccordement courte, n’est pas notable; il existe cependant, et nous préférons de beaucoup la courbe de raccordement longue qui supprime toutes les oscillations d’entrée en courbe et qui permettra des augmentations de vitesse avec un matériel moderne approprié.
 - §17. Comparaison avec la pratique.
 - On trouve dans le Bulletin de mars 4900 de la Commission internationale du Congrès des chemins de fer, de nombreux et importants renseignements pratiques et des conclusions qui peuvent servir de vérifications pratiques et expérimentales de tout l’ensemble de nos formules et calculs pratiques sur les Oscillations à Ventrée en courbe et sortie et les Dénivellations de la voie.
 - Le Congrès, ayant voulu élucider la question de la grande flexibilité des ressorts de locomotives et celles des balanciers, adressa un questionnaire détaillé à la plupart des administrations de chemins de fer du monde entier; il y fut répondu et M. Das-sesse, Ingénieur principal de l’État belge, a publié, dans le Bulletin de mai 1900, un rapport remarquable à ce sujet intitulé : Exposé de la question de la stabilité des essieux des locomotives.
 - Le troisième et le quatrième tableau ci-après sont extraits du rapport de M. Dassesse (sauf les troisième, huitième et neuvième types) (pages 487 et 488).
 - Bull.
 - 31
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- - — 474 —
 - Toutes les colonnes de ces tableaux sont extraites du rapport de M. Dassesse, sauf la colonne « flexion statique » que nous avons ajoutée et qui est, comme dans tous nos travaux, le produit de la flexiblitépar tonne parla charge du ressort, en tonnes; comme nous l’avons dit, la « flexion statique » est la véritable mesure de douceur d’une suspension, à un tel point qu’elle permet de comparer la douceur de suspension d’une locomotive avec celle d’une bicyclette.
 - Revenons aux deuxième et troisième tableaux et interprétons-les en considérant les diverses locomotives mentionnées. Nous y voyons qu’en Angleterre (voir le premier elle deuxième tableaux), les flexions statiques sont voisines de 30 mm. De plus, les locomotives anglaises n’ont presque jamais de balanciers. On trouverait les mêmes résultats avec à peu près toutes les locomotives anglaises, sauf pour les ressorts hélicoïdaux (non compris dans nos tableaux) pour lesquels les Anglais n’ont pas craint de doubler la flexion statique, sans doute à cause du bon marché et du peu d’encombrement de ces ressorts. On évite, du reste, d’en mettre à tous les essieux, sans doute parce que leurs frottements,, dus seulement au frottement des boîtes à, graisse dans leurs guidages, sont insuffisants pour empêcher les oscillations divergentes, comme le montre notre condition générale de convergence h < 2 fa des oscillations.
 - D’autre part, en Amérique (voir le 10° du troisième tableau), on trouve parfois des flexions statiques de 53 à 73 mm, et un essai de ressorts extra-flexibles donnant a = 84 mm.
 - De plus, en Amérique, quand on emploie des flexions statiques un peu moindres, on a toujours recours à l’emploi des bogies et des balanciers, de sorte que les locomotives y sont en résumé très souples.
 - Enfin, en Autriche et en Suisse, pays intermédiaires (2° et 6°), on trouve 40 à 50 de flexion statique.
 - En France, nous trouvons pour la Compagnie P.-L.-M., les 4° et 7°, avec 49 à 66 mm de flexion statique.
 - Par contre, en France, nous avons de nombreuses locomotives du type 1° à trois essieux utilisées pour trains de marchandises mixtes dans les lignes secondaires et n’ayant que 0,25 de flexion statique des ressorts; c’est trop peu, suivant nous, s’il n’y a pas de bogie ni de balanciers; aussi les fait-on circuler à des vitesses faibles et c’est très raisonnable. Nous avons aussi, en France, des locomotives du 8e type (un bogie et trois essieux mo-
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- - leurs) type ten-wheels, n’ayant que 25 à 30 mm de flexion statique aux ressorts de bogie; mais les deux essieux du bogie étant conjugués par des appuis latéraux sphériques, cela équivaut à 50 ou 60 mm, au point de vue des dénivellations courtes ; du reste, le plus souvent, ces machines ont des balanciers reliant les trois essieux moteurs, ce qui fait que les fortes pentes de raccordement des surhaussements des voies ne les affectent guère; on pourrait, du reste, remplacer ces balanciers par un balancier transversal à l’essieu d’arrière, ou par un bogie à pivot sphérique, mais pas les deux à la fois, ce qui diminuerait peut-être un peu trop la stabilité en travers; c’est à vérifier dans chaque cas au moyen de nos formules ci-dessus et du premier tableau. Enfin le type Pacific du 9° est excellent. Il est parfois muni d’un bogie à pivot sphérique, ou à biellettes, ou encore de balanciers reliant tous les essieux sauf le bogie, ou encore d’un balancier transversal à l’arrière, toujours en vue de fortes pentes de raccordement; alors on pourra abaisser à 30 mm la flexion statique du dernier essieu.
 - Enfin le rapport de M< Dassesse rend compte des essais des diverses administrations sur les ressorts extra-flexibles dépassant iO mm de flexibilité par tonne. D’une façon générale, on a trouvé que ces machines à ressorts extra-flexibles avaient des réactions très douces, mais que les oscillations de roulis en courbe étaient un peu fortes ; sur nos tableaux nous trouvons ces essais au 5° et au 11°, qui correspondent à des flexions statiques de MO et de 84 mm. Le 5° (État belge) n’a pas donné de fortes oscillations de roulis en courbe, et c’est d’accord avec nos formules, car, par exception, ce type avait des ressorts extérieurs qui donnaient une grande valeur à m dans notre formule [25].
 - En résumé, nous trouvons là encore de remarquables vérifications des calculs du présent mémoire et de l’ensemble de nos théories sur les « oscillations à l’entrée en courbe » et. les « oscillations dues aux dénivellations de la voie ».
 - D’après notre premier tableau, c’est, en effet, au delà de 100 mm de flexion statique que les vitesses limites commencent a baisser sensiblement; c’est d’accord avec les conclusions de M. Dassesse.
 - Il n’est pas étonnant que ces théories soient reconnues justes, ayant une base purement rationnelle ; mais comme nous avons souvent fait des hypothèses légèrement pessimistes, il est important de vérifier fréquemment que les résultats ne sont guère
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- - — 476 —
 - plus pessimistes que ceux qu’on rencontre parfois dans la pratique ; c’est pour cela que nous avons donné aussi souvent de nombreuses vérifications pratiques et expérimentales.
 - § 18. Remarques.
 - En nous reportant au tableau du paragraphe 16, on voit que la variation proportionnelle o de compression des ressorts est très inférieure à la variation proportionnelle A de pression des roues sur le rail, aussi bien pour les voitures que pour les locomotives; c’est fort heureux, car les ressorts ne sont pas montés de façon à pouvoir transmettre des efforts négatifs. On verra, paragraphe 24, qu’il en est de même pour les voitures.
 - Nous ferons remarquer, en terminant, que toutes nos formules permettent de calculer « la flexion disponible » qu’il faut laisser au-dessus des boîtes à huile pour permettre le libre jeu des ressorts dans les oscillations les plus fortes qui puissent se présenter.
 - Chapitre IL
 - Applications aux voitures.
 - § 19. Modification des formules.
 - Reprenons les formules [31] et [32].
 - La formule [31] est la même, avec une légère modification; les voitures qui ont des menottes à anneaux comme mode d’attache des ressorts ont un petit déplacement latéral de la caisse dû au jeu de ces menottes; de même pour le déplacement des traverses danseuses des voitures à bogies (fig. 8).
 - Appelons e ce jeu latéral de part et d’autre de la position médiane.
 - La formule [31] s’applique en remplaçant p par p — e et m par m — s; c’est une hypothèse un peu pessimiste, car, en opérant ainsi, on évalue exactement le moment d’un des ressorts et on diminue un peu le moment du ressort opposé.
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 - On a donc la formule :
 - v —
 - v
 - A(p — e)</>’|jl + jr]^
 - W + n) + ^ + 1,25a[(m La formule [32] n’est pas modifiée.
 - [36]
 - § 20. Établissement du quatrième tableau.
 - Le quatrième tableau (page 489) est relatif aux voitures modernes à centre de gravité très élevé, qu’elles soient à deux ou
 - Fier. 8
 - à trois essieux ou à bogies, peu importe. Ici encore, nous supposons le centre de gravité aussi élevé que le comporte le gabarit français des tunnels.
 - Nous avons adopté les’données suivantes pour établir ce tableau.
 - p
 - 0,25 (moyenne des cas des voitures à deux ou trois
 - essieux ou à bogies). k = 0,600 m;
 - n = 1,250 m (cela met l’altitude du centre de gravité du poids suspendu à 1,85 m au-dessus des rails) ; h9 = 0,500 m (roues de 1 m) ; p = 0,750 m; m = 1 m ;
 - £ = 0,040 m.
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 - Pour A nous avons adopté la valeur de 0,75 ; en effet, comme ici les flexions statiques sont énormément plus grandes que pour les locomotives, les dénivellations n’augmentent que fort peu les variations de compression des ressorts, dues aux dénivellations, et celles qui sont dues à la pente du surhaussement; donc en adoptant A = 0,75 nous sommes aussi prudent qu’en adoptant A = 0,50 pour les locomotives, comme des applications pratiques de nos formules peuvent aisément le montrer.
 - On a v = 0 pour m2 — an = 0 ou pour :
 - a = — =0,77 (flexion statique dangereuse).
 - Application au cas des courbes de raccordement longues.
 - De même qu’au paragraphe 16 il est facile d'appliquer au cas des courbes de raccordement longues en appliquant les formules [6] à [10]; en remplaçant, comme ci-dessus, p par (p — s) et m par (m— e), on arrive au tableau suivant (avec..A = 0,75). Nous choisissons la valeur a = 0,30 m chiffre qui représente la moyenne courante pour les voitures de lre classe.
 - RAYONS SURI! AUSSE- 31 EDITS TANGENTES de Uainjlo du devers VITESSES limites <!' P S* P 8 tg P
 - 1,500 0,015 m 0,05 231 0,28 0,23 0,50 0,15
 - 800 0,015 0,05 169 0,28* 0,23 0,50' 0,15
 - 500 0,075 0,05 134 0,28 0,23 0,50 0,15
 - 300 0,150 0,10 112 0,33 0,23 0,50 6,15
 - .
 - p est égal à S et tg |3 sont donnés par les formules j71 et [6]. ; : .
 - De même qu’au § 16, nous ferons remarquer que Davantage des courbes de raccordement longues n’est pas aussi grand qu’on pourrait se le figurer, à cause de la nécessité de réduire le rayon minimum de la courbe. : v
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 - § 22. Applications aux voitures ordinaires.
 - Le quatrième tableau s’applique également aux voitures ordinaires.
 - En considérant ce quatrième tableau, on voit qu’il ne faut pas dépasser 0,30 à 0,40 m de flexion statique, sous peine de réduire trop les vitesses limites.
 - La pratique vérifie encore ces résultats de nos théories ; la limite pratique de a est 0,35 m environ.
 - § 23. Applications aux voitures a bogies.
 - Le quatrième tableau s’applique également aux voitures à bogies, à partir du moment où le jeu de la traverse danseuse a été franchi dans l’oscillation de roulis; nous avons vu que, pour les très petites oscillations de roulis, le centre d’oscillations est très haut, vers le plafond de la voiture, à l’intersection des prolongements des bielles. La valeur de m ou demi-écartement des ressorts est à peu près la même pour les trois genres de ressorts.
 - On va parfois jusqu’à 0,40 m pour la valeur de a de l’ensemble des ressorts de la triple suspension des voitures à bogies (fig. S). Le jeu e est représenté sur cette figure (voir notre mémoire sur « les oscillations de lacet » pour la description de ce système de bogies). Mais ici il y a des ressorts qui touchent à bloc, dans les très grandes oscillations de roulis, ce sont les ressorts Timmis et lés ressorts à pincettes; c’est sans inconvénient et fort bien vu, pour limiter les oscillations de roulis dans les courbes. Mais c’est à la condition que les ressorts à lames des boîtes à huile ne touchent jamais à bloc.
 - § 24. Applications aux tenders, fourgons et wagons.
 - Le plus souvent on ne donne que 0,06 m de flexion statique aux ressorts des tenders, fourgons et wagons en pleine charge; comme ces véhicules ne présentent souvent, à vide, que 50 0/0 de leur poids ou charge, il en résulte que leur flexion statique à vide descend à 0,03 m.
 - Pour les vitesses modérées, c’est bien; mais pour ceux de ces
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 - véhicules qui sont destinés aux trains rapides, c’est trop peu, surtout si la voie est défectueuse en certains points. Les tenders à trois essieux ont des balanciers entre les deux essieux d’arrière; mais l’essieu d’avant, n’ayant aucun balancier a de très fortes variations de compression de charge quand le tender est vide; c’est pourquoi ces véhicules sont assez sujets aux déraillements. Les divers véhicules en question ayant un centre de gravité bas, surtout les tenders et les fourgons, la question de leur versement ne se pose même pas; jamais leurs ressorts ne seront trop flexibles à ce point de vue ; cependant une trop grande flexibilité de leurs ressorts donnerait une assez grande variation de hauteur des tampons quand le tender se vide, ce qui est un léger inconvénient. Aussi notre observation ne s’applique-t-elle qu’à ceux de ces véhicules qui circulent dans les trains rapides.
 - Il est intéressant d’appliquer aussi les formules du présent mémoire aux voitures de banlieue à impériale ; nos formules montrent qu’on doit limiter à un chiffre modéré la flexion statique de leurs ressorts.
 - § 2d. Remarques.
 - Il est à noter que, pour les voitures à bogies, comme pour les locomotives très longues, l’entrée en courbe de l’arrière du véhicule ne se fait qu’un certain temps après l’entrée en courbe de l’avant, ce qui diminue un peu l’importance de l’oscillation de roulis d’entrée en courbe et de sortie.
 - Les formules du présent mémoire trouvent aussi leur application pour fixer les limites de vitesses des tramways électriques qui descendent à d’assez grandes vitesses sur les lignes à courbes de faibles rayons.
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 - TROISIÈME PARTIE
 - APPLICATION AU CAS DES VOIES SINUEUSES. AIGUILLES ET BIFURCATIONS
 - Chapitre Ier.
 - Voies sinueuses.
 - § 26. Formules générales: condition de convergence
 - DES OSCILLATIONS DE ROULIS.
 - Lorsqu’une voie a pris accidentellement upe forme sinueuse, il peut y avoir « résonance » des oscillations ou synchronisme entre la durée naturelle du roulis du véhicule et la durée du passage d’une courbe à la courbe inverse.
 - Il en est de même, quand une ligne est construite sans alignement droit entre deux courbes inverses, ce qui, du reste, n’est pas conforme aux règlements ministériels en France.
 - Nous avons étudié ce cas (voir oscillations à l’entrée en courbe... § 9); mais le même Raisonnement s’applique aux formules du présent mémoire.
 - On aura donc, à la lre, 2e... se courbe de la voie sinueuse, les résultats suivants :
 - Pour la tre courbe [formule 15 ci-dessus] :
 - Pour la 2e courbe :
 - VW [l + pj
 - A =
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 - et pour la se courbe :
 - A =
 - 2 s(k -j- n) + h2
 - pgr 1
 - [37'
 - Maintenant quel doit être le moment des frottements des ressorts, par rapport à l’axe de roulis, pour que dans cette résonance les oscillations n’aillent pas en augmentant?
 - Pour nous en rendre compte, revenons] au problème du « peson à ressort » du § 2 ci-dessus (fig. S); quel c:doit être le frottement du ressort R de ce peson pour que, à la première oscillation, le ressort ne dépasse pas la valeur P comme compression ?
 - p
 - C’est évidemment ^ ; en effet, dans ce cas, à la descente du
 - poids, la courbe de compression du ressort devient oc au lieu de oc; l’oscillation s’arrêtera en F" car la surface motrice OMNF' est égale à la surface du travail résistant OF"F'. Donc, en revenant à notre problème, nous dirons que la condition de convergence est la suivante :
 - Il faut que le moment des frottements des ressorts, par rapport à l'axe de roulis, soit égal au moins à la moitié du moment de la force centrifuge.
 - Ceci montre qu’aucun matériel ne résiste à une pareille perturbation, si la courbe sinueuse se compose de courbes de petit rayon, avec flèches sensibles, et si le malheur fait que la résonance se produise. Un tel accident est fort heureusement très rare, car il suppose l’association d’une voie très mal surveillée avec une fatalité extraordinaire.
 - § 27. Remarques.
 - Ici encore, la grande longueur des véhicules atténue beaucoup cette redoutable oscillation.
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- - 483 —
 - Chapitre II.
 - Aiguilles et bifurcations.
 - § 28. Formules générales.
 - En entrant dans une aiguille, tout véhicule est soumis à une perturbation extrêmement violente, si la vitesse est grande ; en effet, non seulement il n'y a pas ici de courbe de raccordement, mais l’aiguille fait un angle avec la direction primitive. Avec les aiguilles ordinaires, cet angle g atteint la valeur : tg o = 0,02.
 - Nous avons montré (théorie des déraillements, § 12) que, si M est la masse du véhicule, sa brusque déviation absorbe une
 - 1
 - ÿ force vive latérale égale à :
 - 1 P *9
 - ..Maintenant, après, il y a l’entrée en courbe sans raccordement qui donne un choc latéral égal à :
 - (p rayon de giration du véhicule par rapport à un axe vertical passant par son centre de gravité et r rayon de la courbe (voir « les grandes vitesses », § 11).
 - Cela fait donc au total un choc latéral égal à :
 - [38]
 - Ce choc est énorme aux grandes vitesses, comme on peut le voir par une application numérique; d’où la nécessité du passage des aiguilles à une vitesse de beaucoup inférieure à la vitesse de 120 km à l’heure.
 - Ce choc ést amorti en deux- fois; si l’aiguille fait dévier la voie à droite, par exemple, il y a d’abord un fort roulis à gauche,
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 - avec plongeon de la machine sur le ressort de gauche d’avant ; puis il y a un effet analogue et inverse pour l’arrière du vé -hicule.
 - Ces sortes d’amortissements ont été étudiés dans notre mémoire sur « les oscillations.de lacet ».
 - En plus de l’oscillation de lacet que nous venons d’étudier, il y a, à l’entrée en courbe dans l’aiguille, une oscillation de roulis donnée par les formules [12] à [15].
 - § 29. Remarques.
 - On tend à perfectionner les aiguilles;
 - Dans une grande Compagnie française, on commence à employer à présent des aiguilles beaucoup plus longues que les autres; de plus, elles fléchissent latéralement au lieu d’être articulées, de sorte que la ligne droite avec angle $ se trouve remplacée par une courbe tangente à l’origine; enfin, avec ce système, on peut avoir des courbes d’aiguilles allant jusqu’à 509 m pour les aiguilles branchées sur des voies principales, et 750 m environ dans les bifurcations. On prévoit donc le moment où il sera possible de franchir sans danger les aiguilles à 120 km' à l’heure.
 - Conclusions.
 - Nous n’avons, pour conclure, que quelques mots à dire :
 - Nous avons montré comment l’on peut aisément calculer la limite de vitesse que peut atteindre le matériel à l’entrée en courbe et sortie, pour que la pression des roues sur le rail ne descende pas au-dessous d’une limite donnée, du côté intérieur de la courbe.
 - Nous avons montré aussi comment, en augmentant la flexibilité des ressorts du matériel, on diminue cette limite de vitesse tout en augmentant sa faculté de franchir sans danger des dénivellations données. In medio stat virtus. Nous calculerons le juste milieu le plus convenable dans le résumé dont nous allons parler.
 - Il nous reste donc à publier le résumé de toutes nos formules et de toutes nos conclusions déjà données à propos des formules,
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 - puis diverses monographies ou études dynamiques de la stabilité des véhicules en pleine vitesse. Dans ces monographies, nous calculerons les ressorts et les balanciers que doit avoir une locomotive, par exemple, pour circuler sans danger sur des voies ayant des courbes données et des dénivellations données; nous verrons là l’accord complet entre les résultats de nos théories et les tableaux 2 et 3 ci-dessus qui représentent la pratique.
 - Mais, nous le répétons, nos conclusions principales, ce sont les nombreuses formules nouvelles de nos neuf mémoires, qui donnent, suivant nous, les conditions à remplir, par la voie et le matériel, pour assurer la stabilité du matériel, aux plus grandes vitesses, et pour réduire au minimum les chances de déraillement.
 - Toutes nos formules, comme on l’a vu, sont d’une extrême simplicité et d’une application très facile.
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 - Premier tableau. — Locomotives.
 - Entrée en courbe et sortie.
 - Limites de vitesse, en kilomètres à l’heure, correspondant à diverses valeurs de la flexion statique des ressorts et à divers rayons sur les voies ayant 1/3 du dévers théorique avec courbes de raccordement courtes et pour A :_r 0,50 à l’entrée en courbe (ressorts intérieurs).
 - RAYONS DE COURBURE de la voie VALEURS DE LA FLEXION STATIQUE DES RESSORTS
 - 0,000 m 0,025 m 0,050 m 0,075 m 0,100 m 0,200 m 0,300 m 0,400 m
 - 1,500 181 178 178 172 167 152 117 0
 - 1,000 149 147 144 142 137 124 96 0
 - 800 182 180 128 125 122 111 86 0
 - 600 114 112 110 108 105 96 74 0
 - 500 104 102 101 99 96 88 68 0
 - 400 98 92 90 88 86 78 61 0
 - 300 81 79 78 77 75 68 53 0
 - 200 66 68 64 68 61 55 43 0
 - 150 87 86 35 54 52 48 37 0
 - d> T ' 0,171 0,168 0,160 0,154 0,147 0,122 0,073 »
 - s T 0,188 0,181 0,176 0,169 0,162 0,132 0,080 »
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- - 487
 - Deuxième tableau.
 - Flexibilités par tonne, charges et flexions statiques des ressorts de diverses locomotives sans bogies.
 - - •K r* n
 - RESEAUX NUMERO S M c K G "V 'f g S c
 - et de ri si 2 Sif < H 'S 2 o — ja ^ S OBSERVA-
 - x « ^ pi r* 1 TIONS
 - TYPES DE LOCOMOTIVES l’essieu K < c H ^ S ta ^ ta 
 - Marchandises 1 les essieux
 - 3 essieux couplés
 - 2° Central Suisse -
 - (Suisse) Tous /
 - Marchandises 5,50 7 350 40 »
 - 4 essieux couplés les essieux
 - (système Mallet)
 - 3° Type courant a
 - (Angleterre) 1 1er essieu (port.) 6,00 5 000 30 »
 - Express / 2e essieu (mot.) 5,00 6 000 30 »
 - 1 essieu porteur 2 essieux moteurs 3e essieu (mot.) 5,00 6 000 30 )>
 - 4° P.-L.-M. Ie1' essieu (port.) 9,00 5 277 48 »
 - (111-400 voyageurs) ( 2 essieux porteurs \ 2e essieu (mot.) 3e essieu (mot.) 5,04 10 241 51 ressort uniq.
 - 2 essieux moteurs 4e essieu (port.) 13,00 3 795 49 ))
 - 5° État belge Avant milieu ♦
 - Express voyageurs | moteur 17,00 6500 110 Ressorts
 - 2 essieux porteurs ) arrière. extra-
 - 2 essieux moteurs | Milieu boîte » 1300 » 1 flexibles
 - (ressorts extérieurs) centrale. *
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- - — 488
 - Troisième tableau.
 - Flexibilités par tonne, charges et flexions statiques des ressorts de diverses locomotives avec bogie à l’avant.
 - RÉSEAUX et TYPES DE LOCOMOTIVES NUMÉRO de l’essieu FLEXIRIL1TÉ PAR TONNE (en millim.) CHARGE DU RESSORT (en kilogr.) FLEXION STATIQUE (en millim.) OBSERVA- TIONS
 - 6° État autrichien bogie 8,23 5 000 41 ï)
 - Express 3e essieu (mot.) 10,00 5 000 50 W
 - à 2 essieux moteurs 4e essieu (mot.) 10,00 5 000 50 »
 - 7° P.-L.-M. bogie 8,60 7 675 66 »
 - Rapide 3e essieu (mot.) 8,60 5 790 50 ))
 - à 2 essieux moteurs 4e essieu (mot.) 8,60 5 962 51 »
 - (à 4 cylindres).
 - 8° Type courant bogie 6,00 5 000 30 »
 - Rapide
 - (France et Angleterre) 3e, 4e et 5e balanciers
 - 7,50 6 000 45
 - à 3 essieux moteurs essieux moteurs longitudin.
 - (4 cylindres).
 - (1 ressort pr
 - 9° Type de locomotive bogie 5,00 10000 50 1 2 essieux
 - Pacific 3e,' 4e et 5e
 - 7,00 7 000 49 balanciers
 - très douce. essieux moteurs
 - Rapide essieu porteur 8,00 6 000 48 i longitudin.
 - (4 cylindres).
 - 10° Illinois central
 - (États-Unis)
 - Classe I # tous essieux 8,10 9 072 73 emploi
 - \ général des
 - — U tous essieux 7,90 8 616 68 ) balanciers
 - — F tous essieux 7,60 7 258 55 en Amérique
 - 11° Même réseau
 - ressorts ex-
 - Classe M tous essieux 11,20 7 507 84 [tra flexibles
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- - Quatrième tableau. — Voitures.
 - Entrée en courbe et sortie.
 - Limites de vitesse, en kilomètres à l’heure, correspondant à diverses valeurs de la flexion statique des ressorts et à divers rayons sur des voies ayant 1/3 du dévers théorique avec courbes de raccordement courtes et pour A = 0,75 à l’entrée en courbe (ressorts extérieurs).
 - RAYONS DE COURBURE de la voie VALEURS DE LA FLEXION STATIQUE DES RESSORTS
 - 0,00 m 0,10 m 0,20 m 0,30 m 0,40 m 0,50 m 0,60 m 0,77 m
 - 1.500 228 218 205 490 473 449 418 0
 - 1.C00 487 478 168 156 143 422 96 0
 - 800 167 459 450 139 126 409 86 0
 - 600 145 137 130 120 109 94 74 . 0
 - 500 132 125 119 109 99 86 69 0
 - 400 118 112 106 98 89 77 61 0
 - 300 102 97 92 86 77 67 53 0
 - 200 83 79 75 70 63 55 43 0
 - 150 72 68 65 60 54 47 37 0
 - 4> P 0,270 0,247 0,225 0,191 0,154 0,414 0,074 j>
 - S. P 0,297 0,271 0,247 0,213 0,169 0,125 0,081 »
 - Buli..
 - 32
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- - — 49G —
 - TABLE DES MATIÈRES
 - ÎSTRODUCTION................................................................ 427
 - PREMIÈRE PARTIE Etablissement des formules.
 - Chapitre I.
 - Rappel des principes des études de l’auteur :
 - § 1. — Centre d’oscillations.................................... 431
 - § 2. — Oscillations de double amplitude........................... 434
 - Chapitre II.
 - Étude théorique :
 - § 3. — Calcul de la vitesse limite en fonction de la flexibilité des ressorts et du rayon de courbure de la voie, dans une courbe de rayon
 - constant.................................................. 436
 - § 4. — Même calcul à Centrée en courbe et sortie sans courbes de raccordements . . . .................................................. 446
 - § 5. — Calcul de la durée de l’oscillation.................. 451
 - § 6. — Divers pour le chapitre II..................................... 451
 - Chapitre III.
 - Cas de la pratique :
 - § 7:. — Cas de l’entrée en courbe et sortie, sans courbe de raccordement,
 - en tenant compte des frottements.......................... 453
 - § 8. — Influence du dévers et du jeu des boudins dans la voie......... 454
 - § 9. — Cas des courbes de raccordement courtes........................ 456
 - § 10. — Cas des courbes de raccordement longues.................... 458
 - § 11. — Équilibre du poids suspendu, à l’état statique, a vec un fort dévers. 461
 - § 12. — Effet latéral dû à la traction en courbe................... 463;
 - § 13. — Déraillements en courbe . .................................. . 465
 - § 14. — Remarques sur le chapitre III.............................. 467
 - DEUXIÈME PARTIE Applications.
 - Chapitre J.
 - Applications aux locomotives :
 - §15. — Établissement du 1er tableau . . . ......................... 468
 - § 16. — Application au cas des courbes de raccordement longues .... 472
 - § 17. — Comparaison avec la pratique............................... 473
 - § 18. — Remarques .........................•. . ................... 476
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 - Chapitre II.
 - Applications aux voitures :
 - § 19. — Modification des formules ................................. 476
 - § 20. — Établissement du 4e tableau................................ 477
 - § 21. — Application au cas des courbes de raccordement longues .... 478
 - §22. — Application aux voitures ordinaires.................. 479
 - § 23. — Application aux voitures â bogies .......................... 479
 - § 24. — Application aux tenders, fourgons et wagons.................. 479
 - § 25. — Remarques................................................... 480
 - TROISIÈME PARTIE
 - Application au cas des voies sinueuses. Aiguilles et bifurcations.
 - Chapitre I.
 - Voies sinueuses :
 - § 26. — Formules générales ; condition de convergence des oscillations
 - de roulis................................................... 481
 - § 27. — Remarques . . . ........................................... 482
 - Chapitre II.
 - Aiguilles et bifurcations :
 - § 28. — Formules générales......................................... 483
 - § 29. — Remarques.................................................. 484
 - Conclusions..........................................;..................... 484
 - Annexe : 1er, 2“, 3e et 4e tableaux.................................... 486 à 489
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- - NOUVELLE APPLICATION
 - DU
 - DÉTONANT AUX TRAVAUX PUBLICS1'
 - PAR
 - Aï. JLj. BARTHÉLEMY
 - Le 3 novembre 1910, l’Administration belge fit procéder à la destruction d’un important ouvrage d’art par un procédé nouveau et élégant, dont la description intéressera certainement tous les Ingénieurs qui s’occupent de travaux publics.
 - Il s’agit de la destruction du souterrain d’Hollebeck, sous lequel passait le canal de la Lys à l’Yperlée, ou, autrement dit, de Gomines à Ypres, en Belgique.
 - Bien qu’inachevé, ce canal a toute une histoire. Les archives locales établissent que les populations réclament, depuis le xve siècle, un canal de Gomines à Ypres; il en fut question de temps à autre depuis cette époque lointaine, mais ce n’est qu’en 1863 qu’un arrêté royal accorda la concession à une Société qui commença les travaux en 1864 pour les abandonner en 1870, sans toutefois’achever le canal. L’État belge reprit cette concession en 1886 et fit dresser un projet d’achèvement du canal comportant un souterrain de 318,60 m de longueur pour franchir la crête de partage des bassins de la Lys et de l’Yser. On ne s’explique pas très bien la nécessité d’un' tunnel, car cette crête ne se. traduit que par une faible dénivellation qui aurait pu, à la rigueur, être franchie soit par une tranchée à ciel ouvert, soit par un bief à écluses, comme le montre la figure 1 (PL 227), qui représente la tête du tunnel, côté Gomines.
 - Quoi qu’il en soit, les travaux, entamés en 1889, furent poursuivis au milieu de grandes difficultés. Le souterrain fut néanmoins entièrement construit, mais il s’effondra le 28 juillet 1893
 - U) Voir procès-verbal de la séance du 2 décembre, p. 606.
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- - Fig.
 - 37.75
 - 29.686
 - 26 166
 - 20.366
 - 28.666
 - 26.166
 - 23.666
 - 29.666
 - 37.93
 - 5;0 63
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 - sur une longueur de 97 m. Les travaux furent de nouveau abandonnés et le canal resta une fois de plus inachevé.
 - Les difficultés d’exécution du Canal de Comines à Ypres tiennent à la nature des terrains traversés, qui comportent un banc imperméable d’argile surmonté d’une couche perméable d’un sable fin qui ressemble beaucoup à celui dont sont composées les dunes qui constituent le littoral depuis l’embouchure de la Somme jusqu’à celle du Rhin. Quant à l’argile, dite « ypré-sienne », à cause du voisinage delà ville d’Ypres, elle possède au plus haut degré la propriété de se gonfler sous l’influence de l’humidité. Or, il se trouve que les travaux avaient été exécutés pendant une période sèche; quand vint la période humide, la couche de sable glissa sur celle d’argile et disloqua la partie supérieure de la voûte; d’autre part, l’argile se gonfla et disloqua la partie inférieure, en surélevant 1# cuvette, de façon à obstruer presque complètement le tunnel (fig. 2, PI. 227).
 - Les choses étaient dans cet état depuis dix-sept ans lorsque, dernièrement, le Gouvernement belge décida l’achèvement du canal. Toutefois, au lieu de faire, comme c’est l’usage courant, dresser un projet par ses Ingénieurs et appeler les entrepreneurs à la soumission sur un cahier des charges complètement arrêté d’avance, il mit le projet au concours, laissant les entrepreneurs libres de proposer leurs solutions. C’est celle de M. Mon-noyer, entrepreneur à Bruxelles, qui fut adoptée.
 - Son projet consiste à surélever de 5 m la flottaison, de façon à éviter de nouvelles fouilles en profondeur dans les éboule-ments anciens et à franchir la ligne de faîte au moyen d’un canal à ciel ouvert sur l’emplacement même du tunnel. Les détails d’exécution du projet Monnoyer sont extrêmement intéressants par suite des difficultés qu’ils ont eu pour but de vaincre en raison de la nature difficile du terrain. Ce projet comporte notamment un revêtement des berges constitué par un quadrillage de poutres en béton armé enserrant entre elles des panneaux en maçonnerie de briques; mais la description de ces détails nous entraînerait en dehors de l’objet de cette communication, qui a surtout pour but d’indiquer les procédés employés pour la destruction de l’ancien tunnel.
 - Dans le projet Monnoyer, la nouvelle ligne de flottaison doit arriver jusqu’à la naissance de la voûte de l’ancien souterrain, de sorte que le but à atteindre consistait à disloquer toute la voûte, jusqu’à sa naissance, sans qu’il soit nécessaire de démolir
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 - les piédroits (fig. Le premier travail a donc consisté à les étançonner au moyen d’une charpente en bois et à remblayer la cuvette jusqu’à la cote prévue d’après le relèvement du plafond. L’étançonnement était indispensable, car les poussées du,terrain auraient pu renverser les piédroits agissant comme simples murs de soutènement et non calculés pour remplir ce rôle.
 - Quant à la voûte — et c’est là le point le plus intéressant de la question — il a été décidé qu’on la détruirait par foudroyage,
 - a Charge de 700 grammes
 - b__________ 300 _______
 - c ___il00__„__^
 - d ____„____600 ____
 - e__________6000______ _
 - A. _________200 __
 - ___400_______ _
 - ___1500______
 - __3000_______„_
 - Les bourrages sont en hachures
 - Section 2 ) B (enblanc) j C
 - 12,800 kg par mètre courant de tunnel
 - Fig. 2.
 - c’est-à-dire par le tir simultané de 21125 coups de mine destinés à la réduire' en petits fragments qu’on puisse facilement déblayer à la pelle et à la pioche.
 - Pour arriver à ce résultat, on adopta les dispositions suivantes : au plan de naissance de la voûte et, suivant le rayon immédiatement supérieur, en quinconce, on a creusé des chambres pour recevoir les charges principales calculées pour le
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 - cisaillement complet de la voûte au niveau des naissances. Ces poches furent réalisées en faisant exploser dans le fond des trous des pétards de 200 g de dynamite (fig. 2).
 - La profondeur des trous de mine variait de 70 cm à 1,90 m, Selon l’épaisseur de la maçonnerie à détruire, et la charge d’explosifs de chaque fourneau variait de 300 g à 6 kg, de sorte que la charge totale était de 12,800 kg par mètre courant. Dans la partie éboulée, où l’accès était très difficile, on a fait comme on a pu en se bornant à placer les coups de mine au petit bonheur. On perça ainsi 2125 coups de mine devant contenir 3 250 kg d’explosif. L’explosif employé fut la mélanite, nom commercial d’une dynamite-belge qui contient 78 0/0 de nitroglycérine, 4 0/0de nitrocellulose et 18 0/0 de nitrate de soude.
 - Le choix de cet explosif paraît avoir été déterminé surtout par le prix de la soumission à laquelle ont été appelés les principaux fabricants belges. 11 est incontestable qu’un explosif analogue à notre* dynamite-gomme française à 92 0/0 de nitroglycérine, aurait été préférable à tous points de vue, mais il paraît qu’il n’en est pas fabriqué en Belgique où, par suite de la concurrence qui existe entre les différents explosifs, les fabricants sont obligés d’en abaisser le prix de revient par l’addition de substances moins chères qui, si elles en diminuent le prix, en diminuent également la puissance, ce dont les exploitants, désireux surtout de 'payer bon marché, ne se rendent pas assez compte.. Il n’en est pas moins vrai qu’avec un explosif analogue à la gomme J française, on aurait pu réduire soit le nombre des trous de mine, soit leur charge, pour obtenir le même résultat.
 - La partie délicate du problème à résoudre consistait à faire partir simultanément les 2125 coups de mine, car, dans des cas semblables, si l’explosion n’est pas absolument simultanée, le départ d’une charge quelques fractions de seconde avant le départ d’une autre, peut suffire pour empêcher le départ d’un certain nombre d’autres coups. Il y avait bien la solution de l’électricité, en branchant les fils conducteurs sur une canalisation électrique capable d’exciter à la fois toutes les amorces. Cette solution est évidemment possible, mais, ep pratique, elle est fort incertaine, car il suffit que les amorces électriques n’aient pas toutes exactement la même résistance pour que le courant enflamme un certain nombre de coups de mine avant les “autres, ce qui provoquerait des ratés,
 - D’autre part, le tir électrique comporte autant de détonateurs
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 - que de coups de mine. Or, le chargement de ces 2125 coups de mine, dans les conditions difficiles où il s’effectuait, a exigé dix-huit jours de travail de la part de deux spécialistes, de sorte que ces deux hommes auraient dû rester pendant dix-huit jours au milieu d’un formidable réseau de mines chargées et amorcées, ce qui aurait constitué pour eux un véritable danger. En outre, ces trous de mine étaient humides et, si la dynamite peut résister pendant un certain temps aux effets de riiumidité, il était à craindre qu’il n’en fût pas de même des détonateurs, de sorte que, si on avait adopté la solution électrique, il y avait beaucoup de chances pour qu’une partie seulement des coups de mines explosât. C’est alors que M. le major Tollen, du Génie belge, qui avait été chargé du calcul des charges à employer et de toute la partie technique du tir, proposa l’emploi du cordeau détonant comme susceptible de résoudre le problème.
 - Le cordeau détonant se compose essentiellement d’un explosif à grande vitésse de détonation contenu dans une gaine métallique. Il est employé depuis longtemps par le Génie militaire français et j’ai eu, pour mon compte personnel, l'occasion de l’employer, dès 1891, en collaboration avec le Génie, pour la rupture des embâcles de glace qui menaçaient le pont de Conflans. Le cordeau militaire a d’abord été constitué de coton-poudre; il l’est actuellement par de la mélinite. Toutefois, jusqu’à ces derniers temps, le cordeau n’était guère sorti des applications militaires, et encore le Génie n’a-t-il eu que de rares occasions de l’employer. C’est M. Lheure, Ingénieur des Poudres et Salpêtres, qui eut l’idée de l’appliquer aux mines, et il préconisa, pour cet usage, un cordeau dont la partie explosive est constituée de trinitrotoluène, dont la vitesse de détonation est voisine de 6 000 m par seconde. Ce cordeau est fabriqué très simplement en emplissant de trinitrotoluène fondu un tube de plomp du type des tubes à gaz, et en l’étirant de façon à le réduire au diamètre de 6 mm, de sorte que, du fait de la fusion et de l’étirage, on est à peu près sûr d’éviter dans la matière une solution de continuité qui pourrait arrêter la détonation. Ce mode de fabrication a, en outre, l’avantage de permettre l’obtention de tronçons de toute longueur, ce qui, dans le cas spécial qui nous occupe, avait une grande importance.
 - Ce cordeau est employé dans plusieurs exploitations minières, notamment à Lens, et, dans une lettre qu’il adressait à l’Administration des Mines, notre ancien Président, M. Reumaux, a
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 - constaté que son emploi procurait une économie de 20 0/0 dans les quantités d’explosif employées, c’est-à-dire que 80 g d’explosif amorcés avec le cordeau font le même effet que 100 g amorcés avec le détonateur. Cette.augmentation d’effet peut s’expliquer en partie par la puissance propre du cordeau, et en partie par ce fait que l’ébranlement moléculaire qui provoque la détonation de l’explosif se produit au même moment sur toute la longueur de la charge et non plus seulement sur un point unique comme dans le cas de l’amorce, de sorte que la détonation étant plus instantanée et plus complète, l’effet produit est plus considérable.
 - C’est le cordeau Lheure, au trinitrotoluène, fourni par la maison française Davey, Bickford, Smith et Gie, de Rouen, qui a été employé à Ypres.
 - Une antre maison française/la Société anonyme d’explosifs et de produits chimiques, fabrique également un cordeau, non plus rond, mais aplati, dont la substance explosive est la tétranitro-méthylaniline.
 - Enfin, le Service des Poudres et Salpêtres vend un cordeau au coton-poudre qui ne paraît que peu employé.
 - Tous ces cordeaux détonent à raison de 6000 à 7 000 m par seconde.
 - Lorsqu’on a affaire à un explosif plastique/ comme la dynamite-gomme, le cordeau, qu’il soit rond ou plat, s’introduit d’abord jusqu’au fond du trou de mine, après quoi on y charge l’explosif qui, par suite de sa plasticité, s’incruste autour du cordeau. Lorsqu’on veut se servir du cordeau rond avec un explosif non plastique, comme l’explosif Favier, on emploie des cartouches perforées dans toute leur longueur par un canal de 7 mm de diamètre, et on enfile le cordeau dans le centre des cartouches. On amorce le cordeau à la longueur voulue avec un détonateur ordinaire maintenu à l’aide d’un manchon, et on fait détonèr l’amorce par les procédés classiques.
 - Jusqu’à ce jour, l’emploi du cordeau était resté limité à quelques mines d’avant-garde, tenant à honneur d’encourager toutes tentatives intéressantes ; il était dû au major Tollen de l’expérimenter dans des limites qui n’avaient jamais été approchées jusqu’à ce jour, même par le Génie militaire.
 - M. le major Tollen avait adopté le dispositif suivant :
 - Un cordeau central, disposé près du sol, suivait l’axe du tunnel dans toute sa longueur ; à ce cordeau central étaient reliés des
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 - cordeaux latéraux se dirigeant jusqu’au fond de chaque mine; chacune des deux extrémités du cordeau central était amorcée avec un détonateur qui devait être excité par une amorce électrique, de sorte que la détonation était réversible et pouvait se transmettre aussi bien du détonateur au cordeau central que de celui-ci à l’amorce dans le cas où l’électricité n’aurait pas influencé l’une des amorces extrêmes. Pour plus de sûreté, M. le major Tollen avait exigé que, tous les 2 m, le cordeau central portât deux détonateurs de renfort réunis par un manchon de raccordement. Cette disposition avait été exigée par le major Tollen parce que c’était la première fois qu’il employait le cordeau détonant et qu’il craignait que la détonation ne s’arrêtât en route; c’était, à mon avis, une précaution superflue. En tout cas, le cordeau axial n’avant été amorcé qu’au dernier moment, les opérateurs n’ont pas été condamnés à rester longtemps exposés au danger.
 - D’autres dispositifs de renfort analogues avaient été installés de place en place le long du berceau formé par les branches latérales des cordeaux, afin que, en cas de rupture inaperçue d’un tronçon pendant les manipulations, les ratés se bornent à quelques coups isolés. En tous cas, les dispositions étaient prises pour que tous les détonateurs fussent détruits par le cordeau et né pussent se retrouver dans les déblais (fig. 3, PL 227).
 - Comme on ne savait pas quelles pourraient être, pour le voisinage, les conséquences de cette gigantesque explosion, de grandes précautions avaient été prises par l’Administration. La gendarmerie refoulait les nombreux curieux à une grande distance, et tous les voisins avaient été invités à tenir leurs fenêtres ouvertes dans un rayon de 1 km. Un coup de sirène prolongé constitua un premier avertissement ; il fut suivi à dix minutes d’intervalle d’un second coup de sirène annonçant l’explosion. Le courant fut donné peu après ce second signal et l’explosion se produisit
 - Le bruit ne fut pas énorme, ce qui est normal, attendu que, les coups étant soigneusement bourrés, c’est surtout l’explosion du cordeau qu’on entendit. Il est vrai qu’il y en avait près de 7 000 m ! On vit des flammes rouges, environnées d’une épaisse fumée noire, sortir du tunnel et, quand la fumée fut dissipée, on aperçut une petite vallée occupant l’axe de ce qui, quelques instants auparavant, était le souterrain d’Hollebeck (fig. 4, PL 227).
 - On avait beaucoup redouté les effets du déplacement d’air
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 - qu’on supposait devoir se produire dans l’axe du tunnel. En réalité, ce déplacement'ne se produisit pas, ce qui peut s’expliquer par ce fait que les gaz de l’explosion furent emprisonnés dans les déblais avant d’avoir pu sortir du tunnel. Pendant une trentaine de secondes, ces gaz s’échappèrent par les fissures en faisant entendre un sifflement caractéristique (/îg. 5, PL 227). IL se produisit, en outre, un effet curieux dont j’ai été témoin grâce à la place que j’occupais : l’eau Contenue dans le tunnel, violemment projetée par les gaz sous pression, s’échappa au travers des éboulis, obstruant remplacement de la tête en une cascade aux cent branches du plus pittoresque effet, mais qui ne dura que quelques secondes. Le seul effet produit dans le voisinage a consisté dans un léger tremblement du sol qui semble n’avoir pas dépassé 500 m. Il paraît qu’il n’y a pas eu un seul carreau cassé. Seule, la tête du tunnel côté Ypres était restée debout, parce qu’on ne l’avait pas chargée de crainte de détériorer une maison qui se trouvait trop près (fig. 6, PL 227).
 - En somme, l’opération avait complètement réussi et, grâce aux habiles dispositions prises par le major Tollen, grâce aussi à l’emploi du cordeau détonant, on avait obtenu le but cherché qui était de réduire en petits fragments, en moins d’une seconde, un souterrain de 318 m de longueur.
 - Ces remarquables résultats auraient pu difficilement être obtenus sans le cordeau détonant, car c’est lui seul qui a assuré l’explosion simultanée des 2125 coups de mine sans laquelle l’opération était impossible. Il est donc probable que son emploi se généralisera dès qu’il sera plus connu.
 - Par exemple, les projets établis pour protéger Paris contre les inondations préconisent la destruction de quelques-uns des barrages existants pour les remplacer par des barrages d’un autre système. Il est incontestable qu’après l’expérience d’Ypres, le cordeau détonant s’imposerait pour ces travaux à cause de la sécurité qu’il présente et de la certitude qu’il donne d’assurer la détonation sous l’eau des charges d’explosifs.
 - C’est pourquoi il n’était pas inutile de faire connaître les résultats de cette première application en grand du cordeau détonant au Génie civil.
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- - LA DOCUMENTATION
 - L’INDUSTRIE
 - PAR
 - M. r» a vi 1 15 K N A l O
 - Le « bon vieux temps » n’est plus, où la connaissance empirique d’une profession suffisait à la plupart clés hommes. Dans tous les domaines, les conditions de travail sont changées; en particulier, le bagage de science indispensable croît chaque jour, et chaque jour la tâche de chacun de nous en devient plus difficile.
 - D’une part, les découvertes qui se succèdent, rapides, élargissent sans cesse le cercle des connaissances humaines, et un moment arrive où il devient matériellement impossible de suivre les progrès réalisés, même dans un domaine déterminé, comme l’industrie.
 - D’autre part, la concurrence, effroi des ignorants, s’est considérablement accrue. Le développement des moyens de transport, s’il offre aux produits que nous fabriquons un champ de placement plus vaste, a aussi pour résultat de rapprocher de notre région nos concurrents éloignés et de nous les rendre plus redoutables.
 - Rien ne sert de récriminer. Il faut se plier, s’adapter aux exigences de la vie moderne. A nouveaux temps, moyens nouveaux.
 - Le principal facteur du succès, aujourd’hui,‘pour un établissement industriel quelconque, est la' compétence de ses dirigeants. Chacun le répète : ce ne sont pas les bonnes affaires qu’il
 - (1) Voir Procès-verbal de la séance du 2 décembre 1910, page 608.
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- - faut trouver, ce sont des hommes capables de Les susciter ou de les mettre en valeur. Aussi laissant à l’école son rôle, qui est de distribuer une solide instruction générale, nous chercherons quel est le moyen, pour le technicien moderne, d’acquérir une compétence pratique qui assure, en même temps que son succès personnel, celui des affaires auxquelles il s’est consacré.
 - A cette compétence, il n’atteindra que par la spécialisation.
 - Arrivant aux affaires avec un bagage technique général qui lui est indispensable, ayant quelquefois complété cette instruction par des stages dans un certain nombre d'industries, l’ingénieur comprend vite l’absolue nécessité d’enrichir ses connaissances par une étude approfondie de l’industrie dans laquelle il s’est spécialisé.
 - Il concentrera donc ses efforts sur ce seul objet : ainsi seulement il conquerra un réelle compétence.
 - Est-ce tout? Point. Même rompu au métier et parfaitement instruit de sa spécialité, il reconnaîtra que les données théoriques ne suffisent pas, que des difficultés de réalisation se présentent à chaque instant, et que, pour les résoudre* il est utile de connaître les solutions pratiques préconisées ou employées dans des cas similaires par d’autres ingénieurs. Il devra les rechercher constamment.
 - Cette enquête perpétuelle est, au premier chef, de la documentation. Par documentation, nous entendons, non seulement la recherche des documents imprimés, mais toute recherche méthodique de renseignements en vue d’augmenter et de varier le nombre des sources d’information pour pouvoir sélectionner, contrôler, rejeter et choisir en toute connaissance de cause.
 - Surtout, qu’on ne recherche point ces renseignements uniquement autour de soi, dans un cercle restreint : cela, c’est la méthode des « on-dit»,la documentation du hasard, bien faible partie de la.documentation raisonnée.
 - Nous allons examiner comment cette documentation est possible dans le champ de l’activité intellectuelle : nous verrons ensuite rapidement, en parcourant les différentes phases d’une exploitation industrielle, depuis sa fondation jusqu’à sa marche parfaite, en quoi la documentation vient jouer un rôle prépondérant et capital pour la réussite.
 - Nous verrons que cette documentation, qui est réalisée sous
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 - une multitude de formes différentes, et dont le h ut est toujours le même, n’est au fond que l’application des méthodes de travail scientifique à l’exploitation d’une industrie.
 - Nous avons tout d’abord à examiner quels sont les moyens principaux de documentation auxquels peut faire appel l’ingénieur. Une incursion rapide dans les autres genres d’activité intellectuelle nous fournira d’utiles points de comparaison.
 - Nous constatons, par exemple, que l’avocat utilise des répertoires imprimés, comme le « Dalloz », très bien faits, mais aussi très coûteux, qui constituent un merveilleux outil de travail, puisqu’ils permettent de retrouver en quelques minutes tous les arrêts rendus sur une question déterminée.
 - Plus suggestive encore est la comparaison de l’industriel avec le médecin : l’usine n’est-elle pas, comme l’homme, un organisme complexe, qui tantôt prospère, s’épanouit en pleine santé, et tantôt, sujet comme lui à des accidents, à des maladies véritables, s’étiole, dépérit et, si l’on n’applique à temps le remède efficace, finit par succomber ?
 - Le médecin ne dispose pas jusqu’ici de répertoires imprimés. Le prix peu élevé de ses consultations, malgré l’intérêt des questions dont il a charge, ne lui a pas permis d’aider par des souscriptions à l’apparition de tels ouvrages. Un essai a cependant été tenté : par Baudouin, à Paris, mais sans succès. On fait en ce moment une autre tentative en Suisse, à Zurich; le Gouvernement suisse encourage cette publication, mais nous ne croyons pas qu’elle soit utilisée par les médecins français. En effet, outre que le médecin peut difficilement payer cher une documentation sur laquelle il établira une consultation de 20 à 40 francs au maximum, il faut aussi observer qu’il a besoin de renseignements à la minute même.
 - Le médecin a donc été amené à user d’une méthode de documentation différente : il a eu recours au spécialiste, qui, s’étant toujours occupé de la même partie de l’organisme humain, finit par la connaître en perfection.
 - Tels sont les deux grands moyens de documentation : la documentation imprimée et la documentation par le spécialiste.
 - Ces., méthodes ont toutes deux leurs points faibles: la documentation imprimée, si elle est faite avec soin et sur une échelle suffisante, réunit tout ce qui a été écrit sur le sujet proposé. Elle est certainement la plus complète et la .plus précise, mais
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 - elle est le plus souvent coûteuse et quelquefois fort longue, si on veut la pousser assez loin.
 - La documentation par le spécialiste apporte l’étude et l’expérience personnelles, la critique de ce qu’il a vu ou pratiqué : ce sont là des données intéressantes. Mais cette documentation ne peut être aussi complète que la précédente ; il est impossible qu’un spécialiste ait connu, surtout ait retenu tout ce qui a été écrit, dans le monde entier, sur la question dont il s’occupe. Sa documentation est, en effet, limitée par le nombre de langues qu’il connaît.
 - Il faut donc essayer de compléter, s’il est possible, ces deux méthodes, l’une par l’autre, et les employer simultanément pour arriver à une documentation intégrale.
 - Nous ne nous étendrons pas davantage sur les moyens de documentation. Il en est d’autres assprément, mais dont le rôle est plus modeste et que nous rencontrerons sur notre chemin lorsque nous parcourrons rapidement les différentes étapes de la formation et de la mise sur pied d’une usine.
 - D’abord, où l’ingénieur trouvera-t-il sa documentation imprimée ? Pour lui, point de « Dalloz » ; un «Dalloz» industriel est sans doute irréalisable.
 - S’il est possible, en effet, de donner en quelques lignes les considérants et les attendus d’un jugement et d’obtenir ainsi un résumé suffisant pour documenter l’avocat, les résumés techniques, pour être utiles, devraient être beaucoup plus longs et seraient beaucoup plus nombreux.
 - Si, d’autre part, en matière de droit, il est rare qu’un arrêt supprime entièrement une jurisprudence ancienne, dans l’industrie, un progrès annihile souvent tous les procédés connus. Enfin, si la jurisprudence est nationale, la technique industrielle est internationale. Ces raisons démontrent l’impossibilité matérielle de réaliser un répertoire technique sous forme d’ouvrage édité.
 - Pour composer sa documentation, l’ingénieur ne peut donc employer que trois moyens :
 - Ou bien il consultera lui-même les ouvrages et revues techniques ;
 - Ou bien il s’aidera des embryons de répertoires qui sont à sa disposition ;
 - Ou bien il utilisera les offices spéciaux existants.
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 - Nous allons examiner chacun de ces moyens pour en déterminer la valeur et en juger l’efficacité.
 - Dans quelle mesure l’ingénieur peut-il utilement pourvoir lui-méme à sa documentation imprimée? Une limite lui sera imposée par le temps qu'il pourra consacrer à cette recherche, par les facultés dont il dispose, enfin par le sujet qu’il veut traiter.
 - Le temps sera court: occupé pendant la journée à son travail, il ne peut donner à ce complément d’instruction que ses moments de loisir.
 - La crainte d’une dépense exagérée limitera aussi son travail ; car, pour se documenter à fond sur un sujet, il faut posséder tout ce qui a paru et paraît sur la question, et les ouvrages techniques sont d’un prix élevé. Les Revues documentaires y suppléent en quelque mesure, mais il sera souvent nécessaire de se reporter à l’ouvrage original. Celui-ci, s’il est écrit dans une langue étrangère, ou renseignera difficilement, ou exigera l’expédient d’une traduction onéreuse.
 - De plus, le champ des investigations est vaste, nombreux sont les pionniers qui le défrichent: qui mettra l’ingénieur sur la droite voie ? qui le guidera vers les sources où il doit puiser ? Les bibliothèques publiques des grandes villes sont, en général, riches en documents, mais personne ne les consulte : [est-ce parce que l’ingénieur se croit suffisamment documenté par son instruction générale et par sa pratique? ou est-ce parce que ces documents ne sont pas classés pour faciliter les recherches ?
 - De cette difficulté, la solution a été trouvée et une méthode, pour ainsi dire définitive a été établie.
 - L’examen des divers procédés de classification, en particulier de la méthode décimale due à Dewey, le bibliothécaire de New-York, de la méthode de la Royal Society de Londres, et de divers autres procédés moins connus, nous a conduit à reconnaître une réelle supériorité à la méthode décimale. Elle présente un double avantage : elle a été adoptée par de nombreux pays : la Belgique tout d’abord, la France, la Suisse, etc. Un certain nombre de publications techniques Remploient couramment, de sorte que l’ingénieur peut déjà classer les documents donnés par ces publications sans être obligé de les répertorier spécialement. En outre, elle est à la fois .d’une merveilleuse simplicité et capable des précisions les plus minutieuses (fîg. 4).
 - Bull. 33
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 - Nous rappelons que cette méthode est patronnée et vulgarisée en France, par un savant éminent, le Général Sébert, qui, pour son ardente propagande, a droit à notre meilleure reconnaissance.
 - HISTOIRE
 - GEOGRAPHIE
 - GENERALITES
 - Fig. 1.
 - LITTERATURE
 - ' PHILOSOPHIE
 - BEAUX-ARTS
 - RELIGION
 - 5CIENCE5 ' APPLIQUEES
 - SCIENCES
 - 50CIALE5
 - / SCIENCES NATURELLES
 - PHILOLOGIE
 - Classification décimale.
 - Les sujets des connaissances humaines ont été classés en dix catégories, elles-mêmes divisées en dix nouvelles classes, à leur tour partagées en dix séries, ces subdivisions
 - pouvant se répéter à l’infini.
 - Exemple : 6 Sciences appliquées ;
 - 2 Art de l’Ingénieur; •
 - 2 Industrie minière; ;,
 - 2 Méthodes d’exploitation ;
 - 3 Abatage;
 - 5 Abatage par les explosifs.
 - ; 622235
 - Numéro sous lequel serait indexée la communication de M. Barthélemy, et qui comporte? les subdivisions suivantes :
 - Préparation des trous ;
 - 2° Explosifs en usage;
 - 3° émargement;
 - 4° Aniorçage et allumage ; .
 - 5° Effets. ’ .
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 - Cette méthode peut être appliquée par l’ingénieur, soit dans son intégralité, soit partiellement. Puisque la documentation personnelle est limitée aux sujets qui nous intéressent spécialement, il suffit d’utiliser la partie du répertoire traitant de ces seuls sujets. On pourra commencer en n’employant que les deux ou trois premiers chiffres. Puis, au far et à mesure que les documents se multiplieront, on usera d’une précision plus grande.
 - A notre avis, l’ingénieur, parvenu au moment où il doit tirer parti de son instruction, ne peut pas entreprendre par lui-même sa documentation, pas plus qu’il ne peut fabriquer lui-même ses compas ou ses équerres. Son temps est plus précieux, et il doit confier les recherches à aes auxiliaires qui lui apporteront la documentation sans effort pour lui, au moment où il en a besoin et sur le sujet qu’il veut approfondir : son seul rôle est d’en tirer parti.
 - Nous avons indiqué, comme deuxième moyen, l’utilisation des embryons de répertoires techniques existants. Nous pourrons diviser ceux-ci en trois catégories :
 - 1° Les bibliothèques qui reçoivent des ouvrages nombreux, mais où les recherches sont difficiles par le manque de classification ;
 - 2° Les répertoires bibliographiques qui ont pour but de renseigner sur le nombre d’ouvrages ou d’articles concernant une question, mais qui ne donnent aucune indication sur la valeur ou l’importance de l’étude. Tels sont : VEngineering Index, commencé en 1895, le Reperlorium allemand, publié par le Patentamt depuis 1828;
 - 3° Les répertoires spéciaux d’un caractère plus pratique qui ajoutent à leurs renseignements un résumé plus ou moins long du document original.
 - Tels le Répertoire de chimie pure et appliquée, le Mois scientifique et industriel, Science Abstracts, de Londres.
 - Qu’il nous soit permis ici de souhaiter que ceux qui créent des œuvres de ce genre, ne les fassent pas à un point de vue bibliophile, mais à un point de vue pratique.
 - 1° Qu’ils n’indiquent pas le titre d’un ouvrage dans la langue originale, car un article intéressant passera inaperçu du seul fait que le titre en aura été communiqué en russe, en japonais
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 - ou en norvégien, incompréhensibles pour beaucoup d’entre ,nous (fig. %);
 - 2° Qu’ils renoncent aux abréviations qui, pour le malheureux ingénieur, sont de véritables casse-tête chinois, lorsqu’il s’agit de retrouver le nom d’une publication dont on a rogné plus de
 - NIEUWE SNELTREINLOCOMOTIEVEN DER NOÔRD-BRABANTSCH-DUITSCHE SPOORWEG-HIJ.
 - DE INGEIEUR. 09. 20 p. 408. ill.
 - Fig. 2. — Fiche de l’Institut international.
 - la moitié des lettres. Ce petit problème peut être très compliqué, car dans les deux ou trois mille publications techniques du monde entier, plusieurs portent souvent un titre similaire (fig. 3). Il nous paraît nécessaire de ne pas s’en tenir à ces indications
 - Quidor, A. .848.721 (018)
 - J909. Etudes stéréoscopiques et contribution à la physiologie des phénomènes visuels. 1. Partie. Stéréoscopio proprement dite. 2. Partie. De Pincliiïaison du système optique dans la Perception dirècte ou indirècte du relief Ann. Ocul. Ann. 71 (Tome 141) p. 401—440. Ann. 72 (Tome 142) p. 26—53, 100-127, 43 figg.
 - in Bibliographia Universali 612 edidit Condlium Bibliographicum.
 - Typographia Concilii Bibliographie!.
 - Fig. 3. — Fiche du Concilium Bibliographium de Zurich.
 - succinctes, mais de lés accompagner d’un, résumé suffisant pour donner tous les éléments pratiques contenus dans l’article original: celui-ci est bien souvent épuisé, impossibles retrouver; il faut ,en posséder un . résumé clair, enrichi d’un dessin ou d’un schéma. C’est cette orientation exclusivement pratique que
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 - nous essayons de donner à la publication technique que nous dirigeons.
 - Les répertoires existants sont encore imparfaits : nous avons montré la difficulté de les établir. Ils ont assurément une grande utilité au point de vue de la documentation générale ; mais leur efficacité est bornée lorsqu’il s’agit de questions spéciales exigeant une très sérieuse documentation.
 - 11 y a enfin, comme nous l’avons annoncé, un troisième moyen pour l’ingénieur d’utiliser la documentation imprimée: il consiste à avoir recours aux offices spéciaux existants.
 - Ce moyen, est, semble-t-il, le meilleur, et celui qui répond le mieux aux besoins des ingénieurs et industriels. En effet, nous avons nous-même souffert, au début de notre carrière, des difficultés presque insurmontables auxquelles se heurte le jeune ingénieur soucieux de se documenter pour éviter des échecs qui peuvent compromettre sa situation, et, depuis douze ans, nous avons installé à son intention comme un office de secours et de recours, l’Institut du Mois scientifique et industriel, la première organisation de ce genre qui ait existé en France. C’est ce qui nous autorise à présenter ici, quelques observations d’intérêt général, fruit d’une assez longue expérience.
 - Même si l’ingénieur a, comme nous le disions, dépensé tous ses loisirs à réunir des documents sur la question bien spéciale et bien délimitée qui fait l’objet de ses principales préoccupations, il sera souvent obligé, obéissant à ce même souci et suivant ce même principe de faire appel à des compétences extérieures, de demander certains renseignements indispensables toutes les fois qu’il abordera, cas fréquents dans l’industrie, une question étrangère à sa spécialité.
 - Or, il est incontestable que les offices spéciaux dont la mission est d’accumuler, de classer et de conserver les documents techniques concernant l’industrie, seront toujours plus abondamment et mieux renseignés que lui sur toutes les questions qui ne relèvent pas de sa compétence habituelle. En outre, il trouvera dans ces organisations, un personnel spécialisé depuis de longues années dans les recherches et les travaux bibliographiques, personnel dont le concours lui sera très précieux, s’il a besoin, même sur une question qu’il connaît, d’une documentation sûre et complète.
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 - Le plus ancien de ces organismes est l’Institut international de Bibliographie de Bruxelles, fondé en 1895. Il a, dès cette époque, commencé à établir un répertoire sur fiches embrassant la totalité des connaissances humaines. Il a le grand mérite d’avoir mis au point la classification décimale de Dewey, d’avoir puissamment aidé à la vulgariser. Mais il considère sa mission à un point de vue exclusivement bibliographique, grave défaut, comme nous l’avons montré, dans une entreprise de cette sorte.
 - C’est en 1899, que nous avons nous-mème essayé une organisation: du même genre, exclusivement consacrée aux questions industrielles, techniques et économiques. De nombreux savants et industriels français et étrangers ont bien voulu — et nous sommes heureux de les en remercier ici — nous aider dans la tâche si vaste que nous entreprenions.
 - Frappé précisément de ce qu’avaient d’incomplet les communications bibliographiques fournies par l'Institut de Bruxelles, nous avons cherché à donner à nos travaux une orientation exclusivement pratique.
 - Nous avons adopté comme règle de toujours noter en français et sans aucune abréviation, les indications utiles : titres, ville d’édition, nom de la revue, etc. De plus, comme des occupa-fions absorbantes empêchent l'industriel de rechercher lui-même les documents intéressants, nous avons recruté et formé un personnel, nous nous sommes assuré de très nombreux concours techniques grâce auxquels nous pouvons accompagner les indications de sources, d’un résumé plus ou moins long de l’article original, des dessins qu’il comporte, etc. (fig: 4).
 - Ainsi, l’ingénieur, même très éloigné des centres intellectuels, peut, par une documentation abondante sur un sujet,-perfectionner son outillage ou tirer parti des faits nouveaux qui se sont produits dans sa spéciâlité. 1
 - •Nous avons enfin cherché à compléter la documentation imprimée dont nous avions reconnu les imperfections, en réalisant, croyons-nous, le plus vaste groupement de compétences techniques spéciales qui ait jamais été constitué de façon à pouvoir, non seulement donner l’indication des documents propres à intéresser l’ingénieur, non seulement en fournir un résumé ou même la copie, mais encore les accompagner d’avis motivée et d’annotations pratiques qui en augmentent la valeur. Ces dispositions nous ont permis de satisfaire, en douze années, à plus de 10000 demandes de documentation.
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 - Mais, nous sentons très bien que, bien qu’ayant groupé, à l’heure actuelle, les fiches par centaines de mille, nous sommes encore fort loin du but.
 - Nous ne considérons pas notre tâche comme terminée : les sympathies qui nous ont fidèlement accompagné nous font un devoir de continuer à perfectionner un instrument qui déjà, — comme nous le démontrerons tout à l’heure, — est capable d’aider au développement de l’industrie française.
 - Un organisme nouveau de ce genre a été créé, il y a deux ou trois ans, à Berlin, pour faire suite aux publications du Patent-
 - IU V. HAMILTON 612*182*11
 - FOYERS POUR BRULER LES BAGASSES
 - 1910 - New York: - Industrial Engineering and the Engineer Digest, n° 5, 8 mai,pages 355 à 358 (2.500 mots environ ) ( 8 figures ) ( 2 tableaux
 - 2 francs 50
 - Fig. 4. — Fiche de l’Institut du Mois scientifique et industriel.
 - Amt. Exclusivement bibliographique comme celui de Bruxelles, il cite les documents dans leur langue originale, et use constamment d’abréviations: il n’a pas adopté le classement décimal, ce qui complique les recherches. Observons que, pratiques comme ils sont toujours, les Allemands, comprenant quel intérêt offre cette création pour leur industrie nationale, n’ont pas hésité à subventionner généreusement l’office nouveau qui, d’après ce qui nous a été indiqué, doit recevoir durant une assez longue période, près de 100000 marks de subvention annuelle. Depuis peu, il a d’ailleurs créé des bureaux annexes à Paris, Londres, Vienne, etc.
 - . Nous avons montré les grands efforts faits depuis quinze ans,
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 - pour faciliter la documentation. Le moment est venu d’exaiûiner dans quelles circonstances et comment l’industrie peut utiliser cet instrument ée progrès.
 - Parcourons les différentes phases de la mise en marche d’une usine moderne. Nous constaterons aisément que la documentation préalable appropriée à chaque cas particulier exerce une influence capitale sur le développement de l’affaire entreprise, que, par son emploi judicieux, on économisera toujours des capitaux importants. Garnégie, cette grande autorité en matière industrielle, le remarque dans son ouvrage Y Empire des Affaires: « Au cours de mon expérience de manufacturier, dit-il, je sais que notre maison a commis de nombreuses fautes en négligeant cette règle: ne jamais rien entreprendre avant que les directeurs n’aient été à même d’examiner tout ce qui a été fait sur la surface de la terre dans leur spécialité. L’oubli de cette règle nous a coûté beaucoup de centaines de mille dollars et nous a rendus sages. »
 - Nous citerons aussi Fred Taylor, qui définit ainsi la direction scientifique d’une usine :
 - » La direction scientifique n’est pas celle qui comporte un nombre indéfini de fiches, rapports, de méthodes bureaucratiques nécessitant un armée d’improductifs, mais bien celle qui répond aux exigences suivantes :
 - » 1° Analyse exacte pour déterminer avec précision le travail à accomplir avant de l’entreprendre ;
 - » 2° Recherche du meilleur moyen pour accomplir un travail dans le plus bref délai et au moindre coût;
 - » 3° Emploi des meilleures machines, des meilleures facilités et des meilleurs ouvriers pour exécuter le travail au mieux en suivant les conditions déterminées ci-dessus;
 - » 4° Enregistrement exact du prix de revient d’un ouvrage ».
 - Ces conseils modernes, donnés par nos confrères d’Amérique, envisagent l’emploi de la documentation comme base des entreprises industrielles dans toutes les phases de leur activité.
 - Représentons-nous d’abord l’industriel au cours de cette période préparatoire où il songe à créer une nouvelle entreprise. Il est immédiatement nécessaire de se documenter, au point de vue économique, sur la situation générale des affaires. Cette situation est-elle normale ? Son activité n’est-elle pas factice ?
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 - Son marasme persistera-t-il longtemps ? Le moment est-il favorable à l’établissement de l’entreprise projetée? Autant de questions auxquelles il ne trouvera de réponse qu’en recueillant dans les journaux économiques, la documentation imprimée en consultant des spécialistes, économistes adonnés à l’étude de ce genre d’industrie.
 - L’échéance prochaine de traités de commerce, une guerre de tarifs douaniers peuvent, au même titre qu’un conflit armé, entourer de conditions défavorables l’établissement de nouvelles entreprises.
 - Si cette enquête montre que le moment est propice, la documentation intervient encore lorsqu’il s’agit d’étudier et d’apprécier l’importance des débouchés existants pour la spécialité qu’on se propose d’exploiter. Cette question, hélas ! est de celles que trop souvent l’on néglige. Or, il ne suffit pas de fabriquer, il faut vendre. Pour que la vente soit possible, il faut que, par avance, il existe des acheteurs. Lav documentation imprimée, les bulletins des Chambres de Commerce, les rapports des agents consulaires nous renseigneront sur l’importance des débouchés existants, l’état des prix, les probabilités de hausse ou de baisse. Elle devra également nous dire si la production est inférieure ou supérieure à la consommation, nous documenter sur.les chances d’augmentation ou de diminution des débouchés.
 - Un exemple d’actualité : conviendrait-il de monter aujourd’hui une nouvelle entreprise de créosotage des bois? L’hésitation est possible : une hausse peut, en effet, se produire sur la créosote, car une maison de Suisse réalise depuis peu des moteurs qui utilisent, comme combustible, l’huile de goudron d’où est précisément tirée la créosote. La nouvelle force motrice est moins coûteuse que le gaz pauvre. Les usines qui l’emploieront vont se multiplier. Autant de débouchés nouveaux pour l’huile de goudron, qui en feront hausser le prix : le créosotage deviendra plus coûteux, peut-être même inexploitable.
 - Cet exemple montre combien l’enquête préalable doit être conduite avec prudence, qu’elle ne doit pas négliger parfois les questions les plus étrangères, en apparence, à son objet.
 - Nous ne voulons pas clore cette partie de notre étude sans attirer l’attention de tous ceux qui sont amenés à donner des avis sur de nouvelles affaires industrielles, sur l’importance capitale d’une enquête économique, attentive, sévère et complète. Conduire cette enquête n’est pas du rôle de l’Ingénieur,
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- - mais il a le devoir de la provoquer, de la suivre, pour assurer l’entière réussite de l’affaire qu’il dirige.
 - Que d’entreprises, dont la conception technique était bonne, ont échoué pour des raisons purement commerciales ! La répercussion de ces insuccès est grave, car elle réveille la méfiance instinctive du capitaliste pour tout ce qui touche l’industrie : le capitaliste n’analyse pas, il constate : il a perdu des fonds dans une industrie, il ne confiera plus son capital à l’industrie. Nous souffrons de cette situation, nous, Ingénieurs : notre intérêt exige que les affaires industrielles se développent : pour cela, il faut rendre la confiance à ceux qui nous aident financièrement. C’est nous qui devons remonter ce courant en étudiant avec plus de scrupule que jamais les affaires qui nous sont proposées.
 - La même conception doit guider dans l’étude financière.
 - A notre avis, l’Ingénieur ne doit pas borner son amour-propre à dresser, à équiper une usine belle entre toutes. Il est plus utile d’avoir créé et mis sur pied une usine peut-être plus modeste, mais fonctionnant bien et rémunérant avantageusement son capital. De telles entreprises rendent à l’industrie la confiance des bailleurs de fonds
 - La documentation montrera l’importance du capital à affecter à l’entreprise, les immobilisations possibles, le fonds de roulement utile, les amortissements nécessaires, et permettra de voir si le calcul de l’exploitation, fait non à un point de vue optimiste, mais à un point de vue réel et plutôt même pessimiste, assure une viabilité effective à l’entreprise.
 - Nous arrivons maintenant, au troisième ordre d’idées : les études techniques. La documentation intervient ici dans le choix des meilleures méthodes de fabrication à employer. Il ne suffit pas, en effet, d’adopter tel ou tel précédé parce qu’on le connaît ou parce qu'on sait qu’il donne de bons résultats. Il faut s’assurer qu’il est réellement le meilleur, qu’il n’en existe pas de supérieur dans un autre pays, qu’en l’employant on usera vraiment de la méthode la plus moderne, la plus avantageuse pour la fabrication. La documentation imprimée joue ici un rôle considérable, et la dépense qu’elle entraîne doit être considérée comme négligeable. La vie même de l’üsine est enjeu.
 - Une fois la méthode déterminée, on devra écouter, solliciter
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 - les critiques, pour en connaître les défauts. Rien, en effet, n'assure mieux le succès que d’être mis en garde contre les erreurs, même les plus minimes.
 - La documentation jouera encore un rôle essentiel dans l’établissement des devis, des études et des avant-projets, pour vérifier le rendement des machines à acquérir, pour mettre au point les parties accessoires de l’usine : force motrice, éclairage, hygiène. Il est important que tous les détails soient réglés d’une façon méthodique, qu’avec le minimum d’efforts et de frais, l’usine fonctionne, dès son début, dans les meilleures conditions possibles : une économie quotidienne rattrapera au centuple la petite dépense de documentation qui aura permis de la réaliser.
 - Que l’Ingénieur qui surveille la mise en marche d’une exploitation s’occupe personnellement de l’objet principal, mais qu’il ne cherche pas à résoudre par lui-même tous les problèmes qui se présentent. La solution en est connue, presque toujours, et la documentation fera profiter l’industriel des expériences déjà faites. L’expérience s’acquiert, il est vrai, mais tard le plus souvent et à quel prix?
 - Un exemple : un Ingénieur, sorti depuis six ans d’une de nos grandes écoles, avait, pour la première fois, à signer un contrat de 400 t de charbon : il se renseigna auprès du fabricant de la çhaudière qui lui conseilla d’exiger un charbon tamisé à 4 cm, ayant une teneur en matières volatiles et une puissance calorique déterminées. Ainsi fit notre Ingénieur. On lui a bien livré son charbon passé au tamis n° 4, mais, comme il n’avait pas spécifié : charbon dépoussiéré, il a reçu 50 0/0 de poussière inutilisable, d’où procès : le charbon,' au lieu de revenir à 7 500 f, a coûté, au total, 10 000 f. S’il avait demandé à un spécialiste d’établir son contrat avec le vendeur dans les termes spéciaux usités, pareille erreur n’aurait pu se produire, et la dépense supplémentaire n’eût pas atteint une centaine de francs. Que d’économies sont ainsi faites chaque jour dont on ne détermine pas chaque fois le prix de revient L
 - Dans le choix même de Remplacement de l’usine, le besoin de la documentation se fait sentir. Suivant la nature du produit fabriqué, il y aura intérêt à se mettre près de la source des matières premières ou près du consommateur, mais, dans chacun de ces cas, après que l’on aura déterminé avec soin les conditions
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 - nécessaires, il faudra rechercher les diverses usines qui y satisfont. Alors nous ferons appel à un moyen de documentation ou d’information dont nous n’avons pas encore parlé : recourant à la presse, nous ferons savoir par voie d’annonces que nous cherchons une usine répondant à certaines conditions, et nous ne lésinerons pas sur tes frais de publicité. Regretterons-nous la dépense de quelques centaines de francs si elle nous permet de choisir l’usine la plus favorablement placée, celle qui, par sa seule situalion; permettra de réaliser chaque jour de sérieuses économies?
 - Grâce à cette publicité, nous recevrons un grand nombre d’offres qui, étudiées avec un esprit méthodique, nous dirons même scientiiique, seront classées, sélectionnées; entre les usines proposées, nous pourrons choisir celle qui est la mieux appropriée à notre dessein particulier. Nous obtiendrons ainsi, par exemple, comme nous l’avons vu récemment, une force hydraulique cinq fois moins chère que celle qui, d’abord, nous avait été offerte par un vendeur avec qui le hasard seul nous avait mis en relations.
 - Par la publicité, encore, il arrivera que nous pourrons louer, pour une fabrication de produits assez lourds, une usine tout installée, reliée au chemin de fer, placée sur le bord d’un canal, et cela, dans des conditions d’économie inespérées.
 - Nous n’avons pas besoin de vous démontrer combien la documentation sera utile encore quand il s’agira d’étudier en détail le matériel, d’établir le cahier des charges, de combiner la disposition de ce matériel de façon à assurer une fabrication rationnelle et économique. A l’exemple d’un grand établissement métallurgique français de notre connaissance, [qui songeait à installer un nouvel appareil, nous ferons rechercher, dans la documentation imprimée, ce qui a été fait dans le même sens, pendant les dernières années. Nous y trouverons les plans d’exécution complets faits pour une grande usine métallurgique étrangère, plans que nous ne serons pas obligés de copier, l’esprit d’initiative français ne le cédant, certes, à nul autre, mais qui nous fourniront une base d’études et d’utiles sujets de comparaison.
 - Que de fois nous avons vu les Administrateurs accorder 200 000 et 300 000 f pour la construction ou l’agrandissement d’une usine, et refuser obstinément de dépenser au préalable 500 f en frais
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 - d’études. « C’est de l’argent perdu, disent-iJs, et les constructeurs feront les études eux-mêmes sur leur devis ».
 - Est-ce là entendre sagement l’Administration ? Non, et mieux vaudrait dépenser 10000 f pour se rendre un compte exact des avantages et des inconvénients que présentent diverses solutions, que'd’assumer les risques de l’expérience. L’étude raisonnée d’un projet amène toujours une économie dans la réalisation, et toujours aussi les frais de cette étude sont insignifiants au regard des bénéfices qui en résulteront.
 - L’usine est construite, la documentation reste indispensable : il faut choisir un personnel, et, comme nous l’observions au début de cet exposé, ce ne sont pas les bonnes affaires qui sont rares, ce sont les hommes capables de les diriger. Les meilleurs outils en des mains malhabiles ne connent qu’un résultat piteux. Il faut donc choisir son personnel, recruter sa main-d’œuvre. La publicité nous permettra de trouver des hommes ayant des capacités déterminées, aptes à constituer les cadres du personnel de notre exploitation nouvelle.
 - Et ce personnel, il faut savoir le rémunérer dans des conditions telles qu’il donne son maximum de rendement. Là encore, la documentation nous aidera : elle nous fera connaître les méthodes appliquées dans les usines similaires, nous permettra même d’essayer de méthodes peu répandues, mais ingénieuses, qui, dès le premier jour, stimuleront l’intérêt de chacun.
 - Un exemple en passant : telle de ces méthodes appliquée dans une usine du Midi, après une documentation et une mise au point soignées, a permis, en un an, de réduire le coût de la main-d’œuvre de près de 30 0/0.
 - f
 - Le personnel est recruté, l’usine est en marche. Dès le premier jour, il faut savoir dans quelles conditions l’on fabrique. Ce sera encore, pour le choix des méthodes de comptabilité et de statistique intérieures, un appel à la documentation qui nous permettra d’élire les meilleurs systèmes, en particulier d’apprendre à établir le prix de revient immédiat. Beaucoup d’ingénieurs, il est vrai, sourient lorsqu’on leur parle de cette question du prix de revient. « Il est impossible à obtenir dans leur industrie particulière, disent-ils; il n’a, du reste, qu’un intérêt relatif ». Nous ne discuterons pas le problème, aujourd’hui résolu en Belgique, en Angleterre, en Amérique; nous
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 - espérons en faire l’objet d'une communication ultérieure à notre Société, mais nous pouvons affirmer que c’est à ceux qui auront des prix de revient nettement et rapidement établis que l’avenir appartient. Sans prix de revient, il est impossible de lutter avec certitude contre la concurrence.
 - Les moteurs ronflent, les courroies sifflent; l’usine vit et fabrique. Ce qu’elle produit, il faut maintenant le vendre. Cette vente, c’est encore et toujours-la documentation qui nous permettra de l’organiser. Grâce à elle, nous connaîtrons ce que nos concurrents ont essayé, leurs échecs, leurs succès. Pour leur résister, — car ils défendront leur clientèle — pour les vaincre, il faut faire mieux qu’eux encore : c’est par la découverte, l’adoption de méthodes nouvelles que nous affirmerons notre supériorité.
 - Dans la recherche d’agents, dans les méthodes employées pour les former, les contrats avec les représentants, la préparation d’un programme rationnel et judicieux, dans la surveillance des crédits de la clientèle, la documentation interviendra d’une façon continue et sous des formes diverses. Dans la recherche et l’étude des marchés des centres de vente les plus favorables, pour la connaissance des usages auxquels il est indispensable de satisfaire pour prendre place rapidement sur le marché, dans la création de débouchés nouveaux, la documentation imprimée, fournie par les rapports consulaires, continuera à être, pour celui qui saura l’utiliser d’une façon rationnelle, un secours des plus précieux.
 - Il est enfin une documentation indispensable au directeur d’une entreprise : il doit connaître, d’une façon continue, les observations de la clientèle sur le produit livré. On ne saurait faire trop de cas de ces remarques, si l’on veut voir ses affaires s’étendre et se développer.
 - Un accroc se produit : une machine, un procédé ne rendent pas "ce que l’on espérait, ou présentent des inconvénients imprévus ; c’est encore par la documentation qu’on réglera le plus rapidement et le plus sûrement ces difficultés.
 - Les détails les plus négligeables en apparence relèvent de la documentation.
 - Maintenant même, que l’usine est en marche normale, qu’elle vend, ne croyez pas que le rôle de la documentation soit ter-
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 - miné. Vous pourrez, par une publicité appropriée, chercher des fournisseurs plus avantageux que ceux que vous utilisez. Il faudra également, par la publicité, attirer chez vous, pour les retenir, toutes les inventions nouvelles qui pourraient modifier les conditions de votre industrie, leur donner la chasse, non seulement dans votre pays, mais dans les pays étrangers, en surveillant les brevets pris par les anciens et les nouveaux concurrents.
 - Il faudra enfin vous tenir au courant de tout ce qui se publie sur votre spécialité : les revues documentaires et les revues spéciales vous signaleront les nouveaux procédés, les améliorations possibles dans l’exploitation de l’usine.
 - Je m’arrête. Je voudrais, Messieurs, vous avoir fait saisir quelle place importante revient, dans l’usine moderne, à la documentation. Oui, c’est à l’usine organisée selon des méthodes scientifiques que le succès ira nécessairement, et celui qui la dirige pourra envisager l’avenir avec tranquillité.
 - Telle est, nous semble-t-il, la conception moderne d’une bonne organisation industrielle. Et voici les premiers, les plus importants devoirs du sage Ingénieur : s’entourer des renseignements les plus précis; n’avoir pas une confiance absolue dans sa propre compétence, surtout ne pas la croire universelle, mais la contrôler avec soin par celle des autres; mettre en œuvre les méthodes propres à garantir de toute surprise.
 - Avoir, en un mot, ce que les généraux appellent un bon service d’éclaireurs : il n’est pas besoin de remonter bien haut pour constater que si une bataille a été perdue, si une surprise a engendré un désastre, c’est bien souvent par insuffisance du service d’éclaireurs.
 - Soyons des généraux avisés et prudents : usons à propos, avec méthode, de la documentation, et nous gagnerons les batailles.
 - Le Secrétaire Administratif, Gérant : A. de Dax.
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- - INGÉNIEURS CIVILS
 - DE FRANCE
 - FOHDÉE LE 4 MARS 1848
 - RECONNUE D’UTILITÉ PUBLIQUE PAR DÉCRET DU 22 DÉCEMBRE 1860
 - . .
 - BULLETIN
 - DE
 - DÉCEMBRE 1910
 - N° 12.
 - PARIS
 - HOTEL DE LA SOCIÉTÉ
 - 19, RUE BLANCHE, 19 TÉLÉPHONE 133-82
 - 1910
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- - PROGRÈS
 - DES
 - METALLURGIES AUTRES QUE LA SIDERURGIE
 - ET
 - LEUR ÉTAT ACTUEL EN FRANCE ”
 - PAR
 - VI. Leon GUILLET.
 - PREMIÈRE PARTIE
 - CUIVRE, PLOMB, ARGENT
 - Ayant-propos.
 - La communication que je viens présenter aujourd’hui s’écarte un peu du cadre de celles que j’ai eu l’honneur de faire ici-même durant ces dernières années, à l’exception de ma conférence sur l’électrosidérurgie. En quelques mots j’expliquerai son origine. Appelé par mes fonctions industrielles à me tenir constamment au courant de la métallurgie du cuivre, et plus incidemment de celle du plomb, j’ai été vivement préoccupé, lorsque je me suis vu confier la chaire de Métallurgie et Travail des Métaux du Conservatoire national des Arts et Métiers, de la mise an point de cette partie de mon enseignement qui a trait à la métallurgie des métaux autres que le fer ou, comme l’on dit parfois d’une façon un peu dédaigneuse, à la métallurgie des petits métaux.
 - Les renseignements me sont venus beaucoup plus nombreux de l’étranger que de France, ce qui était assez naturel étant donnée l’importance relative de ces métallurgies dans notre pays.
 - Dois-je avouer, toutefois, que les usines étrangères se sont ou-
 - (1) Voir Procès Verbal de la séance du 2 décembre 1910, p. 610.
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 - vertes très grandes et m’ont offert un champ d’étude et d’action véritablement passionnant, tandis qu’il m’était presque impossible jusqu’à ces derniers mois de visiter nos usines françaises. Je pensais cependant que, dans l’enseignement du Conservatoire National des Arts et Métiers, il était absolument nécessaire de donner une idée exacte des métallurgies françaises. J’ai donc insisté. En rassemblant les différents documents qui ont été mis à ma disposition par nos grandes Sociétés qui s’occupent de ces métaux, en visitant quelques-unes de leurs usines, j’ai été vivement frappé de ce fait que nos établissements se sont toujours tenus au courant des progrès les plus récents et ont su se les adapter de la façon la plus efficace, et cela sans parler de celles qui ont créé des méthodes aujourd’hui universellement répandues.
 - J’ai alors pensé que cette question pouvait justement intéresser les membres de la Société, surtout si elle servait de point de départ à une étude d’ensemble, dans laquelle on indiquerait les progrès les plus récents de ces industries.
 - J’ai été profondément encouragé dans cette voie par notre Président, M. Bergeron, et je tiens à lui en exprimer toute ma respectueuse reconnaissance.
 - Évidemment, un tel sujet est très vaste, trop spacieux pour être traité en une seule communication ; ce travail représente, je puis le dire, un effort soutenu de quatre années et résume les importants documents que j’ai rapportés de très nombreux voyages à l’étranger.
 - Je l’ai donc divisé en deux parties dont voici le plan :
 - Je rappellerai tout d’abord les principes des méthodes utilisées en métallurgie, en m’excusant de cette leçon de métallurgie générale, d’ailleurs très courte, qui m’a paru indispensable pour la clarté du sujet.
 - J’insisterai ensuite sur l’importance des recherches scientifiques faites récemment sur les questions qui nous occupent.
 - Enfin, j’étudierai spécialement les métallurgies du cuivre, du plomb et de l’argent, en montrant leurs progrès les plus récents et en donnant leur état actuel en France. On trouvera en annexe les documents d’ordre économique (cours, statistiques, etc.).
 - Dans une autre communication, je présenterai un travail analogue pour les autres métaux : zinc, aluminium, étain, antimoine, nickel, or, platine et métaux dits autrefois réfractaires : manganèse, chrome, tungstène, vanadium, titane, etc.
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- - I. Des méthodes employées dans les traitements des différents minerais.
 - La métallurgie générale distingue deux grandes catégories de traitements ;
 - Les traitements par voie sèche ;
 - Les traitements par voie humide.
 - Dans ces catégories rentrent les traitements modernes de l’électrométallurgie, soit qu’il s’agisse de chauffage (fabrication des aciers, des fontes, des alliages ferrométalliques), soit qu’il s’agisse d’électrolyse par voie sèche (fabrication de l’aluminium) ou par voie humide (affinage du cuivre, du plomb, du zinc, etc.).
 - Les traitements par voie sèche peuvent se classer comme suit :
 - Î Calcination simple : décomposition du carbonate de zinc. Calcination ( Transformation d’un sulfure en oxyde, oxydante, j Fdnte-malléable.
 - Calcination réductrice : réduction des oxydes sans fusion (réduction de l’oxyde de nickel par l’amidon).
 - Calcination chlorurante : transformation d’un sulfure en chlorure par NaCI.
 - Calcination carburante : cémentation.
 - Préparation des alliages Raffinage (ressuage du Pb).
 - Raffinage des métaux (oxydation des impuretés). Fabrication de l’acier. — Fusion pour mattes dite fusion pyri tique.
 - Réduction des oxydes par le carbone et CO (fonte, plomb, etc.).
 - Fusion avec précipitation : PbS + Fe = Pb + FeS.
 - Fusion carburante, fusion sulfurante, fusion chlorurante.
 - Fusion scorifiante (traitement du corocoro).
 - Fusions complexes : rôtissage : MS + 2MO = 3M + SO2.
 - Fusion.
 - Fusion
 - simple.
 - Fusion
 - oxydante.
 - Fusion 1 réductrice.
 - La fusion réductrice, qui a une si grande importance dans l’industrie, mérite que l’on s’y arrête; si l’on appelle TPla température de fusion, TR la température à laquelle s’opère la réduc-
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 - tion (1), et Tv la température d’ébullition du métal, on peut se trouver en présence de trois cas :
 - 1° Tf<Tr<Tt;
 - alors le métal se sépare à l’état fondu. *
 - C’est le cas du plomb, de l’étain, ainsi que du chrome et du manganèse obtenus par aluminothermie ;
 - 2° T„ < Tf.
 - C’est alors une calcination réductrice. Mais on la fait suivre d’une fusion scorifiante pour obtenir la séparation. C’est le cas de la fabrication de la fonte, du cuivre et du nickel :
 - 1° T* > V
 - Alors le métal est produit à l’état de vapeur. Il faut le condenser, et ceci constitue l’un des problèmes les plus délicats de la métallurgie (cas du zinc).
 - 1 Vaporisation simple (distillation de l'alliage lu, Pb, A g des écumes de désargentation).
 - Vaporisation avec réduction (zinc).
 - Vaporisation après oxydation (HgS + 20 = Hg + SO2). Vaporisation après précipitation (HgS + Fe = FeS + Hg). Electrométallurgie ( Par chauffage (aciers, fontes, alliages ferrométalliques). par voie sèche. ( Par électrolyse (aluminium, magnésium).
 - Les procédés par voie humide peuvent se classer comme suit :
 - Dissolution L Méthode à l’hyposulfite pour les minerais d’argent, et précipitation. ( Cyanuration pour les minerais d’or et d’argent. Amalgamation (métallurgie de l’or et de l’argent).
 - Électrométallurgie.
 - Avec anodes insolubles. Avec anodes solubles.
 - Il arrive très souvent que la métallurgie emprunte pour le traitement d’un même minerai des opérations de voie' sèche et
 - (1) Tb ne représentent pas la température à laquelle commence la réduction de l’oxyde, mais bien la température utilisée industriellement pour obtenir la réduction totale; celle-ci est toujours bien supérieure à celle-là.
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 - des opérations de voie lmmide (traitements mixtes).
 - Nous allons examiner maintenant comment ces méthodes sont utilisées pour les différents minerais. On sait, que les principaux minerais industriels sont :
 - Les métaux natifs (or, cuivre,, etc.);;
 - Les oxydes et carbonates (fer, étain, cuivre, manganèse, silicium, vanadium, chrome:, tungstène, etc.,) ;
 - Les sulfures (cuivre, zinc, plomb, antimoine, vanadium, molybdène, etc.);
 - Les silicates (zinc, nickel) ;
 - Les chlorures, les sulfates, etc., ces deux dernières catégories étant bien moins importantes, que les trois premières.
 - Traitement des métaux natifs.
 - Dans le traitement des métaux natifs, deux cas peuvent se présenter :
 - Ou k métal est entouré d’une gangue peu abondante, au sortir de la laverie, et alors il suffira de scorifier la gangue par des additions appropriées. C’est le traitement du minerai de cuivre connu sous le nom de corocoro.
 - Si le métal est très; fusible et si l’on ne craint pas de le sco-rifîer, on peut le séparer de la gangue par simple fusion (bismuth) ;
 - Ou le métal est entouré d'une gangue abondante ou difficile à séparer; on cherchera à amener le métal en solution et on le précipitera ensuite.
 - C’est le traitement de l’or qui se fait, soit par amalgamation, c’est-à-dire, dissolution par le mercure, soit par cyanuration et précipitation par le zinc ou par électrolyse.
 - Traitement des oxydes et des carbonates.
 - Remarquons de suite que le traitement des carbonates se ramène à celui des oxydes.
 - Èn effet, les carbonates métalliques autres que lës carbonates alcal'i'ns sont décomposés par la chaleur :
 - CQ3M = CO2 4- MO.
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 - On produit souvent une oxydation simultanée, lorsque celle-ci est possible :
 - 2C03M + 0 = 2C02 + M203.
 - Cette oxydation est même recherchée dans le cas de la décomposition des carbonates de fer pour avoir une opération qui consomme le minimum de combustible, par suite de réactions qui dégagent de la chaleur.
 - En résumé, on fait une calcination parfois simple (calamine), parfois oxydante (sidérose).
 - Le traitement des oxydes est assez complexe, mais il est presque toujours basé sur Y action de réducteurs, qui sont, pour l’industrie : le carbone, l’oxyde de carbone, le soufre des sulfures (opération du rôtissage dont il sera question plus loin), parfois l’hydrogène et l’aluminium; celui-ci étant un combustible essentiellement cher, ne peut être utilisé que pour des produits d’un prix un peu élevé et devant être livré sous un grand état de pureté (manganèse, chrome, vanadium, titâne, etc.). En résumé, les réactions en présence desquelles on se trouvera seront de la forme :
 - ou
 - MO + R = M + RO; M203 + 3R — 2M + 3R0 ; MO + RO = M + RO2 ; M203 + 3RO = 2M + 3R02; 3MO + 2R' = 3M + R'203; M203 + R' = 2M + R'203.
 - Et, comme nous l’avons dit plus haut, on pratique :
 - Soit une calcination réductrice suivie de fusion (fonte, cuivre);
 - Soit une fusion réductrice (plomb, étain);
 - Soit une distillation réductrice (zinc).
 - Un autre mode [de préparation, qui n’est utilisé, d’ailleurs, que pour l’aluminium, est l’électrolyse (alumine en solution dans la cryolithe).
 - Enfin, on peut réduire certains oxydes par un courant d'hydrogène et volatiliser le métal ainsi produit par l'oxyde de carbone en formant un composé gazeux (carbonyle) que l’on décompose aisément
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 - par la chaleur en métal et en oxyde de carbone, lequel recommence le cycle.
 - Cette méthode, extrêmement élégante, est employée industriellement pour le nickel et constitue le procédé Mond.
 - Métallurgie des sulfures.
 - Les méthodes de traitement des différents sulfures peuvent être divisées en deux catégories distinctes :
 - Les procédés directs dans lesquels on agit directement sur les sulfures ;
 - Les procédés indirects dans lesquels on transforme tout d’abord le sulfure en un autre corps plus facile à traiter, généralement en oxyde, plus rarement en chlorure.
 - Les procédés directs se classent comme suit :
 - 1° Grillage oxydant simple :
 - MS + O2 = M -f SO2.
 - Cette méthode ne s’applique qu’aux sulfures dont les métaux n’existent pas à l’état d’oxydes dans les conditions de l’opération. C’est la base même de la métallurgie du mercure;
 - 2° Grillage oxydant et réaction (ou rôtissage) :
 - Cette opération consiste :
 - 1° Dans un grillage partiel à température relativement basse ;
 - 2° Dans la réaction de l’oxyde ainsi formé et du sulfure, qui subsiste pour donner du métal, cette réaction se passant à température plus élevée que le grillage partiel : ces deux phases peuvent être représentées par les équations :
 - 3MS + 60 = 2M0 + MS q- 2S02, grillage partiel.
 - 2M0 -f- MS = 3M + SO2, réaction.
 - C’est là le principe de la métallurgie moderne du cuivre.
 - Mais elle ne s’applique pas à tous les sulfures; c’est ainsi que, pour le plomb, elle ne peut donner de bons résultats que si l’on se trouve en présence de minerais purs et non siliceux, sans quoi la formation de silicate de plomb viendrait diminuer le rendement de l’opération.
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 - 3° Fusion et précipitation :
 - MS. + m; = M'S + M.
 - Ce principe s’applique aux métallurgies du plomb, du mercure et de l’antimoine (l’agent de précipitation étant le fer) ; toutefois, il n’est plus guèreutilisé qu’incidemment, excepté pour l’antimoine;
 - 4° Vélectrolyse par voie humide, qui a reçu* comme on. le- verra,, une application intéressante, au Mansfeld.
 - Les procédés indirects sont très importants ; on peut, distinguer :
 - 1° Le grillage à mort avec réduction. — Le sulfure est grillé dans des conditions telles que tout le sulfure est transformé en oxyde, et cela aussi intégralement que possible. Nous verrons que cette opération n’est pas aussi facile qu’on peut le croire et que des efforts considérables, suivis de succès, ont été faits durant ces dernières années pour atteindre ce but. L’oxyde ainsi produit est traité par réduction. Cette méthode se traduit par les équations :
 - Grillage à mort : MS' -j- 30 = MO -f SO2;
 - Réduction : MO + G = M -f- CO;:
 - MO + CO = M + CO*.
 - Elle représente la base de la métallurgie du plomb, de l’antimoine et du zinc.
 - Elle n’est pas appliquée au cuivre ; elle fournirait généralement un produit trop impur (contenant Fe, Sb, As) et des scories trop riches en cuivre. Il est à noter cependant que quelques fonderies n’ayant à leur disposition que des minerais oxydés de cuivre les passent seuls au four à cuve. M. de Venancourt en cite plusieurs exemples dans le livre dont il sera question plus loin..En général, on ajoute les minerais; oxydés aux sulfures;
 - Le grillage à mort suivi de dissohiiiom., -— Le minerai étant transformé par grillage à mort, on opère la dissolution des impuretés.
 - O© peut, par exemple, griller à mort un minerai d’argent et opérer ensuite la dissolution par l’acide sulfurique des autres
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 - métaux qui sont restés à l’état d’oxyde, tandis que celui d’argent est décomposé par la chaleur;
 - 3° Le grillage chlorurant suivi de dissolution et de précipitation. — Cette méthode, qui s’applique spécialement à l’argent, comprend :
 - A. Une transformation du sulfure en chlorure, que Fon peut représenter comme suit :
 - Ag2S + 40 = S0*Ag2 ;
 - S04Ag2 + 2NaCl = S04Na2 + 2AgCl;,
 - B. Une dissolution du chlorure dans une solution de chlorure de sodium;
 - C. Une précipitation de l’argent de la solution parle cuivre ou une amalgamation;
 - 4° Le grillage oxydant partiel et la dissolution. — C’est le procédé Ziervogel utilisé pour l’argent, qui comprend les phases suivantes :
 - A. Grillage partiel : formation de sulfate soluble :
 - Ag*S + 40 = SO*Ag2;
 - B. Dissolution dans l’eau à 70 degrés;
 - C. Précipitation par le cuivre.
 - Concentration des Sulfures. — Son importance.
 - En présentant ainsi la question dégagée de toute sa complexité pratique,, nous avons voulu seulement classifier les méthodes employées.
 - On notera déjà qu’un même minerai peut être traité de différentes façonà.
 - Dans l’étude que nous ferons des divers métaux, nous indiquerons sommairement ce qui doit guider dans le choix de la méthode à adopter.
 - Nous voulons attirer de suite la question sur un point capital delà métallurgie des sulfures, qui aune importance toute spé-
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 - ciale dans le cas du cuivre, c’est la question de la concentration des éléments utiles.
 - Dans tout ce qui précède, nous avons admis, en effet, que le minerai était à teneur suffisamment élevée pour pouvoir être traité directement de façon utile. Il n’en est malheureusement pas toujours ainsi; aussi doit-on s’efforcer déconcentrer dans le minimum de matières, et cela avec le minimum de pertes, l’élément utile du minerai considéré.
 - Examinons, par exemple, avec détails, le cas du cuivre : on se trouve très fréquemment en présence de minerais à très faible teneur en cuivre, 3, 4, 5 0/0.
 - Il faut évidemment élaguer la plus grande partie des impuretés. Celles-ci sont de deux sortes : les gangues que l’on va chercher à scorifier en calculant son lit de fusion de façon à obtenir un silicate très fusible (généralement un monosilicate) qui se séparera du reste par ordre de densité et d’autres sulfures, surtout le sulfure de fer.
 - Après action de la chaleur, les sulfures de cuivre et de fer sont formés de : Cu2S et de FeS
 - Il faudra chercher à enlever le fer. Tous les traités de métallurgie indiquent que l’on s’appuie sur le principe suivant :
 - Le soufre a une affinité beaucoup plus grande pour le cuivre que pour le fer et, inversement, l’oxygène possède une affinité -beaucoup plus grande pour le fer que pour le cuivre. Nous verrons plus loin, qu’énoncé ainsi ce principe n’est pas tout à fait juste, car on est en présence de réactions réversibles.
 - Toutefois, si on oxyde partiellement le mélange sulfure de cuivre, sulfure de fer, on obtiendra de l’oxyde de fer, tandis que le cuivre pourra rester à l’état de sulfure, si l’opération est bien conduite, si' notamment le déoart du soufre n’a pas été trop important.
 - L’oxyde de fer sera scorifié, tandis que l’on obtiendra un sulfure où se sera concentré le cuivre ; ce sera la matte à teneur en cuivre plus ou moins élevée, suivant le minerai qui aura servi de point de départ et la conduite de l’opération.
 - Cette opération peut se faire de deux façons différentes:
 - 1° En partant d’un produit partiellement grillé.
 - C’est l’ancienne méthode de fusion pour mattes ;
 - 2° En partant du minerai brut, lorsqu’il remplit les conditions voulues.
 - C’est la fusion pyritique, méthode récente qui a pris un déve-
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 - loppement des plus importants sous forme de fusion semi-pyritique.
 - M. Jannetaz a indiqué ici même le principe de la fusion pyri-tique (1905, tome I, p. 622).
 - En somme, c’est un procédé de fusion oxydante caractérisé par les points suivants :
 - 1° Elle utilise le minerai sulfuré directement;
 - 2° Elle trouve le combustible qui lui est nécessaire dans une partie de ses éléments, particulièrement dans le sulfure de fer, et l’oxyde produit est seorifîée par la silice ajouté au lit de fusion ;
 - 3° Elle produit une matte où se trouvent entraînés le cuivre et les métaux précieux.
 - J’ajouterai qu’en réalité on emploie fort peu la fusion pyri-tique; mais que généralement on utilise le principe indiqué par Lang, qui ajoutait au lit de fusion un peu de combustible, au contraire de ce que proposait Austin, lequel utilisait, il est vrai, du vent chaud. C’est, en somme, la fusion semi-pyritique qui s’est généralisée. Il est bon, toutefois, de signaler que la quantité de coke employée est très faible. Elle s’élève généralement à 3,50 0/0 du lit de fusion, parfois 5 0/0.
 - La fusion pyritique se passe en water-jacket. On peut citer un four qui passe 400 t de minerais à 20 0/0 de soufre. Ce four a une section aux tuyères de 6 m X 1,20 m, une hauteur de 4,80 m, jusqu’au plancher de chargement. La pression du vent est de 700 g par centimètre carré. Le volume est de 840 m3 par minute. Si l’on passe des minerais à 30-40 0/0 de soufre, la capacité de production atteint 400 t.
 - La fusion pyritique est une exception. Il n’y a, dit-on, qu’une seule usine qui l’utilise ; elle est située en Tasmanie.
 - La fusion pour mattes est trop connue pour nécessiter de longues explications ; son principe essentiel est, d’ailleurs, le même que celui de la fusion pyritique, à cela près que l’on part de minerais partiellement grillés et que la consommation de combustible est plus élevée.
 - Il est évident que l’on cherche le plus possible à se passer de cette façon d’opérer et que l’on tend de plus en plus à employer la fusion semi-pyritique.
 - D’ailleurs, ces concentrations se font, du moins pour les minerais pauvres, en plusieurs temps; cela provient de ce que l’on ne peut éliminer toutes les impuretés en une seule opéra-
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 - tion et que, si la concentration est trop rapide et trop grande, il y a des pertes de cuivre dans la scorie, pertes qui ne sont admissibles que dans une «certaine limite, généralement 0,6 0/0, sans quoi la scorie repasse au four.
 - Métallurgie des Silicates.
 - La métallurgie des silicates est ramenée à trois principes :
 - 1° Réduction directe du silicate par le carbone (traitement des calamines siliceuses pour zinc) ;
 - 2° Addition au minerai d'une certaine quantité de base, notamment de chaux pour libérer l’oxyde métallique et réduction par k carbone, ces deux phénomènes se passant dans la même opération. C’est en somme l’ancienne méthode de traitement de la gar-niérite qui, d’ailleurs, n’est plus utilisée.
 - 3° Addition au minerai de produits sulfurés et des bases nécessaires pour la scorification de la silice. On forme alors une matte qui renferme le métal intéressant et que l’on traite comme il sera indiqué. C’est le principe du traitement actuel de la garnié-tîte, le minerai le plus important de la métallurgie du nickel.
 - Affinage des Métaux.
 - Les métaux obtenus dans l’une quelconque des méthodes indiquées sont impurs, et la séparation des impuretés présente deux intérêts:
 - Ou elles ont une grande valeur (métaux précieux contenus dans le cuivre, le plomb, etc.) et elles fournissent un important appoint à l’abaissement du prix de revient de l’élément principal, ou elles nuisent à la valeur commerciale du métal et elles doivent être enlevées pour que celui-ci ait les propriétés que l’on peut exiger de lui.
 - C’est le cas notamment de l’oxygène dans le cuivre [on en disait jadis autant de l’arsenic que l’on recherche actuellement (1)], du bismuth dans le plomb, etc.
 - (1) La Commission de réception du cuivre de l’Association internationale des Méthodes d’essais, que j’ai l’honneur de présider, a notamment déclaré au Congrès de Copenhague que l’arsenic était à conseiller dans une proportion d’environ 0,25 %, dans Je cuivre travaillant à chaud (plaques de foyers de locomotives).
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- - On pourrait ajouter comme exemple le cas de la fonte qui doit, pour la plupart des applications, être transformée en acier.
 - On a encore certainement à l’esprit les grands retards qui ont été apportés dans l’utilisation de l’aluminium par les impuretés contenues dans ce métal et qui ont singulièrement enrayé un grand nombre de ses applications.
 - Toutefois, il est bien à noter que l’industrie ne cherche pas toujours à produire un métal pur et qu’il faut parfois produire du premier jet un alliage susceptible d'applications.
 - .Nous citerons l’exemple des plombs antïmonîés contenant de 6 à 10 0/0 d’antimoine et qui sont obtenus directement par fusion au watter-jacket des minerais contenant de l’antimoine ou des résidus de fabrication riches en ce corps.
 - Enfin il est certains métaux qui ne peuvent être purifiés que par des méthodes très coûteuses (Al, Zn) : on préfère choisir le minerai ou classer lé métal obtenu en plusieurs marques.
 - Les méthodes utilisées pour affiner les métaux bruts se ramènent à quatre types :
 - 1° U oxydation des impuretés. — C’est là le principe du traitement des plombs argentifères suffisamment riches ; on coupelle, c’est-à-dire que l’on oxyde le plomb pour laisser l’argent intact ;
 - 2° La liquation, qui consiste à laisser reposer le produit brut fondu dans un four ou même simplement dans nue chaudière, lorsque le métal a un point de fusion suffisamment bas et à laisser s’opérer une séparation par ordre de densité.
 - . Cette opération est très fréquente dans l’industrie'; elle permet par exemple, d’abaisser la teneur en plomb des ânes bruts de 3 à 10/0. Pour atteindre des teneurs plus basses il n’y a que deux méthodes : employer des minerais très purs ou affiner le zinc par électrolyse, méthode encore peu répandue, comme nous le verrons dans la seconde '.communication.
 - Le pattinsonnage, méthode qui n’est plus utilisée que dans des cas spéciaux (plomb bismuthifère) pour le traitement des plombs argentifères, est basé sur le même principe : par liquation l’argent, se rassemble dans la partie qui fond à la température la plus basse; on peut donc avoir une partie liquide riche en argent, une partie très pauvre en ce métal qui :se trouve à l’état solide, si l’on a soin de procéder à un refroidissement lent du métal liquide.
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 - D’ailleurs, lorsque je montrerai plus loin l’importance des recherches physico-chimiques pour la métallurgie des différents métaux, je reviendrai sur la question de la liquation ;
 - 3° La formation d'alliages : c’est le principe de la méthode la plus importante d’enrichissement des plombs argentifères, Mis en présence de zinc à l’état fondu, un plomb argentifère forme un alliage Zn—Ag — Pb qui vient surnager dans la cuve, parce qu’il fond à température plus élevée que les produits dont il est issu. On le pêche aisément, on le distille et on a des alliages Ph — Ag riches en Ag que l’on coupelle. Nous reviendrons, en détails, sur ce traitement à propos du plomb et de l’argent à la fin de cette communication ;
 - 4° La dissolution partielle par un réactif chimique qui dissout certains corps en laissant les autres intacts. Elle peut être utilisée pour le traitement des alliages or-argent; maison a à sa disposition des moyens beaucoup plus modernes et moins coûteux ;
 - 5° L'électrolyse.— Cette méthode a pris, durant ces dernières années, une extension des plus importantes. D’abord appliquée au raffinage électrolytique du cuivre, de l’argent et de l’or, l’électrolyse est utilisée d’une façon absolument industrielle pour la purification du zinc et du plomb et pour recueillir l’étain des déchets de fer-blanc.
 - Elle le sera peut-être demain pour la fabrication du fer extrapur avec les procédés Cowper-Cowles.
 - Nous examinerons en temps et lieu ces procédés spéciaux.
 - Indiquons seulement le principe des deux méthodes utilisées :
 - On peut, ou électrolyser au moyen d'anodes insolubles une solution du métal impur faite hors de l’appareil d’électrolyse : c’est le procédé le moins utilisé ;
 - Ou bien utiliser comme anode le produit impur ; l’électrolyse dissout au fur et à mesure de l’opération le métal et quelques-unes de ses impuretés, laissant les autres tomber au fond de la cuve (schlamms); le métal dissous se dépose à la cathode et le courant est calculé de façon que ce dépôt soit aussi pur que possible.
 - Les procédés électrolytiques ont l’inconvénient de nécessiter une place considérable et aussi une force qui n’est point quantité négligeable.
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 - Quoi qu’il en soit, cette méthode a tait, comme nous le verrons, des progrès de toute première importance et elle joue, dans notre pays même, un rôle important dans la métallurgie du cuivre.
 - II
 - ÉTUDES THÉORIQUES RELATIVES AUX MÉTALLURGIES DES MÉTAUX AUTRES QUE LE FER
 - J’ai cherché dans mon Cours du Conservatoire pour chaque sujet traité aussi bien pour la première année de mon cours qui traite de la métallurgie proprement dite, qu’en seconde année où je parle des propriétés, des traitements et des emplois des produits métallurgiques, et dans la troisième année qui est consacrée au travail des métaux, j’ai cherché, dis-je, à condenser toutes les études théoriques importantes ayant des répercussions pratiques, et à bien montrer que la seule méthode scientifique peut conduire au but que poursuit l’industrie, c’est-à-dire, l’amélioration des produits fabriqués d’une part, la diminution du prix de revient d’autre part.
 - Je voudrais dans ce chapitre donner quelques exemples de ces études théoriques relatives aux phénomènes qui servent de base à la métallurgie et tout le parti que l’on peut en tirer.
 - Ces recherches ont pour but :
 - Soit de préciser les conditions dans lesquelles se passent les réactions métallurgiques, soit de connaître la constitution des produits qui prennent naissance au cours des opérations.
 - Températures nécessaires aux réactions.
 - On a notamment étudié d’une façon précise les températures auxquelles se passent les diverses réactions, notamment les réductions des oxydes métalliques par le carbone, l’oxyde de carbone, les températures de grillage, etc. .
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 - Ceci est extrêmement’ important ; dans tous les traités de métallurgie classique, comme ceux de Schnabel, on trouve des indications extrêmement vagues, sur les conditions de réactions; on indique, par exemple, que l’oxyde de zinc est réduit au rouge intense par le charbon.
 - On trouve dans tous les traités de sidérurgie que l’oxyde de fer Fe1 203 est réduit dès 450 degrés par le carbone. M. Charpy vient de montrer que cette réduction n’est pas possible au-dessous de 900 degrés.
 - Cette imprécision disparaîtra, car les recherches se poursuivent de tous côtés sur ces sujets.
 - Je rappellerai, d’ailleurs, que les phénomènes ne sont pas aussi simples qu’on le pense en général et que, notamment, certains agents réducteurs, tel que l’oxyde de carbone, peuvent devenir des agents d’oxydation lorsque la température varie. On est ainsi en présence de réactions réversibles.
 - L’équilibre 2CÛ C -J- CO2 qui a été étudié par M. Bou-douard (1) est l’un des plus importants que l’on puisse citer.
 - Yoici d’autres exemples :
 - Les travaux de M. Charpy ont démontré qu’au contraire de ce qui se passe avec le fer, le manganèse et le chrome ne sont pas cémentés mais bien oxydés par l’oxyde de carbone à 1000 degrés mais, d’autre part, on sait très bien que les oxydes de manganèse et de chrome sont réduits par le même corps.
 - On a donc des réactions qui ont un sens ou un autre suivant la température :
 - Mn + CO = MnO + C 2Cr + 3CO = Cr203 + 3C (2).
 - Ceci explique d’ailleurs pourquoi, dans la fabrication du manganèse au four électrique, les pertes sont beaucoup moins importantes que dans d’autres préparations, notamment celles du silicium : les vapeurs de manganèse se trouvent à un moment donné oxydées par l’oxyde de carbone. Toutefois, les travaux de Huxton (3) et de ses collaborateurs ont montré que l’oxyde
 - (1) Thèse de Doctorat ès sciences, Gauthier-Villars.
 - (2) Revue de métallurgie, 1909. Mémoire, p. 512.
 - (3) Staht und Eisen, 1904, p. 1249.
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 - de carbone réduit l’oxyde de manganèse à 1105 degrés, celui de chrome à 1185, la silice à. 1 460, etc..
 - Mais les- travaux les plus importants sont ceux de Schenck (1) et l’on ne saurait trop conseiller la. lecture de l’ouvrage de ce savant physico-chimiste, professeur à Breslau (2).
 - On y trouvera notamment des recherches sur la décomposition des oxydes par la chaleur (HgO, Ag2Q, etc.), la réduction des oxydes (Fe304) par l’hydrogène et l’oxyde de carbone, la dissociation et la décomposition par l’hydrogène des sulfures. Nous nous arrêterons sur la question du grillage.
 - Le grillage proprement dit qui est représenté par la réaction.
 - MS + 30 = MO + SO2
 - a été étudié pour différents sulfures. La réversibilité de la réaction n’a pas été observée.
 - Il se produit souvent du sulfate. Celui-ci est décomposé par la chaleur et donne
 - S04M = SO3 + MO.
 - De plus SO3 est lui-même décomposé, surtout en présence d’oxyde :
 - SO3 SO2 -f- O
 - réaction réversible. *
 - Suivant les tensions partielles de S03, S02 et O dans le mélange gazeux il y a. production d’oxyde ou de sulfate.
 - L’opération dite de grillage et réaction qui est représentée par les équations :
 - S04M +. MS^2M + 2S02, ,
 - 2MO + MS ^ 3M + SO2,
 - a été étudiée pour 1e, plomb par Schenck et Rassbach.
 - Ces réactions sont réversibles.
 - On a étudié les deux systèmes S04Pb, PbS, Pb, SO2 d’une part, et PbO-, PbS, Pb, SO2 d’autre part. Ce sont des systèmes bivariants. On a donc une courhei reliant la pression de SO2 à
 - (1) Physikalische Chemie der Melalle. Knapp, à Halle, 1909.
 - . (2) Une traduction française, faite par M. Lallement, vient de paraître à la librairie Dunod et Pinat.
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 - la température. On l’a tracée (fig. 4) pour chacun de ces systèmes et on a ainsi divisé le plan en trois régions, l’une qui correspond à PbS-S04Ph (région I), la seconde à PbO-PbS (région II) et la région IV (température la plus élevée) Pb-SO2. On a donc précisé les conditions de température que l’on doit observer dans l’opération industrielle du rôtissage ; mais il ne faut pas oublier que la pression intervient pour définir l’état
 - Fig. 1. — Recherches de Schenck sur le grillage des sulfures.
 - d’équilibre. De plus, la question se complique de l’existence de sulfates basiques de plomb qui ont, chacun, leurs propres courbes d’équilibre et viennent de ce fait subdiviser l’espace compris entre les deux courbes données précédemment (région III).
 - D’autres travaux théoriques importants ont été faits sur les réactions métallurgiques. A citer spécialement ceux de : Friedrich (1) qui précisé les conditions qui président au grillage des différents sulfures.
 - (1) Métallurgie, 1909, p. 169.
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 - Fusibilité des Alliages.
 - Les alliages jouent, nous l’avons déjà dit, un rôle important, notamment dans l’affinage des métaux. Il est bien évident que l’un des guides les plus importants de ces opérations réside dans leur étude physico-chimique. Nous allons en citer quelques exemples.
 - Dans l’affinage du zinc, on sait qu’en refondant ce métal, on peut obtenir par liquation du zinc à 1 0/0 de plomb, tandis que
 - Fig. 2. — Diagramme du système Zn - Pb
 - l’excès de plomb se rassemble au fond du four ou de la cuve. Ceci prouve qu’à la température à laquelle on opère, il y a deux couches non miscibles. Les travaux de Spring ont mis en évidence l’existence et la composition de ces deux couches (fîg.%').
 - MM. Borneman et Muller ont vérifié un point de la courbe au moyen de la résistance électrique. On voit que la température la plus basse à laquelle on puisse chauffer étant supérieur au point de fusion du zinc, la phase riche en zinc contiendra toujours un péu de plomb. On ne peut donc avoir une épuration complète.
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 - Dans la désargentation du plomb d’œuvre par la méthode du pattinsonnage, laquelle, nous l’avons dit, n’est plus que rarement employée, il se rassemble à la partie supérieure de la cuve une partie plomb-argent riche en argent à point de fusion plus bas que le plomb. L’étude du diagramme du système binaire Pb-Ag (fig. 3), permet de suivre les phénomènes.
 - o Mo
 - Fig. 3. — Diagramme des alliages argent-plomb,
 - Le liquidus est constitué par deux branches de courbe se rencontrant au point Ag : 4 0/0 et température: 303. Le solidus est une horizontale passant par l’eutectique (point le plus bas). Suivant la courbe AB se dépose du plomb, suivant la eourbe BC se dépose <de l’argent et lorsque la température atteint 303 (point de fusion de l’eutectique), l’eutectique Pb-Ag se dépose (fig. 3)..
 - Considérons un alliage de composition Q. Chauffons- le de façon à l’amener à l’état liquide. Son point figuratif se trouve par exemple en 'O. Nous sommes au-dessus du liquidus ABC, tout est à l’état liquide. Laissons-le refroidir. Lorsque la température atteint T qui correspond au point G, la solidification com-
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 - mence, il se dépose du plomb. Si nous maintenons l’alliage à une température t (entre le liquidus ABC et le solidus EB) une partie se trouvera à l’état solide et cette partie sera du plomb ; une partie à l’état liquide, ce sera un alliage correspondant à la composition P du point N. On sait que la proportion des
 - Fig. 4. — Diagramme du système Pb- Ag (alliages riches en plomb)
 - produits à l’état solide et à l’état liquide est donnée par le rapport des horizontales iM.et MN, #M ayant trait à la phase liquide et MN à la masse solide. Donc plus le point Q (composition initiale de l’alliage) est près de l’origine, moins il y a de phase liquide ; plus on se rapproche de l’eutectique, plus la partie liquide est importante. On voit aussi que l’on a intérêt à faire le pattinsonnage à une température aussi près qu possible de la température de fusion de l’eutectique, car la quantité de plomb que l’on sépare est plus importante (la droite MN croît) et la teneur en Ag de la partie liquide donnée par N augmente. On
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 - pêche le plomb ou l’on soutire l’alliage fondu. En pratique, cependant, les cristaux de plomb entraînent du liquide. On agite (courant de vapeur et procédés mécaniques). On fait un enrichissement par d/3 (1/3 liquide, 2/3 plomb) ou par 1/8 (1/8 liquide, 7/8 plomb) ou par une combinaison des deux systèmes. C’est en faisant varier la température t que l’on est maître de ces pro-
 - portions^ = j ou jJ.
 - Dans la désargentation par le zinc, il vient se former à la surface une croûte d’un alliage Pb-Ag-Zn qui est donc moins fusible que le plomb d’œuvre. On ne connaît pas encore le diagramme de ce système ternaire Pb-Ag-Zn. Il serait cependant fort intéressant de connaître les propriétés de ces alliages et de les rapprocher des produits obtenus dans l’industrie. On pourrait sans doute améliorer la conduite de l’opération.
 - Fusibilité des scories et des laitiers.
 - De très nombreux et importants travaux ont été effectués sur ce sujet; nous nous contenterons de les rappeler :
 - Sans parler des études de Sefstrom (1831), Berthier (1848), Percy, Bischof, Plattner (1840), nous citerons les belles recherches d’Akerman, parues dans le Stahl und Eisen, en 1886 (page 221 et 387, et en 1890, page 424) ; de Gredt (Stahl und Eisen, en 1889, page 756); de Grenet (Bulletin de la Société d'Encouragement, 1898), et surtout le travail de Boudouard (Revue de Métallurgie, 1905, page 441) qui a étudié les courbes de fusibilité des silicates et aluminates de chaux (point de fusion de la silice
 - I 830 degrés) et le diagramme ternaire silice-chaux-alumine. D’autre part, Hoffmann (Trans. ofthe Americ. Inst, of Min. Engin. ,
 - septembre 1899) a étudié les scories formées de SiO2, FeO,„CaO.
 - II a tracé un diagramme et a obtenu, pour des proportions déterminées, un point d’affaissement à 1 030 degrés. C’est le point le plus bas et l’on pourrait être tenté d’utiliser une telle scorie en pratique. On est arrêté alors par une autre considération, c’est la viscosité, laquelle augmente, dans une certaine proportion, avec la teneur en silice. Or la composition qui correspond au point 1030 degrés est justement trop siliceuse. Toutes
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 - les scories industrielles des fours à cuivre correspondent à un plateau du diagramme qui est à environ 1150 degrés (1).
 - Fusibilité et constitution des mattes.
 - Les travaux sur la fusibilité et la constitution des mattes sont plus récents.
 - Les mattes sont des sulfures plus ou moins complexes et l’on a tout d’abord étudié les diagrammes de fusibilité des produits binaires, soit en partant de deux sulfures, soit en partant d’un sulfure et d’un métal.
 - Dans cette voie, il faut rappeler les beaux travaux de MM. Henry Le Chatelier et Ziegler sur le fer et le sulfure de fer.
 - Voici les systèmes déjà étudiés :
 - Système PbS — Cu2S, étudié par Friedrich. Un eutectique à 52 0/0 PbS ;
 - Système FeS — Cu2S, étudié par Rontgen; très complexe, trois maxima, un eutectique ; et par Hofmann, résultats plus simples. Il y a contradiction. L’étude a été reprise par Bavkoff et Troutneff ;
 - Système PbS — FeS, étudié par Weidmann. Un eutectique à 70 0/0 PbS;
 - Système Ag2S — Cu2S, étudié par Friedrich. Une solution solide ;
 - Système Ag2S — PbS, étudié par Friedrich. Un eutectique à 23 0/0 PbS ;
 - Système ZnS — Ag2S, étudié par Friedrich. Un eutectique à 3 0/0ZnSj;
 - Système ZnS— Cu2S, étudié par Friedrich. Un eutectique à 3 0/0 ZnS ;
 - Système ZnS — FeS, étudié par Friedrich. Un eutectique à 5 0/0 ZnS;
 - Système ZnS — PbS, étudié par Friedrich. Un eutectique à 3 0/0 ZnS.
 - (1) Dans le livre de M. de Yenancourt sur le Water-jacket à cuivre on trouvera de nombreux et précieux renseignements sur les scories.
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 - D’autre part Baykoff et Troutneff se sont proposé d’étudier le système ternaire Cu — Fe — S qui constitue la base de toutes les mattes de la métallurgie du cuivre. Iis ont adopté la représentation graphique utilisée par M. Charpy : un triangle équilatéral, dont les sommets correspondent aux produits considérés ; la composition d’un alliage quelconque de ce triangle est donnée par les longueurs des perpendiculaires abaissées de ce point sur les trois côtés, chacune correspondant au produit opposé au côté considéré. Les auteurs ont d’abord indiqué que, les mattes étant des produits liquides, il faut exclure toutes les parties du dia-
 - Fig. 5. — Diagramme du système Ternaire Fe - Cu - S. ( Baïkoff-Troutrieff J
 - gramme où le système est partiellement gazeux, par conséquent tout ce qui est au-dessus de la droite joignant les composés Cu2S, FeS. Pour des produits plus riches en soufre, il y a décomposition des sulfures. On a donc le domaine A, D, E, G à étudier (fig. 5).
 - Il faut d’abord voir la constitution des systèmes binaires correspondant aux côtés de ce quadrilatère ;
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- - i
 - 1° Côté AC. — Système CuFe, étudié par Stead (1) et Sahmen (2), miscibilité parfaite à l’état liquide, deux solutions solides aux extrémités (fig. 6);
 - 2° Côté EC. — Système Gu — Cu1 2 3 * 5S, étudié par Iieyn et Bauer (3); partie non miscible (partie horizontale) (fig. 7) ;
 - 3° Côté AD. — Système Fe — FeS, étudié par Le Chatelieret
 - 1500° -
 - 1200°
 - F m%
 - Cu ioo fo
 - Fig. 6. — Diagramme Fe - Cu (Sahmen).
 - Ziegler (4), pour la structure ; puis par Tammann et Treitschke (5), partie non miscible. Quelques points non déterminés (fig. 8);
 - 4° Côté DF. — Système Cu2S — FeS, déjà cité, qui a été repris par Baykoff et Troutneff (6) (fig. 9).
 - Ceux-ci ont trouvé une solution solide avec minimum de fu-
 - (1) Engineering, 1901, p. 851
 - (2) Zeitschrift Anorg. Chemie, 1908, p. 9.
 - (3) Métallurgie, 1906, p. 73.
 - <(4j Bulletin de la Société d'Encouragement, 1902.
 - (5) Zeitsch. Anorg. Chemie.
 - (6) Revue de Métallurgie, 1909, p. 526.
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 - sibilité et trois transformations successives dont les deux premières se font sans dégagement de chaleur :
 - 1065“
 - Fig. 7. — Diagramme Cu.- Ça2S (Heyn et Bauer)
 - La première se fait dans les solutions jusqu’à 20 0/0 de FeS. C’est une transformation de la forme cubique à la forme rhom-boëdrique ;
 - _l --------!
 - Fig. 8. — Diagramme FeS - Fe . (Tammann et Treitschke)
 - La deuxième, dans les produits de 65 à 85 0/0 de Cu2S consiste dans une apparition de cuivre avec brusque changement
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 - de volume (on peut avoir des ruptures de creuset). Elle se traduit par l’équation :
 - Solution solide Cu2S — FeS = Cu + sol. solide [GuS — Cu2S — FeS] et elle correspond au phénomène connu sous le nom de mousse de cuivre ;
 - La troisième, qui est visible au thermomètre, a lieu dans les produits contenant moins de 69 0/0 de Cu2S et correspond à
 - Fig. 9. — Diagramme FeS-CudS. (Baïkoff et Troutneff )
 - l’équation : Solution solide Cu2S — FeS = CuFeS2 + sol. solide Cu—Cu2S—FeS.
 - Il apparaît des aiguilles jaunes du composé CuFeS2;
 - 5° Baykoff et Troutneff ont étudié la ligne transversale qui correspond au système FeS — Gu. Elle présentait un intérêt tout spécial au point de vue du déplacement du soufre. En effet, nous avons dit que l’on admettait généralement le déplacement du soufre de FeS par le cuivre, c’est-à-dire la réaction :
 - FeS + 2Cu = Cu2S + Fe.
 - Or Allan Gibb et Philip ont trouvé la réaction inverse :
 - Cu2S + Fe = FeS + 2Cu.
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 - Baykofï et Troutneff ont montré que la réaction était réversible, parce que, en parlant de l’un ou de l’autre des mélanges; (Cu2S + Fe ou FeS 4- 2Gu), ils arrivaient au même résultat.
 - L’étude détaillée du diagramme du système binaire : FeS — Gu leur a montré l’existence de cristaux mixtes : FeS — Cu2S — Fe,, jusqu’à 25 0/0 Gu (fig. 40)..
 - io j>fr
 - Fig. 10. — Diagramme Fe S - Cu -(Baïkoff et Troutneff J
 - D’autre part, pour la ligne au-dessous, formation d’une solution solide Gu2S — FeS.
 - La ligne BD correspond au dépôt de fer (BG au fer pur, GD à un alliage fer cuivre).
 - La ligne inférieure a un eutectique : cristaux mixtes, Gu2S — FeS — cristaux mixtes C.u — Fe.
 - Au delà du point D on a deux couches :
 - DE correspond à un dépôt riche en fer contenant du cuivre;
 - EF correspond à un dépôt riche en cuivre renfermant un peu de fer ;
 - EK correspond à la formation de sulfures.
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- - — m —
 - D’après les auteurs, des phénomènes pratiques correspondent à cette partie au diagramme : DE, à la formation des loups; EF, à la formation desbottoms; EK, à la formation de la matte mince.
 - Enfin, il faut bien noter que, sur le diagramme ternaire, DD'EE' correspond à toutes les mattes possibles; le domaine AA'CC à tous les systèmes Gu + Fe + Cu2S + Fe2S contenant des métaux libres en excès (partie droite, cuivres bruts). Dans le domaine A'D'E'C', il y a toujours deux couches.
 - Les auteurs poursuivent d’ailleurs leurs recherches.
 - Observations sur les mattes industrielles.
 - Fulton et Goodner (1) ont donné un mémoire très important sur la constitution des mattes industrielles. Ils sont arrivés aux conclusions suivantes; les constituants des mattes sont :
 - 1° Une solution solide Cu2S — FeS qui peut contenir de zéro à 33 0/0 de FeS ;
 - 2° Une solution solide FeS — Cu2S ne pouvant pas contenir plus de 5 0/0 de Cu2S.
 - Ges deux solutions 1 et 2 peuvent donner un eutectique ;
 - 3° Du cuivre métallique ;
 - 4° Du fer métallique;
 - 5° Le ZnS pur;
 - 6° Le PbS pur;
 - 7° Un eutectique PbS — Cu2S à 51 0/0 de Cu2S ;.
 - 8° Enfin de la scorie cristallisée.
 - Les auteùrs ont de plus établi partiellement la relation entre la constitution et la composition chimique. C’est là un point capital, puisque l’examen micrographique, se substituant à l’analyse chimique, permettra de multiplier les observations et apportera par conséquent beaucoup plus de sécurité dans les opérations métallurgiques; il ne faut pas omettre que, dans l’état actuel de la question, un examen au microscope ne demande pas un quart d’heure; dans un atelier bien outillé, on peut polir, attaquer et examiner simultanément dix à quinze échantillons par demi-heure.
 - (1) Transactions of the Am. Inst, of Mg. Eng., 1908. Revue de Métallurgie, juin 1910, page 370.
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 - En résumé, les recherches théoriques qui ont été faites sur les réactions ou les produits ayant trait aux métallurgies autres que la sidérurgie peuvent déjà servir de guide dans un très grand nombre d’opérations.
 - 11 est bien à souhaiter qu’elles se multiplient et qu’elles forment ainsi bientôt un ensemble aussi important, un guide aussi sûr que celui constitué actuellement par les recherches sur les aciers et leurs traitements.
 - Nous nous emploierons de notre mieux à compléter quelques-uns de ces travaux et déjà les questions de réduction des oxydes, d’examen micrographique des mattes et des scories font l’objet de travaux effectués par nos élèves au laboratoire attaché à la Chaire de Métallurgie du Conservatoire National des Arts et Métiers.
 - III
 - PROGRÈS DE LA MÉTALLURGIE DU CUIVRE SON ÉTAT ACTUEL EN FRANCE (1)
 - Méthodes de la métallurgie du cuivre.
 - Les méthodes utilisées dans la métallurgie du cuivre peuvent se résumer comme suit :
 - 1° Fusion au water-jacket ou au réverbère *pour concentration avec ou sans grillage préalable et rôtissage au réverbère.
 - Nous avons indiqué précédemment le principe de cette méthode, nous n’avons pas à y revenir ;
 - 2° Fusion au water-jacket et passage au convertisseur.
 - Cette méthode consiste dans l’obtention au water-jacket d’une matte qui peut contenir 35-45 0/Q de cuivre ou parfois des teneurs beaucoup plus élevées, jusqu’à 60 et 70 0/0. Cette matte
 - (1) Voir les documents statistiques à la fin du mémoire,
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- - — 553 -
 - fondue est immédiatement passée au convertisseur. On sait que les réactions caractéristiques de ce procédé sont :
 - a) Oxydation et scorification du fer ;
 - b) Oxydation partielle du cuivre;
 - c) Réaction de l’oxyde sur le sulfure qui conduit au cuivre
 - brut : ^
 - 2 GuO -f Cu2S = 4 Cu H- SO2.
 - D’ailleurs, ce procédé a été étudié ici en détails par M. Jannet-taz (Bulletin de la Société, 1900, II, 28 et 1901, I, 268) ;
 - 3° Lavage oxydant et 'précipitation du cuivre (cémentation) par le fer.
 - Pour les minerais' très pauvres, ces méthodes sont presque exclusivement employées en Espagne (province de Huelva), et en Portugal (province d’Alemtejo) pour les pyrites renfermant 1 à 3 0/0 de cuivre.
 - La méthode par grillage et réduction n’est pas utilisée.
 - Généralement, les minerais oxydés sont passés au water-jac-ket avec les minerais sulfurés;
 - 4Électrométallurgie. Les essais d’obtention de mattes au four électrique ont été décrits ici même par M. Yattier. Je [rappellerai seulement qu’en partant d’un minerai à 7 0/0 de cuivre on a obtenu dans les essais une matte à 48 0/0 et une scorie à 0,1 0/0 de cuivre.
 - Il est bien entendu que les cuivres ainsi préparés sont impurs. On les purifie par fusion oxydante au réverbère (perchage) et ensuite par affinage électrolytique, lequel ne se pratique pas directement sur le cuivre du sélecteur qui renferme trop d’oxy-dule de cuivre.
 - Progrès récents dans la métallurgie du cuivre.
 - Ces progrès sont de six sortes :
 - 1° Progrès dans le grillage. Nous les étudierons à propos de la métallurgie du plomb où ils se sont plus généralisés;
 - 2° Utilisation de la fusion pyritique, lorsque le minerai le Bu ix. 36
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 - permet, ou de la fusion semi-pyritique. Nous avons indiqué plus-haut le principe de ces méthodes et leur emploi ;
 - 3° Généralisation de l’emploi des grands water-jackets et progrès dans leur construction et leur utilisation ;
 - 4° Extension de la méthode du convertisseur et perfectionnements apportés dans ces appareils ;
 - 5° Utilisation de fours réverbère de grande capacité et application à leur chauffage des gazogènes modernes ;
 - 6° Généralisai ion de l’affinage par électrolyse, et emploi de cette méthode pour les produits ouvrés.
 - Progrès des water-jackets.
 - Le plus grand progrès réside dans la généralisation du water-jacket rectangulaire dans les exploitations un peu importantes. On peut dire que le water-jacket circulaire est réservé actuellement aux petites usines.
 - Les avantages du water-jacket rectangulaire, qui sont bien connus, peuvent se résumer dans une augmentation de la production et dans une plus grande régularité de la marche.
 - Ges water-jackets atteignent souvent des dimensions extraordinaires, et rien, a priori, ne semble limiter leur longueur, si ce n’est, dans une certaine limite, la régularité dans la descente des charges.
 - Nous décrirons plus loin un de ces water-jackets qui existe en France, mais nous donnerons de suite quelques exemples types de ces appareils.
 - Dans sa très intéressante communication sur la Métallurgie du cuivre aux Etats-Unis, M. Glaizot (1905, t. II, p. 30) disait que la section de ces fours atteignait parfois 1 m x 0,50 m.
 - On peüt citer les usines de Garfîeld, près de Sait Lake City, qui emploient un minerai contenant en moyenne 4 0/0 de cuivre. Elles possèdent quatre water-jackets de 6 m X 1,20 m aux tuyères, le vent est soufflé à une pression de 120 gr. par centimètre carré, et la hauteur de charge est de 3 m. „
 - L’un de ces fours marche en fusion semi-pyritique et traite 350 à 370 t de minerai par vingt-quatre heures en consommant 8 0/0 de coke.
 - Ce four produit une matte à 20-25 0/0 de cuivre qui est ajoutée
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- - à la charge d’un autre water-jucket : celui-ci a- une production journalière de 500 t, donne une matte à 40 0/0 et consomme 8 0/0 de coke. Les scories des water-jackets renferment seulement 0,35 0/0 de cuivre.
 - Les fours de l'Anaconda sont utilisés pour la fusion semi-pyri-tique ; deux fours ont 15,30 m de longueur et le troisième 25,10 m avec une largeur de 1,40 m. Les minerais traités sont très variables; ils renferment depuis 1 jusqu’à 9 0/0 de cuivre avec parfois 20 0/0 de zinc.
 - Avec une consommation de 11 0/0 de coke on obtient une matte à 45 0/0 de cuivre et une scorie ayant pour composition : SiO2 = 41 0/0, GaO = 30 0/0, FeO = 17 0/0, Gu = 0,3.
 - 'D’ailleurs, des progrès très importants ont été faits dans la construction de ces appareils. On les trouvera décrits dans une excellente monographie, dédiée à notre ancien Président M. Cou-riot, et que vient de publier M. de Yenancourt, Ingénieur des Arts et Manufactures (1). ,
 - On ne saurait trop recommander la lecture de cet ouvrage non seulement aux Ingénieurs qui s’occupent de la métallurgie du cuivre et du plomb, mais aussi à tous les métallurgistes. Ils y puiseront des renseignements extrêmement précieux sur la construction des fours, sur les scories et leur fusibilité, etc.
 - Nous passerons très brièvement en revue les progrès effectués dans les water-jackets :
 - 1° La substitution de l’avant-creuset au creuset. Cette question n’est point sans soulever encore quelques controverses.'Si l’avant-creuset permet de se mettre à l’abri d’accidents, notamment des loups, il présente l’inconvénient de mettre la matte et la scorie à une température plus basse que celle du creuset et la séparation peut se moins bien faire. Nous verrons plus loin comment une usine française a tourné cette difficulté. Cependant l’avant-creuset s’est généralisé : on le 'construit presque toujours circulaire, souvent de 5 m de diamètre;
 - 2° L’amélioration dans la construction des jackets.
 - La fonte tend de plus en plus à disparaître. On construit les jackets en tôle d’acier que l’on soude au chalumeau oxyacétylé-nique ou oxhydrique ;
 - 3° Une meilleure utilisation de l’eau de refroidissement. Au
 - (1) Le Water-Jacquet à cuivre, par de Venancourt. MM. Dunod et E. Pinat, éditeurs. *
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- - lieu de laisser Peau s’échauffer à 70-80 degrés, on va jusqu’à son ébullition : l’eau sort à l’état de vapeur et on lui a ainsi fait absorber la quantité de chaleur correspondant à la vaporisation, d’où économie.
 - 4° Le soufflage du four à l’air 'chaud. Cette méthode tend à se généraliser en Amérique et l’on commence à s’en préoccuper en Europe, surtout en Allemagne. Plusieurs moyens sont proposés pour opérer économiquement ce réchauffage.
 - Remarquons tout d’abord q-u’il n’est pas possible d’opérer ici comme on l’a fait en sidérurgie pour le chauffage de l’air des hauts fourneaux. En effet, les gaz qui sortent du water-jacket sont relativement pauvres en oxyde de carbone (on verra plus loin les essais faits pour utiliser ces gaz).
 - On est donc conduit à chauffer l’air au moyen de combustibles peu coûLeux ou en plaçant les tuyaux dans le four.
 - Ces appareils rappellent généralement ceux qui ont été utilisés au début de. cette question pour le haut fourneau, tels que ceux uu système Calder. Parmi les plus employés, il faut citer l’appareil Grioux, constitué par une série de tuyaux en tôle d’acier placés à l’intérieur du four à la périphérie, et, dans sa portion élevée, au-dessus des portes de chargement. Ces tubes sont de section ovale pour augmenter l’absorption de la chaleur. Voici les résultats qui auraient été obtenus aux fonderies de l’United Verde Works à Jerome (Arizona) (la durée des .essais a été de trois ans).
 - Économie de combustible jusqu’à 30 0/0 ;
 - Fusion de charges plus siliceuse; augmentation de SiO2 2 — 4 0/0 ;
 - Température du vent: 225-280 degrés.
 - Nous citerons l’appareil Bretherton qui est formé d’une grande boite métallique où circule l’air ; cette boîte est traversée verticalement par un grand nombre de tubes métalliques de faible diamètre dans lesquels passent les produits de la combustion d’un charbon pauvre.
 - Un autre système consiste à mettre une partie de la jacket en marche au vent et le plus souvent on la divise en deux sections verticales : l’une, celle en contact avec le four, en marche à l’eau ; l’autre, celle située en avant, en marche à l’air. Celui-ci s'échauffe ainsi par contact avec l’eau avant de gagner les tuyères.
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 - Parfois, on profite de la chaleur s’échappant de la jacket pour échauffer l’air.
 - Enfin une dernière disposition, sur laquelle il est intéressant d’insister, est l’utilisation des scories pour échauffer l’air. On sait que, lorsqu’on établit le bilan calorifique d’un four à cuve, la quantité de chaleur emportée par les scories joue un rôle qui n’est point négligeable. On a pensé utiliser cette chaleur des scories pour échauffer l’air : oh s'en préoccupe notamment en Allemagne dans la métallurgie du plomb. D'ailleurs, divers dispositifs ont été proposés; on a essayé de couler la scorie dans des carneaux entourés de chambres où circule l’air ; on a songé aussi à faire circuler les wagonnets renfermant les scories dans des tunnels où l’air peut s’échauffer ;
 - 5° L’emploi de mélangeur pour mattes. On peut citer l’appareil utilisé aux fonderies de Gfranby (Colombie britannique) : il tient du mélangeur à fonte actif et peut contenir 25 t de mattes.
 - Il reçoit les fontes des différents water-jackets et permet ainsi « de les homogénéiser avant leur passage aux convertisseurs;
 - 6° Enfin on cherche à utiliser les gaz des fours à cuve, bien que leur puissance calorifique soit très faible (550 à 700 calories). A Krieghütte (Mansfeld), on emploie ces gaz pour la production de la force motrice; mais on est obligé à une très forte compression et l’on a une batterie de gazogènes qui permet, s’il est nécessaire, de mélanger au gaz des fours un gaz plus riche.
 - Il faut encore signaler les essais de Garretson, qui a construit un four à cuve dans lequel on opère en une seule opération, la fusion pour mattes et leur transformation en cuivre brut. Ce four pbssède un creuset très profond, dans lequel se trouvent placées des tuyères qui entrent profondément dans le four et agissent sur les mattes qui se rassemblent dans ce- creuset.
 - Il existe toujours, bien entendu, les tuyères ordinaires.
 - Semple (1) a travaillé avec un de ces fours ayant 16 tuyères ordinaires et 24 tuyères pour la conversion. On a soin d’alimenter le creuset en Silice au moment de la conversion. La consommation de combustible s’élevait à 3 0/0. '
 - \ (1) Engin, and Min. Journal, 1909, p. 1266,( ’
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 - Progrès des convertisseurs.
 - On ne saurait parler de l’emploi des convertisseurs; en fonderie de cuivre sans évoquer le‘nom de notre éminent Collègue M. Paul David. La méthode qu’il a créée aux usines d’Eguilles s’est rapidement répandue dans le monde entier ; elle a pris une extension remarquable aux États-Unis.
 - Les appareils se sont modifiés, on les a adaptés surtout à des productions plus importantes.
 - On sait que la forme originelle du convertisseur était un cylindre à axe horizontal. En Amérique, on a créé un type vertical dit convertisseur Parrot, qui rappelle beaucoup les appareils Bessemer-Thomas. On tend de plus en plus à les abandonner, ainsi que Pavait déjà fait remarquer M. Glaizot. Le convertisseur Bisbee, qui est le plus employé, a la même forme que l’appareil » David, mais il a une capacité beaucoup plus élevée.
 - C’est ainsi qu’aux usines de Grandy les convertisseurs ont une longueur de 2,20 m et un diamètre de 1,80 m.
 - Sur l’une des faces se trouve une roue dentée qui engrène une crémaillère mue hydrauliquement. Le four est garni d’une couche de briques de 0,20 m et d’un pisé siliceux.(90 0/0 quartz, 10 0/0 argile).
 - Enfin, nous verrons plus loin que les usines d’Eguilles (Vaucluse) emploient des convertisseurs sphériques qui fonctionnaient autrefois pour la méthode dite du bottom et qui maintenant donnent d’excellents résultats , en marche simple au convertisseur.
 - Différents essais faits au convertisseur ont donné des résultats qui méritent d’être signalés ; on traite des minerais dê cuivre à teneur en zinc trop élevée (on[sait que le zinc nuit à la fusibilité de la scorie comme à celle de la matte) de façon fort originale; on les passe d’abord au convertisseur, en ayant soin de mettre dans cet appareil un lit de coke enflammé ; on volatilise. ainsi le: zinc que l’on recueille sous forme d’oxyde ; on passe ensuite le produit du convertisseur au four à matteSi
 - D’autre part, d’après.,Kmudson (1), on peut espérer la fusion au convertisseur de pyrites siliceuses renfermant 6 1/2 0/0 de
 - (1) Engin, and Min. Journal, 1909, p. 1010.
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 - cuivre et obtenir directement une matte à 50 0/0 que l’on traite dans un autre convertisseur pour cuivre brut. On opère avec, des appareils de 20 t. D’ailleurs Bergstrôm (2) a fait des essais dans la même voie et a obtenu d’excellents résultats avec des minerais à 3,55 0/0 de cui /re et 24 0/0 de soufre.
 - Enfin, Westinghouse a proposé de traiter au convertisseur basique les minerais peu siliceux et les mattes, et cela sans addition de silice. On obtient alors un mélange Fe203 — FeS. Mais, comme l’a fait remarquer Schreyer (3), ce mélange fond seulement à 1 300 degrés et l’opération paraît difficile à mettre en pratique.
 - Progrès des fours à réverbère*
 - Ces fours sont utilisés soit pour la fusion des mattes (cas de charges trop poussiéreuses), soit pour le rôtissage, soit enfin pour l’affinage.
 - Les prôgrès à noter dans la construction des fours à réverbère sont de deux sortes :
 - Augmentation de la capacité ;
 - Amélioration du chauffage.
 - Le meilleur exemple que l’on puisse citer d’une fonderie dans laquelle ces progrès aient joué un rôle important paraît être celui des usines de Great-Falls. Les fours fondent 150 t de minerai par vingt-quatre heures en consommant 75 t de charbon et en produisant une matte à 50 0/0 de cuivre. La sole des fours a 12,75 m sur 4,75 m. Il y a six gazogènes par four.-Les chambres de récupération ont les dimensions suivantes :
 - Régénérateurs à air : hauteur 4,10 m, longueur 1,40 m, largeur 2,60 m; surface 454 m. i
 - Régénérateurs à gaz : hauteur 4,10 m, longueur 1,40 m, largeur 2,15 m; surface 3,90 m.
 - A la Washoe Copper, à Anaconda, se trouve la plus grande installation de fours à réverbère. Elle comprend 14 fours de 6,10 m et 15,25 m, ?
 - Plus récemment, à Anaconda, on a monté des fours, ayant une longueur de 31 m et même de 34 m, et une largeur de 5,800 m.
 - (2) Métallurgie, 1910, p, 24. <3) Métallurgie, 1909, p. 190.
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 - La surface de grille est de 10,4 m2. On consomme 52,6 t par vingt-quatre heures et l’on traite, pendant le même temps, 250 à 300 t de minerais. Les charges sont de 14 t de minerais chauds ; elles se font toutes les 80 minutes. Les coulées de mattes sont de 6 à 7 t et celles de scories de 30 à 35 t ; elles ont lieu toutes les trois ou quatre heures. Enfin on utilise les gaz perdus pour la production de force motrice; on obtient ainsi 600 ch.
 - En donnant ces renseignements, M. Péters (1) indique les tendances intéressantes de la marche des fours à réverbère; il insiste notamment sur le chargement avec des minerais chauds sortant directement des fours de grillage ; dans certaines usines, on chauffe même les minerais qui peuvent se passer de grillage en les mélangeant avec les minerais qui doivent subir cette opération. Pour augmenter le rendement, on a soin de ne pas vider entièrement le four à la coulée, de façon que le minerai chaud vienne en contact avec le bain liquide.
 - On obtient ainsi une température beaucoup plus régulière et élevée.
 - M. Offerhaus (2) a donné une fort intéressante étude sur la marche de ces fours d’Anaconda du dernier modèle. Nous renvoyons à son mémoire, dans lequel on trouvera les données sur les matières premières, les produits sortant du four, mattes, scories, etc. Notons que la température atteint 1 500 degrés au-dessus du pont et les gaz qui s’échappent du four ont 950 degrés.
 - Méthode du Réacteur.
 - t
 - Cette méthode qui découle des brevets Thofelirn et Saint-Seine consiste essentiellement à insuffler simultanément et aù même point de la surface d’un bain métallique un mélange oxydant et scorifiant formé d’air, de vapeur surchauffée et de silice. On produit ainsi simultanément l’oxydation et la scorification. L’insufflation a lieu par dés tuyères et l’on voit qu’ici la scorification se fait par les matières introduites dans le four et non aux dépens du revêtement, comme dans la marche au convertisseur. De plus, les produits d’oxydation et de scorification ne se mélangent pas à la masse du bain ; ils sont écartés, au fur et
 - (1) Engineering and Mining Journal LXXXV 1908. 1189 et 1234 (2; Métallurgie, II, 1905, p. 63. o
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 - à mesure de leur production, par l’effet du jet des tuyères et s’accumulent vers les parois du four. Le jet agit donc sur un bain constamment renouvelé.
 - Voici la disposition de principe de l’appareil :
 - La figure 11 est une coupe transversale d’un four à réverbère pour la mise en pratique du procédé.
 - La figure 12 est un plan du four.
 - La figure 13 est une section longitudinale.
 - La figure 15 est une vue partielle en élévation de la trémie ou boîte à sable et de la tuyère d’insufflation d’air et de vapeur.
 - La figure 16 est une vue en plan, partiellement en coupe, des tuyères.
 - La figure 14 est une vue sectionnelle en plan du registre permettant de régler la quantité de sable entraîné.
 - Le four à réverbère est un four ordinaire dans lequel on a adopté un dispositif spécial permettant l’insufflation simultanée d’un mélange de vapeur surchauffée, d'air et de sable. La vapeur arrive par un tuyau a, passe par un serpentin b disposé dans le carneau de fumée c où il est chauffé et se rend.de là par le tuyau flexible d, aux tuyères e.
 - Celles-ci (fig. 45 et 46) présentent des orifices qui peuvent être plus ou moins ouverts par une douille f pour régler la quantité d’air à envoyer dans le four. La quantité de vapeur est réglée par le pointeau g.
 - Le sable qui fournit la silice voulue pour la scorification est placé dans une trémie ou boîte h (fig. 45) boulonnée sur deux fers à T des montants verticaux servant d’armature au four. Cette trémie est terminée par un tuyau i qui débouche à l’aplomb et très près des orifices d’entrée d’air" de la tuyère. Un registre j (fig. 44), disposé sur le tuyau i permet de régler la quantité de sable qui tombe par ce tuyau et qui est aspiré dans les orifices de la tuyère par l’insufflation de vapeur.
 - Les tuyères reposent du côté extérieur sur des tiges métalliques k (fg. 4%), montées sur les fers à T de l’armature du four, et du côté intérieur sur des briques réfractaires. En baissant les tiges k et en enlevant des briques on peut régler la position des tuyères en hauteur, tout en conservant leur inclinaison. Le bout des tuyères soumis à l’action de la chaleur du four est facilement amovible par un joint à baïonnette, comme on le voit à la figure 16. ...
 - Pour faire bien comprendre le fonctionnement du procédé,
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- - Fig. 11. — Four à réverbère avec réacteur
 - Fig. 13
 - Four à réverbère d_ avec
 - réacteur
 - Coupe en travers
 - Fig. 15
 - Plan
 - Courtier &C?
 - Fig. 11 à 16. — Réacteur et son utilisation
 - o*
 - O*
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- - voici une description sommaire du traitement, appliqué à lai conversion des mattes de cuivre en cuivre métallique et au: raffinage des cuivres noirs.
 - 1° Traitement des mattes de cuivre : .
 - Considérons une matte type,,de 33 0/0 de cuivre, 33 0/0 de fer, 33 0/0 de soufre, et 1 0/0 d’autres matières. On fond cette matte au réverbère, à moins qu’elle ne -soit fournie toute fondue par un cubilot, ou qu’elle soit fondue dans le réverbère même par la fusion d’un minerai. Une fois la matte fondue, on commence à souffler avec une addition assez forte de silice dans le jet d’air et de vapeur, quantité qui est réglée seulement par le degré de réaction produite sur le bain. Gomme nous avons dit plus haut, il se forme une zone de réaction presque entièrement dénudée de scories, en face des tuyères.. Dans cetté zone, l’oxydation est très active, le fer s'oxyde et se scorifie de suite au contact de la silice mise constamment en présence de l’oxyde formé, pour produire un silicate de fer très fusible qui, étant une scorie légère en comparaison de la densité du bain lui-même, nage à sa surface, et est repoussé au fur et à mesure du travail par l’action, mécanique du jet lui-même. Cette scorie couvre toute la surface du bain en dehors de la zone de réaction dominée par les tuyères, elle protège par sa simple présence las parois du réverbère contre la corrosion habituelle, et elle va s’accumuler vers la porte de travail où il est facile de l’enlever de temps en temps.
 - Comme la surface de la zone active est renouvelée constamment par l’action mécanique du jet même, toute la masse à traiter passe et repasse sous les tuyères pour subir leur action.
 - Après un temps relativement court de soufflage, dépendant de la. quantité de matte à traiter, de six' heures par exemple pour un bain de 50 t dans*un réverbère bien construit/la majeure partie du fer est oxydée et scorifiéq. En même temps, une notable partie du soufre contenu dans le minerai est transformée en acide sulfureux qui s’en va par la cheminée. La masse est arrivée à présent à l’état de matte blanche de près de 80 0/0 de cuivre.-A partir de ce moment, la quantité de sable siliceux est diminuée au minimum, ou encore appliquée par intermittence, pour sco-rifier le restant de fer contenu dans la masse en traitement^ pour'maintenir couverte la surface du bain en i dehors de Faction» des tuyères, par une faible couche de scories destinée à protéger les parois du réverbère et pour éviter Faction sur le bain» des
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- - m —
 - impuretés contenues dans la flamme du foyer, et encore pour mieux contrôler la vitesse de l’oxydation provenant des tuyères et du foyer. Pendant cette période du traitement, le soufre est brûlé et s’en va par la cheminée; l’antimoine, l’arsenic, le phosphore et autres matières analogues sont transformées en combinaisons volatiles par l’hydrogène de la vapeur employée, lesquelles brûlent* et s’en vont aussi. On obtient finalement un bain de cuivre métallique à un titre élevé de 99 0/0 environ que l’on peut de suite employer pour couler des anodes, ou, s’il ne contient pas de métaux précieux, le faire passer à l’affinage ordinaire pour en faire des lingots.
 - Si les mattes à traiter contiennent une proportion utile de métaux précieux, notamment de l’or, la quantité presque intégrale de ce métaï se trouve concentrée dans la première quantité de cuivre précipitée pendant le traitement et cette précipitation a lieu après que le bain est arrivé à l’état de matte blanche. Si alors on enlève à la cuillère le premier dixième ou huitième du cuivre précipité, on obtient dissoute dans cette quantité la presque totalité de l’or contenu primitivement dans la matte ;
 - '2°.Raffinage du cuivre noir :
 - Le cuivre noir contient en général environ 90 0/0 de cuivre, 6 0/0 de fer et 4 0/0 de soufre. Ces proportions sont généralement modifiées par une série d’impuretés, telles que l’arsenic, l’antimoine, le cobalt, etc., en dehors des métaux précieux que l’on rencontre souvent dans le cuivre,
 - On fond ce cuivre dans le réverbère même qui sert au traitement, à moins qu’on ne le verse tout fondu en sortant d’un autre four ; le jet des tuyères agit sur le bain fondu, d’abord avec une forte addition de silice pour scorifier le fer contenu et pour créer une couche de scories protectrices des parois du four.
 - Au fur et à mesure du départ du fer, la quantité de sable siliceux est diminuée et, pour maintenir la scorie bien liquide, on ajoute à la Silice une faible proportion de chaux. Quand il n’y a plus de fer et de soufre à enlever, les autres impuretés étant scorifiées ou volatilisées entre temps, on arrête le jet des tuyères que l’on retire du four, et l’on finit raffinage du cuivre' obtenu, comme d’habitude, par un perchage.
 - Cette méthode serait également applicable aux, mattes de nickel. , t. .'. . ' . \ , : ’<!. .. . y-:
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- - Le réacteur a fonctionné à Duffel, près d’Anvers, et, si nous sommes bien renseignés, il est en fonctionnement dans une usine française et en montage dans une autre. Il est utilisé déjà dans plusieurs usines, de l’Amérique du Sud.
 - Généralisation de l’affinage par électrolyse.
 - Cette question n’est point nouvelle, puisque la première usine qui s’en est occupée, la Mansfelder Gewerkschaft d’Eisleben, date de 1872. Mais il faut signaler l’importance acquise par cette méthode, qui, ainsi qu’on le sait, permet de séparer les métaux précieux. A d’exception d’une seule usine (les établissements Nichols en Amérique), on emploie partout le montage des électrodes en série.
 - Il faut signaler l’emploi au Mansfeld de l’électrolyse pour traiter les cuivres noirs argentifères.
 - Ce procédé fera, au cours de l’année 1911, l’objet d’une publication importante, donnant les résultats industriels obtenus. Voici le principe de la méthode quiaété élaborée par MM. Gün-ther et Franke au laboratoire du professeur Borchers à Aix-la-Chapelle. Depuis longtemps on s’est préoccupé de l’électrolyse des mattes en utilisant celles-ci comme anodes, ainsi qu’on le fait du cuivre impur. Il suffit de rappeler les recherches poursuivies dans ce but, de 1882 à 1885, à Stolberg.
 - Avec le nouveau procédé, on évite les difficultés en partant d’une matte contenant entre 72 et 80 0/0 de cuivre obtenu, par exemple, au convertisseur. L’électrolyte est constitué par une liqueur acide .de sulfate de cuivre et les cathodes sont fournies par des feuilles de cuivre pur. Le soufre se dépose à l’anode. Le courant à utiliser serait de 50 ampères, par mètre carré de surfaces de cathodes; on opère à une température de 50-60 degrés et le voltage se maintient au-dessous de 1 volt.
 - Le soufre est extrait des schlamms par un solvant et le résidu est traité pour métaux précieux.. Certains corps, comme le nickel, se dissolvent dans le bain sans se déposer à la cathode.
 - Les avantages de la méthode peuvent se. résumer ainsi :
 - Suppression du traitement de la matte et obtention directe du cuivre électrolytique;
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 - Suppression du dégagement gazeux qui se produit dans le traitement de la matte;
 - Obtention aisée du soufre sous une forme industrielle ; Réduction des pertes en métaux précieux et même en métaux ordinaires.
 - Marche en bottom.
 - On sait que les établissements d’Eguilles ont étudié, vers 1900, un convertisseur spécial, le sélecteur, qui permettait une marche en bottom, marche déjà utilisée au four à réverbère. Voici, en quelques mots, en quoi elle consistait : traitement de la matte dans un convertisseur sphérique, au début oxydation et scorification du fer, tout comme dans la marche au convertisseur.
 - A ce moment, on coule la scorie, nouvelle insufflation d'air : formation de cuivre, et de métaux précieux qui se rassemblent ctaOs le premier cuivre contenu. On rassemble ce bottom dans une poche spéciale située dans le flanc du convertisseur, poche, que l’on perce après décantation et on recueille ainsi le cuivre impur.
 - On continue ensuite l'opération pour arriver au cuivre brut. On a fondé de grands espoirs sur cette méthode : on pensait qu’en enlevant ainsi les impuretés du cuivré on obtiendrait un meilleur rendement dans l’affinage électrolytique et on produirait un métal plus régulier, encore qu’avec le cuivre impur; on disait que l’or se concentrant entièrement dans le bottom, la masse métallique à traiter était plus faible pour obtenir tout l’or contenu.
 - Nous pensons qu’il faut revenir sur cette opinion et que le sélecteur en tant qu’appareil donnant aisément la marche en ; bottom a vécu.
 - Les usines d’Eguilles ne l’utilisent plus ainsi et la raison en est dans ce qu’il faut toujours, quoi que l’on fasse, passer le cuivre à l’électrolyse, le bottom n’enlevant pas tous les métaux précieux et les avantages d’électrolyser un cuivre plus pur que celui obtenu dans la marche courante n’ont pas été assez nets pour que l’on puisse continuer à fonctionner en bottom. Il n’en
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 - est pas moins vrai que la forme sphérique du sélecteur correspond à un excellent convertisseur et c’est probablement ce qui survivra de cet essai élégant. 1
 - État actuel de la métallurgie du cuivre en France.
 - Les usines qui s’occupent du cuivre en France peuvent être classées en six groupes, à savoir :
 - 4° Les usines qui, recevant des minerais ou des mattes, les traitent pour cuivre;
 - 2° Les usines qui raffinent le cuivre ou ses alliages par électrolyse : l’une d’elles obtient directement des tubes (procédé Elmore) ;
 - 3° Les usines qui achètent du minerai de « corocoro » et en extraient le cuivre par une simple fusion scorifiante;
 - 4° Les usines qui traitent des résidus de fonderie de bronzes ou de laiton pour rassembler les parties métalliques éparses dans la masse. Ces usines utilisent de petits fours à manche ou des fours à réverbère ;
 - 5° Les usines qui, recevant le cuivre en cathodes wyre-barrs ou déchets, les transforment en produits forgés ou laminée (barres, fils, planches, bandes, etc.). Celles-là font également les alliages de cuivre susceptibles d’être lamines ou forgés, notamment les laitons;
 - 6° Les fonderies de bronzes et laitons, lesquelles utilisent généralement beaucoup plus de vieilles matières que de cuivre métallique.
 - Parmi ces usines, seules celles des deux premières catégories s’occupent vraiment de la métallurgie du cuivre.
 - Elles sont au nombre de. quatre :
 - La Société Française des Métaux, qui possède des usines métallurgiques à Givet (traitement des minerais), à Saint-Denis (électrolyse);
 - La Société de Biache-Saint-Waast, qui a ses usines à Biache-Saint-Waast (Pas-de-Calais) et ne traite que les mattes;
 - La Société des Cuivres de France, qui a ses usines à Eguilles, jprès de Sorgues (Vaucluse);
 - Enfin, la Société Électrométallurgique de Dives, qui <a ses usines à Dives (Calvados) et y produit par électrolyse des tubes de cuivre (procédé Elmore).
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 - Il faut ajouter deux ou trois usines de moindre importance qui font la récupération du cuivre et parfois de l’étain des déchets par voie électrolytique.
 - Les méthodes qui sont suivies en France dans la métallurgie du cuivre sont :
 - 1° La fusion semi-pyritique avec concentration et rôtissage au réverbère;
 - 2° La fusion pour mattes et le traitement au convertisseur.
 - Dans les deux cas, bien entendu, on raffine au réverbère et on achève l’affinage par l’élettrolyse, les minerais contenant des métaux précieux.
 - Water-Jackets utilisés.
 - Les water-jackets utilisés représentent bien les deux types actuellement en usage dans la métallurgie du cuivre.
 - Le type circulaire est en usage pour de petites productions.
 - On rencontre à Eguilles des water-jackets ayant un diamètre de 1,20 m aux tuyères et de 1,40 m au plancher de chargement; la hauteur utile est de 1,70 m. Iis possèdent six tuyères de 8 cm de diamètre. La pression du vent est de 30 à 35 cm d’eau obtenus avec ventilateur Root.
 - La partie en water-jacket est formée de six panneaux. La capacité de cet appareil est de 30 t en vingt-quatre heures.
 - A l’usine de Givet, il existe un water-jacket (1) tout à fait moderne (fi,g. 4 et 2, PI. 228) dont il nous paraît particulièrement intéressant de donner une description détaillée.
 - (1) Il a été présenté un modèle de water-jacket qui a figuré à l’Exposition de la Société des Ingénieurs Civils; ce modèle a été offert par la Société Française des Métaux, au Conservatoire National des Arts et Métiers, pour figurer dans la coilection métallurgique du Musée.
 - A ce sujet, nous demandons la permission d’indiquer le gros effort qui a été fait de ce côté par les Sociétés métallurgiques françaises. Lorsque nous avons été appelé dans la chaire de Métallurgie et Travail des Métaux au Conservatoire, une de nos préoccupations les plus importantes, avec la création des manipulations et des visites d’usines, a résidé dans la mise au point des collections ayant trait au cours, collections fort remarquables au point de vue historique, mais ne renfermant que peu de documents modernes. Avec l’autorisation du Directeur du Conservatoire, nous nous sommes adressés aux Sociétés métallurgiques qui ont bien voulu nous envoyer, les urnes, des reproductions de leurs récentes installations (Aciérie au creuset de Jacob Iloltzer, Presse utilisée à Firminy, Presse Harmet, four électrique Chaplet-Allevard, etc.), les autres des sommes d’argent, qui, avec de nouvelles souscriptions, vont nous permettre d’avoir une galerie de métallurgie tout à fait au point. C’est ainsi que viennent ?d’arriver la reproduction des hauts fourneaux modernes, avec chargeurs automatiques, épurateurs de gaz, etc., et que dans quelques mois, nous aurons la collection complète dés fours utilisés en électrosidérurgie. Peut-être, à ce momenC-là, demanderons-nous à la Société d’honorer le Musée d’une nouvelle visite. ,
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 - A partir d’un plancher supérieur, établi à 4,25 m au-dessus du sol de l’atelier, le water-jacket se compose :
 - D’un étalage constitué par des plaques de fonte;
 - D’une cuve rectangulaire constituée par six panneaux en tôle d’acier, dont quatre réunis deux à deux forment les longs côtés d’un rectangle et dont les deux autres forment les petits côtés.
 - Ces panneaux, supportés par des ferrures reliées au plancher, sont à double paroi; chacun est pourvu d’une arrivée d’eau située à la partie supérieure.
 - L’eau provenant d’un réservoir supérieur est dirigée par une tôle vers le bas du panneau; elle remonte le long de la paroi intérieure qu’elle refroidit, et sort par le haut du panneau pour se rendre par un tuyau dans un collecteur d’où elle s’échappe définitivement. Comme il importe que la circulation d’eau soit active et régulière, les tuyaux de départ débouchent à l’air libre dans le collecteur : le débit de l’eau est ainsi visible et peut être surveillé à chaque instant.
 - Les dimensions des panneaux sont les suivantes :
 - Panneaux des longs côtés : hauteur, 2,010 m; largeur, 1,25 m. Les deux faces latérales étant légèrement inclinées, les panneaux des bouts ont une forme trapézoïdale. '
 - Largeur en bas, 1 m; largeur en haut, 1,300 m; hauteur, 2,010 m.
 - La distance entre les deux parois est uniformément de 0,100 m.
 - En dessous de la cuve se trouvent les tuyères au nombre de quatorze, sept de chaque côté du four. Elles ont un orifice de. 0,100 m. Les tuyères sont réunies par une tubulure.comportant un registre de réglage à une conduite de vent entourant trois côtés du four. Il n’y a pas de tuyères sur les petits côtés.
 - En dessous des tuyères est le creuset. Celui-ci est formé par une enveloppe en fortes tôles raidies par des rails et par une plaque de fond en fonte.
 - L’intérieur de cette armature métallique est garni par des briques siliceuses pour les parois verticales. Pour le fond, une couche de brasque sur la plaque de fonte est recouverte de briques posées sur champ.
 - Les murs en briques sont à l’aplomb du panneau arrière et des panneaux latéraux de la cuve; à l’avant du four existe, un prolongement du creuset de 0,700 m de longueur, servant d’avant-creuset.
 - L’espace compris entre le creuset et la cuve, occupé en parlie Bull. 37
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 - par les tuyères, est rempli par une maçonnerie en briques, sans revêtement extérieur.
 - L’avant-creuset est recouvert par une voûte en briques au-dessus de laquelle se trouve une pièce en tôle — en forme de coussin — à circulation d’eau.
 - A l’extrémité de l’avant-creuset est la tuyère à scories, pièce1 en acier moulé à circulation d’eau.
 - A la partie inférieure du creuset, sur les côtés, sont des trous-' de coulée pour la coulée de la matte.
 - La plaque de fond est portée par six vérins à vis qui permettent, en cas d’accident au four, de séparer facilement le creuset de la cuve et de le remplacer par un autre creuset.
 - Au-dessus du plancher, une charpente métallique reçoit les portes de chargement, et une hotte communiquant par une surface en tôle à la cheminée sert à l’évacuation des fumées.
 - Les tuyères sont alimentées par ventilateurs Root donnant à chaque four 20000 m3' à l’heure..
 - La pression, mesurée aux tuyères, est de 0,75 à 0,85 m d’eau.
 - On a cherché ici à établir un water-jacket réunissant la plupart des perfectionnements récents, en limitant les dimensions au tonnage que l’on a à traiter et en mettant en pratique les améliorations qu’a fait trouver l’expérience.
 - La forme du creuset, qui est très différente de celle des water-jakets américains, nous semble présenter des avantages. Sa grande capacité permet de conserver sous la cuve une masse importante de matières à haute température qui constitue un réservoir et un volant de chaleur.
 - Sa forme allongée permet une bonne décantation de la scorie qui se débarrasse.suffisamment des particules de métal dans le trajet jusqu’à la tuyère de coulée pour n’en.contenir que, des quantités très faibles. c.
 - La disposition de la maçonnerie entourant les tuyères, maçonnerie non revêtue à l’extérieur, permet, en cas de dérangement du four par l’obstruction d’une ou plusieurs tuyères, de les dégager facilement en démolissant une partie de cette maçonnerie et en la reconstruisant en marche.
 - En résumé, le water-jacket de Givet représente bien le type du four moderne sans* avant-creuset., Il comporte même quelques dispositions spéciales fort intéressantes.
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 - Convertisseurs.
 - Les convertisseurs ne sont utilisés, en France, qu’aux usines d’Éguilles, où 'ils ont pris naissance, ainsi que nous l’avons déjà dit.
 - Les convertisseurs qui y sont actuellement en usage sont du
 - Fig. 17. — Convertisseur actuel d’Éguilles Vue de côté (partiellement en coupe)
 - type sphérique avec tuyères placées au fond. En somme, ce sont des sélecteurs dans lesquels on ne fait plus du tout usage de la poche spéciale pour le bottom, laquelle est complètement obstruée.
 - Leux petites modifications ont été apportées au. type primitif du sélecteur.
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- - Fig. 18 et 19. — Convertisseur actuel d’Éguilles
 - Vue de face et plan
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 - La commande qui permet de faire tourner l’appareil se faisait autrefois par roue dentée placée sur le côté ; cette manœuvre était ennuyeuse.
 - Elle se fait actuellement par une roue dentée qui occupe le plan diamétral de l’appareil : elle est très aisée (fig. 41 à 49).
 - D’autre part, à l’intérieur du convertisseur, on a fait près du bec de coulée une légère dépression dans le garnissage qui, de ce fait, n’est plus absolument sphérique. On obtient ainsi non seulement une augmentation de capacité, mais bien une véritable poche dans laquelle on amasse le métal avant la coulée, le convertisseur étant convenablement incliné.
 - Il s’ensuit une meilleure décantation et une séparation plus complète de la scorie.
 - Fours a réverbère.
 - Ils ne présentent rien de bien spécial. Nous donnerons cependant quelques renseignements sur celui utilisé à l’usine deGivet pour transformer la ma,tte en cuivre brut ou blistered à 98,5-99 0/0 de cuivre.
 - L’opération consiste en une fusion oxydante prolongée, pendant laquelle le fer et le soufre contenus dans la matte sont brûlés et éliminés, le fer à l’état de scorie, le soufre à l’état de SOL
 - Les fours ayant une surface de .sole de 19 m2 sont chauffés par une grille de 1,600 m2 sur = laquelle on brûle du charbon demi-gras à longue flamme ; il importe, en effet, .que la chaleur soit capable de fondre et d’entretenir liquide le bain jusqu’à l’extrémité opposée de la sole. .. ’
 - Le tirage est produit par une cheminée de 50 m de hauteur, au pied de laquelle sont disposées des chambres où se recueillent les poussières cuivreuses résultant de l’opération.
 - La sole est peu profonde, de manière que le bain se présente sous une faible épaisseur idans le but de favoriser l’oxydation.
 - Elle est composée de plaques en fonte reposant sur des fers à plancher, revêtues d’un lit dé briques* à plat, d’une couche de brasque et d’un lit de briques surœhamp. Le dessous des plaques de fonte est refroidi par un courant; d’air provoqué par une cheminée spéciale. si j/!'
 - Les parois verticales du four sont percées par des portes ; celle à la partie opposée à la grille est la porte de travail par
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 - laquelle on écume le bain; celles isut les notés latéraux:sont les portes d’enfournement; enfin, il y a <de chaque côté de la grille, et symétriquement, deux ouvertures étroites en forme de meurtrières, qui servent à donner accès à l’air destiné à produire l’oxydation.
 - Enfin, il nous paraît nécessaire d’indiquer que les fours d’affinage employés à Givet sont de grandes dimensions et ont une capacité de 15 t de cuivre fondu.
 - Marches d’opérations utilisées en France.
 - Nous étudierons d’abord la marche au water-jacket et au convertisseur, puis au water-jacket et au réverbère.
 - Marche au water-jacket et au convertisseur (usines d’Éguilles).
 - Les minerais employés sont extrêmement variables; les plus usités sont : les carbonates d’Australie à 11 0/0 "Gu, les pyrites de Huelva non grillées à.8 0/0 de cuivre, quelques mattes à faible teneur et, enfin, des scories et résidus de fonderie, même celles provenant de fondè'rie de laiton, lesquelles ont, comme l’on sait, l’inconvénient d’introduire au water-jacket du zinc et de rendre ainsi les scories moins fusibles.
 - On fait en sorte de composer le lit de fusion de façon à obtenir à la sortie du water-jacket (type rond) une inatte ayant pour composition :
 - Gu = 80-60 0/0 ; S .= 20-25 ; Fe = : 20-25 ;
 - et une scorie qui correspond à
 - SiO2 = 38-42 ; FeO = .40-45 ; APO3 = 8-10; Gu - 0,8.
 - tLa matte est ^directement passée aux convertisseurs.
 - Au moment de notre visite (1), les usines avaiént cinq conver-tisseurs dont un seul en marche.
 - Les quatre autres se trouvaient en démolition, en garnissage,, en séchage et au refroidissement. . . •
 - tl) Août 1910. " :; î': ‘! '
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- - Avec le convertisseur sphérique, une coulée se fait en une heure ou une heure et demie, suivant la composition de la matte. Un même appareil ne fait que six à huit coulées sans réparation. Le garnissage a une épaisseur de 0,30 m, il est formé de silice additionnée dç 10 0/0 d’argile.
 - On fait, à Éguilles, deux sortes de marches au convertisseur : ou l’on se contente de faire une concentration de mâttes (Gu = 76-80 0/0) que l’on grille ultérieurement en vue de faire une attaque de l’oxyde formé par l’acide sulfurique et de fabriquer du sulfate de cuivre.
 - Ou bien l’on marche en réaction complète avec formation de cuivre qui est très oxydulé et que l’on raffine au réverbère avant le passage à l’électrolyse.
 - Notons encore que l’on ne marche plus en bottoms.
 - Les photographies (fig. 4 à 9, PL 229), donnent les micrographies'des produits intermédiaires bruts et raffinés qui ont été obtenus dans des'opérations à l’usine d’Éguilles et dont les analyses sont données plus loin.
 - Les scories du convertisseur Sont renvoyées au crassier; faisons remarquer que l’on a cherché à en tirer parti sans succès pour la fabrication du ferrosilicium.
 - Ces essais ne paraissent pas avoir été couronnés de succès.
 - Voici deux exemples de lit de fusion à Éguilles :
 - Premier exemple :
 - 7 006 kg Pyrites de fer. — Cu — 8,38, Fe = 42, S = 44.
 - 6 000 Carbonate. — Cu = 10,35, Fe
 - 2000 Résidus divers. — Cu = 7,81.
 - 4000 Scories. — Cu = 14,66.
 - 1 500 Résidus lavés. — Cu = 34,79.
 - 2 000 'Grasses de fours. — Cu = 7,85.
 - 1 500 Débris de soles. — Cu = 12,73.
 - 3000 Poussières de fumées. — Cu = 11,00.
 - 800 1 "'Scories d’affinage. — Cu = 33,00,
 - 2500 . Démolitions de -fours,
 - ’ ;balayures,'ëte. ,f:"; - ; /-.y!-u.
 - 7 000 ;Cendré's de pyrites.
 - 5000 Scories de Pusine.
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- - Deuxième exemple :
 - 5 000 kg Pyrites de fer. —Cu = 8,58, S = 44, Fe = 42.
 - 5000 Carbonate. — Cu = 10,85, .SiO2 = 56,
 - Fe = 13.
 - 3 000 2 000 1800 1500
 - 3 000
 - 4 000
 - Scories.
 - Résidus.
 - Débris de soles. Résidus.
 - Poussières de fumées. Démolitions de fours
 - — Cu = 16,53.
 - — Cu = 9,89.
 - — Cu = 12,73.
 - — Cu = 21,65.
 - — Cu = 11,00.
 - et balayures.
 - 7 000 Cendres de pyrites. 5000 Scories de l’usine.
 - Ypici les analyses que nous avons faites des produits inter-
 - médiaires et finis. Ils ont trait à la marche avec le premier lit
 - de fusion. • Scorie Scorie
 - du water-jacket du sélecteur.
 - Cu oTgo 5731
 - Pb. ..... . . — 0,29
 - Su. .......' 0,43 0,28
 - Si . : 19,74 15,27
 - Pb. . 0,24 1,25
 - Fe ...... . . 27,00 31,27
 - Al 6,12 5,25 ,
 - Mu . , . 0,48 0,17
 - Ca . . • . . . 1,03 ' 0,11
 - Ni . traces ' 2,04
 - Zn . . . . . . . . 2,57 2,01
 - Matte-bronze - Matte blanche
 - (water-jacket). (sélecteur)..
 - Cil . . -. . . . . •43780 : 76779
 - Su . . •. . . -. . . 0,66 0,05
 - Ni . ... ... 1,18 2,08 - : v
 - Fe . . . . . . • 25,26 0,56
 - Si . . traces * traces
 - S 23,42 19,50
 - As 0,16 0,12
 - Zn . . . . . . . . ; ... 2,03 v s traces
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 - Cuivre du sélecteur.
 - Cu............................. • 98,050
 - Ag.................................. 0,160
 - Ni................................. 0,389
 - Fe.................................. 0,055
 - Sn. . . ............................ 0,056
 - Sb................................. 0,049
 - Au.................................. 0,172
 - Zn.................................. 0,017
 - As................................. 0,040
 - On notera les lits de fusion très complexes qui sont utilisés.
 - Marche au water-jacket et au four a réverbère (usines de Givet).>
 - Il y a ici deux cas à considérer pour le water-jacket.
 - 1° Traitement des minerais sulfureux, oxydes ou résidus à faible teneur en cuivre.
 - Le lit de fusion a une teneur en soufre réglée pour que la matte obtenue soit à Une teneur en cuivre comprise entre 30 et 55 0/0. Cette dernière teneur est la limite acceptable pour que les scories ne contenant pas plus de 0,60 0/0 de cuivre puissent être rejetées.
 - La richesse de la scorie en cuivre va de 0,35 0/0 pour la matte à 30 0/0, jusqu’à 0,60 0/0 pour la matte à 55 0/0. La composition du lit de fusion est telle que la scorie contienne de 34 à 45 0/0 de silice,1 de 2 à 8 0/0 de chaux, le reste étant constitué par du FeO seul ou FeO -f APO3, la proportion d’alumine pouvant atteindre 15 0/0 (abstraction faite des autres bases métalliques telles que ZnO, PbO, MnO, etc.).
 - La matte obtenue à une teneur en soufre constante de 21 à 22 0/0, le reste étant constitué par du fer et du cuivre (et métaux divers) en proportions variables.
 - Pour cette marche, la proportion de coke est de 4 à 6 0/0. La pression de vent aux tuyères varie de 0,50 à 0,80 m;
 - 2° Traitement des mattes pauvres (de 30 à 55 0/0), minerais (Sulfureux ou oxydés et résidus à forte teneur en cuivre.
 - Le mélange de matte et de minerais sulfureux ou oxydés fondu au water-jacket donne une matte contenant 65 à 75 0/0
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 - de cuivre combiné et une certaine proportion de cuivre métallique.
 - La scorie obtenue contient de 1,2 à 2 0/0 de cuivre ; elle subit un nouveau traitement pour matte pauvre.
 - La proportion de coke dans cette marche est de 5 a 7 0/0, et la pression de vent aux tuyères de 0,40 à 0,70 m.
 - Cette matte à haute teneur, qui est le produit final du water-jacket, est traitée au. four à réverbère pour blistered à 99 0/0 de cuivre : le cuivre obtenu en même temps que la matte, dit « cuivre noir », est affiné directement.
 - Durée de marche :
 - Un four à water-jacket peut marcher pendant deux ou trois ans sans autre réparation que celle de la maçonnerie du creuset. Celle-ci, sauf accident, peut durer de quatre à six mois. Capacité de production :
 - • Un four à water-jacket, tel que celui décrit, traite par ^vingt-quatre heures de 120 à 160 t de lit de fusion, sans coke, suivant la fusibilité et la composition de la charge. ~
 - Combustible employé :
 - Coke métallurgique à 13-lfo 0/0 de cendres. /
 - A titre de renseignement, nous donnons ci-dessous quelques exemples de charges : .
 - 1° Pyrite cuivreuse........... 3,000 kg
 - Minerai américain........... . 1,300
 - Castine. .......... . . 800
 - Scories cuivreuses. . ... . . . . .2,500
 - 7,800 kg
 - Analyse.
 - SiO2 - Fe AK)3 CuO Gu S ' i:
 - Pyrite. . . :. . . . , .6,10 41,5 0 0 6,06 45,44::
 - Minerai 57,60 4,47 8,40 3,00 22,60 3,00 ;
 - Scories 34,20 40,65 5,00 3,00 2,00 »
 - Castine ....... » )) 56,00 » »
 - Coke . . .. . .... ;. . . . . ;400 kg v ^
 - * Matte obtenue à ... 4. .... 55 0/0 de; cuivre.
 - .Scories -à ;. --i,. . .. i.0,55-0/0. -— ,
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 - 2° Pyrite cuivreuse . . . . . . . . •4-,800 kg
 - Scories. ........................... 4,800
 - Mâchefers ............................. 400
 - Résidus cuivreux ................. 1,800
 - 11,800 kg
 - Analyse.
 - . SiO°- Fe A1*0* CaO Cu S }
 - Pyrite 3,20 50.00 » » 2,50 42,00 -
 - Mâchefer 12,00 18,00 22,00 4,00 12.00 ))
 - Scories 33,00 .38,00 15,00 1,80 13,00 »
 - Résidus....... '40,00 14,00 15,00 20,00 5,00 »
 - Coke..........
 - Matte obtenue . Scorie à . . . .
 - 000 kg
 - 3,2 0/0 de cuivre. 0,40 0/0 —
 - 3° Minerai oxydé ....... 1,200 kg
 - Matte pauvre. . . .. 4,800
 - Scories cuivreuses ...... 3,000
 - Déchets fours............. 800
 - 9,800
 - Analyse.
 - - SiO2 •Fe A1203 CaO 1 Cu s
 - Minerai. . . . . . . 6,10 7,50 .5,20 1,20 40,00 2,00
 - Scories . .“. . ... 30,20 40,30 2,30 0,50 22,00 »
 - Déchets fours . . . , 84,20 0,20 0,20 »y 8,00 »
 - Matte <( 45,00 . » 33,00' 22,00
 - Coke.' ....................... 600 kg
 - Matte obtenue à. ... . . . * . , 75 0/0 de cuivre.
 - Scories,. ... . . . ... .. . ri,4 0/0 —
 - ! On; charge dans le: four une quantité dei mattes, en morceaux, suffisante* pour recouvrir complètement la sole ; à mesure qu’elle
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 - fond, on fait des rechargements, de manière que la charge complète soit de 25 t pour de la matte à 60 0/0 et de 22 t pour celle à 70 0/0.
 - L’allure de la grille est telle que l’atmosphère du four soit constamment aussi oxydante que possible.
 - Après la fusion proprement dite, on distingue dans l’opération deux phases très nettes.
 - La première est celle de l’oxydation du fer et des métaux analogues contenus dans la matte. On facilite cette oxydation en ouvrant largement les deux fentes dont nous avons parlé : le courant d’air déterminé par le tirage, dont la pression est de 12 à 16 mm d’eau, balaie la surface du bain.
 - L’oxyde de fer formé se combine à la silice dont est constitué le revêtement du four et se scorifîe. Il se forme sur le bain une abondante couche de scorie que le fondeur écume à mesure, au moyen de râbles en fer, par la porte de travail, pendant que son1 aide pousse vers lui la scorie qu’il ne pourrait atteindre au moyen d’une perche en bois introduite par l’une des portes d’enfournement. Cette scorie ferreuse, très coulante et souvent boursouflée, est recueillie dans des pots en fonte et mise en dépôt pour être traitée au water-jacket. Elle contient environ 16 0/0 de cuivre provenant de particules de matte entraînées mécaniquement.
 - Au bout d’un temps variable selon la teneur en fer de la matte, le bain cesse de se recouvrir de scories : les fondeurs disent que le « bain est clair ». Le fer est presque complètement éliminé ; il reste dans le four de la matte à 80 0/0 de cuivré.
 - A partir de ce moment commence la troisième phase de l’opération, qui est l’oxydation du soufre, dont le départ donnera le cuivre brut ou blistered.
 - La matte se transformera en cuivre, par suite de la double réaction suivante :
 - Cu2S + 30 = Cu20 + SO2,
 - 2Cu20 +.Cu2S = S02.+ 6Cu.
 - La réaction de l’oxyde de cuivre sur le sulfure de cuivre produit une infinité de petites explosions qui donnent lieu dans le four à une projection intense et continue de parcelles d’oxyde de cuivre. Il règne, à 20 cm de hauteur au-dessus du bain, un véritable brouillard.
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 - La plupart de ces parcelles d’oxyde de cuivre retombent dans le bain, mais une partie est entraînée à la cheminée par le courant gazeux. Il résulterait de cet entraînement une perte importante si Ces poussières n’étaient arrêtées et récupérées dans les chambres placées au pied de la cheminée* et dont nous avons parlé au début.
 - On peut estimer à 6 0/0 environ le poids des poussières recueillies contenant 3 0/0 du cuivre pur traité.
 - Pendant le départ du soufre, on a écumé une certaine quantité de scorie; celle-ci, moins abondante que la scorie ferreuse et peu fluide, contient beaucoup plus de cuivre que la première.
 - Quand toute la matte est transformée en cuivre, ce qui se reconnaît facilement à l’aspect métallique du bain, on ferme toutes les portes du four et on active le feu, afin de réchauffer le bain avant fà coulée.
 - La durée totale de l’opération est de 36 à 44 heures pour la matte à 60 0/0 et de 32 à 40 heures pour la matte à 70 0/0.
 - La quantité de charbon brûlé est de 350 à 400 kg par tonne de matte. ,
 - Coulée du blistered. — Le blistered étant suffisamment réchauffé pour couler dans de bonnes conditions, on débouche à la pique en fer un trou de coulée, situé sur une des parois latérales du four, au point le plus bas de la sole.
 - • Le blistered est coulé soit dans des moules en sable préparés le long du four, soit dans une poche dont la contenance est de 20 tonnes, et amené liquide aux fours d’affinage.
 - Coulée en sable. — Avant la coulée, on prépare les moules en sable de la même façon que le lit de coulée d’un haut fourneau; le sable est légèrement humecté, pour mieux tenir pendant la confection des moules; il faut que la préparation soit terminée assez tôt pour que les moules soient^secs au moment de la coulée.
 - On dirige le jet de cuivre en lui ouvrant passage d’un moule à l’autre, et d’une rangée de moules dans la suivante.
 - Cette opération doit être faite avec adresse et par des ouvriers habitués ; quand le sable n’est pas suffisamment sec, le métal se met à bouillonner et lance dés projections à de grandes distances. Les blocs de blistered pèsent de 150 à 200 kg l’un.
 - Coulée en poche. — La coulée en poche et l’amenage du blistered liquide dans les fours d’affinage présentent les avantages
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- - suivants;;: lü Suppression de toute la main-d’œuvre de préparation du lit de coulée utîla< manutention subséquente:des blocs 2° Ghargement dans le four d’affinage de matière déjà fondue et, par suite, économie de temps et de combustible.
 - Cette opération est effectuée au moyen d’une poche, portée par un chariot électrique se déplaçant dans une fosse qui s’étend de l’atelier de concentration jusqu’à l’atelier d’affinage. Un pont1' roulant électrique lève la poche et la conduit devant un chenal accolé au four d’affinage, dans la paroi duquel est pratiquée: une ouverture. Le blistered est ainsi coulé dans le four quelques: minutes après être: sorti dp four: de concentration.
 - Entretien des fours. — Après clfaque coulée, lè four a besoin d’une réparation, qui consisté à combler avec de la terre réfractaire la rainure qui se produit sur les parois au niveau du bain. Gomme nous l’avons dit, la $corifîca.tion du fer se fait aux dépens des briques des parois ; cette corrosion est naturellement d’autant moins prononcée que la matte est plus riche, c’est-à-dire contient moins de fer. D’où l’intérêt qu’il y a, au point de vue, de la conservation du four, d’employer de. la matte riche.
 - Cette réparation régulière est d’ailleurs très rapidement faite.
 - Après une campagne de 40.0 t environ, il faut refaire à neuf lai chemise réfractaire intérieure, et: la, voûte du four.
 - Affinage. — L’affinage se fait à la manière ordinaire, dans dès-fours réverbère, qui; se distinguent surtout par leurs grandes dimensions., Leur capacité est, en effet, de 15 t; il n’y a pas lieu, de s’étendre sur: la marche de-^opération, qui est classique et bien connue.
 - Par la bonne proportion des grilles et la forme très étudiée du. laboratoire,, la durée d’une opération d’affinage de blistered chargé à l’état solide est. de 10 heures pour 15 t, non compris, le. temps nécessaire au chargement et à la coulée, La consommation de charbon est de 25.0 à 300 kg par tonne.,, .. -
 - Le chargement, de blistered: liquide abrège, considérablement la durée de l’opération, qui est réduite, à 6 heures pour 15rt. La» consommation de charbon est de 125 kg par tonne.
 - Le» combustible-employé est la houille ai 50 0/0 de matières volatîlesvet,à.lDrl4ï0/'0] deeendrès., - r..-
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- - Coulée du, cuivre affiné. — La coulée se fait à l’aide de cuillères-çn fer dont la.contenance est de 18 kg environ.
 - Les. produits coulés sont :
 - Les plateaux.pour laminage jusqu’à 2 500 kg.
 - Ges plateaux sont coulés dans des moules constitués par une plaque de fond en cuivre laminé de 10 à 12 cm d’épaisseur et par un châssis carré ou rectangulaire en fonte (généralement en plusieurs morceaux assemblés) posé sur la plaque de fond.
 - Ges plateaux sont donc coulés à plat.
 - Les cylindres, pleins, de diamètres et de hauteurs variés, destinés à la fabrication des tubes sans soudure.
 - Ces cylindres sont coulés debout dans des-lingotières formées; d’un manchon en cuivre, ouvert aux bouts, et reposant sur une plaque de fond égaleinent en cuivre.
 - Les lingots destinés à la refonte pour alliages*
 - La coulée des lingots se fait dans des lingotières en cuivre assemblées à une pièce en fer ou en acier, qui peut-basculer autour d’un axe horizontal. Des rangées de ces pièces sont’ disposées le long d’une fosse remplie d’eau, dans laquelle on bascule les lingots quand ils ont fait prise. Gette immersion dans; l’eau des lingots à haute température produit un décapage complet de la. surface et leur donne la couleur rouge caractéristique qui est recherchée.
 - Pour gagner du temps en réduisant au minimum la distance parcourue par les fondeurs du four aux lingotières, celles-ci sont disposées sur . une chaîne sans fin qui les conduit et lès bascule automatiquement dans une fosse située à l’extrémité du chemin de roulement de la chaîne. Le bout opposé à la fosse est le plus près possible du four, de sorte que les fondeurs n’ont qu’à, püiser 'dans le four et à remplir les lingotières à mesure qu’elles se-présentent devant eux.
 - ’ Raffinage électrolytique. — Le raffinage électrolytique du cuivre occupe une place assez importante eu France. V ' : _
 - L’atelier de la Compagnie Française des Métaux, à Saint-Denis, est la copie de? l’usine électrolytique: de T Anaconda, qui est absolument classique. Les boues des bains sont Vendues.
 - La salle d’éiectrolyse de: la Société dési Cuivres de Francèf'à Eguilles, comprend 96 bacs (H = 1,25 m, S = 1,25 m X 0,97 m); elle est susceptible de produire. 50rà. 60 t de/caithodès pav-mois.
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 - Le montage des bains se fait toujours en série et la circulation du liquide est obtenue au moyen d’une roue à tympans.
 - Les usines d’Eguilles traitent leurs résidus d’électrolyse, les schlamms qui renferment les métaux précieux. Ce traitement se (fait par la méthode bien connue de l'emplombage, avec coupellation en four anglais et revivification de la litharge en petit four à cuve.
 - L’argent obtenu est traité par l’acide sulfurique, pour opérer la séparation des autres métaux, et précipité par le cuivre. On obtient ainsi un argent à 998/1 000. Quant aux autres métaux précieux non dissous dans l’acide sulfurique (or, platine, osmium, iridium, etc.), ils sont traités en laboratoire. La production moyenne par mois serait de 200 kg d’argent, 1 kg d’or, 0,500 à 0,800 kg de platine et environ 1 kg par an de palladium et d’os-miure d’iridium.
 - La Société Electrométallurgique de Dives possède une salle d’électrolyse renommée dans tous les pays métallurgiques. Elle est représentée dans la photographie 12 (PL 229).
 - On y produit, ainsi que l’on sait, des ébauches de tubes par le procédé Elmore, en électrolysant du sulfate de cuivre en anodes solubles, le cuivre se déposant sur une cathode cylindrique tournante, pendant qu’un polissoir en agate, se déplaçant continuellement le long de la cathode, lisse le dépôt en tous ses points et supprime complètement la texture cristalline ordinaire des dépôts éleclrolytiques.
 - Les cuves sont de dimensions variables et contiennent un nombre variable de mandrins ou cathodes, suivant leur diamètre qui atteint jusqu’à 1,20 m sur 4 m de longueur.
 - L’atelier d’électrolyse (jig. 42, PL 229) occupe une salle de 100 m sur 60 m, en trois travées, et renferme 264 cuves. L’intensité du courant utilisé varie de 150 à 300 ampères par mètre carré de surface de cathode. La production journalière de l’atelier est de 10 à 12 t d’ébauches de tubes. Il n’est pas sans intérêt de noter que ces ébauches brutes possèdent les propriétés mécaniques suivantes (essai de traction) :
 - R 26-27 kg, E = 5-10 kg, A 0/0 = 30-35.
 - Après étirage et recuit, on obtient : ;
 - R = 21-22 kg,
 - "E = 2 kg,
 - A 0/0 55.
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- - 585 -
 - Il existe à Levallois, près Paris, une petite usine d’étude qui a mis au point'un procédé très intéressant pour la fabrication de la planche. Il est caractérisé par l’emploi d’un polissoir en agate qui agit dans les deux sens (parallèlement et perpendiculairement à l’axe de la cathode): de plus, il permet de détacher la planche du mandrin avec une aisance extraordinaire.
 - IY
 - PROGRÈS DE LA MÉTALLURGIE DU PLOMB SON ÉTAT ACTUEL EN FRANCE
 - Méthodes de la métallurgie du plomb (1).
 - Les méthodes utilisées dans la métallurgie du plomb sont :
 - 1° Le grillage à mort suivi de réduction :
 - PbS + 20 = PbO + SO2;
 - PbO + GO = Ph + GO2.
 - C’est la méthode la plus généralement employée.
 - Elle utilise un grillage aussi complet que possible (nous verrons son importance plus loin) et une réduction qui se fait au four àcuye (water-jacket);
 - 2° Le rôtissage :
 - 3 PbS + 60 = PbS + 2 PbO + 2 SO2 (à température modérée : 500-600 degrés).
 - PbS + 2 PbO = 3 Pb + SO2 (à température plus élevée : 800-900 degrés).
 - Cette méthode ne peut être appliquée que lorsqu’on se trouve en présence de minerais assez purs, ne contenant pas surtout
 - (1) Il est bien entendu que nous avons simplement indiqué les principes des méthodes en les dégageant de toutes les réactions secondaires qui en compliquent singulièrement la pratique. On les trouvera dans tous les livres spéciaux, notamment dans les traités bien connus de Schnabel.
 - Bull.
 - 38
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 - de< silice, sans quoi il y a formation de < silicate de plomb. Elle est encore usitée dans? quelques-usines, notamment: en Espagne.., Elle utilise, des fours à réverbère ;
 - 3° La précipitation :
 - PbS + Fè = Pb -f FeS.
 - Cette méthode n’est plus employée. Elle rentrait, il y a encore peu de temps, comme réaction incidente dans la réduction au four à cuve. Le grillage étant pratiquement incomplet, il restait du sulfure dont on précipitait le plomb, du moins partiellement, par l’intermédiaire de ferrailles ajoutées au lit de fusion. Les progrès faits dans le grillage ont fort heureusement détruit cette sujétion.
 - Progrès récents dans la métallurgie du plomb.
 - Ces progrès sont de quatre sortes ;
 - 1° Progrès dans le grillage : ce sont les plus importants et les plus continuels depuis quinze ans;
 - 2° Progrès dans les.fôurs à cuve;
 - 3° Utilisation de l’électrolyse pour le raffinage du plomb ;
 - 4° Amélioration^ dans la*condensation des* poussières.
 - Quant! aux progrès de la désargentation dit plomb1 d’œuvre, nous en parlerons ' à. propos- de l’argent.
 - Progrès dans le grillage des minerais sulfurés.
 - Nous verrons que les méthodes récentes de: grillage s’appliquent à d’autres sulfures que la galène ; c’est pour cela qqe nous donnons ici ce titre général. Ces progrès constituent assurément , le point le plus important de cette communication.
 - Montrons, d’abord! l’importance de cette, opération.au. point de vue delà méthode.:dite de grillage, à mort et,de,réduction.
 - But à atteindre-. — II- est-' nécessaire - que ce ! grillage1 soit* aussi complet que possible. En effet, s’iL reste, du sulfure,, celui-ci se., rassemble dans le four à cuve^et forme une matte.!
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- - La formation de cette matte est parfois intéressante, car elle rassemble le cuivre contenu dans le minerai. Mais, hors ce cas, la matte est un produit que l’on doit éviter, puisque contenant du métal elle doit repasser au four à cuve et contribue ainsi à augmenter le prix de revient. Il est donc important que le produit grillé renferme le minimum de soufre et tous les efforts qui ont été faits dans cette voie depuis quelques années et qui, nous allons le voir, sont encore poursuivis actuellement, n’ont pas d’autre but.
 - Quoi qu’on fasse, les procédés les plus récents, ceux que nous venons de voir fonctionner à Stolberg, laissent un peu de soufre (1 à 3 fi/0) mais il est juste d’ajouter qu’une partie de ce soufre, environ 50 0/0, se trouve à l’état de sulfate (PbS -j- 40 = S04Pb). Est-ce à dire que ce -sulfate n’est pas à redouter? Nullement, une partie du sulfate est décomposée par la chaleur, c’est entendu, et celui-là n’est pas nuisible ; mais une autre partie,. dont l’importance dépend de la marche du four, est réduite à l’état de sulfure
 - S04M -f 4 G = MS .-f 4 CO..
 - Ceux qui utilisent comme matières premières les boues des chambres de plomb, principalement formé de sulfate, connaissent bien cet inconvénient de la réduction de ! ce sel.
 - En résumé, le but à atteindre est donc de laisser dans le produit du grillage le minimum de soufre, quelle que soit sa forme, et ce résultat doit être: obtenu i*— il est nécessaire de le < dire — avec* le minimum : de dépenses.
 - Autrefois, et encore > maintenant dams; quelques usines, (nous en avons vu tout récemment en Belgique), le grillage de la galène se faisait au réverbère, le pelletage était pratiqué à. la main.
 - Premiers progrès. —- On sait que les' premiers perfectionnements apportéseà ces fours ont consisté dans la disposition à tablette (fours Perret, Malétra, Hasenclever, etc.), disposition qui est encore1 utilisée dans de nombreuses fabriques: d’acide sulfurique pour- le grillage des pyrites et aussi pour le grillage des blendes ; il semble même que pour celles-ci !les fours'mécaniques n’aient pas donné jusqu’ici tous les résultats que l’on espérait.
 - Puis sont venus les fours mécaniques dont les- marques seront
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 - multipliées, mais qui peuvent se ramener en somme à trois types :
 - 1° Les fours à laboratoire fixe et à râble tournant (four Her-reschoff) ;
 - 2° Les fours à laboratoire demi-fixe (sole tournante) et à râble fixe (fours Brukton, Heberlein) ;
 - 3° Les fours à laboratoire mobile (sans râble) type Brukner (laboratoire horizontal); type Oxland (laboratoire incliné).
 - Toutes ces dispositions ont pour but de diminuer la main-d'œuvre en substituant au pelletage à main le pelletage mécanique et d’améliorer le produit en renouvelant le contact entre le minerai et l’atmosphère du four laquelle est maintenue oxydante.
 - Quelques progrès de ces fours méritent d’être cités :
 - 1° L’amélioration du chargement : actuellement, le minerai est transporté mécaniquement (généralement par toile sans fin) à la trémie du four qui, dans les fours à sole mobile, se trouve légèrement désaxée par rapport à l’axe du four et cela, bien entendu, du côté opposé au râble. De plus, le chargement se fait par cu'pe and cône;
 - 2° L’amélioration dans les commandes mécaniques : les dimensions des fours ont été sans cesse en augmentant. C’est ainsi qu’actuellement on utilise couramment des fours à sole tournante qui ont 8 à 9 m de diamètre. Les tables étaient toujours commandées suivant leur axe par engrenages coniques. Dans les installations très modernes, la commande se fait par pignon et crémaillère circulaire disposée sur le bord de la table et celle-ci roule sur un chemin par l’intermédiaire de galets;
 - 3° L’amélioration dans les moyens de chauffage. On a cherché parfois à appliquer à ces fours le chauffage par le gaz. Nous donnerons une description sommaire de l’installation du four Oxland tel qu’il fonctionne encore au Laurium (fig. 5 et 6, PL 228) : ce four est formé d’un cylindre en tôle, d’un diamètre de 1,21 m, incliné de l’arrière à l’avant et formant avec le plan horizontal un angle de 5 degrés et demi; il possède un revêtement en briques réfractaires qui ramène son diamètre utile à 0,90 m. Mais ici, le revêtement ne forme pas d’arêtes longitudinales, au contraire de ce qui existe dans la plupart des fours Oxland; on évite ainsi de trop brusques mouvements de la matière et l’on diminue les quantités
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 - de poussières. Le cylindre repose sur quatre séries de galets placés latéralement et facilitant sa rotation. A l’extrémité supérieure, le four débouche par son rampant dans une chambre à poussières de petites dimensions qui donne accès à l’appareil de chargement. Les fumées gagnent ensuite la galerie à poussières. L’appareil à chargement est formé de deux trémies. La première est alimentée en galène, la seconde en carbonate de chaux ; à la partie inférieure se trouvent des tables tournantes; l’une d’elles distribue le carbonate sur l’autre, qui reçoit la galène; le* mélange ainsi fait tombe dans une trémie, d’où il est transporté dans l’appareil par une vis sans fin. La matière s’achemine lentement, par suite de la rotation et de l’inclinaison du four, vers la partie inférieure, et cela en étant constamment brassée. Le four a d’abord été chauffé par un gazogène Siemens accolé, mais les résultats ont été très irréguliers. On emploie le chauffage par un brûleur à gaz pauvre provenant d’une station centrale. La vitesse du four est de 18 tours à l’heure, et sa capacité de 25 t par vingt-quatre heures.
 - Nous devons toutefois ajouter que cette application du gaz de gazogène n’a pas donné toute satisfaction. La température est beaucoup trop élevée au brûleur. Il y a alors fusion partielle des sulfures, les produits collent à l’appareil et il faut constamment ringarder le four, ce qui est pénible. De plus, il y a des volatilisations importantes (1). Aussi, la Compagnie française du Laurium a-t-elle décidé de changer complètement cette installation (qui est utilisée, comme nous le verrons, pour alimenter les convertisseurs) en une autre toute moderne, dans laquelle seront utilisés deux grands fours à sole tournante, genre Bruk-ton, qui permettront de desservir les grands convertisseurs qu’ils ont fait construire ;
 - 4° L’augmentation de capacité de production. C’est ainsi que certains des fours à sole tournante ont jusqu’à 9 m de diamètre. Il existe des fours Bruckner aux usines de la Globe American Smelting and Réfining C°, qui traite 24 t en vingt-quatre heures.
 - De même à Pueblo (Colorado), il existe 5 fours Bruckner traitant des charges de 24 t en quarante-huit heures et 2 fours Brown O’Harra qui passent 25 t de minerais en vingt-quatre heures. Ces fours ont 27 m de longueur.
 - (1) On sait, en effet, d’après les travaux que M. Lodin a présentés à l’Académie des Sciences que la volatilisation du plomb et de la galène se fait à température relativement basse.
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- - Tels sont les principaux progrès effectués-dans .les an ciennes méthodes.
 - Toutefois, il faut/bien signaler que ces fours mécaniques n’ont pas tué les réverbères à pelletage continu. C’est ainsi qu’aux usines de Trail en Colombie britannique, usines sur lesquelles nous aurons souvent à revenir, il existe 8 de ces fours ayant des dimensions très importantes : une longueur de 23 m et une largeur de 5 m. Ils comportent 12 portes de travail. Chaque four peut traiter 12 t par vingt*quatre heures.
 - Pour donner une juste idée, nous résumons, dans le tableau suivant, une étude de M. Bierbaum, directeur général des usines Friedricshutte (1), montrant lai marche des différents fours qu’il a iinonLés successivement dans son usine :
 - DÉSIGNATION DES FOURS CAPACITÉ en 2i heures NOMBRE de fours nécessaires pour KO 000 1 NOMBRE B PAR 24 par four 'OUVRIERS HEURES pour 50 000 t PRODUCTION par homme et . , par jour ““'TT CONSOMMATION de charbon : * pardonne de minerai J,;
 - Four à réverbère. . . S t 15 6 188 0,83 503 kg
 - Four à réverbère con- pour 20 000 îï
 - tinu 8 15 8 » 1 » — t— GO ©3
 - Four Huntington He- pour 30 000
 - berlein fixe.... 18 12 10 100 1,80 103
 - Four Heberlein : dia-
 - mètre, 6m. . . . 27 8 6 42 4,50 '73 '
 - Four Heberlein : dia-
 - i mètre, 8m. . . . 55 4 » » 11,80 )) - fv - i i
 - Mais ces méthodes, quoi qu’on fasse, ne permettent pas d’obtenir une teneur en soufre inférieure à 5-7 0/0; on a rarement 4 0/0, souvent 8 0/0. Le prix de revient variait de 10 à 16 f la tonne, suivant l’installation.
 - (1) Zeitschrift fur Berghütten und- Salinenwesen im Preuss. Staate. LIII, 219. 1905.
 - (2) On a toutefois signalé que certaines usines américaines descendaient à 3 et 4 0/0 S avec des fours Bruckner ou Brown O’Harra ou des fours à réverbère continu type Fried-berg. Il est bon de noter .que toutes ces usines ont monté depuis les procédés aux convertisseurs. Il est donc bien à penser que la teneur en soufre annoncée n’était pas régulièrement obtenue.
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- - Convertisseurs.
 - Les convwtisseurs à plomb, ainsi.appelés parce qu’ils procèdent par soufflage de l’air pour convertir le sulfure en oxyde (et non en métal comme on pourrait le croire a priori par analogie avec la métallurgie du fer et la métallurgie du cuivre), constituant da méthode moderne de grillage. Nous verrons toutefois, que de nouveaux appareils que l’on peut appeler des labiés aspirantes (ici l’air est aspiré et non soudé dans la masse) paraissent bien constituer un nouveau progrès des plus importants.
 - Les convertisseurs sont nés en 1898 aux usines de Pertusola.
 - Mais ils sont la conséquence de recherches qui y ont été poursuivies depuis 1875. On a, en effet, essayé systématiquement tous les fours de grillage et jamais on a obtenu de teneurs en rsoufre inférieures à 5 0/0, du moins de façon régulière.
 - A l’heure actuelle, on obtient couramment 3 à 3,5 0/0 de soufre, dont 1,5 se trouve à l’état de sulfate. Dans certaines usines, avec quelques minerais ont atteint 1 0/0.
 - La deuxième application a été faite dans la célèbre usine de (Braubaeb, en 1900.
 - Actuellement, ce procédé est employé dans la plupart des iusines à plomb et il a reçu la consécration dans les usines françaises.
 - A l’heure actuelle, le convertisseur est appliqué suivant trois procédé ; encore faut-il noter de suite que le troisième de ces procédés est: extrêmement peu usité. Nous allons donner immé-idiatement les caractéristiques de ces différents procédés :
 - 1° Procédé Huntington-Heberlein.
 - ( D’est le procédé de Pertusola, que l’on désigne souvent dans l’industrie sous les initiales HH.
 - .11 comprend un grillage préalable, généralement dans des fours à sole tournante (four Heberlein) après addition de chaux. Ce grillage fait tomber la teneur en soufre de 14-18 (celle du minerai) à 8-10 0/0 II est, d’ailleurs, inutile de pousser plus, loin. Les fours utilisés ont jusqu’à 9 m de diamètre et leur production avec des minerais à 50-60 0/0 de plomb et 14-18,0/0
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 - de soufre s’élève à 50-601 de minerai cru passées par vingt-quatre heures avec une consommation de charbon de 6 0/0.
 - Aux usines de Binsfeldhammer à Stolberg, on emploie un four Heberlein d’une capacité de 40 t; la vitesse de rotation de la sole est d’un tour en 142 secondes. La matière fait 22 tours avant de sortir, la température est de 800-900 degrés.
 - Avant de passer au four, le minerai est additionné de 22 0/0 de carbonate de chaux et 5 0/0 de silice. Au cours de l’opération, il se forme 7-8 0/0 de sulfate de chaux et non de sulfate de plomb, nous a dit le directeur. Le produit grillé contient 2,5 0/0 S à l’état de sulfure; il est absolument granulé.
 - Le minerai ayant subi ce premier grillage est placé dans les convertisseurs et soufflé. A Bindsfeldhammer, il s’agit d’appareils spéciaux que nous décrirons plus loin.
 - Au début, on a pensé que la chaux intervenait pour donner du plombate de calcium.
 - Rien ne permet d’affirmer ces réactions et les choses paraissent se passer d’une façon beaucoup plus simple : le soufre qui reste dans le minerai sortant du premier grillage et qui est chargé encore chaud, du moins en partie, est brûlé par l’oxygène, la chaux n’intervient là que comme matière neutre diluant le soufre et empêchant la fusion, la prise en masse, laquelle empêcherait l’air de passer.
 - De plus, la chaux agit sur la silice du minerai ou sur celle ajoutée pour former un silicate qui fond et donne à la masse une résistance à la compresssion qui la rend particulièrement propre au water-jacket.
 - La raison qui fait actuellement admettre cette théorie par tous les métallurgistes est que la chaux peut être remplacée par d’autres matières qui peuvent jouer le rôle de matières neutres, comme la magnésie, les oxydes de fer ou même certains sels de plomb, sulfate, carbonate ou oxyde.
 - Le convertisseur appelé pot avait, au début, la forme indiquée sur les figures 19 bis et 19 ter qui représentent l’appareil encore usité au Laurium. 11 est conique. Le seul point intérêssant est la grille de soufflage dont on notera la forme spéciale sur le dessin. Le vent arrive du fond de l’appareil par un raccord que l’on peut faire rapidement avec la tuyauterie générale d’air comprimé.
 - Au début, on utilisait des convertisseurs de 1 à 3 t; peu à peu on a augmenté leurs dimensions et dans les installations récentes
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- - t2o
 - Fig. 19b>5. — Convertisseur à plomb (Grillage du minerai) Type de la Cie Fse du Laurium (Vue en bout et grille)
 - Fig. 19ter. - Convertisseur à plomb (Grillage du minerai)
 - Type de la Cie Fse du Laurium (Coupe)
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 - on emploie des appareils de 15 t. Leur forme a également changé, ce sont de véritables chaudières, qui se raccordent avec des hottes pour entraîner les fumées aux chambres de condensation.
 - Ces grands convertisseurs donnent un prix de revient bien inférieur aux petits appareils du début, ainsi que nous le verrons plus loin. D’ailleurs, les installations actuellement en transformation adoptent toutes les gros convertisseurs, à moins qu’elles ne préfèrent les procédés plus récents encore que nous décrirons plus loin; c’est ce que fait le Laurium qui, comme nous l’avons dit, transforme complètement son installation.
 - Fig.. 20 et 21. — Forme moderne du convertisseur à plomb
 - Nous donnons, d’ailleurs, un dessin de ces appareils les plus récents, d’après Hoffmann (fig. 20 et 24).
 - Examinons maintenant une opération dans le procédé Huting-ton-Héberlein : le minerai, ayant subi le premier grillage, est chargé dans les convertisseurs, cela par des moyens mécaniques (1). On a soin de placer à la partie inférieure du minerai chaud et l’on met à la partie supérieure du minerai froid. On souffle. Sous l’action de l’air, la température s’élève peu à peu du fond à la surface. L’opération demande très peu de surveillance, un homme peut aisément conduire deux convertisseurs.
 - Cependant il se produit quelquefois un phénomène connu sous le nom de volcan : il s’est créé dans la masse de véritables cheminées par lesquelles passe l’air en volatilisant les produits. Il faut rapidement y remédier en piquant la masse à l’endroit voulu.
 - On peut, en général, achever le soufflage après huit à dix
 - (1) Très souvent le convertisseur est roulé sous le four Heberlein pour recevoir la partie chaude de la charge, puis devant les trémies, pour recevoir le minerai froid formant réserves.
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- - heures dans les grands convertisseurs de. 12 t (diamètre m, H = 1 m).
 - Il faut alors décharger les produits grillés. A cet effet, deux moyens sont adoptés : les convertisseurs sont montés sur rails et après avoir enlevé le joint qui les relie à la conduite du vent, on les roule à l’endroit où se trouve amassé le produit grillé et là, par des moyens mécaniques extrêmement simples on bascule le convertisseur. On vient ensuite briser le pain qui est ainsi obtenu; ceci se fait au marteau et constitue une opération relativement longue, coûteuse et de plus dangereuse, car, si le grillage n’a pas été bien 'conduit, des poussières de galène ont pu s’accumuler en certaines poches et, lorsque la masse atteint cet endroit, les ouvriers se trouvent en pleines poussières plombeuses.
 - Aussi a-t-on cherché, dans les imposantes installations faites récemment, à remédier à ces inconvénients : les grands convertisseurs sont pris alors par des ponts roulants et basculés d’une hauteur assez forte au-dessus d’une fosse, dans laquelle ils se brisent par leur simple chute.
 - On conçoit aisément l’organisation générale d’un atelier de grillage d’après ces procédés : les convertisseurs sont placés en ligne, le four pour le grillage étant situé soit en avant, soitisur le côté ; l’aire sur laquelle sont déversés les produits grillés se trouve en arrière de la ligné des convertisseurs (fig. 7 et 8, PL 228).
 - Yoici les avantages que présente ce procédé :
 - 1° La teneur en soufre tombe au-dessous de 3,5 souvent a .2 0/0 quelquefois à 1,5. D’où quantité de matte extrêmement faiblé au four à cuve, parfois même pas de matte du tout. En tous cas, on obtient couramment 2-2,5 0/0 de matte, tandis qu’avec les anciens procédés on avait 10-15 0/0 du poids de la charge ;
 - ! 2° La matière est extraordinairement bien (préparée à l’opération du water-jacket. Si l’opération est bien conduite, elle doit être poreuse et bien agglomérée, ceci grâce à la chaux (incorporée.
 - Il s’en déduit une augmentation de capacité dm four à cuve qui (atteint et dépasse souvent 50 0/0. '
 - M. Biernbaum a indiqué le nombre dé fours à cuve nécessaire pour traiter par jour 50 000 t de minerai suivant la méthode de grillage :
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 - Fours à 3 tuyères avec produits des fours à réverbère : 14 fours.
 - — 3 — Huntington-IIeberlein : 7 —
 - — 8 — — 4 —
 - — 15 — — 1 —
 - D’autre part, la scorie qui sort du water-jacket est plus pauvre en plomb, d’où moins de pertes et moins de scories à faire repasser dans le four;
 - 3° Le prix de revient de l’opération est extrêmement faible : on peut admettre qu’avec les fours modernes le grillage préalable revient à 5-7 f aux petits convertisseurs, à 4-5 f aux grands convertisseurs par tonne grillée, non compris les droits de brevet.
 - On peut admettre qu’avec les anciennes méthodes le prix de revient était de 10 à 13 f la tonne grillée et avec les fours Bruck-ner de 7 à 8 f.
 - .Procédé Savelsberg.
 - La différence essentielle entre le procédé Huntington-Heberlein et le procédé Savelsberg réside dans ce que le second utilise le minerai cru, sans aucun grillage préalable.
 - A cet effet on charge sur la grille une couche de charbon rouge, puis le minerai préalablement additionné de carbonate de chaux et d’eau.
 - On voit bien intervenir ici la chaux, la vaporisation de l’eau et la dissociation du carbonate de chaux pour abaisser la température de la masse et empêcher qu’elle ne fonde.
 - L’opération doit, d'ailleurs, être conduite avec soin, le chargement se fait peu à peu et l’opération est plus lente que dans le procédé Huntington et Heberlein. De plus, le procédé Savelsberg ne s’applique pas à tous les minerais, et diverses usines ont dû y renoncer de par la nature de leurs matières premières; c’est ainsi qu’il ne s’applique pas à des galènes assez pures et ne contenant pas de pyrites de fer.
 - Aux usines de Munsterbuch, celles-là mêmes que dirigent M. Savelsberg, nous avons vu fonctionner, à côté l’un de l’autre, le procédé Buntington-Heberlein et le procédé Savelsberg.
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 - Les minerais utilisés sont des galènes dont l’analyse moyenne est la suivante :
 - Pb = 42, S = 17, SiO2 = 5, Zn = 12, Fe = 1,5 à 2.
 - Le concassage se fait à 8 mm. On ajoute aux minerais destinés aux convertisseurs Savelsberg, 12 0/0 de carbonate de chaux et 9 0/0 de silice.
 - Puis, au moment même de l’introduire dans le convertisseur, on ajoute de l’eau en quantité telle que, serrée dans la main, la matière reste bien compacte, tout comme du sable de fonderie bien préparé.
 - Les convertisseurs Savelsberg sont constitués par des calottes sphériques prolongées par des cylindres; l’air arrive au fond par une tubulure horizontale. L’appareil est semblable au grand pot décrit précédemment. Les appareils utilisés à Munsterbuch ont une capacité de 6 t (on va jusqu’à 15) un diamètre de 1,75 m et une hauteur de 1,20 m. L’opération dure dix-huit heures.
 - Dans certaines usines on va jusqu’à 10 t pendant le même temps.
 - Le chargement se fait, comme nous l’avons indiqué, en reculant l’appareil qui roule sur rail et en le basculant. On obtiendrait finalement une teneur en soufre de 1,8 0/0.
 - La pression du vent soufflé est de 80 mm d’eau.
 - Il est à noter que dans la même usine se trouvent des convertisseurs Huntington-Heberlein d’une capacité de 1,5 t et que la durée du grillage est de trois à quatre heures, auxquelles il faut ajouter une heure pour le grillage préalable.
 - Évidemment, ces temps seraient singulièrement diminués avec de plus gros appareils.
 - En résumé, le procédé Savelsberg :
 - 1° Part de minerais cjais additionnés de carbonate de chaux, de silice et d’eau en supprimant le grillage préalable ;
 - 2° Ne convient qu’à certains minerais ;
 - 3° Nécessite plus de soin et de temps que le procédé Huntington et Héberlein.
 - Il est à noter que le procédé Savelsberg est essentiellement basé sur l’addition de carbonate de chaux et d’eau. Mais on peut procéder de façon analogue avec d’autres additions, notamment,
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- - du carbonate de chaux; nous croyons même qu’à Monteponi un heureux mélange de minerais, notamment de carbonate de plomb, permet de .traiter directement le minerai cru. Ceci asseoit bien la théorie admise de l’addition intervenant pour empêcher la fusion.
 - Procédé Carmichael-Bradford.
 - Ce procédé n’est pas utilisé en Europe, du moins à notre connaissance. Il l’est à Broken-Hill (Australie).
 - Il consiste à traiter directement au convertisseur un mélange de galène et de gypse (35 0/0). Les gaz qui sortent du convertisseur seraient assez riches en acide sulfüreux pour être utilisés à la fabrication de l’acide sulfurique, contrairement à ce qui se passe dans les deux procédés utilisant les convertisseurs. On a même indiqué qu’avec un- minerai1 à 14 0/0 S on produit 30 t d’acide sulfurique à 52 degrés Bàumé par 100’t de produits traités.
 - Les convertisseurs utilisés sont de 4 t (diamètre supérieur 1,80 m, profondeur 1,50 m, diamètre inférieur 1,20 m). On arrive à 4 0/0 de soufre avec un prix de revient de 7,75 f.
 - En résumé :
 - Dans le procédé Huntington-Heberlein : grillage préalable avec addition de carbonate de chaux. Dans le procédé Savels-berg. : emploi de. minerai cru, avec addition de carbonate de chaux et d’eau. Dans le procédé Carmichaël-Bradford. : emploi de minerai cru avec addition de gypse et récupération de l’àcide sulfureux.
 - Tels sont les procédés connus dans la métallurgie du plomb sous le nomi.de procédés au convertisseur (1).
 - (1) On a cité, à différentes reprises, deux autres procédés qui, en somme, ne diffèrent, pas des précédents.
 - Le procédé de Mac Martry utilisé à Wallaroo (Australie) qui procède comme le Savels-berg dans un convertisseur plus profond, avec addition de morceaux de bois que l’on pique dans la masse de façon à former des; évents pour leur combustion ;
 - Le procédé Sticht, quj.emploie un convertisseur en forme de tronc de. pyramide, suspendu au-dessous du plancher de travail et que Ton fait aisément basculer sur place.
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 - Procédés par aspiration:
 - Tables de Dwight, Lloyd et de Schlippenbach.
 - D’autres procédés ont été créés après les convertisseurs, pro-cédés qui paraissent donner des résultats extrêmement intéressants. Mais ils sont encore trop nouveaux pour qu’on puisse se prononcer: peut-on dire, avec certains métallurgistes particulièrement compétents, que les convertisseurs ont vécu, après douze ans à peine d'existence ?
 - Faut-il dire, au contraire, que ces procédés présentent certains inconvénients, notamment une trop faible résistance à la compression des produits obtenus ?
 - Nous ne saurions l’affirmer.
 - Toutefois, il est bon de faire remarquer avec le professeur Hoffmann, qui a spécialement étudié la métallurgie du plomb, que, dans les convertisseurs, la réaction se propage lentement de bas en haut. Si l’on considère une tranche horizontale de la charge, sa température augmentera d’ibord très lentement;, puis, lorsqu’elle sera vers 800 ou 900 degrés, elle croîtra très rapidement pour atteindre le maximum de la température développée dans l’appareil, lequel peut varier de 100 à 200 degrés.
 - La tranche sera maintenue une ou deux minutes au plus à ce maximum et aussitôt la température décroîtra très rapidement. On peut donc eu conclure que, dans le convertisseur, le rendement de l’appareil par rapport à sa capacité n’est pas très bon et ceci pourrait expliquer la supériorité des nouveaux appareils qui travaillent sous une beaucoup plus faible épaisseur de matières.
 - Il nous a été donné de voir fonctionner les nouveaux appareils tout récemment aux usines de Binsfeldhammer, près de Stol-berg, et conduits par M. Von Schlippenbach, qui a singulièrement contribué à leur mise au point, nous avons fait là une étude véritablement passionnante.
 - Disons de suite que tous les brevets relatifs à ces procédés, brevets qui ont été pris sous le nom de M. Bermitt, de M. Von Schlippenbach et de la Metallurgische A. G., appartiennent tous à cette dernière firme, qui possédait déjà les procédés Huntington Héberlein et Savelsberg.
 - Voyons d’abord la genèse du procédé et comment on est arrivé à l’appareil actuel.
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- - Elévation
 - CT
 - Fig. 22 et 23. — Précédé Dwight et Lloyd (appareils à chaîne sans fin)
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- - 601 —
 - L’idée qui domine le premier brevet (demande du 29 juillet 1907, en France, n° 380.343) est la possibilité de traiter les pro* duits en fines poussières; elle est caractérisée par ce fait que le minerai étant maintenu en place sur une grille, l’air est aspiré à travers le minerai et la grille. C’est donc un procédé par aspiration, la grille servant de support aux fines.
 - Le second brevet, demandé le même jour en France (numéro 380.344), a pour but de rendre le procédé continu; la masse de minerai, que l’on suppose toujours composée de fines est placée dans un récipient terminé par une grille, et, au moment voulu, l’air est aspiré à travers la masse, mais ici on a une série de récipients se déplaçant-d’un mouvement continu, ils passent d’abord dans un dispositif de mise en feu (rampe de gaz, réchaud, etc.) qui enflamme uniformément la surface du minerai, puis devant un aspirateur qui fait passer l’air à travers la masse par aspiration de haut en bas.
 - Le brevet suivant (numéro 384.529 demandé en France, le 3 novembre 1907) est, en somme, la mise au point de la conception précédente au moyen des deux appareils différents, tous deux très ingénieux.
 - Le premier est constitué (fig.22 et 23) par une chaîne sans fin qui s’enroule sur des noix et porte les différents augets lesquels reçoivent le minerai sur une grille qui constitue le fond du récipient. La disposition de l’ensemble est telle qu’à un point de leur parcours les augets basculent et déversent leur contenu à l’extérieur. Des trémies, situées en un endroit convenable, déversent le minerai dans les récipients, ceux-ci passent ensuite sous l’appareil allumeur, et enfin au-dessus de l’aspirateur, qui est constitué simplement par une longue trémie en relation avec le ventilateur. Les augets parcourant le chemin sortent bientôt de cette zone d’aspiration, ils se refroidissent et la masse est basculée automatiquement par le mouvement des récipients.
 - Entre le moment où les augets sont ainsi vidés et celui où ils se remplissent de nouveau, il existe un certain parcours qui permet de vérifier les grilles et même de les déboucher en cas d’obstruction.
 - L’autre forme d'appareil qui a fonctionné dans diverses usines, est assez différente.
 - C’est un vaste tambour circulaire avec rebords en fer (fig, 24 et 25) ;'il est divisé en segments dont le fond est constitué par
 - Bull. 39
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- - — 602 —
 - des plaques de fonte grillées. Le tambour roule sur quatre galets ; il est mû d’un mouvement de rotation.
 - Le minerai est déversé dans les augets par une trémie (dans les appareils primitifs, un autre trémie déversait un peu de
 - Elévation '
 - Co.upe. transversale-
 - Fig. 24 et 25. — Procédé-Dwight et Lloyd (appareil à tambour)
 - matière réfractaire appelée à recouvrir la grille), passe devant Fallumeur qui enflamme' la partie supérieure, puis devant la trémie d’aspiration, et enfin est automatiquement déversé hors de l’appareil.
 - L’épaisseur de la couche de minerai est de 10 cm.
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 - La vitesse du tambour de rotation est réglée pour que la réaction atteigne sa fin, lorsque le minerai est à l’extrémité de la boîte d’aspiration.
 - On peut ainsi traiter 1 t à l’heure, la pression du vent étant de 13 mm de mercure. La force exigée est de 12 ch en tout (ventilateur et force motrice destinée au tambour).
 - Ces appareils ont été consacrés au début à l’agglomération des concentrés cuivreux; qui pouvaient être ainsi passés au four à cuve;,, au lieu d’être fondus au reverbère.
 - L’on envisage, ensuite dans le même brevet, au lieu du tambour vertical, la table horizontale ou plus exactement un anneau tournant dans le plan horizontal, le restant de l’appareil demeurant le même.
 - Le 30 novembre 1909, M. Von Schlippenbach, directeur des usines de Binsfeldhammer, prend un brevet pour séparer les gaz: sulfureux qui sont aspirés suivant leur degré de concentration, afin d’utiliser directement une partie de ces gaz pour la fabrication de l’acide sulfurique et, le 22 décembre 1909, la Métallurgische Gesellschaft, A. G., prend; une addition dans le même but.
 - On arrive ainsi à l’appareil tel qu’il est utilisé eu diverses usines* notamment à Stolberg, aux usines de Binsfeldhammer, et que nous allons décrire (fig., et 27)
 - Il est essentiellement constitué par une table horizontale qui tourne autour d’un axe vertical, tout en. étant guidé par des galets sur tout, son pourtour. Cette table, évidée en son centre, forme un véritable anneau constituée par une grande auge en tronc.de cône1 évasé dont la partie basse n’est autre qu’une grille:en fonte; Cette auge communique par la grille A une. série de comparti-timents situés: au-dessous et reliés eux-mêmes à la pompe à vide; Chaque compartiment communique ; de façon permanente par un tube avec le ventilateur d’aspiration; par l’intermédiaire d’une cloche S.
 - Examinons d’abord le mouvement i des matières: :
 - La table* dans son mouvement, de rotation reçoit le* minerai de deux trémies successives : la, première déverse du minerai froid qui vient au contact de la grille, la; seconde, du minerai chaud qui recouvre le premier en quantité relativement: faible. C’est ce minerai chaud qui.' va remplacer’ ralLuimeuE: des appareils: précér dents. La table continuant son mouvement de rotation, l’aspiration commence dans des conditions que nous expliquerons plus
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- - loin; au bout d’un certain parcours, le grillage est complet, la matière rencontre alors un dispositif de déchargement formé par une grille qui relève le minerai, l’oblige à passer sur une espèce de pont et le déverse à l’extérieur de l’appareil. A ce moment-là, les grilles deviennent libres, et avant d’être rechargées, elles peuvent être examinées et ringardées pendant que la table tourne.
 - Voyons maintenant le mouvement des gaz : il faut que l’aspiration se produise à un moment déterminé; de plus il est nécessaire que cette aspiration cesse à l’instant où la grille devient libie, où le minerai grillé est enlevé, sans quoi on ajouterait de l’air au gaz sulfureux que l’on veut utiliser pour la fabrication de l’acide sulfurique. D’autre part, il est fort avantageux de séparer le gaz sulfureux en deux parties : une portion riche (5 à 7 0/0, parfois 10 0/0) qui se produit dans les premières minutes du grillage, de la partie pauvre qui prend naissance ultérieurement et est envoyée directement à la cheminée.
 - Voici le dispositif qui satisfait à ces desiderata :
 - Chaque auge possède un tuyau arrivant dans la cloche S; ce tuyau est solidaire de la partie cylindrique de l’auge d’une part, de la plaque qui forme le bas de la cloche d’autre part. Cette plaque tourne donc avec la table. La cloche, elle, n’épouse pas ce mouvement, elle est suspendue, un joint liquide assure l’étanchéité de l’appareil.
 - Cette cloche S est divisée en deux parties: l’une qui correspond au chemin décrit par la table au commencement de l’opération; c’est là que l’on recueille le gaz sulfureux riche, l’autre correspond au reste du trajet qu’effectue le minerai avant sa sortie de l’appareil. Enfin une plaque bouche les trous qui correspondent à la portion du chemin parcouru alors que la table est vide.
 - Tel est l’appareil que nous avons vu fonctionner à Stolberg à la fin du mois dernier (1).
 - Un dernier point, sur lequel on a attiré toute notre attention, est la grille. La grille est en fonte épaisse ; les trous étaient autrefois formés par de petites rainures de 8 mm d’ouverture et de quelques centimètres de longueur, leurs sections étaient régulières ; actuellement on fait ces rainures très longues (200-•300 mm) pour qu’elles soient faciles à dégorger. De plus, la sec-
 - (t) Octobre 1910.
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- - — 005
 - Fig. 26 et,27. — Procédé Dwight - Lloyd - Von Schlippenbach Table de grillage .
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 - tion est en tronc de cône à la partie supérieure, et en cylindre à la partie inférieure, cela afin de pouvoir aisément dégager les gouttelettes de plomb qui prennent parfois naissance dans l’opération.
 - Voici maintenant quelques chiffres :
 - L’épaisseur de la couche de minerai est de 15 cm.
 - Le ventilateur peut donner une aspiration de 400 mm d’eau, mais le plus souvent il fonctionne entre 250 et 300.
 - La capacité de production d’une table de 5 m de diamètre est de 45 à 50 t par vingt-quatre heures.
 - Il y a actuellement trois tables en fonctionnement à Binsfeld-hammer.
 - La vitesse de rotation est de un tour en 90 secondes.
 - Le gaz sulfureux riche est transformé en anhydride sulfurique 'par le procédé de contact. Ce procédé ^fonctionne depuis six mois, le rendement, nous a dit M. Von Schlippenbach, est de 97,5 0/0 de SO2, transformé en SO3.
 - La teneur en soufre du produit grillé est de 0,5 à 1,5 0/0 S, à l’état de sulfure, plus de 2,3 0/0 à l’état de sulfate de chaux.
 - On a actuellement comme matte 0,5 à 2,5 0/0 du poids de la charge.
 - Les minerais employés à Binsfeldhammer sont :
 - 90 0/0 galènes concentrées d’Australie, 10 0/0 galènes allemandes.
 - Le minerai a pour composition moyenne :
 - Pb = 60-70 0/0, S= 13-14, ,Fe= 3, Siü2 - 3-4, Zn = 5-6
 - On consomme 4 000 t de minerai par vingt-quatre heures.
 - Avant de passer aux tables, le minerai subit un premier grillage dans des fours Heberlein. A cet effet, on lui ajoute 22 0/0 de carbonate de chaux, 5 0/0 de silice.. Le tout est passé au' mélangeur Raps, puis transporté directement par toile au four Heberlein.
 - Là la teneur en S tomberait à 2-2,5 0/0 S à l’état de sulfure et 7 à 8 0/0 à l’état de sulfate.
 - Puis le produit se rend aux tables qui donnent les résultats indiqués plus haut. Le produit en sort en gâteaux qui n’ont pas besoin d’être brisés. ,
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 - Divers métallurgistes craignent qu’ils ne soient pas assez résistants à la compression.
 - Il est intéressant d’établir leur comparaison entre les trois procédés de grillage.
 - Le tableau suivant donne une idée très nette de la question :
 - PROCÉDÉS SORTES de MARCHES QUANTITÉ TRAITÉE en 24 heures USINES FRISES en exemple APPLICATIONS ACIDE SULFUREUX PRIX DE REVIENT
 - Huntington-Heberleiu . . . . Minerai grillé. tonnes 30 à 35 Ilraubach. 'Générale. Non utilisé. . f. C. 4 »
 - Sayelsberg Miuerai cru. 12 à 15 Muusterbucli., Restreinte, Non utilisé. 4 »,
 - Riwjjlit—Lloyd—SclilippenLach. . Minerai grillé. 40 à 60 Binsfeldhammer Générale. Très bien utilisé 3 » :
 - Il est à noter que les prix de revient ne comprennent pas les redevances.
 - De plus, le prix donné par l’usine de Binsfeldhammer ne fait pas intervenir l’utilisation de l’acide sulfureux et on espère le voir ainsi tomber à 2 f environ, peut-être plus bas.
 - Ceci indique très nettement les très grands progrès qui ont été faits dans le grillage de la galène. Il est très probable que les nouveaux procédés s’appliqueront à d’autres minerais.
 - D’ailleurs la machine à tambour est employée aux usines de la Baltimore Copper Smelting: Bolling Go, pour traiter des concentrés de sulfures de cuivre. De même dans une usine du Pérou.
 - A Stolberg, on a déjà obtenu de bons résultats avec.les pyrites. On y poursuit aussi des essais en vue du grillage des minerais de zinc; mais ceci n’est pas encore au point.
 - Progrès dans les fours à cuve.
 - • Depuis fort longtemps (1892 environ), la métallurgie du plomb utilise des water-jackets, mais ceux-ci ont subi évidemment les mêmes perfectionnements que les appareils destinés à la métallurgie du cuivre. Nous renverrons donc à ce que nous avons dit à ce sujet, en ajoutant toutefois que jusqu’ici on ne s’est pas
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 - beaucoup préoccupé dans la métallurgie du plomb, du chauffage du vent et en décrivant quelques types de water-jackets à plomb.
 - Les water-jackets à plomb les plus employés ont des sections aux tuyères variant de 1 mX3 mà 1,20 mX 4 m; au gueulard la section varie de 1,40 m X3,30 m à 2,10 m X 3 m. La hauteur oscille entre 4,50 m et 6,50 m. La capacité de 150 à 200 t de minerai par jour. On souffle généralement le vent à 0,150 kg parfois 0,200 kg par centimètre carré. On utilise fréquemment des appareils de chargement mécanique.
 - Il nous paraît intéressant de rappeler les caractéristiques du water-jacket construit au Laurium (fig. 3 et 4, PL 228) et déjà décrit dans les Annales des Mines, par M. Guillaume, directeur de ces usines (1).
 - La section du four est de 4,06 m X 1,22 m aux tuyères.
 - La hauteur totale du niveau au plancher de chargement est de 8 m.
 - La hauteur utile de l’axe des tuyères à ce plancher est de 6 m.
 - Il possède vingt-deux tuyères dont deux placées, sur les petits côtés des rectangles.
 - La capacité de ce four est de 300 t.
 - Il a remplacé douze fours à manche d’une capacité de 25 t, chaque four a quatre tuyères, d’une hauteur de 3 m et d’un diamètre de 1,40 m.
 - La même Compagnie du Laurium vient de construire un nouveau four plus important encore que celui que nous venons de décrire. En voici les principales caractéristiques :
 - Hauteur totale 8m;
 - Hauteur utile 6m;
 - Section aux tuyères 4,64 mX 1,62 m.
 - Capacité 400 t. Généralement on n’y fait passer que 250 t pour éviter trop de volatilisation.
 - Il est muni d’un avant-creuset de 4 m de diamètre ayant une
 - (1) Annales des Mines, janvier 1909.
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 - capacité de 50 à 60 t de matières. On en extrait les mattes et les speiss toutes les quarante-huit heures environ.
 - Enfin voici quelques autres 'installations modernes de water-jackets à plomb.
 - Aux usines de Globe American Smelting and Reûning C°, qui
 - 1 830
 - . .5. 4-3 0_____________
 - |4 800
 - 3i30
 - . ______________________________________
 - ----1-
 - 1220_
 - G—<5- o -p-
 - Pig 28 et 29. — Waler-Jacket à plomb (O F6e du Laurium)
 - produisent par mois 1200 t de plomb et 200 t de mattes cuivreuses à 45-52 0/0 Gu, on utilise sept fours à cuve et seize tuyères ayant une hauteur de 5,70 m et une section aux tuyères de 1,30 m X 3,60 m; la charge est de 120 à 150 t de minerai.
 - A Pueblo (Colorado), on emploie sept water-jackets à charge-
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 - ment automatique, section aux tuyères 1,20 m X 3,70 m; nombre de tuyères 18.
 - Production mensuelle 2 300 t de plomb d’œuvre et 130 t de mattes cuivreuses à 43-50 0/0 Gu.
 - Raffinage du plomb par électrolyse.
 - Cette méthode, connue sous le nom de procédé Betts, date de 1902; elle a été montée d’abord à Trail (Colombie Britannique) où elle permet de produire 72 t de plomb raffiné par jour.
 - Deux autres installations ont été faites depuis: l’une àGrasselli près de Chicago (United States Metales Refining G0), l’autre à. Newcastle Upon-Tyne (Locke Brackett and G0).
 - Le procédé est caractérisé par l’emploi, comme électrolyse, d’une solution d’hydrofluosilicate de plomb (15-16 g SiFG et 8 g Pb par 100 cm3) à laquelle on ajoute un peu de glycérine (400-500 g par tonne de plomb déposé). Sans cela, le dépôt ne serait pas consistant. On opère l’électrolyse vers 35 degrés avec une densité de courant de 160 ampères par mètre carré sous un voltage de 0,35. Les anodes ont une épaisseur de 25 mm, une longueur de 920 mm. Les Cathodes sont en plomb fondu ; chaque cuve comptant 30 anodes environ et 31 cathodes. Les bacs sont en bois ou en ciment.
 - Les sûmes sont assez abondants, ils atteignent souvent 0,15 du poids des anodes ; on les refond pour les repasser ensuite aux cuves d’électrolyse.
 - Le gros avantage réside surtout dans la possibilité de séparer le bismuth du plomb, opération impossible, nous le verrons, dans le traitement du plomb d’œuvre par le zinc. Or les plombs bis-muthifères ont de moins en moins d’emploi, il est à noter spécialement que le bismuth colore très nettement les céruses : aussi la présence de bismuth dans un minerai de plomb en fait-elle singulièrement baisser le prix.
 - Avec le procédé électrolytique, on enlève aisément le bismuth; de plus la perte totale est très faible (0,25 0/0) ; le rendement en or et argent est plus fort que dans les autres méthodes (1,5 0/6 en plus, à Trail).
 - Il ressortirait de ces avantages un bénéfice de 20 à 30 f par
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- - tonne et les frais de raffinage ne s’élèveraient qu’à 21-22 f par tonne de plomb d’œuvre tout compris. Il faut compter avec les pertes sur .4 500 watts-jour environ pour produire une tonne de plomb raffiné.
 - Voici, d’après PiétrusKi (1), l’analyse des produits bruts et raffinés.
 - Fe Cu Sb Sn As Ag Au Pb
 - Plomb brut
 - Maximum. 0,0165 0,3600 0,8700 0,0431 0,3120 1,2014 0,0180 98,4580
 - Minimum. 0,0075 0,1300 0,4000 0,0118 0,0960 0,6082 0,0085 97,9014
 - Boues :
 - lre analyse 1,27 8,33 27,16 — 12,42 28,15 — 17,05
 - 2e _ 1,12 22,36 21,16 — 5,40 23,05 - 16,02 '
 - Plomb raffiné
 - Maximum. 0,0046 0,0020 0,0060 0,0049 0,0008 14,6 par tonne »
 - Minimum. 0,0003 0,0003 0,0009 0,0035 0,0001 4,5 ! par tonne. »
 - Amélioration dans la condensation des poussières.
 - Tous ceux qui ont visité des fonderies de plomb savent l’importance de cette opération de la condensation des poussières. De nombreuses recherches ont été faites afin d’arriver à un meilleur rendement, et l’on doit citer tout spécialement l’emploi de vastes chambres où l’on suspend un grand nombre de sacs danstesquels passent les fumées en abandonnant leurs poussières.
 - Ces chambres, qui ont reçu le nom de fiaghouse, renferment 3 000 à 4500 sacs ayant une hauteur de 10 à 11 m et un diamètre de 0,43. m. Ces sacs, faits d’abord en mousseline qui s’altérait très vite, sont maintenant en flanelle; leur prix est élevé, mais il ne faut pas oublier que les gaz ont une température de 120 à 150 degrés'.
 - l)n‘ baghouse de 1000 sacs revient à 750000 f (1), ruais les
 - {1) Oest. Chem. Zeitg., 32, 1904.
 - <lj Ebaugh, Engineetmg> Mining Journal', XXXXyiII, .4020,1909.
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 - pertes en métaux sont nettement plus faibles qu’avec les anciennes chambres à poussières et l’on ne laisse plus partir dans l’atmosphère que des gaz sans aucune action nocive. Il est bien entendu que ces installations s’appliquent non seulement au plomb, mais aussi au cuivre et au zinc.
 - Au Laurium, on a appliqué, pour l’épuration des fumées des grands fours à plomb, le même principe que celui utilisé pour les gaz des hauts fourneaux c’est-à-dire des ventilateurs à injection d’eau. Toutefois, les essais faits avec les appareils Theisen n’ont pas donné tous les résultats désirés, le débit était trop faible. Actuellement, on fait une nouvelle installation avec de grands ventilateurs.
 - État actuel de la métallurgie du plomb en France.
 - Les usines qui s’occupent du plomb en France se divisent en quatre groupes:
 - 1° Les usines qui reçoivent le minerai pour en extraire le métal et l’affiner; ce sont les usines métallurgiques proprement dites ;
 - 2° Les usines qui reçoivent du plomb de l’étranger et en pratiquent la désargentation ;
 - 3° Les usines qui refondent le plomb métallique pour le transformer en planches, en tubes, etc. ;
 - 4° Des usines qui utilisent des quantités importantes de plomb dans leurs alliages pour la fabrication des balles, des caractères d’imprimerie, des planches à graver, des accumulateurs, des antifrictions, des alliages connus sous le nom de métaux anglais, des bronzes à haute teneur en plomb (jusqu’à 30 0/0 et même plus).
 - Nous ne nous occuperons ici que des usines des deux premières catégories.
 - Celles du premier groupe sont au nombre de quatre:
 - Les usines de Couëron situées à l’embouchure de la Loire, entre Nantes et Saint-Nazaire, et appartenant à la Société des Mines et Usines de Pontgibaud. •
 - Les usines de Noyelles, à la Société de Malfidano ;
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 - Les usines de Langeac (Haute-Loire) qui viennent de rouvrir récemment (1).
 - La Société anonyme des mines et usines de Peyrebrune, près de Réalmont (Tarn).
 - A ces trois usines il faut ajouter l’usine de l’Escalette près Marseille, qui reçoit des plombs d’Espagne et les désargente par la méthode du zincage.
 - Méthodes de grillage utilisées en France.
 - Les minerais utilisés sont en dehors de ceux produits par notre pays, les concentrés d’Australie, les minerais carbonatés de Tunisie, les minerais de Sardaigne et un peu de minerais chinois.
 - Il fait ajouter certains résidus comme les boues de chambres de plomb. On cherche, bien entendu, avant tout à combiner ces différents minerais de façon à avoir un lit autofusible.
 - La seule méthode métallurgique utilisée en France est celle dite de grillage à mort et de réduction.
 - Les méthodes de.grillage utilisées sont extrêmement modernes.
 - L’une des usines celle de Noyelles, possède bien encore quatre fours à réverbère à pelletage continu, à une sole, d’une capacité de production de 10 t par vingt-quatre heures. Mais elle a monté à côté de ces fours six convertisseurs de 8 t de capacité où elle passe les minerais crus et agglomérés qui sont aptes à ce traitement.
 - A Gouëron on emploie la méthode Huntington-Heberlein ; trois fours rotatifs genre Brunton d’un diamètre de 6 m et d’une capacité de production de 40 t par vingt-quatre heures, opèrent le grillage préliminaire.
 - Les convertisseurs utilisés dans la deuxième phase sont de 1 t; leur nombre est de 18 t; le soufflage dure trois heures.
 - La Société de Pontgibaud s’est inquiétée de profiter des derniers progrès apportés à la méthode Huntington-Heberlein, et elle avait déjà conçu un atelier extra-moderne avec gros convertisseurs lorsque sont apparues les tables. Nous croyons pouvoir affirmer que ces procédés tout nouveaux sont actuellement en montage à l’usine de Gouëron.
 - (1) Celle de Bornettes (Var) n’existe plus.
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- - Fours de réduction.
 - Il n’y a pas encore de grands water-jackets rectangulaires en fonctionnement en France, Toutefois on a tiré des fours circulaires le maximum.
 - Les usines de Gouëron possèdent. des fours water-jackets d’un diamètre de 1,95 m et d’une hauteur utile de 4,50 m. Ces fours passent 120 t de minerai par vingt-quatre heures.
 - La production de ces usines est d’environ 50 t de plomb d’œuvre par vingt-quatre heures.
 - A Noyelies, il existe trois fours circulaires à water-jacket; chaque four comporte huit tuyères ; l’air est injecté sous une pression, de 1,20 m au moyen de ventilateurs Root.
 - Ces trois fours produisent environ 401 par vingt-quatre heures.
 - Ils sont desservis par deux monte-charges électriques.
 - Exemples, de marche.
 - Voici, à titre d’exemple, une marche moyenne aux usines de Noyelies : composition du lit de fusion :
 - 55 0/0 minerais grillés, 45 0/0 minerais crus, 25 0/0 fondants (castine et scories de retour) ; pourcentage de coke 12,5 0/0';
 - Composition moyenne de la charge : Pb = 45 0/0, SiO’2 = 12,15 ; Fe = 16,00; CuO = 5,15; Zn = 5,79 ; APO3 = 0,90; S ^ 1,72.
 - Voici la composition moyenne des produits obtenus :
 - MATTE SCORIE PLOMB; D'ŒUVRE
 - Pb 5,0 0,40 non dosé
 - Cu . 0,4 — 0,61
 - Fe ....... 52,0 26,5 0,028
 - Zn ' 6,T 8,0 0,072
 - ’ SiO2 s;o 30,0 —
 - CaO1 traces 14,0 <! —
 - S ^ 18;0 2;76 —
 - Ag. ....... 43 g 3 g b 738 g
 - APO8. .... ... s — 1,5 —
 - Sb * — — 3,77
 - As — — 0,072
 - Bi — — 0,062
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 - L’argent des usines à plomb est vendu à des usines qui en finissent raffinage, le laminent, le tréfilent, etc., comme le Comptoir Lyon-Allemand.
 - Epuration des fumées. — A Goudron les fumées passent dans une galerie de 4 km. Elles contiennent 53 0/0 Pb et 70 g d’Ag.
 - A Noyelles, les fumées provenant de tous les fours, de l’usine à plomb sont aspirées dans 42 filtres cylindriques en amiante de 3 m2 de surface filtrante soit 126 m2.
 - La capacité filtrante est de 5 m3 à la minute, et par mètre carré.
 - Le cubage filtré par minute est de 600 m3 soit 300 000 m3 par vingt-quatre lieures;.;
 - Les filtres sont tous en dépression sur les fours. L’aspiration est donnée par quatre ventilateurs placés entre les appareils et la cheminée, d’une section aspirative de 3 200 cm2 chacun, tournant à 400 tours et pouvant donner jusqu’à 380 m3 de débit par minute. La dépression tombe à 15 mm au gueulard des fours et suffit amplement pour le tirage.
 - La conduite centrale d’amenée des gaz d’une longueur de 140 m est construite en maçonnerie avec une section de 3,570 m2.
 - Les gaz à une température moyenne de ! 00 degrés sont aspirés dans les filtres au moyen de quatre tuyaux en tôle, branchés sur cette conduite. Ces gaz, contenant de 3 à 5 g de matières (70 à 75 0/0 de plomb) par m3, n’en ont plus,, à la sortie des filtres,, que 0,7 à 1,3 par mètre cube.
 - V
 - PROGRÈS DE LA MÉTALLURGIE DE L’ARGENT SON ÉTAT ACTUEL EN FRANCE
 - Il faut distinguer dans la métallurgie de l'argent deux catégories de traitement :
 - 1? Le traitement s’appliquant au plomb d’œuvre argentifère et aux résidus,de certaines opérations métallurgiques dont l’argent peut être regardé comme un sous-produit (si ce mot ne jure pas pour un métal d’àussi grande valeur) notamment aux schlamms du raffinage électrolytique du cuivre;
 - 2° Le traitement s’appliquant aux minerais d’argent.
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- - — 616 —
 - Traitement du plomb d’œuvre en vue de la récupération de l’argent.
 - Les méthodes actuellement employées sont :
 - 1° Le zingage dans lequel le zinc est ajouté au plomb argentifère fondu après que celui-ci a subi un premier affinage au réverbère par oxydation (enlèvement de Cu, As, Sb, etc.) on recueille une écume dans laquelle se concentre l’argent.
 - L’addition du zinc se fait généralement en chaudières et à trois reprises : à Binsfeldhammer, par exemple, les cuves sont de 50 t; on ajoute d’abord 40 kg : on enlève ainsi le cuivre qui reste;
 - Puis 200 kg, en partant d’un plomb à 100 g d’argent par 100 kg (0,1 0/0); il reste après cette seconde addition environ 20-25 g d’argent par 100 kg (0,020 à 0,025) ; enfin on fait une dernière addition de zinc de 200 kg; il ne reste plus que 0,8 g d’argent par 100 kg (0,0008 0/0).
 - L’alliage triple Pb-Zn-Ag qui contient ordinairement 8-100/0 Ag, 25-28 0/0 Zn est refondu pour enlever l’excès de plomb; puis, distillé, on recueille le zinc, et le plomb argentifère qui reste (10-12 0/0 Ag, 1-2 0/0 Zn) est coupellé généralement par la méthode anglaise (four à réverbère à sole mobile). La méthode allemande (four à sole fixe, voûte mobile) n’est plus usitée que dans des cas très particuliers; encore termine-t-on presque toujours par le passage à la coupelle anglaise.
 - 2° Le pattinsonnage, qui consiste dans une liquation du plomb argentifère, n’est plus utilisé que pour le traitement des plombs renfermant du bismuth (Freiberg); on ne peut alors utiliser le zingage, car le bismuth se concentre dans le plomb, tandis que dans le pattinsonnage il rentre dans l’alliage plomb-argent, d’où on le chasse facilement (méthode de Freiberg).
 - La méthode était trop coûteuse et trop fatigante pour être maintenue dans les cas où elle n’est pas indispensable.
 - 3° La méthode électrolytique indiquée plus haut.
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- - 617
 - Traitement des résidus contenant de l’argent, notamment des schlamms d’électrolyse de cuivre.
 - Ce traitement consiste généralement dans un emplombage, c’est-à-dire dans la dissolution par le plomb fondu de l’or et de l’argent contenus dans ces matières.
 - On coupelle et enfin on réduit les litharges obtenues dans la coupellation au four à manche.
 - Traitement des minerais d’argent.
 - Les méthodes actuellement employées pour le traitement des minerais d’argent sont :
 - 1° L’emplombage dans le cas des minerais riches;
 - 2° Le grillage chlorurant, suivi de dissolution et de précipitation.
 - Cette dernière prend dans certains pays une extension considérable avec la méthode dite à l’hyposulfîte.
 - On sait qu’elle consiste à traiter le minerai sulfuré par grillage en présence de chlorure de sodium, à dissoudre le chlorure d’argent ainsi obtenu par l’hyposulfîte de soude et à précipiter l’argent par le sulfure de sodium ou de calcium. Le sulfure d’argent ainsi obtenu est traité de diverses façons, notamment par emplombage. '
 - 3° L’amalgamation, qui se fait toujours par le mercure (la méthode au sublimé a disparu) et est employée surtout pour des minerais impurs ; '
 - 4° Le procédé Ziervogel : transformation du sulfure en sulfate par grillage modéré, dissolution du produit broyé dans l’eau bouillante et précipitation par le cuivre ; *
 - 5° La cyanuration, procédé récent qui prend en ce moment une grande extension en Amérique et qui est absolument analogue à- celui utilisé pour l’or.
 - Les premiers essais sur la cyanuration des minerais d’argent en Amérique paraissent remonter à 1902, et être dus à Butters;
 - Bull.
 - 40
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- - — 618 —
 - ils ne furent pas très heureux, s’adressant à des déchets; la consommation de cyanure était très importante, la dissolution très lente (1).
 - „ En 1906, la Guanajuato Gonsolidated Mining and Milling C° chercha à appliquer le procédé dans des conditions analogues; les résultats ne furent pas meilleurs; cela était dû certainement à un broyage imparfait.
 - Ce n’est que lorsque, suivant les progrès effectués dans cette opération au Transvaal, on obtint des ; schlamms de la plus grande finesse que l’on obtint les résultats voulus.
 - Engineering and Mining Journal ont publié (2) les expériences faites en 1908 au Mexique par Empson; le résultat obtenu peut se résumer de la façon suivarfte : dans un temps variant de trente- six à quaraiite-huit heures, on a pu traiter des minerais extrêmement différents avec un rendement de 97 0/0 de l’argent contenu.
 - Comme l’a indiqué Gôpner (1), l’action du cyanure de potassium sur le sulfure d’argent a lieu suivant la formule :
 - A g1 2 S + 4C AzK — 2(AgCAz + KCAz) + Iv2S.
 - Mais il y a des réactions secondaires : l’air donne naissance à des polysulfures qui agissent sur le cyanure en excès et forment du sulfocyanure. On peut y remédier par une addition d’acétate de plomb. Il se forme ainsi du sulfure de plomb.
 - Au Mexique, il est de pratique courante d’ajouter un tiers de kilogramme d’acétate de plomb par tonne de minerai traité ; ceci, il faut bien le noter, ne correspond pas à la transformation complète de K2S en PbS pour la plupart des minerais; mais, en pratique, les résultats obtenus avec cette proportion sont satisfaisants et l’on évité un excès d’acétate de plomb qui formerait, avec le cyanure de potassium, du cyanure de plomb se décomposant à l’air en oxyde de plomb et acide cyanhydrique.
 - Certains métallurgistes admettent l’intervention de l’air et la réaction :
 - 4KCAz + 40 -b Ag2S = SO*K2 + 2KAg(CAz)2.
 - On emploie généralement le cyanure de sodium et non le
 - (1) Étude de Gopner, Métallurgie, 22 février 1909.
 - (2) Vol. 86, p. 067. ' '
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- - — m —
 - cyanure de potassium. Il produit, à prix égal, un effet plus important de par son poids moléculaire plus faible.
 - Quant à la précipitation de l’argent dans les solutions saturées, elle n’est guère faite jusqu’à présent que par les rognures de zinc, tout comme dans le traitement de l’or, et la consommation atteint 1,5 à 3 kg de zinc par kilogramme d’argent précipité. Cependant, d’après Gôpner, la précipitation par électrolyse a été introduite dans les mines de Priestas et Greston au Colorado et y donne toute satisfaction.
 - D’autre part, M. Albert Bordeaux a donné diverses études (1) sur la mise en pratique de cette méthode. Il a insisté tout spécialement sur l’importance d'une production maximum de slimes au broyage. On obtient ainsi un meilleur rendement avec le minimum de dépense en cyanure et la plus grande rapidité d’opération.
 - Le broyage se fait en tube-mills; il est suivi d’une séparation des sables et des slimes dans des cônes fort simples.
 - La grosseur de la matière à la sortie correspond à des tamis très fins; on a atteint les tamis 150 et 200 (mailles par pouce carré).
 - La cyanuration dans le cas de sables se fait dans des récipients ou tanks qui comportent un faux-fond pour la filtration (lattis de bois recouvert d’une natte et d’une toile). On fait agir d’abord une solution pauvre (0,25 à 0,30 0/0 NaCy), puis la solution forte (0,80 0/0 NaCy), de nouveau de la solution faible, et on finit par lavage à l’eau.
 - Pour les slimes, on produit le contact avec Pair pendant la cyanuration au moyen de jet d’air comprimé envoyé par des lances au fond des tanks. Ici, le liquide ne pouvant filtrer, est recueilli par décantation. *
 - . On traite parfois (notamment à Pacliuca) les sables et les slimes simultanément dans des tanks très élevés où l’air comprimé produit l’agitation et l’aération nécessaire à la çyanura-ffion (tank Grothe).
 - La précipitation de l’argent dissous est faite par le zinc ; la solution passe dans une succession de caisses dont le fond est constitué par une grille sur laquelle repose le zinc ; elle arrive par en bas, sort par én haut, p’our gagner le bas de la cuve sui-
 - : (1) Génie Civil, 12 septembre 1008
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- - — 620 —
 - vante. On a ainsi une précipitation méthodique. Le rendement du traitement ne serait que de 60-70 0/0 d’argent. Les frais seraient de 10 à 11 f la tonne.
 - Progrès récents dans la métallurgie de l’argent.
 - Dans le traitement du plomb d’œuvre, il faut noter deux progrès importants :
 - 1° L’utilisation de très grandes cuves dans le zingage ; on emploie dans les usines modernes, comme à Oboken, près d’Anvers, usine type de désargentation, des cuves de 50 t;
 - 2° L’épuration du plomb désargenté, lequel renferme 1 à 2 0/0 de zinc, se fait maintenant avec récupération du zinc.
 - Autrefois, on envoyait dans le métal fondu de la vapeur d’eau qui oxydait les impuretés. Actuellement, dans quelques usines, on fait passer le plomb impur dans un four à réverbère où on le maintient pendant un temps assez prolongé à température relativement basse, le zinc s’oxyde et vient former des cadmies qui surnagent et que l’on recueille aisément. On utilise aussi d’autres méthodes, mais elles sont tenues secrètes.
 - Dans le traitement des minerais d’argent, les progrès effectués touchent surtout la méthode de cyanuration que nous avons étudiée plus haut.
 - Il vient de paraître une monographie intéressante à ce sujet : Hydrometallurgy of Silver, de Hoffmann, qui décrit de façon très complète tous les progrès récents.
 - État actuel de la métallurgie de l’argent en France.
 - Les usines qui produisent de l’argent ^n France sont de deux catégories :
 - 1° Celle qui traite leurs schlamms d’électrolyse : la Compagnie des Cuivres de France, à Eguilles; !
 - 2° Celles qui, faisant du plomb d’œuvre ou en achetant, en pratiquent la désargentation, notamment Couëron, Noyelles et l’Escalette, près de Marseille.
 - Les premières emploient la méthode de l’emplombage que
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- - — 621 —
 - nous avons indiquée plus haut, avec coupellation anglaise. Il n’y a rien de particulier à signaler.
 - Les secondes utilisent le zingage, ainsi qu’il a été dit précédemment.
 - Gomme exemple de raffinage et de désargentation, nous donnerons des analyses des produits provenant d’une marche des usines de Noyelles :
 - 1« ÉCUMAGE AU réverbère 2° ÉCUMAGE AU réverbère ÉCUMES DE désargentât. PLOMB DE ressuage PLOMB DOUX
 - Cu . . . . 3,06 0,51 » » 0,007
 - S 5,78 1,72 ». » »
 - Sb . . . . 2,04 7,57' » 0,17 0,008
 - Bi . . . . » » » » 0,011
 - Fe . . . . 2,28 0,78 » 0,35 »
 - As ... . 0,28 1,76 » » 0,002
 - Ag., . f . 120 g 80 g 18,138 kg 788 g 12 g
 - Pb . . . . 75,08 70,88 81,88 98,95 99,91
 - Zn . . . . 0,97 0,59 16,48 0,61 '' 0,009
 - CaO (1) . . 1,50 4,15 » » )>
 - Au. . . . » .» 6g » »
 - (1) Provenant d’additions faites au réverbère.
 - Les usines de Couëron possèdent deux fours réverbère d’adoucissement de 50 t, Ces fours sont tout à fait modernes, avec refroidissement par eau.
 - La désargentation se fait en deqx chaudières de 25 t.
 - Le plomb désargenté qst affiné au réverbère, l’alliage ternairé est distillé en creuset^ de graphite; le plomb riche est coupellé par la méthode anglaise et l’argent est raffiné au creuset.
 - L’atelier de désargentation des usines de Noyelles comprend deux fours réverbère de 351;
 - Le coupellation se fait en four anglais à coupelle en ciment. La capacité d’une coupelle est d’environ 400 kg d’argent. La production annuelle est de 6 000 à 8000 kg.
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- - — 622 —
 - Conclusions.
 - De l’étude que nous venons de présenter, et qui n’est que la première partie d’un travail d’ensemble sur les métallurgies autres que la sidérurgie, il découle nettement que, si les usines françaises qui s’occupent du cuivre, du plomb et de l’argent, ne sont pas très nombreuses, étant donnée la pauvreté relative de notre pays en minerais, au moins celles qui existent se sont-elles tenues au courant des progrès les plus modernes et ont-elles abordé cette lutte continuelle, pour l’amélioration du prix de revient* avec les méthodes et les moyens les plus perfectionnés.
 - Il nous reste à remplir un devoir qui nous tient particulièrement au cœur. Nous voulons remercier tous ceux, et ils sont nombreux, qui nous ont facilité ce travail: tout d’abord les administrateurs des sociétés françaises qui s’occupent des métallurgies du cuivre, du plomb et de l’argent : M. Yésier, Président du Conseil, et M. Merisier, Secrétaire général de la Compagnie Française des Métaux ; M. Boutiller, Président du Conseil, et M. de Luppé, Administrateur délégué de la Société des Cuivres de France, et le Directeur des Usines d’Eguilles, M. de Gastines; M. Ghesquière, Président de la Société Biache Saint-Waast; M. Bethmont, Administrateur délégué, et M. Cardozo, Ingénieur de la Société Électrométallurgique de Dives ; M. Paraf, Directeur de la Société de Pontgîbaud, et M. Demenge, Administrateur délégué de la Société de Malfidano.
 - De plus, M. Guillaume et M. Albrand, Ingénieurs de la Compagnie Française des Mines du Laurium, se sont mis à notre disposition avec la plus grande amabilité et nous ont fourni maints documents. .. ' 1
 - D’autre part, M. Prost, le distingué professeur de .l’Université de Liège, nous a particulièrement facilité nos voyages successifs en Belgique, et enfin MM. les Administrateurs, Directeurs et Ingénieurs des nombreuses usines que nous avons visitées en France, en Angleterre,)en Belgique, en AUemagne, en Italie, etc., voudront bien trouver ici l’expression de notre’ très sincère reconnaissance pour l’accueil si aimable qu’ils nous ont réservé.
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- - — 623
 - ANNEXE
 - DOCUMENTS D’ORDRE ÉCONOMIQUE
 - I. — Métallurgie du cuivre (1).
 - A. Production et Consommation en tonnes de 1 000 kg.
 - 1900
 - 1901
 - 1902
 - 1903
 - 1904
 - Production du cuivre brut. . . 499 000 535 000 553 300 591000 648 000 Consommation.............512 700 494 200 582 500 586 700 622 400
 - 1505
 - 1906
 - ,1907. . , 1908
 - 1909
 - Production du cuivre brut . . . 694 000 713 000 703 000 745 000 844100 Consommation . ... . . . . 727 400 727 600 653300 698 300 782800
 - B. Variation dü cours (cuivre Standard) a Londres (2) de 1900 a 1910. Prix de la tonne de I 016 kg en livres sterling.
 - : 1900 1901 1902 1 ; 1903 1904
 - Cours moyen .... .... 72.12.6 66.19.8 52.11.5 58, 3.2 59. 0.6
 - Cours le plus élevé. . . ' . ... 79.15.0 73.12,6 n 57, 0.0 67.10.0 68.15.0
 - Cours le plus bas . . . , . . 69. 0.0 47. 0.0 II i 45. '2.6; ' '; ."’j ' 52,10.0 55, 0.0
 - 1 *: !y.. H *' ' --i 1905 P :•#'?/ n 1906 - 1907 : / 1908 1909
 - Cours moyen . , . . Q .i !. . 69.12.0 87. 8.6 00 JA- bo 60.. 0.6 58.17.3
 - Cours le plus élevé . A ç . 81,0.0 f 109.10.0 112. 0.0 i 66, 5.0 64.17.6
 - Cours le plus bas . . .• ». • • :,64. 0.0 ^ : 74. 0.0 n - 54.10.0 56. 2.6, 54.10,0
 - (1) D’après la Metallgesellschaft, de Francfort.
 - (2) D’après la Metallgesellschaft et les Statistiques des Établissements Vivian.
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- - C. Variations du cours (cuivre Standard) a Londres pendant les années 1908 ET 1909 (1) EN LIVRES STERLING.
 - Janvier. Février. M ars. Avril. Mai. Juin.
 - 1908. . . 62. 9.9 59. 1.0 5S.15.8 58. 7.8 57.10.9 57.19. 8
 - 1909. . . 61. 6.7 57.18.10 56. 6.9 57. 9.1/2 59. 9.8 59.14.11
 - Juillet. Août. Septembre. Octobre. Novembre. Décembre.
 - 1908 . . , 58. 1.8 60.13.9 60.8.6 66. 5.3 63.10.9 63. 1.5
 - 1909 . , . 58.14.11/2 59.10.2 59.3.3 57.13.11/2 58.19.41/2 : 60. 1.0
 - D. Détails de la Production et de la Consommation en 1909 EN TONNES DE 1000 KG.
 - Production. Consommation.
 - Allemagne 31100 179100
 - Angleterre 66 700 109100
 - Autriche-Hongrie . .' 1 800 - 73100
 - ‘France 7 500 17 400
 - Italie 3 000 31100
 - Russie 18 500 21 600
 - États d’Europe non dénommés . . ." . . 12700 20400
 - Etats-Unis .....' 528 900 318 900
 - Amérique du- Nord Britannique .... 14 500 j 3500
 - Amérique du Sud et Amérique Centrale. 85 000
 - Japon ....'. 42 900 J 8 600
 - Australie 31 500
 - 844100 782 800
 - II- - A. Production et - Métallurgie du plomb. CONSOMMATION (1) EN TONNES DE 1 000 KG.
 - 1900 1901 1902 1903 1904
 - Production du plomb brut. Consommation. ..... . 871000 . 871 309 868 000 867 900 '891 000 899 200 895 000 910 2Ô0 964 000 953 200
 - •/ 1905 1906 1907 1908 1909 ,1 i
 - Production du plomb brut. Consommation . 984 000 . 997 200 973000 984 500 986000 989 200 1061 200" 1 063 700 1081900 1 090 900
 - (1) D’après la MeiaUyeseUscUafl, de Francfort. c
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- - — 625
 - B. Variations du cours (plomb doux) (1) a Londres de 1900 a 1910.
 - Prix de la tonne de 4 046 kg en livres sterling.
 - 1900 1901 1902 1903 1904
 - 16.19.9 12.10.5 11.5.3 11.11.7 11.19.8
 - 18. 0.0 16.10.0 12.0.0 13.17.6 13. 3.9 15.17.6 10. 2.6 10.0.0 10.17.6 11. 5.0 1905 1906 1907 1908 1909
 - Cours moyen . 13.14.5 17. 7.0 19.1.10 13.10.5 13. 1.8
 - Cours le plus élevé 17.17.6 20. 2.6 22.10.0 15. 5.0 14.10.0
 - Cours le plus bas ....... 11.17.6 22.10.0 13. 0.0 12. 6.3 12. 6,3
 - C. Variations du cours (plomb doux) a Londres pendant les années 1908
 - ET 1909 (2) en livres sterling.
 - Janvier. Février. Mars. Avril. Mai. Juin.
 - 1908. . . 14.10.6 14. 5.6 14.16.0 13.13.10 13.2.7 12.15.7
 - 1909. . . 13. 3.6 13. 5.5 13. 8.8 13. 7. 0 13.5.3 13. 2.4
 - Juillet. Août. Septembre. Octobre. Novembre. Décembre.
 - 1908. .. 12.19.6 13.9.10 13. 3.6 13.7.3 13.12.2 ' 13.3.6
 - 4009. . . 12.13.3 12.10.6 12.15.3 13.4.4 13. 1.4 13.2.11
 - D. Détails de LA PRODUCTION EN 1909 (2)
 - en tonnes de 4 000 kg.
 - 1908 1909
 - Allemagne . 164100 167 900
 - Angleterre 29 700 25 000
 - Autriche-Hongrie . . . 14600 13900
 - Espagne 183300 184000
 - France .... ;. . 30000 35000
 - Grèce. . . .-. . ". . . 16000 15300
 - Italie 26 000 23000
 - Russie 100 100
 - Turquie. . ... . r. . 11800 12100
 - Suède i '. : ,u '. .' 300 300
 - États-Unis 292 200 339 700
 - Canada. . . . ... . 23200 22 000
 - Mexique . . . . . . . . , . . . . . 110000 118000
 - Australie (3) . . ... . . 119000 77 200
 - Japon. . . 3000 3000
 - < Autres pays . . . . . 500 . 4100 .
 - 1061200 1081900
 - Cours moyen.................
 - Cours le plus élevé.........
 - Cours le plus bas...........
 - (1) D’après la Metallgesellschaft et les Statistiques des Établissements Vivian.
 - (2) D’après la Metallgesellschaft.
 - (3) Le recul de 1909 sur 1908 est dû à une grève. .
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- - — 626
 - E. Répartition ûe la production (1).
 - Fabrication de la' céruse et des oxydes . . 40,5 0/0 de la production.
 - Fabrication des tuyaux . 11,6 - 1 —
 - Fabrication des planches • 3,7 —
 - Fabrication des balles ........ . 10,9 — —
 - Autres usages . .' . 31,3 -
 - III. — Métallurgie de l’argent.
 - A. Production (2). eru tonnes de I 000 kg.
 - 1906 1907 1908 1909
 - __ __ ___ 1
 - Production.............. . ' 5 630,3 6113,2 6 603,0 ?
 - B. Variations du cours . (argent Standard) a Londres (3) de 1900 a 1910. * Prix de Vonce en pence.
 - 1900 1901 1902 1903 1904
 - Cours le plus élevé. . . . Cours le plus bas . . . . . 30 3/16 . 27 29 9/16 24 15/16 26 1/4 21 9/16 28 1/2 21 11/16 28 9/16 24 7/16
 - 1905 1906 1907 1908 1909
 - Cours le plus élevé. . . . Cours le plus bas .... . 30 5/16 . 25 5/16 33 1/8 29 32 1/2 24 3/6 27 3/16 22 24 7/8 23 1/16
 - C. Variation du.cours (argent Standard) a Londres
 - pendant les années 1908-1909 (4). Prix de l’once en pence.
 - Janvier. Février. Mars. Avril. Mai. Juin.
 - 1908. . . . 25,70 25,86 25,57 25,13 24,34 24,76
 - 1909. . . 23,83 23,71 23,33 23,71 24,34 24,17
 - Juillet. ‘ Août. Septembre. Octobre. Novembre. Décembre.
 - 1908. , . . 24,51 23,86 23,88 23,72 22,93 22,49 .
 - 1909. . , . 23,52 23,59 23,74 23,50 23,35 24,03
 - (1) Étude de Neumann, Gluckauf, 15 octobre 1910, p. 1645.
 - (2) D’après la Metallgesellschaft, de Francfort.1
 - (3) D’après les Statistiques des Établissements Vivian'.
 - (4) D’après la Metallgesellschaft, de Francfort.
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- - — 627 —
 - D. Détails de la production et de la consommation en 1908 EN TONNES DE 1 000 KG (1).
 - Allemagne ..................................... 407,2
 - Angleterre.............................. 623,2
 - Autriche-Hongrie............................ . 46,9
 - Belgique . . . .................. . . . . . . 225,8
 - Espagne et Portugal .......................... • 165,0
 - France......................................... 55,0
 - Italie........................................... 21,3
 - Norwège......................................... 7,0
 - Russie........................................... 4,2
 - Suède.................................... 0,6
 - Turquie. ........................................ 1,5
 - États-Unis . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 669,8
 - Mexique..................................... . 980,0
 - Amériques du Centre et du Sud. ....}.. 200,0
 - Canada........................................ 20,0
 - Japon . . ....................................... 90,0
 - Australie . ...................... . . . 85,0
 - 6 603,0
 - (Les chiffres de 1909 sont encore imparfaitement connus.) ) D’après la Metallgesellschaft, de .Francfort.
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- - — 628
 - Renseignements sur les mines françaises de cuivre, plomb et argent
 - (Extraits de la statistique de l'Industrie minérale).
 - Production (en tonnes).
 - 1900 1905 1908
 - Minerais de cuivre................... 3 000 5 068 766
 - Pyrites de fer....................... 303100 267114 284 717
 - Minerais de plomb et d’argent . .... 24300 12118 13403
 - Mines exploitées.
 - 1° Minerais de cuivre.
 - 1900 1905 1908
 - Nombre total 10 8 10
 - Nombre des mines en réelle exploitation. 6 4 7
 - 1 Corse. Aude. Corse.
 - Ariège. Ariège. Savoie.
 - Principales mines en exploitation . . . .< Var. Corse.
 - Var.
 - Savoie.
 - Nombre total . . 2° Minerais de plomb. 1900 1905 52 63 1908 43
 - Nombre des mines un réelle exploitation. . . 42 41 30
 - Principales mines en exploitation :
 - 1900' r 1905 1908
 - Pompéan (Ille- Chaliac (Ar- Chaliac et Chassezac
 - et-Vilaine) . 9 800 t dèche) . . 3 600 t (Ardèche).... 4 8Q0t
 - Malines (Gard) . 2 000 Malines... 1 500 Malines. 3000
 - Bornettes (Var). 3 600 Bornettes . . 600 Bornettes..... 240
 - LaPoipe (Isère). 200 La Poipe 340
 - Importations et exportations de minerais en 1908 (Administration des Douanes).
 - Importations. Exportations.
 - 40 700 1 6 700 t
 - 15 300 3 600
 - 12 30
 - 348 300 40 300
 - Minerais de plomb.
 - Minerais de cuivre.............
 - Minerais d’argent..............
 - Pyrites........................
 - Production et exportations algériennes en 1908.
 - Minerai de plomb Minerai de cuivre
 - Production. Exportations (1).
 - 10600 t 23900 t 3 300 3 730
 - (1) Ces chiffres comprennent des minerais de Tunisie qui passent par l’Algérie.
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- - APPLICATIONS
 - DES
 - MOTEURS MARINS A PÉTROLE "
 - ii
 - COMPTE RENDU
 - DU
 - CONCOURS DE MOTEURS MARINS A PÉTROLE LAMPANT
 - PAR
 - M. J.’ PÉRARD
 - I
 - Pendant les huit années qui se sont écoulées depuis la dernière communication que nous avons eu l'honneur de présenter à la Société des Ingénieurs Civils sur les applications des moteurs à pétrole lampant aux barques de pêche, les progrès effectués dans l’industrie des moteurs marins ont été si nettement marqués qu’il nous a paru intéressant de traiter à nouveau ce sujet à l’occasion d’un concours récent, organisé par la Société d’Ensei-seignement Professionnel et Technique des Pêches Maritimes, entre les constructeurs français et étrangers de moteurs marins à pétrole lampant. l ‘
 - Nous avions pensé tout d’abord limiter notre exposé à ce concours lui-même en étudiant la question au point de vue technique seul. Mais, sur la demande qui nous fut faite par notre
 - (1) Voir procès-verbal de la séance du 18 novembre 1910, page 570.
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- - 630 -
 - Président, M. Bergeron, nous avons été amenés à étendre quelque peu cette communication en traitant, très brièvement d’ailleurs, certaines questions sociales qui se rattachent de très près au sujet qui nous occupe. ' ,
 - Importance prise far les applications des moteurs marins a pétrole en France et a l’étranger.
 - Les applications des moteurs marins Se sont considérablement développées dans ces dernières années, aussi bien dans la flotte de guerre, la marine marchande et les yachts de plaisance, qu’à bord des barques de pêche. Le moteur à pétrole est employé pour la propulsion, comme moteur principal ou auxiliaire ou encore comme moteur de servitude pour les treuils, les pompes, l’éclairage électrique, les machines frigorifiques, etc.
 - Dans la marine de guerre, la plupart des sous-marins et submersibles sont munis de moteurs à combustion interne, et les moteurs à explosion, à essence ou à pétrole lampant, tendent de plus en plus à remplacer, sur les vedettes d’escadre, la machine à vapeur, beaucoup plus lourde et plus encombrante ; on a ainsi des canots plus légers et susceptibles d’une plus grande vitesse.
 - Dans la marine marchande, le moteur à pétrole prend une place chaque jour plus importante. Citons comme exemple les paquebots construits par la Hambourg und Amerika Linie, navires de 8 000 t munis d’un moteur Diesel de 3 000 ch ; ceux de la Ost Asiatische Linie, le Karl Hagelin, muni d’un moteur de 1200 ch Diesel. Le paquebot de la Compagnie russe Nahel et Btrass, muni d’un moteur de 8000 ch Sulzer-Diesel ; en France, la Gironde et le Quevilly, armés par MM. Prenthaut, du Havre.
 - Citons encore VEmmanuel, de 1200 ch, le Wandel, le Sarmat, Bateaux citernes de 600 ch, le Contra-Costa de 500 ch, etc.
 - , Nous rie nous arrêterons pas à énumérer les nombreuses applications des moteurs de puissance moindre, cela nous entraînerait trop loin. Citons cependant un chiffre intéressant : il y aurait en Hollande, d’après un rapport présenté par M. Lin ton Hope à la Société des Navals Architects, de Londres, 3 000 chalands actionnés par des moteurs. .
 - Dans le Yachting, le moteur auxiliaire devient la généralité. C’est si agréable, pour une croisière en mer, de pouvoir rentrer et sortir à peu près à heures fixes, sans être exposé, comme
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- - 631
 - nous l’avons vu souvent pendant les calmes rplats de l’été, à rester de longues heures, sans pouvoir regagner la terre; et cela presque toujours, lorsque l’on a à bord de nombreux passagers qui, pour des raisons diverses, désirent absolument rentrer. Même sur les yachts à vapeur, la vedette à pétrole a sa place marquée, ne serait-ce que pour remonter facilement les nombreuses rivières dont les rives pittoresques font le charme des voyages sur nos côtes françaises. Enfin, les yachts à moteur à pétrole principal sont de plus en plus nombreux, et cela s’explique sans peine lorsque l’on a visité et vu naviguer l’un d’entre eux, comme la Chryseis, de M. Renault.
 - Si nous passons aux barques de pêche, Révolution est encore plus sensible ; mais il faut le reconnaître, là encore, c’est à l’étranger surtout que l’on trouve les applications les plus nombreuses. La France, à part certains ports, comme Arcachon, semble se tenir un peu à l’écart de ce mouvement.
 - En Danemark, on peut dire que la barque de pêche à moteur auxiliaire devient la règle, la barque de pêche à voile l’exception. .
 - Les chiffres que nous donnons ci-après, et qui sont extraits des statistiques officielles de l’année 1910 (1), sont tout à fait concluants à cet égard :
 - Ports de pêche. Nombre de bai’ques de pêche à moteurs auxiliaires de plus de 51. Nombre de barques de pêche à voiles de plus de 51.
 - Aalborg. . . . . . 81 13
 - Esbjerg. . . . . . . . 119 6
 - Frederikshavn . . . . 128 46
 - Helsingôr. . . . . . . 121 51
 - Kôrsôr . \ .'. . . . . 22 7
 - Lemvig. . . . . 37 ' < 3
 - Nyborg . . 30 11
 - Skagen. ... . . 47 18 -
 - Ce développement est d’ailleurs tout naturel si Ton examine de près la manière dont les Danois pratiquent la pêche côtière du poisson frais. Tout le poisson pêché est rapporté vivant sur le marché. Les bateaux, viviers qui pratiquent cette pêche, les
 - (1) Aarbog den Danskftskeriflaade, 1911..
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- - — 632 —
 - bouticlars, emploient un engin appelé snurvaade, sorte de seine dont on se sert de la façon suivante : le bouticlar, arrivé sur les lieux de pêche, mouille, . puis .il envoie un canot mettre à beau le snurvaade à 1 000 ou 2000 m du bord. Les aussières de la seine sont ramenés sur le bouticlar, et le snurvaade est halé à bord à l’aide d’un cabestan. Le poisson est ainsi amené vivant sur le pont et placé dans le vivier.
 - A l’heure actuelle, les bouticlars sont presque tous à moteurs, ainsi du reste que leur embarcation annexe. Ces bateaux jaugent 40 t environ et sont munis d’un moteur de 15 à 25 ch au pétrole lampant ; la valeur totale de l’armement, y compris les engins de pêche, est de 20000 à 30 000 f et le produit de la pêche atteint 15000 f environ.
 - Il faut mentionner également, parmi les causes qui ont aidé au développement des.barques à moteur, dans ce pays, les différentes lois sur le crédit maritime d'Etat, qui mettent à la disposition du Gouvernement plus de 1 million de francs (loi d’avril 1904) pour faire aux pêcheurs, moyennant un intérêt très minime, les avances nécessaires à la transformation de leur matériel de pêche, barques et engins.
 - Après le Danemark, la Norvège, la Suède suivent le mouvement; en Norvège, on compte plus de 1 300 barques de pêche de plus de 5 t munies de moteur et sur ce nombre plus de 50 jaugent "au-dessus de 15 t.
 - En Suède, la transformation de la flotille de pêche est presque complète, et le Gouvernement a été obligé de procéder à l’établissement d’écoles spéciales, pour apprendre aux marins pêcheurs le fonctionnement et la conduite des moteurs.
 - Aux États- Unis nous avons déjà eu l’occasion, en 1902, de citer l’exemple de la Bertha and Pearl, comme types de goélettes pratiquant la pêche du maquereau. L’extension s’est continuée pour les barques de ce tonnage, mais elle a été encore plus marquée pour les barques de faible tonnage faisant la pêche côtière : à de rares exceptions près, elles sont toutes, à l’heure actuelle, pourvues de moteurs,- et c’est par milliers qu’on les compte. Au Japon, le nombre des barques de pêche à moteur dépassait, l’année dernière, 4 000. . '
 - En Allemagne, en Angleterre, le développement est moins marqué. Cependant, en ce qui concerne VAngleterre, l’emploi du moteur à pétrole semble réussir fort bien sur les dériveurs employés à la pêche du hareng.
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- - — 633 —
 - Le moteur est de : préférence employé comme moteur auxiliaire sur les voiliers, et il y aurait, à l’heure Actuelle, environ ,une centaine de dériveurs à moteurs à pétrole, contre 600 dériveurs à vapeur environ. Les résultats de la dernière campagne auraient été les suivants, d’après un rapport publié par le ftshery board for Scotland : \
 - 0 Dériveurs à vapeur. . . . 1 388 £ 34700 f
 - — moteur .«... .. 973 24305
 - — voile . . 120 10300
 - Il faut mettre en parallèle les prix d’achat de ces divers types
 - Dériveur à vapeur . . .' 50000 f
 - — moteur. . . 30000
 - — voile. . . . 15 000
 - Il est facile de se rendre compte, d’après ces chiffres,,qu’en tenant compte des frais d’exploitation et d’amortissement Davantage est nettement marqué, en faveur du bateau à moteur.
 - En France^ ainsi que nous le disions plus haut, les applications du moteur à la pêche sont restées à l’état isolé, sauf à Arcachon, où, en moins d’un an, la flottille de pêche à la sardine tout entière a été transformée. A l’heure actuelle, plus de 200 embarcations à motepr sont attachées à ce port et pratiquent cette pêche toute l’année.
 - En raison même de son importance, il est intéressant de donner quelques détails sur cette transformation rapide d’une industrie pratiquée depuis plus d’un siècle sans modification notable.
 - En raison dé sa situation même, la pêche n’est possible, à Arcachon, qu’avec des bateaux plats pouvant'naviguer, dans les chenaux peu profonds, à toute heure de marée. De plus, le bassin se trouve séparé de la mer par lés ^passes, sur lesquelles la mer brise dès que le vent d’ouest fraîchit et dont l’accès à ce moment devient très difficile; enfin, les passes elles-mêmes étant situées à une dizaine de milles de la ville, les embarcations ont une route assez longue à franchir avant; de, se 'trouver sur les lieux de pêche, même ceux rapprochés des côtes • et du bassin.
 - Les barques, anciennes pratiquant cette'pêche, les pinasses, comme on les nomme dans la région, étaient,-pour ces raisons, très fréquemment obligées de rester au-port et. le rendement mensuel de la pêche était des plus mauvais. Les premières pinasses à moteur n’ayant jdus les mêmes motifs de craindre de
 - 1 Bull, ' 41
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- - — 634 —
 - manquer leur sortie, ou de s’aventurer un peu au large des passes, firent, dès leur apparition, des pêches fructueuses, et cela en hiver, au moment où le poisson est le plus cher. Aussi, devant le résultat obtenu, la transformation commencée prit un essor merveilleux. En peu de temps plus d’une centaine de pinasses à moteur furent armées pour la pêche à la sardine. En même temps on augmentait le tonnage, jusqu’à faire des pinasses de 12 m de longueur avec des moteurs de 30 à 40 ch, l’armateur recherchant souvent la vitesse, sans voir que, 'dans certains cas, l’obtention d’un nœud en plus demandait des sacrifices hors de proportion avec le but à atteindre : les dépenses d’exploitations variant, à peu de chose près, comme le cube de la vitesse.
 - Quant aux moteurs employés ils sont presque tous à essence (1) et des marques les plus diverses. Le bassin d’Arcachon est devenu, on peut le dire, une exposition permanente de moteurs marins ; on y voit les marques suivantes : Gouach principalement, mais aussi Palmer, Castelnau, Aster, Panhard Volvérine, Otto, Nautica, Fairbank, Dertal, Dietrich, Dan, Roy, Chaligny, Case, Motonaute, Pilter, Buchet, Estève, Lozier, Mietz et Weiss, Arion Mutual, Abeille, Reaux, Pygmée, etc.
 - Il y avait, au 13 mars 1909, 211 bateaux à moteur dont 146 pinasses de pêche.
 - En dehors d’Arcachon, avons-nous dit, les modifications au matériel de pêche sont restées à l’état de tentatives isolées.
 - Nous pourrons citer en passant, les Pornicais, munis de moteurs Aster, qui font la pêche de la sardine à Noirmoutier, quelques harenguiers de Dunkerque, Boulogne et Calais, les chalutiers rochelais de l’action maritime, VAraok thonnier chalutier, etc. • '
 - L’Araok est particulièrement intéressant, car il représente le type de barque de pêche pour lequel fut constitué le concours de moteurs marins dont nous avons parlé au début de cette communication.
 - C’est un chalutier thonnier, c’est-à-dire un bateau faisant pendant l’été la pêche du thon et pendant l’hiver la pêche du poisson frais au chalut. R jauge environ 40 t, est muni d’un moteur Peugeot Tony Huber, de ISO mm d’alésage et de 190 mm de course, ce moteur marche au benzol. Ce bateau tout armé
 - (1) L’essence, exempte des droits de douane, est livrée aux pêcheurs à 0,30 f environ
 - Arcachon. 1 ? y , -
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- - — 635
 - est revenu à 30000 f, dont 10 000 pour le moteur. Le produit net de la pèche cette année, malgré la très mauvaise saison, a été de 10 000 f.
 - Mentionnons également VAventurier, d’Audierne, langoustier à vivier de 80 t, muni d’un moteur Dan de 40 ch. Ce bateau a fait, pendant deux ans, d’une façon très fructueuse la pêche de la langouste sur les côtes de Mauritanie (il y eut, à certains moments, des captures fantastiques : 1100 langoustes en une nuit). L'Aventurier s’est perdu l’année dernière au mouillage à Mogador. Par vent du large ce mouillage est fort mauvais, et il est très difficile à un navire à voile qui chasse sur ses ancres de ne pas aller s’échouer à la côte. U Aventurier, n’ayant pu mettre son moteur en marche en temps voulu, subit le sort d’un voilier.
 - Cet exemple fait ressortir l’importance que présente, pour un moteur marin, sa mise en route dans un temps aussi court que possible et, en même temps, l’utilité des démarreurs à air comprimé pour les moteurs d’une certaine puissance.
 - Comparaison entre le moteur marin a pétrole
 - ET LE MOTEUR MARIN A VAPEUR.
 - Les exemples et les chiffres que nous avons cités montrent tout l’intérêt que peut présenter l’emploi des moteurs marins à pétrole. Nous allons maintenant comparer, au point de vue des applications que nous avons envisagées, l’emploi de la machine à vapeur et des moteurs à pétrole.
 - Le moteur à pétrole est moins encombrant, remplacement qu’il demande pour son installation est environ la moitié ou le tiers au plus de celui qu’il faut réserver à la machine à la vapeur et à la chaudière. Le croquis suivant que nous empruntons à un rapport de M. Hope, présenté à la Société des Navals Ar-chitects, le montre très explicitement (fig. 4, p. 8)..
 - L’installation qu’il représente est celle du Nicholaus Witzen, allège'hollandaise, dont la machine à vapeur fut remplacée par un moteur. ;Ab m *
 - L’espace économisé fut d’un sixième de la [capacité totale de l’allège, et le poids économisé fut également le sixième de la capacité en poids. Le mécanicien ayant été remplacé par un*
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 - matelot de pont, il eut, comme dit l’auteur du mémoire, « économie sur toute la ligne ».
 - Cette considération d’encombrement est souvent capitale, c’est bien le cas pour les allèges et les chalands de rivière dont la longueur et la largeur sont limitées par les dimensions mêmes des écluses dans lesquelles ils'doivent entrer.
 - Remarquons également que la consommation du charbon, en poids, pouvant être estimée à deux fois au moins celle du pétrole pour la même force, il y a de ce fait diminution 'de la capacité
 - Fig, 1. — Emplacement exigé par un moteur à tapeur èt un moteur à pétrole , sur une allège hollandaise (d’après M. L. Ilope). .
 - -! I ; P . ï ! '• i m.1 ; . .
 - : . ; -
 - des soutes pour, un même rayon d’action, donc:nouvelle cause d’économie sur la capacité totale. ‘ '
 - Enfin, si le tonnage n’est pas imposé pour des raisons d’exploitation ou de meilleure tenue de laimer, on peut le réduire et par suite assurer, pour la même puissance, une vitesse , plus grande, ou, pour une-même vitesse, un moteur d’une puissance plus faible. ; • ? ! : ;
 - hB prix d’achat d’un moteur à vapeur.peut, àTheure actuelle, être considéré comme très sensiblement supérieur au prix du .moteur- à pétrole de même puissance,,et les réparations de ce dernier sont moins onéreuses, surtout-si l’alimentation de la chaudière est faite à l’eau de mer. ,
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 - La dépense en combustible est notablement plus élevée pour le moteur à pétrole. Mais il faut tenir compte de l’économie du personnel, pas de mécanicien pour les petites forces et en tous cas pas de chauffeurs.
 - Enfin, lorsque le fonctionnement du moteur, au lieu d’être continu, devient intermittent, ce qui est le cas pour certaines barques de pêche, l’avantage est nettement marqué en faveur du moteur à pétrole, celui-ci ne consommant de combustible que lorsqu’il effectue un travail, tandis que la chaudière à vapeur doit rester en pression d’une fàçon continue.
 - Moteurs a pétrole et a essence. Leurs emplois respectifs.
 - Nous avons parlé jusqu’ici de moteur à pétrole, sans préciser s’il s’agissait de moteurs à essence ou à pétrole lampant. Il est bon d’indiquer maintenant quels peuvent être les usages respectifs de ces deux engins. La question a fait l’obj et d’un certain nombre d’articles, publiés l’année dernière par la Ligue Maritime; il semble que les divers auteurs s'e soient appliqués à résoudre la question d’après une idée préconçue, basée sur des exemples très particuliers qu’ils avaient sous les yeux. Il n’est pas douteux que l’emploi de l’essence à bord d’un bâtiment ponté, et pour un moteur enfermé dans une chambre intérieure,* comporte certains dangers, plutôt d’ailleurs des dangers d’explosion que des dangers d’incendie. Il est prouvé, par ailleurs, que le fonctionnement des moteurs à pétrole est tout aussi sûr et beaucoup plus économique que celui des moteurs à essence. ' Les 10000 moteurs marins à pétrole lampant qui fonctionnent à l’heure actuelle en sont l’exemple le plus probant. Mais le moteur à essence est, par sa construction même, et sa vitesse' de rotation élevée, moins encombrant et plus léger que le moteur à pétrole lampant.
 - Le moteur à essence part immédiatement, le moteur à pétrole demande un certain temps avant sa mise en route. ! > -
 - Donc, chaque fois que l’on aura une embarcation découverte, où les conditions de poids et d’encombrement deviendront undacteur capital!, chaque fois que l’on aura à prévoir une: mise en route instantanée, on devra faire appel au moteur à 'essence; c’estde cas
 - (1) Le pétrole lampant exempt de douane, tel qu’il est livré pour la marine, revient à environ 12 f l’hectolitre.
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 - de la plupart des pinasses d’Arcachon, des vedettes, des canots de bossoirs, etc. C’est encore le cas de certains moteurs de yachts logés dans les cokpit, ou même à l’intérieur du navire, car ici la surveillance est plus facile.
 - Mais, lorsque le moteur est destiné à un bateau imité, de pêche ou de commerce, les mêmes considérations ne se posent plus, l’essence doit être proscrite, d’ailleurs l’économie même de l’exploitation en fait une nécessité, le prix de l'essence étant deux fois et demie plus élevé que celui du pétrole. Nous pensons même que, pour les puissances dépassant 100 ch, c’est le moteur à combustion interne, encore plus économique, qu’il convient de choisir, malgré son poids et son encombrement plus grands.
 - Caractéristiques d’un moteur marin.
 - Voyons maintenant, dans leurs grandes lignes quelles sont les caractéristiques d’un moteur marin. Le moteur marin doit présenter, pour être pratique, certaines particularités de construction qui le différencient bien nettement du moteur d’automobile. Tout d’abord remarquons que, le plus souvent, dans ce dernier, les démontages et lès visites se font par en dessous, la voiture étant sur la fosse à réparations. Pour le moteur marin, une telle opération est impossible de par la fixation même du moteur sur les carlingues. Il faut que les visites, les réparations, le rattrapage de jeu des coussinets, tout puisse se faire par en dessus au moyen de larges portes de visites ménagées sur le bâti. S’il s’agit d’un moteur destiné à la mer,f les carters en aluminium doivent être proscrits. Enfin d’une manière générale, la construction doit être robuste, il faut éviter les pièces fragiles, les tiges de commande par trop frêles, et, en tous cas, ne pas mettre ces tiges en saillie ,à l’extérieur où‘elles sont exposées à des chocs.
 - On doit tenir compte de l’influence du roulis et du tangage sur la distribution de pétrole, si celle-ci ne se fait pas au moyen d’une pompe. Le moteur ne doit pas tourner à une vitesse trop grande, ce qui amènerait un mauvais rendement de l’hélice et une usure trop rapide des pièces du moteur, v v u
 - Tous les organes doivent être protégés, surtout pour éviter les accidents au personnel. Si le moteur est destiné a une embar-
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 - cation découverte, les gazéificateurs et les appareils d’allumage électrique doivent être mis complètement à l’abri des embruns.
 - Une question particulièrement intéressante est celle de Vallumage.
 - Faut-il proscrire l’allumage électrique? Il y a peu d’années il aurait fallu répondre par l’affirmative. Les moteurs danois sont à auto-inflammation, or nous avons vu combien leur emploi s’était développé et nous avons exposé les services qu’ils ont rendus; mais, à l’heure actuelle, la plupart des moteurs employés par les pêcheurs écossais sont à allumage électrique et ceux-ci ne s’en plaignent pas; il en est de même à Arcachon.
 - L’allumage électrique permet plus de souplesse dans la marche, l’explosion peut être plus facilement réglée, de manière à la faire produire au moment opportun, on évite ainsi les chocs provenant d’une avance trop grande, où l’excès de consommation et la diminution de force provenant d’une avance trop faible.
 - Le moteur marin étant appelé à vaincre des efforts très variables et discontinus, doit posséder <^es volants calculés en conséquence, et être muni d’un régulateur sensible, empêchant l’emballement du moteur et assurant la stabilité de son régime.
 - Le moteur à explosion devant, pour avoir un fonctionnement économique, garder à peu de chose près sa vitesse de régime, les modifications à la marche du navire doivent, lorsqu’elles sont de longue durée, être réalisées indépendamment du moteur; l’emploi de rhélice réversible nous paraît dans la généralité des cas, le dispositif le meilleur, en tout cas, il est nécessaire d’avoir entre le moteur et le propulseur, un appareil de débrayage.
 - Le montage doit être particulièrement soigné pour éviter les trépidations surtout dans les petites embarcations. Le moteur doit être aussi silencieux que possible, surtout s’il doit marcher pendant la pêche. Enfin, dans les bateaux pontés, il est nécessaire de refroidir le pot d'échappement et les tuyaux servant à la sortie des gaz brûlés de manière à ne pas élever par trop la température de la salle des machines. Ce refroidissement est celui du moteur devant s’effectuer à l’eau de mer, la pompe de circulation doit être entièrement en bronze.
 - Le graissage doit faire l’objet d’une étude, spéciale. Il est nécessaire qu’il fonctionne automatiquement!est que le marin n’ait pas à se préoccuper de l’assurer lui-même, autrement qu’en veillant à ce qu’un réservoir collecteur soit toujours exactement
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 - rempli. Il est nécessaire également, dans la circulation d’huile et le graissage des cylindres, de tenir compte de l’inclinaison donnée au moteur lors du montage, inclinaison nécessitée presque toujours par la construction même du massif arrière des navires et aussi pour assurer un meilleur rendement en enfonçant davantage l’hélice au-dessous de la flottaison.
 - Le poids du moteur, sauf certains cas particuliers, n’a plus ici, la même importance que pour les voitures automobiles. Mais Y encombrement du moteur reste un facteur intéressant. Inutile d’ajouter que le prix d-achat et la dépense par cheval-heure doivent être aussi bas que possible. ; ;; ’i:
 - Les éléments d’appréciation2 que ; nous venons d’indiquer, constituent, dans ses grandes lignes, le programme du Concours de moteurs marins à pétrole lampant organisé par la Société d’Enseignement professionnel des Pêches maritimes, concours dont nous allons parler maintenant.
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- - 641 —
 - 1 ‘ II
 - concours - ,
 - DE
 - MOTEURS MARINS A PÉTROLE LAMPANT
 - ORGANISÉ PAR LA
 - SOCIÉTÉ D'ENSEIGNEMENT PROFESSIONNEL ET TECHNIQUE DES PÊCHES MARITIMES
 - Ce concours fat organisé, l’année dernière, par notre Société d’Enseignement professionnel et technique des Pêches mari-, times, les épreuves eurent lieu, du mois de novembre 1909 au mois d’avril 1910, au Laboratoire de l’Àutomobile-Club, mis gracieusement à la disposition de notre Société par. la Commission technique de l’A. C. F. Je suis heureux de profiter de l’occasion qui m’est offerte pour remercier M. le Président Loreau d’avoir bien voulu nous aider dans notre tâche et contribuer ainsi au succès de la démonstration que nous voulions faire..
 - Avant d’entrer dans l’exposé de ce concours, nous dirons tout d’abord quelques mots de la Société organisatrice.
 - La Société d'Enseignement professiomià et{ technique des Pêches maritimes (1), fondée en 1896, par notre Collègue M. Cacheux, et reconnue d’utilité, publique deux ans après, en 1898, a pour buts principaux : le développement, dans notre pays, de la pêche maritime et des nombreuses industries qui s’y rattachent, et en même temps l’amélioration de la condition sociale des marins, la France; ce que font ses puissantes compagnes, la Deutscher Elle fait, pour Seefischerei Verein, pour l’Allemagne, la Selskabet for de norske Fiskeriers Fremme, pour la Noryège, la Dansk Fiskeri forenning, pour le Danemark, etc. A
 - Tous les deux ans, elle réunit en un Congrès national, sous le patronage du Gouvernement, les personnes qui s’intéressent à la pêche et aux industries maritimes. Par son bulletin, par .ses
 - (1) Siège social, ïïôtel des Sociétés Savantes, 28, rue Serpente, à Paris. i ;
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 - publications, elle fait connaître ce qui est susceptible de développer ou d’améliorer notre industrie nationale et signale ce qui se fait d’intéressant à l’étranger. Enfin c’est à elle, que l’on doit l’organisation des écoles professionnelles de navigation élémentaire, appelées par abréviation écoles de pêche, parce qu’elles sont presque exclusivement destinées aux pêcheurs.
 - Son action devient de plus en plus utile et efficace, au moment où l’évolution hauturière fait de l’exercice de la pêche une véritable industrie. Les fonds côtiers ravagés ne permettent plus de captures fructueuses, il faut que le marin aille vers le large, s’il veut tirer de son travail un profit quelque peu rémunérateur. Pour cela, il lui faut des barques de plus fort tonnage, et il doit posséder l’instruction technique nécessaire pour les conduire. De là, l’utilité des écoles. Je passe sous silence, ce qui nous entraînerait trop loin, leur rôle d’éducation sociale et les services qu’elles ont pu rendre dans cet ordre d’idée.
 - Sur ces barques de pêche au large, peut-être mieux encore que sur les embarcations côtières, le moteur a sa place indiquée, et, pour ces raisons, on n’a pas manqué d’introduire dans les programmes de l’école de pêche le fonctionnement et l’usage de ces engins mécaniques. La question des moteurs intéressait donc la Société à plusieurs titres différents.
 - Mais ce n’est pas tout, le Gouvernement comprenant toute la nécessité de cette évolution de la pêche maritime, n’a cessé de la favoriser pendant ces dernières années. La loi du 14 juillet 1908 accorde déjà aux marins qui font la pêche au large un supplément de pension; m|is ce sont surtout les lois du 23 avril 1906 et du 18 juin 1909 sur le crédit maritime qui présentent, à cet égard, le plus grand intérêt.
 - La loi du 18 juin 1909, à l’instar de la loi sur le crédit agricole, stipule que des prêts d’une durée de dix{ans, pourront être faits par le Gouvernement aux Sociétés coopératives de pêcheurs, pour leur permettre l’achat de barques ou d’engins de pêche. L’on doit aller plus loin encore, la Commission supérieure de contrôle et de surveillance des Sociétés , de Crédit , maritime, dont j’ai l’honneur de faire partie, a rapporté favorablement un projet de loi organisant dans les mêmes conditions les prêts individuels. Le moment était donc bien choisi pour organiser un concours de moteurs marins. C’était le devoir de notre Société d’éclairer le pêcheur en étudiant pour lui le "côté technique de la question. ..i-u f '
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 - Programme du concours.
 - Le programme du concours fut plus particulièrement élaboré, en vue de l’application du moteur à pétrole, aux chalutiers thonniers du Golfe de Gascogne. Il fut étudié par une Commission composée de spécialistes versés dans les questions maritimes, et de spécialistes motoristes, c’est notre Collègue, M. Lumet, Ingénieur de l’A. C. F., qui en fut nommé rapporteur (1).
 - Après avoir longuement discuté, on se mit d’accord sur les bases suivantes :
 - Les moteurs soumis au concours devraient avoir une force de 30 à 40 ch, leur encombrement total ne devait pas dépasser 2,50 m, le nombre de tours devait être compris entre 400 et 600 tours, avec une tolérance de 10 0/0 en plus et 20 0/0 en moins. Le moteur devait passer de l’état de repos à celui de marche normale par l’emploi seul du pétrole lampant, dans une durée de vingt minutes. La consommation de pétrole lampant par cheval-heure ne devait pas dépasser 0,450 à pleine charge. Toutes ces conditions étaient éliminatoires.
 - Les moteurs devaient être soumis à trois sortes d’essais : 1° une marche d’une durée de trois heures à pleine charge, suivie d’un nouvel essai de même durée, après un intervalle de vingt-quatre ^heures : il était interdit, entre ces deux essais, de toucher à une partie quelconque du moteur; 2° un essai de trois heures à demi-vitesse; 3° un essai d’une heure à vide. Enfin la Commission pouvait prescrire tels essais ou manoeuvres qu’elle jugerait convenables pour s’assurer de la souplesse du moteur, de sa résistance! à i l’emballement, de l’interchangeabilité des pièces, etc. i
 - Un certain nombre de points étaient attribués pour ces différentes épreuves. Le prix d’achat, le poids du moteur intervenaient aussi, comme nous l’indiquerons plus Toin, dans le i classement.
 - Les essais commencèrent au Laboratoire de F Automobile-Club, au mois d’octobre 1909, et se prolongèrent jusqu’en mars derniers. 'Six moteurs* s’étaient fait inscrire : un danois, le moteur
 - (1) La Commission était^ainsi composée : M. Glandaz, Président; M. Pérard, Vice-Président ; M. Lumet, rapporteur ; MM. Le Bail, Dupont, Guieysse, Hérard, Leroux, Loreau, Tréfeu, Thubé, Ventou-Duclaux, membres.
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 - Dan; un américain, le moteur Mietz-et-Weiss ; un allemand, le moteur Swiderski; un suisse, le moteur Martin ; trois français, Y Aster, le Peugeot-Tony-Huber et, le Sabathè. Le moteur Swiderski ne fut pas prêt en temps voulu, et malgré les facilités accordées par la Commission, ne put concourir; il en fut de même du moteur Martin; cinq- concurrents restèrent donc en présence.
 - Par un heureux-hasard, d’aillleurs, les cinq concurrents représentaient des types assez différents. Le Dân, l’Aster et le Peugeot sont des moteurs à explosion à quatre temps, mais différents par l’allumage ; le Dan est à auto-inflammation, l’Aster à allumage électrique à basse tension, le Peugeot à allumage électrique à haute tension. Le Mietz et le Weiss est à deux temps, le Sabathé est un moteur à combustion interne. :
 - Avant d’exposer les résultats des essais, nous allons décrire' chaque moteur et indiquer ses caractéristiques.
 - Description des moteurs présentés au concours.
 - Moteur Dan.
 - Ce moteur présenté au concours avait les caractéristiques suivantes (fig. /,pi. 230) :
 - 290 mm 250 mm
 - 350 tours à la minute.
 - 4
 - Le moteur Dan, par son aspect extérieur, rappelle quelque peu une machine à vapeur. Les cylindres sont supportés par une plaque en fonte découpée, portée elle-même par les fias-: ques, qui reposent sur le bâti inférieur, Les bielles et l’arbre-: manivelle ne sont enfermés dans aucun carter et tournent à l’air libre, . .Cd - v
 - Le moteur fonctionne suivant le cycle à' quatre temps. Les; soupapes d’aspiration et d’échappement sont commandées par un arbre à came, et rallumage se fait automatiquement. Les cylindres sont munis, à cet effet, à leur partie supérieure, d’une
 - Alésage. . .... .
 - Course .......
 - Vitesse angulaire . . Nombre de cylindres.
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 - :>ir
 - cloche en fonte que l’on doit, avant la mise en roule, porter préalablement au rouge avec une lampe à souder ordinaire. Cetté opération demande quinze à dix-huit minutes.
 - Le pétrole, refoulé par une pompe, est injecté dans cette cloche (vers la fin du 4e temps) au moyen d’un gicleur refroidi par une circulation d’eau. Ce pétrole, ainsi injecté en fines gouttelettes, se gazéifie instantanément au contact des parois chaudes de la cloche. Les soupapes d’aspiration se soulèvent ensuite pendant la descente du piston (1er temps) et laissent pénétrer l’air extérieur du cylindre, où il se mélange avec les vapeurs de pétrole. Ce mélange, comprimé pendant le 3e temps, détone au contact des parois chauffées au rouge de la cloche, lorsque la compression a atteint une valeur convenable. La chaleur produite par l’explosion suffit à maintenir la cloche à la température du rouge; il n’est plus nécessaire après le départ de chauffer celle-ci, à moins que le moteur ne tourne longtemps à une vitesse très réduite.
 - Les variations de régime et de puissance du moteur sont obtenues en faisant varier la. quantité de pétrole injecté, opération qui e.vt effectuée en diminuant ou en augmentant la course de la pompe d’injection. Cette variation elle-même peut être obtenue à la main ou automatiquement à l’aide d’un régulateur spécial.
 - Celui-ci est, d’ailleurs, très ingénieusement disposé pour produire ce résultat. Il consiste en un disque muni de deux masses montées à pivot sur ce disque; l’une des masses actionne un bossage qui fait saillie et .forme came pour la commande de la tige du piston de la pompe. Sous l’effet de la force centrifuge, les masses, en s'écartant, font rentrer plus ou moins le bossage dans son-logement et diminuent'ainsi la saillie de la came, c’est-à-dire la course même du.piston de laj pompe.
 - Le graissage est assuré au moyen d’un distributeur central dans lequel se -trouvent des pompes oscillantes • à ; double effet et à débit réglable. Ces pompes, en nombre égal1 à celui des débits, sont commandées par un même arbre auquel le mouvement est transmis de l’arbre à came du moteur au moyen d’un excentrique. Les cylindres possèdent pjusieurs orifices de graissage, dont l’un est situé sur la génératrice antérieure du cylindre, de manière à assurer un graissage efficace, quelle que soit l’inclinaison du moteur. .. ;> -• - J: - . : f
 - Le refroidissement des cylindres est assuré par une pompe, ; et. l’eau de refroidissement, après avoir circulé autour des cylin-
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 - dres, passe à son tour dans la double enveloppe du collecteur d’échappement.
 - Le moteur fonctionne, d’ailleurs, en allure assez froide. Le débit de l’eau a été, pour le moteur présenté au cpncours, de 48 1 par minute. La température de l’eau, à l’entrée, était de 14°5 et de 38° à la sortie.
 - Moteur Aster.
 - Le moteur présenté au concours avait les caractéristiques suivantes (fig. 2, pl. 230) :
 - Alésage. . . .. ; . . 160 mm
 - ' Course.............200 mm
 - Vitesse angulaire . . 550 tours par minute.
 - Nombre de cylindres. 4
 - Le moteur Aster est d’un aspect extérieur très élégant, tous les organes sont protégés. Les bielles, l’arbre-manivelle et les paliers, l’arbre à jcame sont enfermés dans un carter en fonte.
 - Ce carter est formé de deux parties distinctes assemblées par des boulons. La partie supérieure, sur laquelle sont fixés les cylindres, est munie de quatre larges portes de visite qui permettent d’accéder sans difficulté aucune aux différents organes enfermés à l’intérieur du carter. La partie inférieure forme bâti et, par de robustes pattes, permet la fixation du moteur sur les carlingues du navire.
 - Cette disposition très heureuse permet de démonter tout le moteur sans toucher à cette partie du carter. Les soupapes d’admission et d’échappement sont commandées par deux arbres à came placés symétriquement de chaque côté des cylindres.
 - L’allumage est assuré électriquement par un courant à basse tension, produisant, au moment Convenable, une étincelle de rupture. La magnéto est rendue complètement étanche par l’emploi d’une enveloppe en bronze. Pour assurer d’une façon précise les divers réglages (rupteur, soupapes, etc.), le volant porte une série de repères qui rendent cette opération des plus faciles. AH H ;; A-oh A o
 - La partie tout à fait caractéristique de ce moteur est son carburateur. 1
 - Cet appareil est spécialement étudié pour la gazéification des
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 - pétroles de forte densité (pétrole lampant, piazout). Il se compose de deux parties :
 - 1° Un niveau constant servant à assurer un débit régulier et une charge constante;
 - 2° Un gazéifîcateur, entouré extérieurement par une sorte de gaine dans laquelle circulent les gaz d’échappement.
 - Au moment de la mise en marche, il est nécessaire de chauffer la partie intérieure de ce gazéificateur ; on le fait avec une lampe à souder ordinaire; cette opération demande trois minutes. Lors des essais, le moteur a pu être mis en marche au
 - Fig. 2. — Carburateur Aster au pétrole lourd.
 - bout de* sept minutes, y compris le temps nécessaire pour la mise en pression de la lampe à souder .
 - La figure 2 donne les détails de construction de cet appareil; en B se trouve le niveau constant; le pétrole arrive au gicleur G .dont l’ouverture peut être réglée, suivant la densité du pétrole employé, par un dispositif qui n’est pas représenté sur la figure. Au moment de l’opération, l’air extérieur pénètre horizontalement par l’ouverture D et, rencontrant le jet de vapeur vertical fourni par le gicleur, le pulvérise fortement en le réduisant à l’état de fine buée. Ce pétrole ainsi extrêmement divisé, rencontrant la paroi F chauffée, se gazéifie tout en se mélangeant à l’air
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 - d’une façon parfaite. Une soupape H permet l’admission d’une quantité d’air supplémentaire. :
 - Les gaz d’échappement arrivent en K et sortent en M, assurant, dès les premières explosions, un réchauffement suffisant pour maintenir à la paroi F la température nécessaire à la gazéification du pétrole. N est le bouchon qu’il faut enlever lors de .la mise en marche pour chauffer F avec la lampe à souder. Enfin I est une valve commandée par le régulateur et qui permet de régler la quantité de gaz tonnant introduite dans le moteur; une valve similaire, non représentée sur la figure, permet de régler d’une façon inverse la quantité de gaz d’échappement à faire circuler dans l’enveloppe K.
 - La circulation d’eau du moteur est assurée par une pompe à engrenage. L’eau circule d’abord autour du collecteur d’échappement, puis dans l’enveloppe des t cylindres et des boîtes à clapets. Cette disposition assure une température à peu près constante à la chambre d’explosion et évite la condensation du pétrole. La température de l’eau, lors des essais, fut de 14° à l’entrée, de 61°,environ à la sortie.
 - Le graissage est effectué par un réservoir central dans lequel l’huile sous pression est pompée, puis passe sur une rampe à débits visibles d’où elle est envoyée aux divers organes du moteur et aux paliers. Ce graissage s’effectue de la manière suivante : l’huile venant du réservoir est envoyée sur les paliers de l’arbre-manivelle ; de là elle s’écoule par des rainures jusqu’aux têtes de bielles, puis elle tombe dans le carter, d’où, par barbotage, elle est, après filtration, renvoyée au réservoir centrai.
 - Moteur Mietz et Weiss.
 - Le moteur présenté au concours avait les caractéristiques suivantes (fig. 3, PL 230) :
 - Alésage..............
 - - Course .
 - Vitesse angulaire . . Nombre de cylindres.
 - 203;2 mm.
 - 203,2 mm.,
 - 450 tours par minute. 4. ' J
 - 'Le moteur’Mietz et Weiss est robusteiet simple, il fonctionne suivant lè cycle à deux temps et ne possède ni soupape, ni dispositifs spéciaux d’allumage (fig. 3j. .
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 - Les cylindres sont surmontésd’une petite cloche en fonte E que Ion chauffe au rouge à l’aide d’une lampe à souder R au moment de la mise en route.
 - Les organes en mouvement sont enfermés dans un carter étanche, fermé par des portes de visite placées latéralement.
 - Fig. 3. — Moteur Mietz et Weiss.
 - Le fonctionnement de ce moteur est le suivant:
 - Supposons le piston en bas de sa course, l’air extérieur arrive à l’intérieur du cylindre par l’orifice N, nous verrons tout à l’heure dans quelles conditions.
 - Bull.
 - 42
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 - Lorsque le piéton remonte, il obture l’orifice N et comprime l’air emmagasine dans le cylindre ; à fin de course une pompe injecte du pétrole par le tuyau B, le jet de pétrole vient se briser contré la cuiller A, placée dans l’axe du moteur ; et pénètre dans la boule È, préalablement portée au rouge, l’explosion se produit alors. Le piston descend et découvre à la fin de sa course l’orifice L, par lequel les gaz brûlés s’échappent, leur départ est facilité par l’arrivée d’un jet d’air comprimé, arrivant par l’orifice N.
 - La forme en cuvette du piston en cet endroit, facilite cette évacuation en dirigant le jet d’air comprimé sur le haut du cylindre.
 - On obtient cet air comprimé en utilisant le mouvement de descente du piston. A fond de course, l’air à la pression atmosphérique, pénètre dans lé carter par l’orifice M qui est alors découvert; quand le piston descend, cet orifice est obturé et l’air est. comprimé dans le carter qui communique avec l’orifice N.
 - L’on règle la marche du moteur en faisant varier la course de la pompe servant à l’injection du pétrole. Cette variation peut être produite automatiquement par le régulateur ou bien encore par une manette à la volonté du mécanicien.
 - Le graissage est assuré par un réservoir central à débits visibles. Le refroidissement est effectué par une circulation d’eau ' autour des cylindres, circulation commandée par une pompe à engrenages.
 - La mise en route demande environ quinze minutes.
 - Moteur Peugeot-Tony-Huber.
 - Les caractéristiques du moteur présenté au concours sont les suivantes f/n?. 4, fl. 230) :
 - Alésage............150 mm.
 - Course . . . . . . . 190 mm.
 - Vitesse angulaire . . 550, tours par minute.
 - Nombre de cylindres. 4.
 - Ce moteur fonctionne suivant un cycle à quatre temps. Comme disposition extérieure, le moteur Peugeot-Tony-Hubert, se rapproche du moteur Aster, sans présenter toutefois la meme simplicité dans son ensemble et ses dispositions.
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 - Les quatre cylindres sont portés par un carter dans lequel se trouvent enfermés les organes en mouvement. Les cylindres sont séparés, les soupapes d’admission sont automatiques. L’allumage est produit par des étincelles à haute tension, au moyen d’une magnéto et de bougies.
 - Le pétrole est gazéifié dans deux carburateurs conjugués dans leur commande : chaque carburateur alimentant deux cylindres. Ces appareils sont du système Longuemare et comportent un niveau constant et une chambre de gazéification rechauffée par le gaz d’échappement. A la mise en route, il est nécessaire de chauffer cette chambre avec une lampe à souder.
 - La mise en route demande de neuf à onze minutes.
 - Le graissage est assuré par une circulation d’huile sous pression passant à l’intérieur de l’arbre vilbrequin, l’huile en excès tombe dans le carter d’où elle est pompée, filtrée et remise en circulation.
 - Le refroidissement est assuré p^ir une circulation d’eau passant d’abord autour du collecteur d’échappement, la pompe est à engrenages.
 - Moteur Sabathé.
 - Le moteur présenté au concours avait les caractériçques suivantes^- pi. 23Q) :
 - Alésage................ 220 mm.
 - Course..................220 mm.
 - Vitesse angulaire . . 350 tours par minute.
 - Nombre de cylindres. 3.
 - Le moteur Sabathé est à combustion interne et fonctionne suivant un cycle qui se rapproche de celui du moteur Diesel. Au premier temps du pioteur le piston en descendant aspi re l’air à la pression atmosphérique, en remontant (deuxième temps), cet air se trouve comprimé jusqu’à 2$ à 30 kg par centimètre carré. Vers la fin de ce temps couimençe l’admission cfu pétrole, qui peut être considéré comme brûlant à volume constant (portion, AB du diagramme ) (7?#. A).
 - Le piston redescendant (troisième temps), le pétrole continue à arriver et sa combustion peut être considérée comme se faisant à pression constante (BC), ensuite à lieu la détente des gaz brûlés (CD).
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 - Enfin le piston recommençant sa course ascendante (quatrième temps), l’évacuation des gaz brûlés s’effectue.
 - La construction de ce moteur est tout parliculièrement robuste, toutes les pièces sont en acier coulé. La partie supérieure du bâti constitue l’enveloppe du cylindre, la partie inférieure ferme le carter par le haut, cette région est raidie au droit de chaque palier par une poutre triangulée transversale. L’une des faces du
 - B C
 - Fig. 4.
 - bâti est amovible pour permettre le démontage des pistons, des bielles et même de l’arbre, par la partie inférieure de la machine, sans qu’il soit nécessaire de toucher à la culasse ou à la distribution.
 - La distribution est réalisée au moyen des cames montées sur un arbre horizontal qui reçoit son mouvement de l’arbre manivelle et tourne deux fois moins vite que ce dernier.
 - Ces cames actionnent, par l’intermédiaire de bielles et de leviers, les soupapes d’admission et d’échappement, Yaiguille d'injection de pétrole (dont nous parlerons plus loin) et une soupape spéciale pour la mise en marche à l'air comprimé.
 - Les soupapes ayant leur tige vers le haut, un dispositif spécial empêche leur chute dans le fond du cylindre en cas de rupture de la tige.
 - Nous avons indiqué dans le fonctionnement de ce moteur qu’une partie du pétrole était injectée sur la fin du deuxième temps et brûlait ainsi à volume constant. Un dispositif spécial permet de réaliser cette injection-et de proportionner les quantités de pétrole à la puissance développée par le moteur.
 - Nous allons donner quelques détails sur ce mécanisme très ingénieux, auquel le constructeur donne le nom d'aiguille d’in-jection de pétrole (fig. 5).
 - L’aiguille A porte une extrémité conique qui vient obturer un orifice de même forme pratiqué dans une boite rapportée sur la culasse, orifice sur lequel elle est appliquée par des ressorts;
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 - une came permet de soulever l’aiguille au moment' opportun, une soupape S peut glisser sur la tige, elle est appliquée par fies ressorts E sur un logement pratiqué sur la boite indiquée ci-dessus, cette soupape peut être soulevée par des taquets T fixés sur l’aiguille A, lorsque la levée de celle-ci est suffisante.
 - Le pétrole arrive par le conduit B et remplit d’abord la chambre G au-dessous de la soupape S, l’air comprimé de pulvé-
 - Fig. 5. — Moteur Sabathé. Aiguille d’injection de pétrole.
 - risation arrive par le conduit D, il parvient jusqu’à la chambre G par un crénelage de la soupape S, pratiqué le long de la tige.
 - Le fonctionnement de l’appareil est le suivant : lorsque la puissance développée par le moteur est faible, le pétrole remplit à peine la chambre G, quand l’aiguille se soulève, un peu avant l’arrivée du piston au point mort, en haut de sa course (fin du deuxième temps).
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 - Lorsque la puissance demandée est plus grande, la capacité delà chambre G devient trop faible pour contenir tout le pétrole, une partie de celui-ci se loge dans la chambre E. Quand l’aiguille se soulève, la fraction du pétrole contenue dans la chambre G est d’abord brûlée sous volume constant, un court instant après les taquets T soulèvent la soupape S et le pétrole de la chambre E est introduit dans le cylindre, cette injection étant réglée par la levée de la soupape qui elle-même dépend du tracé de la came. On peut ainsi réaliser à peu de chose près une combustion à pression constante.
 - Des pompes à pétrole (une par cylindre) envoient à l’aiguille d’injection la quantité de combustible que doit brûler chaque cylindre, elles sont actionnées par l’arbre à came. Leur débit pput être réglé en faisant varier la course du piston.
 - Le refroidissement des cylindres, des soupapes, des boîtes à soupape et des conduits d’échappement est assuré par une circulation d’eau au moyen d’une pompe à engrenages. Les pistons sont eux-mêmes refroidis intérieurement par un arrosage à l’intérieur du carter.
 - Pour la mise en route, il est nécessaire d’avoir de l’air comprimé à 60 kg, cet air peut être fourni par un compresseur actionné par le moteur lui-même, ou par un moteur auxiliaire.
 - Le graissage de la ligne d’arbre des paliers, des pieds et têtes de bielle est fait sous pression, automatiquement; l’huile employée par la ligne d’arbres parcourt un circuit fermé : elle est réutilisée après avoir traversé un filtre et un réfrigérant.
 - Essais des moteurs.
 - Les essais furent faits au laboratoire de l’Automobile-Club, comme nous l’avons déjà indiqué. La puissance développée par le moteur était absorbée et mesurée au moyen d’un moulinet Renard, le nombre de tours était totalisé par un compteur, on notait le poids de pétrole consommé, le poids de l’huile de graissage, la température de l’eau à la rentrée et à la sortie du cylindre, les incidents de route étaient soigneusement consignés sur le registre des essais.
 - Le concours était d’ailleurs public et les divers concurrents étaient convoqués à chaque épreuve en même temps que le jury.
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 - Les essais du moteur Dan furent satisfaisants ; il eut toutefois à recommencer sa première épreuve de marche à pleine puissance par suite d’un grippage attribué par les constructeurs à la présence de grains de sable qui fut constatée dans l’huile de graissage. Ce moteur étant neuf et n’ayant jamais tourné, ce sable provenait sans doute de la fonderie, étant resté attaché à l’intérieur de la double enveloppe du cylindre.
 - Une autre cause de cet incident, et devant laquelle le jury s’est incliné, est la suivante : le moteur Dan est construit spour fonctionner en allure froide, or la quantité (d’eau de refroidissement dont on disposait lors de cet essai étant insuffisante, on (devait, au lieu d’évacuer l’eau chaude, comme cela a lieu sur les navires, la reverser dans le bac d’alimentation. De ce fait la température de l’eau s’est élevée jusqu’à 35° à l’entrée et jusqu’à 73° à la sortie. .
 - Dans l’essai (de marche à vide d’une heure, les lampes à souder servant à chaufferies bouches de gazéification, restèrent allumées 27 minutes. La marche fut très régulière. Il en fut de même dans l’essai à demi-vitesse et les deux essais, à pleine charge. Les diverses épreuves de ralentissement de marche donnèrent toute satisfaction. La vitesse minimum constatée fut 120 tours.
 - Pour s’assurer de Pinterchangeabilité des pièces on fit démonter une soupape d’échappement et une soupape d’admission et on les interchangea; il fallut 45 minutes 14 secondes pour faire cette opération ; l’essai du moteur fut fait après cet échange et réussit parfaitement. t , ,
 - Les consommations en pétrole et en huile furent assez élevées : elles atteignirent 0,423 kg et 0,075 kg au cheval-heure, ta mise çn pression des lampes à pétrole et le réchauffage des cloches de gazéification demandèrent 18 minutes'; le pétrole consommé à cet effet fut de 2,135 kg.
 - La maison Dan, la seule parmi les concurrents, présenta, en même temps que lp moteur? une hélice réversible et son mécanisme de cpmmande. Dette hélice est parfaitement bien étudiée, robuste et simple à la fois (fig. 6, pl. 230). On peut, lorsque le bateau marche à la voile, mettre les ailes dans le plan de t’é-tambot et avoir de cette manière le minimum de résistance à la marche.
 - Les essais jdu moteur Aster furent en tous points reniarquabies. Pendant toute leur durée les mécaniciens mirent une certaine
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 - coquetterie à se tenir éloignés du moteur dont on n’eut jamais à toucher la plus petite pièce, même pour le réglage de l’allure ou de la carburation.
 - Lors de l’essai de l’interchangeabilité des pièces qui fut fait comme pour le Dan et dura 4 minutes 10 secondes, le moteur eut une marche défectueuse, le mécanicien, pour gagner du temps, n’ayant pas procédé après l’échange au réglage de la levée des soupapes. L’essai fut recommencé, dura cette fois 21 minutes 20 secondes, réglage , compris, et le moteur accomplit, après cet échange, un essai à pleine charge qui donna toute satisfaction.
 - La mise en pression de la lampe à souder et le réchauffage du gazéificateur exigent 7 minutes, et la consommation de pétrole employée pour ce réchauffage est de 50 g.
 - L’Aster fut, pour les moteurs à explosion, celui qui réalisa la consommation la plus faible : 0,385 kg de pétrole et 0,03 kg d’huile au cheval-heure.
 - Le Mietz et Weiss, réussit parfaitement ces deux essais de marche à pleine puissance; l’essai de marche à vide fut également satisfaisant, mais il eut lieu avec un seul cylindre, l’admission de pétrole aux deux autres étant supprimée. Au cours de celte épreuve, le réchauffage du gazéificateur par la lampe à souder ne fut pas employé; l’essai de trois heures à demi-vitesse ne put être réalisé qu’en supprimant également l’admission de pétrole à un l’un des cylindres.
 - Le jury n’eut pas d’ailleurs à discuter sur ces divers points, la consommation de pétrole dans les essais à pleine charge, 0,528 kg et 0,526 kg, ayant dépassé le maximum de 500 g prévu par le règlement du concours.
 - Les essais du moteur Peugeot-Tony-Huber furent très satisfaisants, l’interchangeabilité des pièces ne donna lieu à aucun incident; le temps employé pour changer deux soupapes d’échappement fut de 7 minutes 15 secondes (rappelons que les soupapes d’admission sont automatiques).
 - Les consommations de pétrole et d’huile, dans l’essai à pleine charge, furent également très bonnes (0,392 kg et 0,010 kg). Néanmoins le jury dut déclasser ce moteur, celui-ci n’ayant •développé que 29 ch au lieu de 35 ch, chiffre minimum prévu par le règlement1 du concours.
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 - Dans leur ensemble, les essais du moteur Sabathé furent également très satisfaisants. Pendant l’épreuve de marche à demi-vitesse, il fut toutefois assez difficile de maintenir constante la vitesse de rotation, il y eut, au départ, des oscillations de 180 à 250 tours; au bout d’une demi-heure elles furent réduites de 212 à 224 tours et seulement au bout d’une heure 1-a vitesse atteignit une valeur constante de 208 à 210 tours.
 - La vitesse minimum constatée en charge fut de 125 tours et à vide, de 200 tours. L’essai d’interchangeabilité des soupapes réussit parfaitement. Il fallut 8 minutes 45 secondes pour interchanger une soupape d’aspiration et une soupape d’échappement.
 - Les consommations en pétrole dans les différents essais furent de beaucoup les meilleures :
 - 0,306 kg pour la marche à pleine charge;
 - 0,399 pour la marche à demi-vitesse.
 - Résultats d’ensemble du concours.
 - Classement des concurrents.
 - Le premier tableau ci-après donne, pour l’ensemble du concours, les divers chiffres de consommation, constatés au cours des essais ainsi que les autres éléments d’appréciation du jury.
 - Les points donnés, en ce qui concerne la consommation en pétrole et huile de graissage, le poids du moteur par cheval et le prix par cheval, étaient attribués de la manière suivante, d’après le texte même du règlement du concours.
 - Consommation en pétrole et en huile. — Le concurrent ayant obtenu la consommation la plus basse en grammes par cheval-heure effectif reçoit le maximum de points; les autres reçoivent le maximum diminué d’autant de points que leur consommation comporte de grammes en plus du nombre donné par le moteur classé premier. (Pour la consommation dans la marche à vide on procède de même, en admettant que le moteur développe 5 ch).
 - Prix d’achat du moteur. — On suppose que le moteur peut être amorti en cinq ans, à raison ffe 300 jours de marche et de 10 heures de marche par jour, ce qui fait 15 000 heures. Si F
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- - Tableau I. — Concours de moteurs à pétrole lampant pour barques de pêche. Résultats des essais.
 - MOTEURS PREMIER ESSAI DE 3. HEURES A PLEINE CHARGE DEUXIÈME ESSAI DE 3 HEURES A PLEINE CHARGE
 - 0) P1 H T K P2 Cp b CP Ch 0) pi H T K P2 Cp CH CP CH
 - Dan. ..... 326,25 33,1 763,5 17 » — 2: 32,44 47,200 7,330 0,484 0,075 352,75 41,9 762 » 16,5 — 2 41,06 52,200 7,840 0,423 0,063
 - Aster. . . . . 578,25 48,2 765,5 20,5 — 3 46,75 55,000 0,430 0,392 0,003 580,25 48,7 762,5 20 » - 4 46,75 54 » 0,523 0,385 0,004
 - Mietz et Weiss. 424,75 37,2 . 753 » 19,5 — * 35,79 56,7()0 1,420 0,528 0,013 424,25 37,2 761 » . 47 » — 3 36,08 57 » 1,079 0,526 0,010
 - Peugeot-Tony Huber. . 541,33 30,1 749 » 18 » — 4 28,90 34,036 1,340 0,392 0,015 534,80 29,1 740 » 17,5 — 8 : 27,65 32,535 0,847 0,392 0,010
 - Sabathé. . . . 383,75 36,8 768,5 8,5 — 2 36,06 30,200 0,790 0,306 0,008 , 381 » .j 36,2 762 » 20 » . — 3 35,11 35,500 71,30 0,309 0,015
 - MOTEURS ESSAI DE 3 HEURES A DEMI-VITESSE ANGULAIRE ESSAI DE MARCHE A VIDE pendant 1 heure MOTEURS PoiDS en PRIX en PUIS- SANCE
 - Cft) P‘ H T K P2 Cp CH CP Ch 0) Cp Ch KILOGR. FRANCS en CHEVAUX
 - '\ 7,2 s., - >.». -.v.,
 - Dan 16&,75 7;3 766,8 14,5 — 1 18,135 4,440 0,839 0,205 290 6,350 3,895 Dan 3,395 9,000 36,5
 - Aster..... 306,5 10,7 762,5 19,0 — 3 10,47 18,30. 0,600 0,582 0,019 600 5,850 0,156 Aster. . . , . . . . 1,100 5,800 46,75
 - Mietz et Weiss. 262,5 ' 12,'1 766,0 11,5 0 12,1 34,700 0,535 0,955 0,015 397 7,100 0,520 Mietz et Weiss. . . . 1,800 12,000 35,90
 - Peugeot-Tony Huber. . 262 » 4,6 752,5 i,i 14,0 ~ 2 U 17,700 0,166 2,051 0,012 508 5,400 0,23Q Peugeot-Tony Huber. 900 5,600 27,85
 - Sabathé. . . . 215' » 8,7 754 » 10,5 — 3 8,44 11 » 0,790 0,399 0,028 380 2,400 o,ood Sabattié. .... 1 ! 2,500 18,000 35,85
 - ‘j uii .vi «»>i. * t f ,î v\,- ; vi ii-itfl.i t,Liî -% V* O'fW* nvi-Ài * <i v «kvr'tiii i .< li • .. 4
 - (ù, vitesse angulaire, en tours par minuté; — P1, puissance lue, en chevaux;.— H, pression atmosphérique moyenne de l’essai, en millimètres de mercure; — T, température moyenne de
 - ÀmAC • —— GP, fAflCrtm mo tirtln tntn ln An a a» 1.! ï » ^ . rih ‘ i_î .-J 1 1 ^
 - l’air pendant l’essai, en degrés centigrades; — K, termes de correction en centièmes; kilogrammes,; — cç, consommation spécifique en pétrole, en kilLqjgrapippies, par cheval heure; corrigée, en chevaux.
 - consommation, totale en pétrole, en kilogrammes ; — 0, consommation totale en huile, en ch> consommation spécifique en Imile, en kilogrammes, par cheval-heure; — P2, Puissance
- p.dbl.658 - vue 657/670
- - 660 —
 - est le prix d’achat du moteur, P, sa puissance, mesurée au cours des essais à pleine charge, la base d’attribution des points est :
 - F w 40
 - ïfôôô x p • =n centimes.
 - Le concurrent ayant le prix du cheval-heure le plus bas reçoit le maximum de points, les autres reçoivent ce maximum diminué d’autant de fois 5 points que le prix n, calculé comme il est indiqué ci-dessus, aura de centimes en plus de celui du moteur classé premier.
 - Poids. — Le moteur du poids le plus faible par cheval reçoit le maximum de points.
 - Les autres, ce maximum diminué d’autant de points que leur poids par cheval contiendra de fois 250 grammes en plus du poids par cheval du moteur classé premier.
 - Le second tableau indique le nombre de points attribués par le jury, en conformité des dispositions du règlement.
 - Il est à remarquer que seule la maison Dan obtint des points pour la facilité de renversement de marche, parce que seule elle avait présenté un groupe moteur à hélice réversible complet.
 - Dans les calculs de consommation à demi-vitesse les résultats remarquables de l’essai du moteur Sabathé ont conduit, en appliquant la formule indiquée, à attribuer aux autres concurrents le chiffre zéro, ce qui les place, à cet égard, sur un pied d’égalité. Mais il est à remarquer que le classement n’aurait pas été modifié en faisant abstraction du moteur Sabathé, car alors, seul, le moteur Aster recevait 200 points et les autres zéro. De même, pour les épreuves de marche à vide on obtiendrait des résultats à peu près semblables en ne tenant pas compte des essais du moteur Sabathé : le moteur Peugeot aurait 100 points, l’Aster, 47, le Dan et le Mietz et Weiss 0, ce qui ne change pas le classement.
 - En ce qui concerne l'allumage, le jury, pour rester dans l’esprit du règlement du concours, a dû enlever des points aux moteurs munis d’allumage électrique. Cependant, nous avons fait remarquer qu’à l’heure actuelle cet allumage était employé sur une foule de moteurs marins, placés à bord des bateaux de pêche, sans qu’il en résulte aucun inconvénient.
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- - — 661 —
 - Tableau II. — Points attribués par le jury en conformité du règlement du concours.
 - MOTEURS < Q ASTER 1 M1ETZ et WEISS (Baujard) PEUGEOT TONY HUBER SABATHÉ MAXIMUM POUVANT être attribué
 - Robustesse 100 90 100 80 100 100
 - Allumage 90 50 90 45 100 100
 - Facilité de montage et de visite des organes intérieurs 20 40 35 35 35 40
 - Interchangeabilité des pièces 40 20 40 35 35 40
 - Graissage 35 35 35 35 35 40
 - Facilité de visite et de nettoyage des soupapes . . 40 40 40 40 40 40
 - Joints des boîtes à soupapes et tuyaux 40/365 40/315 40/380 40/310 40/385 40/400
 - Marche générale (bruils, trépidations) 100 170 170 180 180 200
 - Facilité de mise en marche et de départ après arrêt. 100 300 100 400 150 400
 - Facilité de renversement en marche 200 » » )> » 200
 - Facilité de manœuvre pour changement d’allure . . 200 200 150 150 150 200
 - Consommation en matière de graissage » 99 88 92 100 100
 - Consommation de pétrole en pleine charge.... 254 319 183 315 400 400
 - Poids par cheval..... 20 300 192 268 112 300
 - Prix du moteur 240 400 120 305 » 400
 - Consommation de pétrole à demi-charge » 7 » » 200 200
 - Consommation de pétrole à vide » » » » 100 100
 - Résistance à l’emballement ......... 100 100 100 50 100 100
 - Totaux 1579 2 210 1483 2 070 1877 3 000
- p.661 - vue 659/670
- - — 662 —
 - «
 - En résumé, si l’on së rapporte au tableau précédent on voit que le classement résultant du nombre de points attribué par lè jury est le suivant :
 - Maximum de points. ..... 3000
 - 1er Aster........... 2210
 - 2e Peugeot.................. 2 070
 - 3e Sabatbé........... . . . 1877
 - ' 4e Han. ................... . 1579
 - 5e Mietz et Weiss...........1 483
 - Les moteurs Peugeot-Tony Huber et Mietz et Weiss ayant été déclassés pour les raisons que nous avons indiquées, lé jury attribua les récompenses suivantes :
 - 1er Aster, médaille d’or;
 - 2e Sabatbé, médaille d’argent;
 - 3e Dan, médaille d’argent;
 - Non classés : Peugeot, médaille de bronze ;
 - — Mietz et Weiss, médaille de bronze.
 - • lv . '
 - Conclusions.
 - Les résultats du concours ont montré, d’une manière bien nette, ce que l’on pouvait attendre des divers systèmes de moteurs5 marins ; il semble, pour employer les termes mêmes d.u rapporteur, notre collègue, M. Lumet, « que les moteurs Dan et Mietz et Weiss sont les moteurs d’hier : le Dan est rustique, le Mietz et Weiss simple. Les moteurs Aster et Peugeot-Tony Huber sont les moteurs d’aujourd’hui, tout aussi’ robustes et simples inais iboins encombrants et d’un fonetion-nement plus économique. Einûn, le moteur Sabathé est peut-être le moteur de demain. Il est désormais certain que les types de> ces moteurs sont appelés à nous clonner les puissances de 200 a 400 ch nécessaires pour remplacer les machines â vapeur sur les! grands chalutiers ».
 - Nous croyons avoir montré, sans, avoir pu toutefois donner a cette question tout le développement qu’elle comporte, ce qui ' nous eû entraîné trop loin, tout l’intérêt que présentent les applications des moteurs marins, principalement en ce qui concerne .lés applications a là peclier mariîïme.'
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- - — 663
 - Nous avons ensuite exposé le développement que ces applications avaient pris à l’étranger notamment dans les pays Scandinaves et cela, en grande partie, ,grâce au Crédit Maritime d’Etat. En France, ce Crédit Maritime d’Etat ayant été institué par des lois récentes, le moment nous a semblé opportun pour faire une démonstration sur laquelle on puisse s’appuyer afin de faire un choix judicieux et prendre une décision motivée. De là notre concours.
 - Les résultats des épreuves de ce concours ont montré que l’industrie française, aussi bien que l’industrie étrangère, était capable de fournir des moteurs marins simples, robustes, économiques et parfaitement adaptés à ces installations spéciales.
 - Il nous reste à souhaiter, en terminant, que cette démonstration porte ses fruits. Nous serions heureux de voir les applications des moteurs à la navigation prendre, en France, tout le développement et l’importance qu’elles sont susceptibles d’atteindre, en raison même des services que ces moteurs sont appelés à rendre.
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- - TABLE ALPHABÉTIQUE
 - PAR
 - NOMS D’AUTEURS
 - DES MÉMOIRES INSÉRÉS DANS LE 2* SEMESTRE, ANNÉE 1910. (Bulletins de juillet à décembre.)
 - Arbel (P.). — L’intérêt économique des wagons de grande capacité
 - (bulletin de juillet). .................................................... 87
 - Barthélemy (L.). — Nouvelle application du cordeau détonant aux
 - travaux publics (bulletin de novembre).................................... 492
 - Dehenne (G.). — Les appareils de levage à commande électrique (bul- iv'6
 - letin d’octobre)............................................' . . . . 222
 - Excursion en Belgique. — Excursion de la Société des Ingénieurs
 - Civils de France, en Belgique (bulletin d’octobre)..................... . 222J
 - Guillet (L.). — Progrès des métallurgies autres que la sidérurgie et leur état actuel en France. — (lre partie) Cuivre, Plomb, Argent
 - (bulletin de décembre).....................v........................... 523
 - Lamy (E). — Fixation industrielle de l’azote atmosphérique (bulletin
 - de juillet).............................................................. 61
 - Lavaud (Gh.). — Matériel de la batterie et essais de résistance à la
 - traction (bulletin de juillet)......................................... 7
 - Letombe (L.). — Étude de la distribution des machines à distributeurs 3
 - séparés (bulletin d’octobre)........................................... 222-
 - Mallet (A.). — Évolution pratique de la machine à vapeur.— Machine à expansion multiple ou machine compound (bulletin d’août et septembre) .............................* . ..............................127 et 227
 - Marié (G.). — Limite de flexibilité des ressorts et limites de vitesse du matériel des chemins de fer (bulletin de novembre) ......... 427
 - Minne (A.). — Note sur les tarauds et filières (bulletin de juillet) . . . 54
 - Pérard (J.). — Les moteurs marins au pétrole lampant, leurs applications à la marine de pêche, de commercé et de plaisance. — Leur
 - avenir (bulletin de décembre).......................................... . 629
 - Renaud (P.). — La documentation et l’industrie (bulletin de novembre). 501
 - Le Secrétaire Administratif, Gérant : ' A. de Dax.
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 - Fig. 8 à 14.
 - Fin. !). Vue or. ui.au.. Pou'.:, enlevé .. y. ______________-________________________
 - Fig\ 2. Vue en plan, Tout enlevé
 - T%.U . Vertical arrière
 - Fig. 4 . Vertical arriéré*
 - Fig-. G. Va Coupe dans un grenier
 - Fie . 1. Va Coupe au droit de la.paéserelle
 - Fig\ ft.V&iCoupe au droit delapasserelle
 - grenier.
 - flantan' mmüuni3u]mlè.upimi.....2,80
 - Héiùacuuiisut mimant difaa la 2.Ï0 r del'Æ. sue coeffiriant...
 - r.VAU.....12.....1..J2Ï . 6Ï1..........
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 - Fig.5. Vertical tva.nl.
 - Fig'. .12. Vertical ajvant.
 - ^Détail des matières démontables
 - .Détail des 'largue Avant et Arrière.
 - E eu elles au iumibre de B 3 de chaque bord.
 - . . G oupe iierisontaie : • p
 - Détail des far quel Avant et Arrière.
 - H)e|}iacemj2ithdc.V^S.sïn? 1F?_ 11^,02^ coefficient 0,591 1 l’Ar l'/ttt ne <2t=ç n CTmO
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 - Bulletin de Juillet 1910
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 - L'INTERET ÉCONOMIQUE DES WAGONS DE GRANDE CAPACITE
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 - Fig. 2- — Train de 300 t utiles formé de io wagons de 50 tonnes à bogies, en tôle d’acier emboutie.
 - Fig. 3. — Wagon à minerai en tôle d’acier.emboutie, charge : 40 t.
 - Fig. 4. — Wagon à minerai en tôle d’acier emboutie, à déchargement central automatique,
 - charge : 43 t.
 - Fig. 3. — Wagon à minerai en tôle d’acier emboutie, à déchargement universal automatique, charge : 40 t.
 - Fig. 7. — Wagon-tombereau en tôle d’acier emboutie, charge 40 t de houille (Compagnie du Nord).
 - Fig. s. — Wagon à bogies de 30 t (Compagnie du Midi).
 - Fig. h. — Wagon-tombereau, charge : 30 t de minerai ^Compagnie du Midi).
 - Fig. 13. — Wagon couvert en tôle d’acier emboutie, capacité : 37 t de charge (Gouvernement Russe).
 - Fig. 14. — Wagon-tombereau en tôle d’acier emboutie, charge : 40 t (État Italien).
 - Fig. 6. — Wagon plat en tôle d'acier emboutie, charge : 40 t.
 - Fig. 9. — Essai de résistance.
 - Fig. 12, — Wagon à trémies en tôle d’acier emboutie, capacité : 30 t de houille.
 - Fin. I3- — Wagon-réservoir en tôled’acier emboutie, capacité : 40 ma (État Roumain).
 - .1
 - Société des Ingénieurs Civils de France,
 - Bulletin de Juillet 1910
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 - Fig. 1. — Treuil d’ascenseur a tambour pour câble rond.
 - Fig. 2. — Treuil de plan incliné à tambour pour câble rond.
 - ig. 3. — Treuil d'extraction de carrière, à bobines pour câbles plats.
 - Fig. 4. — Treuil à chaîne Galle pour pont roulant.
 - Fig. 10. — « Contacteur » à relais magnétiques.
 - Fig. Tl. — Treuil d’extraction de la fosse 11 des Mines de Béthune.
 - ÉFig. 7. — Appareil de manœuvre
 - « combinateur ».
 - ,
 - Fig. 6. — Coupe d’un treuil à vis globique verticale.
 - Fig. 12. — Groupe de trois monte-charges de l’Hôtel des Postes de Paris (partie supérieure, treuils et appareils de manœuvre).
 - Fig. 14. — Monte-charge « Escarbilleur à bord d’un navire.
 - Fig. 9. — Appareil de manœuvre < contacteur » à main (vue intérieure).
 - Fig. 13. — Treuil électrique et à bras pour monte-munitions de cuirassé.
 - Fig. 18. — Grue roulante à portique (Port de Nantes).
 - Fig. 20. — Poiit roulant à palées pour quais fluviaux.
 - Fig. 15. — Elévateur incliné pour manutention de coke dans une usine à gaz.
 - Fig. 21. — Pont roulant à palées pour quais fluviaux.
 - Fig. 23. — Pont roulant avec appareils de manœuvre à relais magnétiques.
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 - Elévation
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 - Fig. 5. — Scorie de convertisseur attaquée par HCl. Grossissement : 325 diamètres.
 - Fig. 7. — Cuivre de sélecteur attaqué au perchlorure de fer acide. Grossissement : 325 diamètres.
 - Fig. 2. — Matte blanche de convertisseur sans attaque.
 - Grossissement : 325 diamètres.
 - Fig. 4. — Scorie de water-jacket à cuivre attaquée par HCl. Grossissement : 325 diamètres.
 - Fig. 6. — Scorie de convertisseur attaquée à HCl dilué. Grossissement : 420 diamètres.
 - Fig. 8. — Cuivre affiné au réverbère attaqué au perchlorure de fer acide. Grossissement : 325 diamètres.
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 - Bulletin de Décembre 1910.
 - Fig. 9. — Cuivre électrolytique attaqué au perchlorure de fer, Grossissement : 250 diamètres.
 - Fig. 10. —Speiss.
 - Fig. 11. — Matte de four à plomb attaquée à HCl. Grossissement : 400 diamètres.
 - Fig. 12. — Fabrication des tubes par électrolyse : Société Électrométallurgique de Dives.
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