Bulletin de la Société d'Encouragement pour l'Industrie Nationale
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- $. b. i. n;
- Bibliothèqufi
- BSPL-62
- LA SOCIÉTÉ D’ENCOURAGEMENT
- POUR
- L’INDUSTRIE NATIONALE,
- RÉDIGÉ
- PAR LES SECRÉTAIRES DE LA SOCIÉTÉ,
- MM. COMBES ET PELIGOT ,
- MEMBRES DE L’ACADÉMIE DES SCIENCES.
- SOIXANTE-DEUXIÈME ANNÉE.
- DEUXIÈME SÉRIE. —TOME X.
- La Société a été reconnue comme établissement d’utilité publique par ordonnance royale
- du ** avril ASM.
- Jtoris,
- MADAME VEUVE ROUCHARD-HUZARD,
- IMPRIMEUR DE LA SOCIÉTÉ ,
- RUE DE L’ÉPERON-SAINT-ANDRÉ-DES-ARTS , 5.
- 1863
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- 62e INNÉE. DEUXIÈME SÉRIE. TOME X. — JANVIER 1863.
- BULLETIN
- DE
- LA SOCIÉTÉ D’ENCOURAGEMENT
- POUR L’INDUSTRIE NATIONALE,
- SOUSCRIPTION
- EV FAVEUR DES OUVRIERS DE U’ItfDUSTRIE COTOMIËRE.
- Par décision de son Conseil d’administration, la Société d’encouragement pour l’industrie nationale a souscrit une somme de deux mille cinq cents francs pour les ouvriers sans travail de l’industrie cotonnière.
- En conséquence, celte somme a été immédiatement versée dans les bureaux du Moniteur universel.
- CONSEIL D’ADMINISTRATION.
- DÉCISION RELATIVE A LA NOMINATION DE MEMBRES ADJOINTS.
- Conformément à l’arrêté pris le 16 janvier 1855,
- M. Huzard entendu dans la séance publique du 11 février 1863 pour le comité d’agriculture,
- Le Conseil, après délibération, a décidé que ce comité était autorisé à présenter une liste de candidats pour la nomination de trois membres adjoints.
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- ARTS CHIMIQUES.
- ARTS CHIMIQUES.
- Rapport fait par M. Gaultier de Claubry , au nom du comité des arts chimiques, sur un système de chauffage des appareils d’un laboratoire de chimie présenté par M. Nicklès , professeur de chimie à la faculté des sciences de Nancy.
- Les nombreuses opérations que pratiquent chaque jour les chimistes dans leurs laboratoires exigent presque indispensablement l’emploi de la chaleur, mais celle-ci ne s’y trouve pas toujours appliquée dans les mêmes conditions.
- Alors qu’il s’agit de températures très-élevées et de masses plus ou moins considérables de produits, des fourneaux particuliers et des combustibles tels que la houille , le coke et le charbon de bois sont nécessaires, c’était même généralement au moyen de ce dernier que naguère encore on pratiquait généralement les opérations qui n’exigent souvent qu’une faible élévation de température, les évaporations par exemple ; mais les inconvénients résultant du transport par les courants d’air des cendres du foyer, l’obligation de renouveler fréquemment le combustible, la difficulté de maintenir des températures à peu près constantes exigeaient des soins et une surveillance qui ne laissaient pas d’être peu compatibles avec un travail scientifique.
- L’emploi, devenu aujourd’hui très-répandu, du chauffage par le gaz a fait disparaître une grande partie de ces inconvénients ; mais il est un mode, trop peu appliqué encore, dont on peut tirer un parti d’autant plus utile que, en même temps qu’il détermine des effets réguliers, il fournit un produit continuellement indispensable au chimiste, l’eau pure dont celui-ci consomme chaque jour de grandes quantités, l’utilisation de la chaleur latente de la vapeur.
- En 1844, votre rapporteur, visitant l’école polytechnique de Vienne en Autriche, y trouva le laboratoire du savant professeur Schrotter entièrement chauffé par l’alambic destiné à fournir l’eau distillée. Le professeur Weltzen, à Carlsruhe, ayant adopté ce mode de chauffage, a fait construire un appareil plus complet auquel M. Nicklès, professeur à la faculté des sciences de Nancy, a apporté des modifications très-intéressantes décrites dans une note qu’il vous a adressée. Cette note a été renvoyée au comité des arts chimiques, au nom duquel je suis chargé de vous présenter ce rapport. On voit qu’il s’agit ici d’une application spéciale et non de l’organisation
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- complète d’un laboratoire destiné à des opérations de tous genres, telle que celle qu’a décrite M. Heeren (1).
- Utiliser, par son application au plus grand nombre possible d’opérations, la chaleur développée par la condensation de la vapeur, profiter des températures variées que cette condensation peut produire sur des points donnés pour obtenir des effets relatifs aux actions qu’il s’agit de déterminer, se procurer à volonté de l’eau distillée froide ou chaude, profiter de la chaleur fournie par les produits de la combustion du foyer et de celle des résidus de la grille pour augmenter le chauffage de tout le système, tel est le but que s’est proposé M. Nicklès et qu’il a atteint par les dispositions décrites dans la note dont nous nous occupons.
- L’alambic est chauffé directement au moyen du coke.
- Le chapiteau, d’une forme concave dans le but de profiter de sa température pour des évaporations, donne passage à quatre tuyaux, pour l’alimentation de l’alambic, la conduite de la vapeur dans les appareils qu’elle est destinée à chauffer, la sortie directe dans le cas où son action est utile à quelque opération, le signal indicateur de l’abaissement du niveau d’eau.
- Le tuyau qui conduit la vapeur traverse d’abord une étuve en cuivre d’où la portion condensée de 96 à 99° peut s’écouler par un robinet convenable et facilite beaucoup l’exécution d’un grand nombre d’opérations qui nécessitent de l’eau distillée chaude : continuant sa route, la vapeur peut être, par le simple jeu d’un robinet, dirigée ou dans des entonnoirs à filtration chaude et de là dans le serpentin, ou directement dans celui-ci, mais en traversant une étuve placée sur un bain de sable dont nous allons nous occuper et dont elle coopère à élever la température. Sous ce bain de sable, formé d’une feuille de tôle, circulent les produits de la combustion qui l’échauffent entre 100 et 25 environ du point d’entrée au point de sortie, condition avantageuse pour la variété des opérations qu’il permet d’exécuter.
- Cette étuve, fermée par des vitrages, peut être facilement ventilée par le moyen d’un conduit qui communique avec la cheminée du fourneau et des registres convenablement disposés.
- Au-dessous de l’étuve se trouve une armoire vitrée construite dans le massif et dont la partie supérieure est fermée par une plaque de tôle constituant le fond du canal de la fumée. Pour en augmenter la température, une plaque de fonte sert à la fois de plancher bas à l’étuve et au cendrier, et les résidus de la combustion la maintiennent toujours très-chaude. Cette
- (1) Voir Bulletin de 1859, 2e série, t. VI, p. 343.
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- étuve reste sensiblement à 25° pendant vingt-quatre heures, lors même que l’alambic n’a pas fonctionné durant ce temps.
- Si les opérations auxquelles elle est destinée exigeaient une plus haute température, on l’obtiendrait avec beaucoup de facilité au moyen d’un bec de gaz ou d’une petite grille au charbon de bois ; elle est ventilée à volonté par le mouvement de registres et par sa communication avec le conduit destiné à l’expulsion des produits de la combustion qui, parcourant des tuyaux communiquant avec la cheminée, élèvent la température de la pièce.
- Quelque ingénieuses que puissent être des dispositions du genre de celles qui nous occupent, elles ne rempliraient qu’incomplétement leur but, si la dépense qu’elles exigeraient surpassait de beaucoup l’importance des résultats à obtenir.
- Ici l’économie vient s’ajouter à tous les avantages que nous avons signalés, et chacun en sera facilement convaincu quand nous dirons que 10 kilog. de coke, distribués en sept à huit charges et donnant lieu à une dépense de 50 c. environ, suffisent pour la marche régulière de l’appareil, qui fournit, en cinq à six heures, 34 à 35 litres d’eau distillée chaude ou froide, de l’eau chaude provenant du serpentin, et de la vapeur, chauffe de 98 à 100° une étuve à compartiments, à 25° une autre masse , à 30° une cage avec bain de sable dont les divers points offrent des températures de 25 à 80°, des filtres à chaud, des bains-marie, et enfin élève l’atmosphère de la pièce elle-même de 6 à 8°.
- Les eaux employées dans le laboratoire de Nancy déterminent, dans la chaudière de l’alambic, de fortes incrustations. M. Nicklès signale les difficultés que lui a présentées l’emploi des divers moyens qu’il a employés pour les combattre ; s’il avait connu le procédé que j’ai signalé à la Société, si utilement employé par M. Manuel, fabricant de sucre de betterave à Collonges près Dijon, il ne se serait pas trouvé obligé d’avoir recours à l’utilisatioii d’un moyen très-imparfait, et il nous semble très-peu efficace, que nous croyons inutile de décrire. Il nous suffira donc de rappeler que le sufale de baryte en poudre fine a fourni, dans le travail d’une campagne, chez M. Manuel, les résultats les plus complètement satisfaisants, pour procurer à tous ceux qui auraient à combattre le même genre d’inconvénients le moyen de les éviter.
- M. Nicklès a fait une chose très-utile en décrivant l’appareil qu’il a établi dans son laboratoire ; il importe que la connaissance de ses ingénieuses dispositions et de l’économie de son emploi se répande parmi les chimistes, et, dans ce but, le comité regarde comme un véritable service rendu à ceux-ci la publication du présent rapport accompagné d’une figure avec légende.
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- Il a rhonneur de vous proposer, en outre, d’adresser à l’habile professeur de Nancy des remercîments pour l’intéressante communication qu’il a faite à la Société.
- Signé Gaultier de Claubry, rapporteur. Approuvé en séance, le 16 juillet \ 862.
- LÉGENDE DE LA PLANCHE 261 REPRÉSENTANT L’ALAMBIC DE LABORATOIRE A EFFETS MULTIPLES, PRÉSENTÉ PAR M. NICKLÈS.
- Fig. 1. Vue d’ensemble des appareils et du fourneau.
- Fig. 2. Vue du fourneau seul du côté des portes du foyer et du cendrier.
- Chauffage au moyen de la chaleur latente de la vapeur d'eau. — A, alambic en cuivre rouge de la capacité de 110 litres environ, avec son chapiteau à quatre tubulures également en cuivre rouge et assujetti au moyen de brides et de boulons; la surface de ce chapiteau est concave, afin de permettre d’y placer des capsules ou autres vases contenant des liquides à évaporer au bain de vapeur.
- B, fourneau dans la maçonnerie duquel l’alambic est scellé.
- C, porte du foyer.
- D, porte du cendrier.
- E, regards communiquant avec les carnaux qui font deux fois le tour de l’alambic, et permettant de les nettoyer; il y en a quatre au-dessus de la porte du foyer et un sur la face longitudinale du fourneau.
- F, première tubulure du chapiteau de l’alambic; elle est surmontée d’un tube en plomb avec robinet pour conduire la vapeur à l’étuve.
- G, deuxième tubulure surmontée d’un entonnoir plongeant jusqu’au fond de la cucurbite, et servant à établir une communication constante entre l’intérieur de celle-ci et l’air extérieur.
- H, troisième tubulure muni© d’un robinet destiné à donner issue à la vapeur dont on peut avoir besoin.
- La quatrième tubulure que la figure ne permet pas de voir, parce qu’elle est cachée par l’entonnoir de la tubulure G, porte un sifflet d’alarme mis en jeu par un flotteur.
- I, étuve à trois portes munie d’un double fond dans lequel se condense une partie de la vapeur amenée par le tube de la tubulure F.
- J, robinet de l’étuve pour la sortie de l’eau distillée, dont la température est de 96 à 99° cent.
- K, tuyau en plomb conduisant la vapeur sortant de l’étuve I dîans les entonnoirs!, situés de l’autre côté du fourneau.
- L, L, entonnoirs à filtration chaude placés dans des manchons à double enveloppe, dans lesquels la vapeur amenée par le tuyau K circule librement et s’y condense en partie.
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- ARTS CHIMIQUES.
- M, tuyau emportant au réfrigérant la vapeur en excès, ainsi que l’eau distillée produite dans les manchons des entonnoirs L.
- N, réfrigérant composé d’un serpentin et d’une cuve cylindrique à circulation d’eau froide pour la condensation de la vapeur arrivant dans ce serpentin.
- O, tube mettant en communication directe, au moyen du robinet 1, le tuyau K avec le réfrigérant lorsqu’on ne veut pas envoyer la vapeur aux entonnoirs L, et en communication indirecte, au moyen du robinet 2 et du tuyau M, lorsqu’on veut, au contraire, opérer une filtration à chaud. Dans le premier cas, le robinet 1 doit être ouvert et le robinet 2 fermé, tandis que, dans le second cas, c’est le robinet 1 qui doit être fermé et le robinet 2 ouvert.
- P, orifice de sortie de l’eau distillée fournie par le serpentin et recueillie dans le vase destiné à la recevoir.
- Q, robinet de l’eau de réfrigération arrivant dans la cuve N ; sous ce robinet est un entonnoir plongeant jusqu’au fond du réfrigérant, de telle sorte que l’eau y débouche par le bas.
- R, R', robinets de vidange de la cuve N; comme l’eau froide n’entre dans cette cuve que par la partie inférieure, il s’ensuit que le robinet R donne de l’eau chaude, tandis que le robinet R' en donne de la froide.
- S, tuyau communiquant avec la partie supérieure de la cuve N et servant, lorsque les robinets R et R' sont fermés, à l’écoulement de l’eau chaude déplacée par l’arrivée de la froide, fournie d’une manière continue par le robinet Q.
- Chauffage au moyen de la chaleur perdue du foyer. — T, armoire vitrée formant étuve, disposée sur le fourneau et traversée par le tuyau de vapeur K; le fond de cette armoire est composé d’une feuille de tôle sur laquelle est établi un bain de sable; c’est sous cette feuille de tôle que passent les produits de la combustion avant de se rendre à la cheminée U.
- U, cheminée emportant les produits de la combustion après qu’ils ont échauffé le bain de sable, et traversant le laboratoire dans toute sa longueur avant de déboucher dans l’atmosphère.
- Y, registre inférieur adapté à la cheminée, et servant à emporter hors de l’étuve les vapeurs âcres provenant quelquefois des liqueurs en évaporation.
- V', autre registre placé au-dessus du précédent et servant, avec les prises d’air W, W recouvertes par des tablettes à charnières, à établir dans l’étuve T un courant énergique qui renouvelle l’air en peu d’instants.
- X, autre armoire vitrée, disposée dans la maçonnerie du fourneau et constituant une étuve à basse température, spécialement affectée aux cristallisations ou aux fermentations; le plafond de cette étuve est une feuille de tôle, parallèle à celle de l’armoire T et formant la face inférieure du canal qui emporte à la cheminée les produits de la combustion : ce canal a donc pour parois supérieure et inférieure deux feuilles de tôle, tandis que ses parois latérales sont en briques.
- Y, soupape servant de prise d’air pour la ventilation de l’étuve X, dans le fond et près de la paroi supérieure de laquelle est un registre ouvrant dans la cheminée. (M.)
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- ARTS ÉCONOMIQUES.
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- Rapport fait par M. le comte Th. du Moncel, au nom du comité des arts économiques, sur les coussins frotteurs des machines électriques de M. Perrault Steiner.
- Messieurs, les coussins frotteurs des machines électriques à plateau de verre jouent, comme on le sait, un grand rôle dans le développement de l’électricité dégagée par ces sortes de machines. De leur disposition et de la préparation de leurs surfaces frottantes dépend, en quelque sorte, l’énergie de la charge électrique provoquée. On comprend, d’après cela, que la question de la préparation des coussins a dû préoccuper beaucoup les physiciens, surtout à l’époque où les machines à plateau de verre étaient les seuls engins producteurs de l’électricité qu’on eût à sa disposition. Aussi voyons-nous successivement, de 1780 à 1790, Franklin, Kienmeier, Van Marum et Ramsden faire de nombreuses recherches à cet égard et indiquer des procédés plus ou moins parfaits, basés plutôt sur des faits d’observation que sur des déductions théoriques; car alors, comme aujourd’hui, le rôle de ces différentes préparations, dans le dégagement électrique, n’était pas bien connu.
- Les coussins de Franklin consistaient dans des plaques de bois sur lesquelles étaient appliqués trois ou quatre morceaux de flanelle brute, et le tout était recouvert d’un morceau de drap qu’on enduisait, au moyen de moelle de bœuf, d’un amalgame provenant de l’étamage de vieilles glaces. Les coussins de Kienmeier, de Berlin, étaient recouverts de peau de chat, mais le poil était appliqué contre la planchette de bois, et la peau, bien tendue extérieurement, était enduite d’un amalgame composé de zinc, d’étain et de mercure. C’était la première fois qu’on composait un amalgame spécial pour ces sortes d’organes électriques.
- En 1788, Yan Marum, professeur à Harlem, qui avait imaginé la machine produisant simultanément les deux électricités, voulut tirer tout le parti possible de cette nouvelle machine en perfectionnant les coussins. Pensant que, dans une machine bien entendue, on devait chercher autant à faciliter l’écoulement des fluides séparés qu’à surexciter cette séparation, il adapta aux coussins de Franklin des feuilles de clinquant, qu’il disposa de manière à séparer les morceaux de flanelle et à constituer la première et la dernière Tome X. — 62e année. V série. — Janvier 1863. 2
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- couche. Une enveloppe de cuir recouvrant cet ensemble était clouée sur les plaques de bois, de sorte que la conductibilité du cuir était assurée par la feuille de clinquant placée immédiatement au-dessous, et la conductibilité du bois par la feuille de clinquant placée au-dessus. Pour augmenter même cette conductibilité, le savant professeur avait pratiqué dans l’enveloppe de cuir une foule de petits trous dans lesquels l’amalgame pouvait s’introduire, et qui établissaient ainsi une communication métallique entre la surface amalgamée et les feuilles de clinquant ; l’amalgame qu’il employait était d’ailleurs le même que celui imaginé par Kienmeier. Cette disposition des coussins était évidemment très-bonne. Pourtant, après la mort de Van Marum, ce procédé fut à peu près abandonné et même oublié, sans doute à cause de la difficulté d’appliquer convenablement l’amalgame et de le préparer. Ce fut alors que Ramsden imagina les coussins en cuir rembourrés de crin et recouverts d’or mussif que nous connaissons tous, et qui ont toujours été, depuis le commencement du siècle, employés pour les machines électriques, malgré les nombreux inconvénients qu’ils présentent.
- M. Perrault Steiner, mécanicien à Francfort, ayant été souvent appelé à réparer des machines électriques, chercha à analyser les causes de leur mauvais fonctionnement et ne tarda pas à reconnaître qu’elles devaient généralement être attribuées à la mauvaise construction des coussins. Il rechercha alors les différents procédés qui avaient été employés jusque-là pour cette construction, et, après les avoir étudiés avec un soin minutieux, il parvint à en découvrir les défauts. Or, un défaut étant bien précisé, le remède devient facile à trouver, et c’est ainsi que cet habile artiste découvrit, en 18L7, le procédé intéressant qu’il a soumis à la Société d’encouragement et qui a fait merveille, au dire de tous les professeurs de physique.
- Les défauts des coussins de Ramsden sont de ne pas être assez conducteurs et d’être, à cause de l’or mussif qui les recouvre, trop hygrométriques. Cette substance, d’ailleurs, étant très-légère et se décomposant facilement par le frottement de la machine, il faut souvent la renouveler, et cette opération ne laisse pas que d’être assez délicate, car l’or mussif ne doit jamais être en excès et doit être préalablement desséché, soins qu’on ne prend presque jamais. Nous devons dire, toutefois, que M. Masson, notre ancien collègue, avait trouvé moyen d’atténuer beaucoup ces inconvénients en lavant l’or mussif. D’un autre côté, le système de Van Marum, quoique supérieur, avait également des inconvénients. Ainsi l’amalgame était trop dur, trop sec, et ne se conservant pas en poudre, on était forcé, chaque fois qu’on réamalgamait les coussins, de le préparer à nouveau. Il fallait, d’ailleurs, l’appliquer à chaud, et la composition de l’amalgame lui-même, pour qu’il fût dans de
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- bonnes conditions, était tellement difficile, qu’après la mort de Van Marum personne ne put continuer sa fabrication.
- Pour obvier aux inconvénients de ce dernier système que M. Steiner regardait comme le meilleur, cet habile artiste introduisit d’abord du bismuth dans l’amalgame de Van Marum, addition qui, jointe à certains moyens de fabrication, permit au mélange de se conserver, sans s’altérer, à l’état pulvérulent et avec un degré de consistance convenable pour pouvoir être étalé facilement sur les coussins. D’un autre côté, pour rendre la conductibilité des coussins supérieure à celle que Van Marum leur avait donnée, il employa, au lieu de plusieurs feuilles de clinquant, une seule et même feuille d’étain repliée plusieurs fois sur elle-même, et dans les plis de laquelle étaient introduits les morceaux de flanelle. Enfin, pour maintenir longtemps les effets de l’amalgamation et éviter le cuir percé de Van Marum, il employa deux enveloppes extérieures recouvertes de son amalgame ; la première était constituée par une étoffe de coton pelucheuse, la'seconde par un morceau de fort taffetas de soie, et l’amalgame était maintenu sur ces étoffes à l’aide de suif.
- En définitive, les coussins de M. Steiner sont composés de la manière suivante :
- 1° D’une planchette en noyer très-sec, sur le côté extérieur de laquelle est collée une feuille de papier doré et verni, et dont la surface intérieure porte également collée une feuille d’étain repliée cinq fois sur elle-même et mise en contact avec la feuille dorée ;
- 2° De quatre morceaux de flanelle épaisse, introduits dans les plis de la feuille d’étain et constituant le rembourrage du coussin ;
- 3° D’une première enveloppe en molesquine (espèce de velours de coton), recouverte d’amalgame et clouée sur les contours de la planchette à l’aide de petites pointes bronzées ;
- 4° D’une seconde enveloppe en taffetas de soie également recouverte d’amalgame, mais fixée sur trois côtés seulement de la planchette, l’étoffe devant se prolonger de quelques centimètres sur le quatrième côté, de manière à suivre le plateau de verre dans sa rotation et empêcher ainsi la déperdition de l’électricité dont il est chargé.
- Ces coussins sont adaptés sur les montants de la machine à l’aide de forts ressorts en acier, qui communiquent avec la feuille d’or dont il a été question et avec une chaîne métallique traînant à terre.
- Enfin, pour éviter les pertes d’électricité par l’air entourant le plateau de verre, M. Steiner substitue aux capuchons en taffetas gommé, qui ont, sui-
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- ARTS MÉCANIQUES.
- vant lui, de grands inconvénients, des capuchons en soie boutonnés à chaque paire de coussins.
- M. Steiner a appliqué son procédé à une foule de machines électriques en mauvais état, tant en France qu’en Allemagne, en Suisse, en Italie et en Belgique, et, grâce à lui, ces machines sont devenues excellentes, ainsi que le constatent les certificats très-nombreux que M. Steiner a montrés à votre commission. Votre rapporteur lui-même a été témoin de ces heureux résultats, et votre commission, s’associant aux nombreux témoignages de sympathie qui ont été accordés à M. Steiner, vous prie, Messieurs, de décider
- 1° Que des remercîments soient adressés à M. Steiner pour son intéressante communication ;
- 2° Que le présent rapport soit inséré au Bulletin.
- Signé Th. du Moncel, rapporteur.
- Approuvé en séance, le 11 décembre J 862.
- ARTS MÉCANIQUES.
- EXPOSÉ DES PRINCIPES DE LA THÉORIE MÉCANIQUE DE LA CHALEUR ET DE SES APPLICATIONS PRINCIPALES, PAR M. CH. COMBES.
- Les relations générales qui existent entre la chaleur et le travail mécanique qu’elle est susceptible de produire sont, depuis près de quarante ans, le sujet des études de plusieurs physiciens et géomètres éminents. Leur ensemble constitue aujourd’hui une doctrine dont les principes sont confirmés par des expériences nombreuses et précises et par la conformité de certains faits constatés par l’observation directe aux prévisions théoriques. Ses conséquences sont du plus grand intérêt pour l’avancement de l’industrie; car les notions admises autrefois sur les machines à feu, qui fournissent la plus grande partie du travail moteur consommé dans nos manufactures et sur nos voies de transport de terre et d’eau, doivent en recevoir des modifications essentielles. Un exposé de la théorie mécanique de la chaleur trouve donc naturellement sa place dans le Bulletin, et sa publication offre un caractère particulier d’opportunité, au moment où le public est mis en possession de plusieurs ouvrages et mémoires importants sur le même sujet, parmi lesquels il faut citer le second volume des expériences de M. Régnault et le livre où M. G. A. Hirn nous donne, à côté de la traduction de l’ouvrage du professeur Zeuner, de Zurich, les résultats remarquables de ses belles expériences et des études théoriques qui lui sont propres. J’ai visé surtout, dans la rédaction de ce
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- ARTS MÉCANIQUES.
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- travail, à la simplicité et à la clarté. Je me borne à exposer les principes généraux, les faits qui paraissent être aujourd’hui définitivement acquis à la science et les conséquences pratiques qui en découlent. L’intelligence des formules analytiques, dont il m’était impossible d’éviter l’emploi, n’exige que les notions élémentaires du calcul infinitésimal. J’emploie, sans définition préalable, les expressions quantité de chaleur, calorie, travail et quantité de travail mécanique, chaleurs spécifiques à volume constant j à pression constante, coefficient de dilatation par la chaleur, etc., etc. Les lecteurs du Bulletin sont familiers avec ces termes, qui sont définis et entendus de la même manière, dans tous les traités modernes de physique et de mécanique.
- CHAPITRE I.
- Principes généraux.
- I. Sadi-Carnot, dans un ouvrage publié en 4824, sous le titre de Réflexions sur la puissance motrice du feu, a remarqué que le développement de travail moteur par l’action de la chaleur est toujours accompagné d’un rétablissement d’équilibre dans le calorique, c’est-à-dire de son passage d’un corps à un autre dont la température est plus basse, par l’intermédiaire d’un troisième corps qui est mis successivement en communication avec le premier et avec le second. Il a fait voir qu’il est possible, inversement, moyennant un travail mécanique extérieur convenablement exercé sur le corps intermédiaire, de faire remonter la chaleur du corps le plus froid à celui qui est le plus chaud. Il a établi qu’entre deux corps A et B, à des températures déterminées t et t', le passage d’une même quantité de chaleur, par l’intermédiaire d’un troisième corps, correspond nécessairement à une même quantité de travail mécanique développé par la dilatation ou employé à la compression du corps intermédiaire, quelle que soit la nature de celui-ci, pourvu que, dans tout le cours de l’opération, il n’y ait de communication établie qu’entre des corps à températures égales ou plus exactement ne différant point entre elles de quantités finies, condition qui correspond au maximum de travail mécanique développé par le passage de la chaleur du corps le plus chaud au corps le plus froid. Ainsi, dans les idées de Carnot, le travail mécanique correspondrait à une chute de chaleur, et le rapport du travail obtenu à la quantité de chaleur dépendrait uniquement des températures fixes t et t' des corps A et B entre lesquelles elle est échangée. De ces considérations fort ingénieuses et justes, bien qu’incomplètes, Carnot et son commentateur, M. Clapeyron , ont su déduire, l’un à l’aide d’un raisonnement qu’il n’est pas toujours facile de suivre, l’autre avec le secours de l’analyse mathématique, des conséquences importantes relatives aux propriétés calorifiques des corps.
- II. Des expériences très-précises sur les chaleurs spécifiques des corps, sur le développement de chaleur dans le frottement ou le choc, sur les variations de température qui accompagnent les changements de volume des fluides élastiques et les circonstances dans lesquelles ces variations se produisent, ont amené les physiciens et les géomètres
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- ARTS MÉCANIQUES.
- qui se sont occupés de ce sujet à reconnaître une relation directe de cause à effet entre la chaleur et le travail mécanique, et à introduire une modification profonde dans les principes de Carnot. Suivant la théorie nouvelle, tout travail mécanique produit par la dilatation d’un corps quelconque est accompagné d’une disparition de chaleur proportionnelle, et inversement tout travail mécanique exercé sur un corps donne lieu au développement d’une quantité de chaleur proportionnelle à ce travail.
- Ainsi, qu’un gaz ou un autre corps augmente de volume en exerçant sur le milieu ambiant une pression qui soit constamment en équilibre avec sa force élastique et en éprouvant, par conséquent, de la part de ce milieu une réaction précisément égale, cette dilatation aura donné lieu à une quantité de travail et en même temps à une disparition de chaleur dont le rapport avec le travail obtenu sera toujours le même, quelle que soit la nature du corps, quelles que soient sa densité, sa force élastique et sa température au commencement et à la fin de l’opération. Qu’un gaz ou tout autre corps soit, au contraire, réduit, par le travail dû à des forces extérieures, à diminuer de volume, il y aura en même temps production d’une quantité de chaleur qui sera dans le même rapport constant avec le travail mécanique dépensé. Si l’accroissement ou la diminution du volume du corps a lieu sans aucun développement de travail moteur ou sans application de travail mécanique externe, la quantité de chaleur restera invariable. Si l’on opère sur un gaz tel que l’air atmosphérique sec, par exemple, dont la chaleur spécifique, d’après les dernières expériences de M. Régnault, reste invariable, quelles que soient sa température et sa densité, l’accroissement de volume de ce gaz, s’il ne donne lieu à aucun travail mécanique externe, ne sera accompagné d’aucun abaissement de la température. Les mesures les plus précises du travail mécanique dépensé dans le frottement de corps solides ou liquides, et de la chaleur développée par suite de ce frottement, ont donné pour le rapport de la chaleur au travail des valeurs très-rapprochées les unes des autres, et de celles que l’on a pu déduire des phénomènes de dilatation ou de compression des gaz. Les choses se passent donc comme si la chaleur se transformait en travail mécanique et réciproquement, une même quantité de chaleur correspondant toujours à une même quantité de travail, ce qui justifie les expressions, aujourd’hui devenues usuelles, d'équivalent mécanique de la chaleur et d’équivalent calorifique du travail mécanique.
- D’après l’ensemble des expériences qui ont été faites jusqu’à ce jour, on est autorisé à prendre pour équivalent mécanique d’une calorie (quantité de chaleur nécessaire pour élever de 1 degré la température d’un kilogr. d’eau ) un travail de 424 kilogr. élevés à 1 mètre de hauteur. L’équivalent calorifique de 1 kilogr. élevé à 1 mètre de
- 1
- hauteur serait, par suite, — de calorie. C’est ce que nous exprimerons brièvement en
- disant que l’équivalent mécanique de la chaleur est 424, et que l’équivalent calorifique
- 1
- du travail est tttt .
- 424
- Le principe nouveau n’exclut pas d’ailleurs les idées de Carnot. Dans les machines
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- à feu, en effet, le travail mécanique résulte de l’action d’un corps, qui est alternativement dilaté et condensé entre deux sources de chaleur à des températures différentes et généralement à peu près fixes, le foyer et le condenseur, et il y a transmission de chaleur de la source supérieure à la source inférieure par un corps inter-, médiaire. En renversant le mode d’action de ces machines , on conçoit la possibilité de leur imprimer un mouvement inverse par un travail mécanique externe et de réaliser ainsi le passage de la chaleur de la source inférieure à la source supérieure. Seulement, d’après la nouvelle théorie, la chaleur versée dans la source inférieure est toujours moindre que la chaleur empruntée à la source supérieure dans le mouvement direct, et la chaleur versée dans la source supérieure est plus grande que la chaleur empruntée à la source inférieure dans le mouvement inverse. Le travail mécanique obtenu dans le premier cas et dépensé dans le second est toujours l’équivalent de la différence entre les quantités de chaleur puisée et versée, c’est-à-dire de la chaleur qui a disparu ou qui s’est ajoutée pendant l’opération. Nous verrons de plus qu’entre deux sources à des températures données le rapport du travail mécanique à la quantité de chaleur transmise d’une source à l’autre demeure, comme le rapport du travail à la chaleur perdue ou gagnée, constant et indépendant de la nature du corps intermédiaire employé, pourvu que celui-ci revienne, après l’opération terminée, identiquement à son état primitif, ainsi que l’avait dit Carnot. La nouvelle théorie confirme donc à cet égard ses vues en les complétant.
- L’usage du langage algébrique et les développements qui suivent feront bien comprendre en quoi cés deux théories se rapprochent et s’écartent l’une de l’autre.
- III. Désignons part) le volume d’un corps sous l’unité de poids (1 kilogramme), par p sa force élastique, en vertu de laquelle il presse le milieu ambiant ou les corps environnants et est pressé par eux ( p sera exprimé en kilogrammes par mètre carré de surface), par t sa température en degrés du thermomètre centigrade. De ces trois quantités deux suffisent pour déterminer la troisième. Ainsi, pour chaque corps, la température t est une certaine fonction F du volume et de la force élastique, de sorte que l’on a :
- t — ¥{p,v).
- La quantité de chaleur totale contenue dans un corps est la même, toutes les fois que son volume, sa force élastique et sa température sont les mêmes. Comme d’ailleurs la température est déterminée quand le volume et la force élastique le sont, la quantité totale de chaleur interne dépend, pour chaque corps, uniquement de son volume et de sa force élastique. Si donc E désigne cette chaleur totale, on aura entre U, p, v une relation de la forme :
- V = f(p,v),
- f étant une fonction différente de F.
- Que le corps passe de la force élastique ou pression p et du volume v à une autre pression pt et à un volume vt, la température et la chaleur contenue changeront en
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- même temps, et l’on aura, en désignant par tu U1 les nouvelles valeurs de t et de U,
- h = F iVv vi )» ci = f(Pi> ),
- donc :
- h _ t = F (pt, Vl) — F (p, v), (1)
- — U = HPi» «i ) — f(p,v)- (2)
- Ainsi l’élévation de la température et l’accroissement de la chaleur interne du corps, en passant de la pression p et du volume v à la pression p, et au volume vt, ne dépendent que de l’état initial et final. Carnot admettait, avec tous les physiciens et les géomètres de son temps, que la chaleur définitivement reçue de l’extérieur, ou émise au dehors par le corps passant du premier état au second, ne différait pas de l’accroissement ou de la diminution de la chaleur interne, de sorte qu’en désignant par Q cette quantité de chaleur on avait constamment Q = U1—U. Dans la théorie nouvelle, Q diffère de U, — U, toutes les fois que le passage du corps du premier état au second est accompagné d’un travail mécanique, exercé par lui sur les corps ambiants ou par les corps ambiants sur lui ; ainsi la chaleur reçue par le corps ou émanée de lui et que nous appellerons la chaleur dépensée, en l’affectant du signe négatif lorsqu’elle sera au contraire recueillie ou produite, ne dépend pas seulement de l’état initial et final du corps, mais des états intermédiaires par lesquels il a passé pour arriver du premier au second. Si le corps, dans les changements graduels de volume qu’il éprouve, exerce constamment sur les corps ambiants et éprouve réciproquement de leur part une pression égale à sa propre force élastique, et si ses molécules parties de l’état de repos reviennent à la fin à l’état de repos, ou plus exactement si la somme des forces vives dont elles sont animées est la même avant et après le changement d’état, le travail mécanique développé par la dilatation du corps sera , comme on le fait voir dans les traités élémentaires de mécanique, exprimé par l’intégrale j'Vi pdv, qui peut être positive ou négative. A dési-
- /V
- 1 pdv aura dis-v
- paru ou aura été produite pendant le changement d’état du corps et ne contribuera en rien à l’accroissement positif ou négatif de sa chaleur interne. On aura, dans tous les cas, l’équation :
- Q = Uj — U -h A fVipdv. (3)
- Si l’on suppose que la force élastique et le volume varient non plus de quantités finies, mais de quantités infiniment petites dp et dv, tt — t,Vl — U deviendront les différentielles dt et d\l. Q sera aussi une quantité infiniment petite que nous désignerons par dQ, et les équations (1), (2) et (3) seront remplacées par leurs différentielles, qui sont :
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- dt = (w) dp + (^)
- dQ = «Jü + Apdv = (^) rfy + [(^) + Ay] dp,
- /dt \ /dt_\
- \3?/’ ViJ’
- (^) désignent les dérivées partielles par rapport à chacune
- des variables p et v des fonctions respectives F (p, v) = t et f(p, v ) = U. Ces dérivées sont elles-mêmes des fonctions de p et de v. Je désignerai, pour rendre les raisonnements qui suivent plus faciles à suivre, la dérivée de F [p,v) par rapport à la variable p, par la notation F'p (p, v), et par des notations analogues les autres dé-
- rivées partielles des fonctions F et f: moyennant cette notation,
- (cljp) Sera remP^ac®
- pdr F'p (p, v ) ; (^) par F'„ (p, v) ; (—-) par f'p (p, v) ; (—) par f<v (p, v). Les
- 'dU \
- /d\J
- équations précédentes prennent ainsi la forme :
- dt — F'p (p, v) dp -h F'„ (p, v ) dv, (a)
- dû — f'p (p,v) dp 4- f', ( p, a ) dv, (6)
- dQ=f'p (p, v) dp -f- [f, (p, v) + Ap] dv. (c)
- Les seconds membres des équations (a) et [b) sont les différentielles exactes et complètes de F (p, v ) et f(p, v ). Les principes élémentaires du calcul différentiel nous enseignent que la dérivée de F'p [p, v) par rapport à v, que nous désignerons, conformément à la notation convenue, par F"pt(, (p, v), est égale à la dérivée de F'„ (p, v) par rapport à p,
- F"P,v {p,v)= F"„.p (p, v),
- de même
- f"p.v{p,v) —f"v.p (p.v).
- Dans le second membre de l’équation (c), la dérivée par rapport à v du coefficient de dp sera f"p.v (p, v] ; la dérivée par rapport à v du coefficient de dv est f"v.p (p, t?)—f—A. Pour que le second membre de l’équation (c) fût une différentielle exacte d’une certaine fonction de p et de v, il faudrait que l’on eût f"p.v (p, v) — f"p.v (p, v) -f- A, ce qui est impossible, tant que A n’est pas nul, puisque f"p.v (p, v) = f"v.p {p,v). Il suit de là que Q ne peut être exprimé d’une manière générale en fonction des valeurs initiales et finales de p et de v.
- IV. Les principes fondamentaux de la théorie nouvelle sont pleinement confirmés par les expériences récentes de MM. Joule, Clausius, Régnault, Hirn, etc. ; ils peuvent aussi être établis à priori par des considérations très-simples.
- Tome X. — 612e année. 2e série. — Janvier 1863.
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- Représentons par l’abscisse OA et l’ordonnée AB le volume v et la force élastique ou pression p d’un corps quelconque sous l’unité de poids. Soit un point C' infiniment voisin du point B sur la figure, et dont nous supposerons, pour fixer les idées, que les deux coordonnées OA' et A'C' surpassent respectivement les coordonnées OA et AB. Il sera toujours possible, au moyen d’une addition de chaleur, d’amener le corps du volume v, représenté par AB, au volume v -f- dv représenté par OA' et de la pression p représentée par AB à la pression p ^ dp représentée par A'C/, et cela, en procédant d’une infinité de manières différentes.
- 1° Menons par le point C' une parallèle à l’axe des abscisses, qui coupera en un point C le prolongement de l’ordonnée AB, et par le point B une autre parallèle au même axe qui coupera en B' l’ordonnée A'C'. Pour amener le corps de l’état primitif représenté, quant à la pression et au volume, par la situation du point B à l’état infiniment voisin représenté par la situation du point C', on peut concevoir qu’on le chauffe d’abord, en maintenant son volume absolument invariable, jusqu’à ce que sa force élastique, qui croîtra nécessairement, ainsi que la température, par l’addition de chaleur, soit devenue égale à p -}- dp représenté par l’ordonnée AC égale à A'C'; soit e la chaleur qu’il aura fallu dépenser pour obtenir ce résultat. — Que le corps dont le volume est toujours v et dont la pression est devenue p -j- dp soit maintenant chauffé de nouveau et soit libre de se dilater en exerçant sur le milieu ambiant et supportant de sa part la pression invariable p-\-dp, jusqu’à ce que son volume ait augmenté de dv représenté par CC'; soit s'la chaleur qu’il aura fallu dépenser pour obtenir ce deuxième résultat. Voici donc le corps amené du premier état au second par le chemin BCC' et moyennant une dépense totale de chaleur égale à g —{— s'. En se dilatant, il aura exercé sur le milieu ambiant une pression constamment égale à p-\-dp, et donné lieu, par conséquent, à un travail mécanique externe représenté par l’aire du rectangle ACC'A' et exprimé algébriquement par le produit [p-}~dp) dv de sa hauteur AC=p-\~dp par sa base infiniment petite AA' = CC' = dv. Il est clair, en outre, qu’il est possible de ramener le corps de l’état final représenté par la situation du point C' à l’état primitif représenté par le point B, en le faisant rétrograder par le même chemin C'CB suivi au rebours, c’est-à-dire en lui enlevant d’abord la quantité de chaleur s', tandis qu’il se contractera sous la pression constante p -f- dp, ce qui aura évidemment pour résultat de ramener son volume de v-f-dv à v ; puis en lui enlevant la quantité de chaleur s, en l’empêchant de se contracter et le maintenant par l’application de forces convenables, au besoin, sous le volume déjà acquis v. Le résultat final de cette deuxième soustraction de chaleur sera évidemment de le ramener de la pression p~\-dp à la pression p. Ainsi il sera revenu à son état primitif par la soustraction d’une quantité de chaleur égale à celle qu’il avait fallu dépenser pour le faire passer du premier état au second. Dans le retour à l’état primitif, la contraction du corps aura donné lieu à un travail
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- mécanique exercé sur le corps par le milieu ambiant, et représenté par le rectangle AA'C'C et exprimé par le produit {p -f- dp)dv. Ainsi, finalement, la chaleur dépensée aura été intégralement et exactement restituée. Le travail mécanique exercé d’abord par le corps sur le milieu ambiant aura été compensé par un travail mécanique exactement égal, exercé par le milieu ambiant sur lui.
- 2° On peut aussi concevoir que le corps à la pression p et sous le volume v soit d’abord chauffé, avec liberté de se dilater sous la pression p maintenue constante, jusqu’à ce que son volume ait augmenté de dv représenté par BB' = AA', soit s\ la quantité de chaleur qu’il aura fallu dépenser pour obtenir ce résultat; puis, qu’arrivé au volume v-f> dv il soit encore chauffé , le volume étant maintenu constant, jusqu’à ce que la pression ait augmenté de dp = B'C' et soit devenue p -{- dp ; soit gt la quantité de chaleur qu’il aura fallu dépenser pour obtenir ce second résultat. Eu se dilatant du volume v au volume v -j- dv, sous la pression constante p, le corps aura exercé sur le milieu ambiant un travail mécanique représenté par l’aire du rectangle ABB'A' et exprimé algébriquement par le produit p X dv de sa hauteur AB = p par sa base infiniment petite AA' = dv. Il est clair aussi que, par la soustraction de chaleur g1-j- s,' qu’il a fallu dépenser, on pourrait ramener le corps à son état initial, en rétrogradant par le chemin C'B'B suivi au rebours et que, dans cette marche rétrograde, le milieu ambiant aurait exercé sur le corps un travail mécanique représenté par le rectangle A'B'BA et exprimé par le produit pdv. On voit, en résumé, que les quantités de travail mécanique exercées ou subies par le corps, s’il est permis de s’exprimer ainsi, durant le passage de l’état représenté par le point B à l’état représenté par le point C', sont inégales, suivant que le corps arrive d’un état à l’autre en passant par le chemin BCC' ou par le chemin BB'C'. La différence entre ces quantités de travail est représentée dans la figure par le rectangle à côtés infiniment petits BCC'B' et, exprimée algébriquement par le produit dpdv, égal à la différence (p -j- dp ) dv —pdv.
- Concevons maintenant que le corps soit amené de l’état B à l’état C' ( qu’on nous permette d’employer, pour abréger, cette locution dont le sens ne peut rien avoir d’équivoque) par le chemin BCC', avec une dépense de chaleur s-f-g' et la production de travail mécanique ( p -j- dp ) dv ; puis qu’il soit ramené de l’état C' à l’état primitif B, par le chemin C'B'B; il aura restitué la chaleur et' -j- gt et subi de la part du milieu ambiant un travail mécanique pdv.
- Voici donc le corps ramené à l’état primitif B, après une évolution complète, durant laquelle il a été produit, en définitive, un travail mécanique égal à (p-\-dp)dv—pdv = dpdv. Il est impossible d’admettre que la quantité de chaleur g -f- e' que le corps a reçue d’abord en allant de B à C par C soit égale ou inférieure à la quantité de chaleur g/ -f- g, qu’il a abandonnée ou restituée, en revenant de C' à B en passant par B'; car une telle supposition impliquerait la conséquence absurde d’un développement spontané, gratuit de travail mécanique, sans aucune dépense de chaleur, ou la conséquence plus absurde encore d’une production gratuite et spontanée de travail mécanique et de chaleur tout à la fois. On a donc nécessairement s -t- e > s/ 4- et. Donc nous pouvons affirmer que la quantité de chaleur né-
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- m
- cessaire pour modifier simultanément la pression et le volume d’un corps quelconque de quantités infiniment petites ne dépend pas uniquement des modifications finales, mais qu’elle dépend encore de la marche suivie pour les réaliser.
- V. On peut aller plus loin et démontrer que le rapport de la quantité de chaleur définitivement dépensée, dans une évolution complète d’un corps quelconque qui revient exactement à son état primitif, après avoir passé par plusieurs états intermédiaires, au travail mécanique définitivement réalisé est un nombre invariable pour tous les corps et dans toutes les circonstances. En effet, supposons qu’il soit possible d’obtenir, au
- moyen d’un corps X, une quantité de travail t avec une dépense définitive de cha-
- »
- Y)
- leur », telle que le rapport - = A et, avec un autre corps Y, une quantité de travail t',
- avec une dépense définitive de chaleur «' telle que le rapport % soit égal à A' diffé-
- T
- rent de A. Par un nombre m d évolutions complètes et semblables du corps X, nous obtiendrons une quantité de travail mécanique mr avec une dépense totale de chaleur
- égale à m», et nous aurons, conformément à l’hypothèse, vrn = —.
- Pour un nombre n d’évolutions complètes du corps Y, inverses de celles par lesquelles le corps X aura passé, nous dépenserons un travail mécanique externe égal à wt'; nous en obtiendrons une quantité de chaleur libre m' et, conformément encore à l’hypothèse posée, nous aurons m! = ^r,.
- A
- En réunissant les m évolutions directes de X aux n évolutions inverses de Y, nous aurons, en définitive, dépensé une quantité de chaleur m» — mr et obtenu une quan-
- tité de travail mécanique wt — nr
- rnn
- X
- -£7~. Si nous choisissons les nombres m et
- n dont nous sommes maîtres de disposer, tels qu’ils soient en raison inverse de » et de »', nous aurons m» = n»', c’est-à-dire que la chaleur dépensée sera nulle. Il faut donc aussi que le travail mécanique définitivement obtenu mr — m' soit nul également ; car la supposition contraire impliquerait la production gratuite ou la destruction spontanée de travail mécanique, ce qui est absurde. Donc on doit avoir mr — m' = 0, en même temps que mu — n»' = 0, ce qui ne peut avoir lieu qu’autant que A' ne diffère
- pas de A. Donc le rapport - de la quantité de chaleur dépensée ou produite au travail
- T
- mécanique obtenu ou dépensé est un nombre absolu, invariable pour tous les corps et dans toutes les circonstances. Ce rapport invariable, que nous désignerons par A,
- 1
- est l’equivalent calorifique du travail ; inversement — sera l’équivalent mécanique de
- A
- la chaleur.
- Désignons par ct la chaleur spécifique d’un corps à volume constant et par c sa chaleur spécifique à pression constante : reportons-nous à la figure du § IY. La chaleur dépensée pour obtenir un accroissement BC= dp de la pression p du corps, son volume OA = v demeurant constant, sera, par la définition même, ctStf H désignant l’accrois-
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- sement infiniment petit de la température t correspondant à l’accroissement infiniment petit dp de la pression. L’équation (a), § III, nous fournit d’ailleurs l’expression de cft en fonction de dp; H n’est, en effet, autre chose que la valeur de dt, correspondant à une variation nulle du volume v, c’est-à-dire à de — 0. Ln faisant dv=0, dans le second membre de l’équation (a), nous avons :
- dt= = F'p ( p, v) dp et c^t — c4F'p ( p, v) dp.
- La quantité de chaleur dépensée pour obtenir l’accroissement dv du volume du corps, tandis que la force élastique demeure constante et égale à p + dp, sera, par la définition même, cJ’t; S't désignant l’accroissement de température correspondant à l’accroissement dv du volume. L’équation (a) nous fournira la valeur de S''t, en faisant dans son second membre dp =0 et en y remplaçant^? par p-{- dp, nous trouvons ainsi :
- dt — è’t = F'„ ( p + dp, v )dv et cj’i = cF'„ ( p + dp, v ) dv.
- La chaleur totale dépensée pour amener le corps de l’état B à l’état C' par le chemin BCC' est donc :
- cxF p (p, v)dp + cF'„ (p dp, v) dv. (m)
- On trouvera de même que la quantité de chaleur nécessaire pour amener le corps de l’état B à l’état C' par le chemin BB'C', ou pour ramener le corps de C' à B, en rétrogradant, par le même chemin, est :
- cF'„ ( p, v ) dv 4- CjF'p ( p, v 4- dv ) dp. (n)
- c et Cj doivent être considérés comme ayant les mêmes valeurs dans les expressions [m) et (n), pourvu que les chaleurs spécifiques c et cl varient d’une façon continue avec le volume et la force élastique, ou, en d’autres termes, soient des fonctions continues de la pression p et du volume v, et par conséquent de la température t. Sous cette réserve, l’état B étant infiniment voisin de l’état C', les valeurs de c et de ct relatives au second état ne peuvent différer de celles qui se rapportent au premier que de quantités infiniment petites; ces différences n’introduiraient donc dans chacune des expressions (m) et (n) qu’un terme infiniment petit du second ordre, qui disparaît devant les autres termes infiniment petits du premier ordre.
- Il suit de ce qui précède que la dépense définitive de chaleur, pour une évolution complète du corps partant de l’état B pour y revenir, en passant par les états successifs C, C' et B', suivant le périmètre fermé BCC'B'B, est égale à la différence des expressions (m) et (n), laquelle peut être mise sous la forme :
- c [F\, (p + dp,v) — W¥ ( p, v )J dv — ct [F'p (ptv-hdv)-~ F'p (p,v )] dp.
- Or F'„ (p + dp, v ) — F', (p,v) = F"„,p (p,v)dp,
- ( P> dv) — F'p ( p, v ) = F"p.„ ( p, v ) dv.
- Nous avons vu que F"„.p ( p, v ) = B"p.v ( p, v );
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- donc la dépense de chaleur se réduit en définitive à :
- ( c — ci) F"p.„ (p, v ) dpdv.
- Le travail mécanique obtenu étant, comme nous l’avons vu, exprimé par !e produit dpdv, le rapport de la chaleur au travail est (c — cj F"PiV et l’on a par consé-
- quent :
- ( c — ) F"p.„ ( p, v ) — A,
- A désignant l’équivalent calorifique du travail. En usant de l’algorithme du calcul différentiel, F"pv[p,v) — F" u.p(p,v) n’est autre chose que
- d2F {p, v) dH
- dpdv dpdv *
- et l’équation précédente peut être écrite ainsi :
- ( c — c, )
- dH
- dpdv
- A.
- (I)
- Cette relation, très-simple, est tout à fait générale et s’applique à tous les corps pris à des températures et sous des volumes ou densités quelconques, sous la réserve que c et «Cj sont des fonctions continues dep et de v. Elle permet de déterminer l’une des quantités A, c et Cj, lorsque l’on connaît les deux autres, la pression et le volume du corps «t l’expression de la température en fonction de ce volume et de cette pression. S’il existe des corps pour lesquels la température soit une fonction F (p,v) du volume et de
- la force élastique, telle que l’on ait
- dH
- dpdv
- — C, C désignant une quantité constante,
- on aura c — ct — —, ce qui montre que, dans ce cas, la différence des deux chaleurs
- spécifiques serait invariable, indépendante de la pression, du volume et de la température. Les gaz qui suivraient exactement, dans leurs changements de volume, les lois de Slariotte et de Gay-Lussac seraient dans ce cas; Carnot est arrivé en 1824 au même résultat. Nous reviendrons sur ce sujet dans le chapitre où nous traiterons des gaz permanents.
- VI. Considérons maintenant un corps quelconque dont le poids soit égal à l’unité, dont le volume V soit représenté par l’abscisse OA et la pression p par l’ordonnée A a. Soit tQ la température de ce corps. Imaginons, suivant le mode de raisonnement employé par Carnot et M. Clapeyron, que le corps soit comprimé par des forces extérieures, sans addition ni soustraction de chaleur. Son volume diminuera et deviendra, par exemple, OB, moindre que OA ; la pression et la température augmenteront. Soient B6 la pression
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- n
- correspondante au volume diminué OB, et tt la température acquise à la fin de cette compression. Enfin, soit ab la courbe déterminée par les extrémités des ordonnées qui mesurent les pressions variables entre le volume OA et le volume OB. Laissons maintenant le corps se dilater et supposons que, pendant l’augmentation de volume, sa température ti soit maintenue constante par la chaleur qu’il reçoit d’une source indéfinie de chaleur à la température tt. Soient bc la courbe des pressions variables entre le volume OB et le volume agrandi OC; Ce l’ordonnée qui mesure la pression correspondante à ce dernier volume. Isolons actuellement le corps de la source de chaleur à la température tt et laissons celui-ci se dilater encore, sans aucune addition ni soustraction de chaleur, jusqu’à ce que sa température, qui ira nécessairement en décroissant, soit redevenue égale à t0. Soient OD et Dd le volume et la pression correspondante. Mettons alors le corps en communication avec une source indéfinie de chaleur à la température t0, qui le maintiendra à cette température, tandis qu’il sera comprimé par l’application de forces extérieures jusqu’à ce qu’il soit revenu à son volume primitif OA et par conséquent aussi à sa pression primitive A a, puisque la température t0 est la même qu’à l’origine; ad est la courbe des pressions variables et croissantes pendant la compression du corps. Le résultat définitif de cette évolution complète du corps sera manifestement une quantité de travail mécanique extérieur, mesuré par l’aire du quadrilatère curviligne abed. Désignant par Q la chaleur puisée à la source supérieure et moyennant laquelle sa température tt a été maintenue, pendant la dilatation du volume OB au volume OC, par Q' la quantité de chaleur versée dans la source inférieure et par suite de laquelle le corps a été maintenu à la température £0, pendant qu’il était ramené, par des forces extérieures, du volume OD au volume primitif OA, la différence Q — Q' de ces deux quantités de chaleur aura disparu durant l’évolution complète du corps, puisqu’il est revenu exactement à l’état dans lequel il se trouvait à l’origine, et, conformément à la nouvelle théorie, nous aurons, en appelant T le travail mécanique obtenu, mesuré par la surface du quadrilatère curviligne abcd, par A l’équivalent calorifique du travail mécanique :
- Q — Q' = AT.
- On peut aussi concevoir que le corps, dans une évolution complète inverse de la précédente, partant toujours du volume OA, de la pression Aa et de la température tQ, se soit d’abord dilaté du volume OA au volume OD, en puisant dans la source de chaleur inférieure la chaleur nécessaire pour le maintenir à la température primitive quantité de chaleur qui serait manifestement la même que nous avons précédemment désignée par Q'; puis, qu’étant isolé de la source de chaleur, il soit comprimé par des forces extérieures, sans addition ni soustraction de chaleur, jusqu’à ce qu’il ait acquis, par l’effet même de la compression, la température t\ (il est évident que son volume serait alors devenu égal à OC et sa pression à Ce); puis que le corps, mis en communication avec la source supérieure de chaleur, soit comprimé par l’action de forces extérieures jusqu’à ce que son volume soit devenu égal à OB et sa pression à B b, la température étant toujours ; qu’enfin il soit alors isolé de la source supérieure et qu’il sej
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- dilate, sans addition ni soustraction de chaleur, jusqu’à ce que sa température soit redescendue, par l’effet de la dilatation même, de à £0; son volume et sa pression seront en même temps revenus à leurs valeurs initiales : en un mot, le corps aura fait une évolution complète, durant laquelle les extrémités des ordonnées mesurant les pressions successives auront décrit le même quadrilatère curviligne adcb que dans l’évolution directe, mais en sens inverse. Ici, le travail mécanique dépensé par les forces extérieures pour opérer la compression du corps, en deux périodes successives, de OD à OC et de OC à OB, surpassera le travail mécanique dû à la dilatation de OB à OA et de OA à OD, et la différence sera encore mesurée par l’aire du quadrilatère curviligne. La chaleur puisée par le corps à la source inférieure, tandis qu’il se dilatait, à la température constante t0, de OA à OD sera égale à Q', et le corps aura versé dans la source supérieure, pendant qu’il était comprimé de OC à OB, une quantité Q plus grande que Q'. La différence Q — Q' sera encore égale à AT, T étant le travail mécanique définitivement dépensé, lequel est mesuré par l’aire du quadrilatère curviligne abcd.
- En définitive, la première évolution, que nous appellerons évolution directe, se résume ainsi qu’il suit :
- Quantité de chaleur puisée à la source supérieure à la température tv ........................................................
- Quantité de chaleur versée à la source inférieure à la température t0, ou qui a été transmise par le corps de la source la plus
- chaude à la source la moins chaude. ..............................
- Chute de chaleur (produit de la chaleur transmise par l’écart des
- températures).....................................................
- Quantité de chaleur qui a disparu..............................
- Travail mécanique obtenu................................. T =
- Q
- Q'
- Q' (/, — «>) Q —Q' Q-Q'
- A
- Les circonstances de la deuxième évolution, que nous appelons évolution inverse, se résument ainsi :
- Quantité de chaleur puisée à la source inférieure à la température t0...........................................................
- Quantité de chaleur versée dans la source supérieure à la température ti.........................................................
- Ascension de chaleur (produit de la chaleur transmise par l’écart
- des températures).................................................
- Quantité de chaleur gagnée ou créée............................
- Travail mécanique dépensé................................ T =
- Q'
- Q
- Q' (0 -Q —Q' Q-Q'
- A
- ^o)
- Remarquons qu’après deux évolutions du corps, l’une directe et l’autre inverse, les quantités de chaleur empruntées et restituées à chacune des sources de chaleur se compensent exactement, de sorte qu’aucune d’elles n’a ni perdu ni gagné de
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- chaleur, de même que le travail mécanique obtenu est précisément compensé par le travail mécanique dépensé. Il doit en être ainsi; car les deux sources de chaleur sont supposées parfaitement isolées l’une de de l’autre; elles ne se transmettent de la chaleur que par l’intermédiaire du corps dont les changements de volume sont effectués avec production ou par application d’un travail mécanique extérieur, et de plus la chaleur ne passe de la source au corps ou inversement que par le fait même du travail mécanique dû à la dilatation ou appliqué à la compression, puisque le corps, tandis qu’il est en communication avec l’une des sources, est toujours supposé à la même température qu’elle. Il est donc impossible" de concevoir une cause pour laquelle, à la suite de quantités de travail mécanique qui se compensent exactement, et alors que le corps ou les corps intermédiaires sont revenus exactement à leur état primitif de température, de pression et de volume, l’une des sources se trouverait avoir perdu ou gagné de la chaleur.
- VII. Il résulte de ces considérations que, dans une évolution complète d’un corps quelconque entre deux sources de chaleur à des températures fixes et déterminées tQ et tlt le travail mécanique définitivement acquis ou dépensé n’est pas seulement dans un rapport constant avec la chaleur perdue ou gagnée Q — Q', mais qu’il est aussi dans des rapports constants avec chacune des quantités de chaleur Q et Q' puisées ou versées par le corps intermédiaire dans chacune des sources, quelle que soit la nature de ce corps.
- Soient, en effet, T le travail mécanique définitivement produit par un corps X, dans une évolution complète semblable à celle que nous avons décrite, entre deux sources de chaleur, aux températures t0 et tt; Q, Q' les quantités de chaleur respectivement empruntée à.la source supérieure (f0) et amenée à la source inférieure (lj); A l’équi-
- Q — Q'
- valent calorifique du travail ; nous aurons —-— = A. Soient T, le travail mécanique
- définitivement produit par un autre corps Y, dans une évolution complète entre les deux mêmes sources de chaleur; Q,, Q't les quantités de chaleur respectivement empruntée à la première ( t0 ) et amenée à la seconde ( ti ), nous aurons,
- Qi — Q'i _
- T,
- = A.
- Je dis de plus que l’on aura aussi :
- Q.
- T
- ÇT
- T
- Qi_r
- Ti-c,
- - 91
- ~ T,
- = C',
- C et C' étant des nombres constants et indépendants de la nature des corps X et Y. Concevons , en effet, que le corps X fasse un nombre m d’évolutions complètes et directes entre les sources de chaleur données (j’appelle évolution directe celle qui procure définitivement un travail mécanique exercé par le corps sur le milieu ambiant). Tome X. — 62e année. 2° série. — Janvier 1863. A
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- Î6
- Le travail mécanique réalisé sera m T, la quantité de chaleur puisée à la source supérieure m Q, la chaleur versée dans la source inférieure m Q', et l’on aura,
- mT z= -i- ( mQ — mQ').
- A
- Que le corps Y exécute un nombre n d’évolutions complètes et inverses entre les deux sources (j’appelle évolution inverse celle qui exige définitivement un travail mécanique externe appliqué à la compression du corps); le travail mécanique dépensé sera wTn la chaleur puisée dans la source inférieure serawQ^, et la chaleur versée dans la source supérieure n Q,; nous aurons
- «T, = -J- ( *>Q, - «Q',).
- Prenons les nombres arbitraires m et n inversement proportionnels à T et T,, de
- on aura aussi mT = nïu mQ — mQ' = wQ4 — «Q'j.
- T n
- façon que l’on ait — = —; on aura aussi mT = nTu et par conséquent
- A j Vît
- Les quantités de travail mécanique obtenues et dépensées, dans tout l’ensemble des opérations, se compenseront exactement et donneront une somme algébrique nulle. Il n’y aura donc aucune raison pour que l’une quelconque des deux sources ait définitivement perdu ou gagné de la chaleur. Les quantités empruntées devront être exactement compensées par les quantités versées dans chacune d’elles.
- Or la chaleur empruntée à la source supérieure est...................... mQ
- La chaleur versée dans la même source est............................ . nQt
- donc
- mQ = nQj et jy-
- n
- m ’
- De même la chaleur empruntée à la source inférieure est.................... nQ\
- La chaleur amenée à la même source est................................ mQ'
- donc
- mQ' == nQ\ et =
- n
- m ‘
- D’ailleurs, de l’équation mQ — mQ' = nQt — nQ\, il résulte que :
- Q-Q' _ n.
- Qi — Q'i m ’
- donc :
- Q _ Q' _ Q-Q' T Qt Q'i ” Qi - Q'i “ T,’
- donc :
- Q -Oi-r.
- T ~ T, ’ T Tj
- Ainsi, pour des températures fixes et déterminées des deux sources de chaleur, le
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- ARTS MÉCANIQUÉS.
- s
- I
- rapport du travail mécanique obtenu est dans des rapports constants avec la quantité de chaleur puisée à la source supérieure et avec la quantité de chaleur transmise à la source inférieure, quelle que soit la nature du corps employé comme intermédiaire. Cest le principe posé par Carnot, modifié seulement en ce que la chaleur transmise n’est pas égale, comme l’admettait Carnot, à la chaleur puisée à la source supérieure.
- Des équations
- Q _ Qi._r T — Tt ~ ’
- on tire, en les divisant membre à membre,
- Q _ O. __Ç Q' - Q\ ~ G'
- On voit donc que, si le rapport-^de la chaleur puisée à la source supérieure à la
- chaleur transmise à la source inférieure n’est pas, dans tous les cas, égal à 1, comme l’admettait Carnot, ce rapport reste néanmoins invariable et indépendant de la nature du corps employé comme intermédiaire entre deux sources de chaleur à des températures déterminées. Ce rapport dépend donc seulement des températures t0 et tt de ces deux sources.
- VIII. Supposons que l’écart entre les températures des deux sources soit infiniment petit ; t désignant la température de la source inférieure, t -{- dt sera celle de la source supérieure. On aura toujours, en conservant, d’ailleurs, les mêmes notations que précédemment, l’équation :
- Q — Q' = AT,
- dans laquelle le travail T est mesuré par l’aire du quadrilatère .curviligne abcd, dont les deux côtés finis ad et bc s’écartent infiniment peu l’un de l’autre. Il suffit d’un coup d’œil jeté sur la figure, pour voir que la différence entre les ordonnées de ces deux courbes correspondantes à une même abscisse quelconque Oæ du corps est la mesure de l’accroissement de force élastique correspondant à l’élévation infiniment petite dt de la température t, sous le volume constant v représenté par Ox. Cet accroissement de force élastique correspondant au volume v étant représenté par dp, les éléments du calcul intégral apprennent qu’en négligeant les infiniment petits du second ordre l’aire du
- v
- quadrilatère curviligne est exprimée par l’intégrale Jdpdv, v0 désignant le volume ini-
- 0 BA • & CD X
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- tial 04 et v le volume final OD. Nous pouvons donc substituer au travail mécanique ob-
- V
- tenu T l’intégrale J*dpdv, ce qui donne
- v
- Q-Q'
- A J dpdv.
- vn
- (a)
- Rappelons encore que dp est l’accroissement de la pression p qui correspond à un accroissement dt de la température, le volume v demeurant invariable.
- Q' est la quantité de chaleur nécessaire pour maintenir la température du corps invariablement égale à /, tandis qu’il se dilate du volume v0 = OA au volume OD = v. Cette quantité de chaleur dépendra de la nature du corps et de la température t, dont elle sera une fonction que nous désignerons par F (£).
- Q est la quantité de chaleur nécessaire pour maintenir la température du même corps invariablement égale à 1-j- dt, tandis qu’il se dilate entre les mêmes limites de volume v0 et v; donc Q est précisément ce que devient Q' lorsque, toutes choses restant d’ailleurs égales, la température est t -f- dt au lieu de t. Donc,
- Q — F ( t + dt ) ;
- donc, Q — Q' — F[t-hdt) — F[t) = F(t)dt,
- F' (t) désignant la dérivée de F (£). La fonction F et sa dérivée changeront avec la nature du corps employé comme intermédiaire entre les deux sources de chaleur; mais nous
- savons qu’il n’en est pas ainsi du rapport lequel est absolument indépendant de
- la nature du corps intermédiaire employé et ne peut être, par conséquent ici, fonction que de t et de dt.
- Or
- Q _ F ( t + dt) _ F (t) + F’ (t) dt Q'-
- F(«)
- F (t)
- f («;
- F'W
- donc ^rn es^ une f°nction de la température t, absolument indépendante de la F (t)
- nature du corps employé comme intermédiaire et qui reste la même pour tous Tes corps. Multipliant les deux membres de l’équation précédente par Q', il vient :
- Q = Q' + Q'^r^rf(,
- et
- Substituant cette valeur de Q — Q' dans l’équation (a), celle-ci devient :
- V
- Q'rfrj<i<= A Jiviv'
- %
- Q' dt =:
- OU
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- ture qui est la même pour tous les corps, et écrire l’équation précédente sous la forme
- v
- Qr est, je le rappelle encore, la quantité de chaleur nécessaire pour maintenir invariable la température t du corps, tandis qu’il se dilate du volume v0 au volume quelconque v.
- Supposons maintenant que la différence entre le volume initial et le volume final
- décroisse au-dessous de toute grandeur assignable, devienne en un mot infiniment petite. Cet accroissement infinitésimal du volume étant exprimé par dv, le travail obtenu sera représenté par le quadrilatère à côtés infiniment petits abc'd', lequel, à la limite , se confond avec un parallélogramme équivalent au rectangle qui a pour base dp et pour hauteur dv, dont l’aire est exprimée en conséquence par dpdv. C’est au reste ce qui résulte immédiatement de ce que le travail provenant d’une dilatation infiniment petite dv est la différentielle par rapport à la variable v de l’intégrale
- qui exprime le travail correspondant à une dilatation finie v — u0, et cette
- différentielle est simplement la quantité dpdv qui se trouve sous le signe de l’intégration; dp, dans ce produit, désigne toujours l’accroissement de pression correspondant à l’accroissement dt de la température, le volume demeurant invariable. Dans cette même hypothèse d’une dilatation infiniment petite, Q' doit être évidemment remplacé par la différentielle dQ, Q exprimant la quantité de chaleur nécessaire pour maintenir le corps à la température constante t, tandis que son volume augmente d’une quantité finie v — v0, à partir du volume initial î>0, et que sa pression ou force élastique diminue en conséquence. En définitive, l’équation (b), différentiée par rapport à la variable v, nous donne l’équation différentielle du second ordre :
- dQdt — A<p ( t ) dpdv,
- dans laquelle <p (t) est une fonction de la température seule, qui reste la même pour tous les corps, où v et t sont les deux variables indépendantes et dans laquelle dQ et dp ont les significations que nons avons indiquées d’une façon précise.
- IX. En combinant les équations (a), (b), (c) du § III avec celle qui forme la conclusion du § précédent, on arrive à des équations en quantités finies qui trouveront des applications fréquentes. Je transcris ici les équations (a), (&),' (c).
- (o)
- (b)
- («)
- dU — f'p (p, v)dp -4- f'v (p, v) dv = Xdp Y dv,
- dQ — Xdp H- ( Y' + A p) dv.
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- J’ai remplacé, dans l’équation (a), les dérivées partielles F'p , F'„ , par les notations
- usueUes (|), (Ê)'
- J’ai substitué, pour abréger, dans les équations (b) et (c), X et Y aux dérivées partielles f'p, f'v de la fonction f(p,v) qui représente la chaleur interne U du corps, sur quoi il faut bien se souvenir que, dû étant la différentielle complète d’une fonction dep et de v, X et Y sont des fonctions d ep et de v assujetties à la condition :
- dX _ dY dv dp'
- Ceci entendu, voyons comment dQ et dp doivent être exprimés, quand on considère comme indépendantes les deux variables t et v, dans notre équation :
- dQdt = Af ( t ) dpdv. (tn)
- Quant à la différentielle dQ, elle se rapporte au cas où, la température restant constante et égale à t, la pression et le volume varient seuls et simultanément. Pour exprimer que la température est constante, il faut faire dt = o dans l’équation (a), qui devient alors :
- d'où l’on tire
- Cette valeur de dp étant portée dans l’équation (c) nous fournira la valeur cherchée de dQ, qui est par conséquent :
- (-)
- dQ — ( — X ~7JfC + Y 4- Ap ) dv,
- \dp)
- ou bien
- dQ — -------------------------- dv.
- 0
- Quant à dp qui figure dans le second membre de l’équation (m), cette différentielle doit être prise pour un accroissement dt de la température, le volume demeurant invariable. Il suffira donc, pour l’obtenir, de poser dv=o dans l’équation (a), qui se réduit alors à :
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- d’où
- dp
- dt
- /dt
- \dp
- dt\
- dp y
- Substituant ces valeurs de dQ et de dp dans notre équation (m), nous trouvons,
- . , _ , , , „ dtdv
- après avoir supprime dans les deux membres le facteur commun - ,
- (dfi)
- X. cl désignant la chaleur spécifique d’un corps à volume constant etc sa chaleur spécifique à pression constante, la quantité de chaleur nécessaire pour élever la température de ce corps, sous l’unité de poids, d’une quantité dt, v étant considéré comme constant, sera exprimée par ctdt. Pour exprimer que v est constant, nous devons
- faire dv = o dans l’équation (a), qui nous donne alors dt = dp, par suite :
- cldt — ct (j^) dp. Mais l’équation (c) peut nous donner la quantité de chaleur
- nécessaire pour produire un accroissement dp de la pression, v demeurant constant; il suffit d’y faire dv = 0; on a alors dQ = Xdp. La valeur de dQ ainsi déterminée doit
- évidemment être égale à ct (j~)dp. Donc\dp = ci dp et en supprimant lefac-
- 'dt>
- teur dp dans les deux membres : X = ct (^)-
- De même, la quantité de chaleur nécessaire pour élever de dt la température du
- corps, qui se dilate sous la pression constante p, sera exprimée par cdt, ou par c (^)dv,
- en remplaçant dt par la valeur tirée de l’équation (a) où l’on a fait dp = 0, afin d’exprimer que la pression p demeure constante. L’équation (c) nous donne , en y faisant dp — 0, pour la quantité de chaleur dépensée qui correspond à un accroissement dv du volume, sous la pression constante p : dQ = (Y -f- Ap) dv; égalant ces deux expressions delà chaleur nécessaire pour arriver à un résultat identique, on a :
- (Y + Ap)dv = c(^)dv, et, en supprimant le facteur commun dv,
- Y -4- Ap = C (|i).
- Substituant maintenant ces valeurs de X et de Y -j- Ap dans l’équation (n), celle-ci devient :
- dt\ /dt
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- ARTS PHYSIQUES.
- En rapprochant cette équation de l’équation (I) du § Y, savoir,
- ( c
- ct)
- dH — A dpdv ~ A’
- et divisant la première par la seconde, pour éliminer c — ct, il vient :
- (III)
- relation très-remarquable entre la fonction de la température <p (t), identique pour tous les corps, et les fonctions dérivées de celle qui exprime la température t d’un corps donné quelconque par son volume et sa température, si bien que, pour déterminer la fonction générale <p (<), il suffit de connaître, pour un corps unique, la relation existante ntre le volume, la force élastique et la température.
- {La suite au prochain Bulletin.)
- ARTS PHYSIQUES.
- RAPPORT SUR UN APPAREIL DE M. CARRÉ AYANT POUR OBJET LA PRODUCTION DU FROID ARTIFICIEL; PAR M. POUILLET (I).
- « M. Carré a présenté à l’Académie les dessins et la description d’un appareil qu’il a imaginé pour produire du froid et pour résoudre le problème du froid artificiel dans toute sa généralité, soit qu’on se propose de fabriquer de la glace, soit que l’on se propose de rafraîchir simplement de grands volumes d’air ou de liquide, soit enfin que l’on se propose de faire descendre jusqu’aux basses températures de 15 ou 20° au-dessous de zéro les masses liquides les plus considérables; car il s’agit ici d’appliquer cette invention pour amener à ces grands degrés de froid les eaux mères d’une vaste exploitation salinière du midi de la France.
- « La Commission s’est réunie plusieurs fois dans les ateliers de MM. Mignon et Rouart, où se trouve un modèle de cet appareil; elle en a examiné la construction et de plus elle l’a fait fonctionner sous ses yeux autant de fois et aussi longtemps qu’elle l’a désiré, afin d’en apprécier le travail. Ce modèle a des dimensions assez grandes pour que l’on puisse se rendre compte de tous les phénomènes physiques et mécaniques qui concourent au résultat, et qui assurent la régularité de sa marche pendant des journées entières. La plupart des opérations ont eu pour objet non pas le refroi-
- (1) Au nom d’une commission composée de MM. Régnault, Balard et Pouillet.
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- ARTS PHYSIQUES.
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- dissement des eaux mères, mais la fabrication de la glace, et dans son allure habituelle l’appareil en donnait 25 kilog. à l’heure et 250 kilog. par jour. Sa puissance réfrigérante était donc de 2,500 calories à l’heure, puisque l’eau prise à la température ordinaire doit perdre à peu près 100 calories par kilogramme pour se transformer en cylindres de glace, dont l’intérieur même arrivait à plusieurs degrés au-dessous de zéro.
- « En estimant, comme nous venons de le faire, la puissance de l’appareil par le nombre des calories qu’il est capable d’enlever par heure au corps qu’on lui donne à refroidir, il ne faut pas perdre de vue qu’il y a encore un élément dont il faut tenir compte, savoir l’intensité du froid produit. En effet, un appareil qui prend par heure 2,500 calories à un corps en le faisant descendre, par exemple, de 10° à 0°, n’est aucunement comparable à un autre appareil qui lui enlèverait de même 2,500 calories par heure, mais pour le faire descendre de — 20° à — 30°. Il faut donc essentiellement, pour exprimer d’une manière complète la puissance réfrigérante d’un appareil donné, mentionner à la fois le nombre des calories qu’il enlève par heure et les deux températures limites entre lesquelles le refroidissement s’est accompli.
- « Les principes généraux sur lesquels repose la construction de l’appareil de M. Carré sont très-simples; ils ont été mis en œuvre dans les divers cryophores ou fri-gérateurs imaginés jusqu’à ce jour. Il importe de les rappeler ici.
- « Un liquide plus ou moins volatil est contenu dans un vase hermétiquement fermé, analogue à une chaudière à vapeur, mais avec cette différence qu’au lieu de recevoir le feu d’un foyer il donne du froid autour de lui; ce vase, que nous appellerons le réfrigérant, communique par un large tube à robinet avec un espace vide que nous supposerons d’abord très-grand. Au moment où l’on ouvre le robinet, les vapeurs du liquide, par leur force expansive, se précipitent dans le vide; d’autres vapeurs se forment à l’instant qui s’y précipitent à leur tour, et l’opération se continue de la sorte tant qu’il reste du liquide à vaporiser. Ces vapeurs ne peuvent se former qu’en prenant aux parois du réfrigérant toute la chaleur latente qui est nécessaire à leur existence et à leur élasticité; ainsi le réfrigérant se refroidit de plus en plus, et, pour se remettre en équilibre de température, il enlève aux corps extérieurs qui le touchent ou qui l’entourent toute la quantité de chaleur qu’il a dû fournir à l’évaporation. S’il se forme, par exemple, suivant la capacité du réfrigérant, 10 ou 100 kilog. de vapeur à l’heure, le nombre de calories enlevées sera :
- de 5,000 ou 50,000, si le liquide volatil est de l’eau,
- 2,000 ou 20,000, » de l’alcool,
- 900 ou 9,000, » de l’éther,
- car les chaleurs latentes de ces liquides sont, par kilogramme, d’environ 500, 200 et 90 calories.
- « Quant au degré de froid auquel le réfrigérant peut arriver par ces évaporations spontanées, il dépend surtout de la nature du liquide volatil ; en se servant de l’eau, on pourrait à peine arriver à quelques degrés au-dessous de zéro, parce que la solidi-Tome X. — 62e année. 2e série. — Janvier 1863. 5
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- n
- ARTS PHYSIQUES.
- fication, sans lui ôter la propriété de donner des vapeurs, lui ôte la propriété de les donner en grande abondance; au contraire, l’alcool, l’éther et les autres corps volatils qui restent liquides aux plus basses températures restent aussi plus ou moins capables de donner d’abondantes vapeurs, et par conséquent de produire de très-grands degrés de froid.
- « Ce qui est si simple en théorie se complique étrangement lorsqu’il faut arriver à la pratique, lorsqu’il faut donner un corps à ces premières idées pour constituer une grande machine à effet continu, travaillant avec régularité et se gouvernant elle-même à peu près comme une machine à vapeur : c’était là une question véritablement difficile, dont M. Carré nous donne enfin une solution satisfaisante.
- « Indiquons d’abord les principales difficultés ou plutôt les points sur lesquels elles portent.
- « 1° Nous avons suppogé-que le réfrigérant était mis en communication avec un espace vide indéfiniment grand, et que la vapeur pouvait se former sans cesse en vertu de la force élastique qui lui est propre ; cette hypothèse n’est pas réalisable : il faut donc y suppléer en aspirant cetie vapeur à mesure qu’elle se forme; de plus, il faut la comprimer ou la liquéfier et la recueillir pour l’employer à nouveau, parce qu’elle coûterait trop cher si elle devait se perdre.
- « 2° Il faut introduire dans le réfrigérant un poids de liquide égal au poids de la vapeur qui s’y forme dans un temps donné et que l’on en retire par aspiration, comme nous venons de le dire; c’est la condition de rigueur sans laquelle la marche de l’appareil ne pourrait être ni régulière ni continue.
- « 3° Il faut que tous les joints et toutes les fermetures soient hermétiques; les moindres bulles d’air qui pénétreraient dans l’intérieur suffiraient pour tout compromettre; il en serait de même si les vapeurs pouvaient s’échapper au dehors.
- « 4° A. mesure que l’on abaisse la température limite où doit être maintenu le réfrigérant, la vapeur prend une élasticité décroissante, et le volume qu’elle occupe à poids égal devient de plus en plus considérable; cependant, comme il faut en former un poids donné dans un temps donné, par exemple 10 kilog. ou 100 kilog. par heure, on conçoit qu’il se présente alors toute une série de recherches à faire sur les formes et les dimensions à donner non-seulement à l’enceinte intérieure du réfrigérant, mais encore aux conduits, aux soupapes, aux robinets, en un mot à toutes les pièces qui concourent soit à la formation, soit à la circulation de la vapeur.
- « 5° Enfin, s’il arrive que certains liquides complexes, comme la dissolution de l’ammoniaque dans l’eau, présentent, à quelques égards, des avantages marqués, ils donnent lieu à toutes les difficultés précédentes et en outre à des difficultés d’une autre nature, dépendantes des deux vapeurs qui se forment alors et de la nécessité de régler les proportions variables de leur mélange.
- « L’appareil dont nous nous occupons contient, en effet, une dissolution ammoniacale comme liquide producteur du froid; on doit, par conséquent, s’attendre à y trouver toutes les difficultés réunies.
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- « Cependant il faut essayer de donner une idée de sa construction, autant du moins qu’il nous sera permis de le faire sans le secours des figures.
- « La dissolution ammoniacale subit quatre changements d’état :
- « 1° Elle est vaporisée par une chaudière;
- « 2° Cette vapeur est condensée par un liquéfacteur : dans ce nouvel état, le liquide est reçu par un distributeur qui l’introduit ou plutôt qui le distribue en juste mesure dans le réfrigérant;
- « 3° Ici le liquide se vaporise de nouveau pour produire le froid ;
- « 4° Ces nouvelles vapeurs sont aspirées au moyen d’un large tube et condensées par un réservoir absorbant, où elles se trouvent en présence d’un liquide appauvri, tiré de la chaudière elle-même; le liquide pauvre, devenu riche par l’absorption de la vapeur d’ammoniaque, est soumis au double effet d’une pompe aspirante et foulante qui l’aspire au fond du réservoir absorbant pour le refouler dans la chaudière d’où il était sorti, partie à l’état de vapeur, partie à l’état liquide. ’
- « Ainsi tout se réduit à une circulation complète du liquide volatil, dont les deux éléments, l’eau et l’ammoniaque, se trouvent tour à tour réunis ou séparés, soit par la condensation, soit par l’évaporation, leur affinité mutuelle jouant ici un rôle im portant qui doit être remarqué.
- « Pour mieux faire comprendre comment cette circulation s’opère indéfiniment, et toujours avec le même liquide primitif, nous la séparerons en deux parties, savoir : le trajet de la chaudière au réfrigérant, et le trajet du réfrigérant à la chaudière.
- Trajet de la chaudière au réfrigérant.
- «. Dans le modèle de 2,500 calories à l’heure, dont nous avons pu observer le travail, la chaudière est un cylindre vertical de lm,20 de hauteur sur 0m,40 de diamètre; dans sa capacité de 1 hectolitre et demi elle se charge seulement de 80 à 90 litres d’une dissolution ammoniacale très-concentrée.
- cc Elle est maintenue à une température qui ne dépasse pas 130°; alors la tension des vapeurs réunies d’eau et d’ammoniaque se trouve être de 8 atmosphères,
- « La moitié supérieure de la chaudière est en dehors du fourneau et au contact de l’air; elle est garnie intérieurement d’une série de vases superposés, constituant une sorte de cascade de rectification, où la vapeur d’ammoniaque se dépouille en grande partie des vapeurs d’eau qu’elle contient. Cette vapeur déshydratée s’échappe par un long tube de section convenable, qui la conduit au chevet d’entrée du liquéfacteur.
- « Le liquéfacteur se compose de quatre serpentins plans et parallèles, espacés à 5 centimètres l’un de l’autre ; le tube de chaque serpentin s’ouvre dans le chevet d’entrée qui est horizontal ; ensuite il se prolonge en ligne droite sur une longueur de lra,50, avec la pente nécessaire à l’écoulement du liquide; là il se courbe pour revenir, toujours en descendant dans le même plan vertical, faire un deuxième pli, puis un troisième pli semblable au premier, à la fin duquel il s’ouvre dans le chevet de sortie qui est parallèle au chevet d’entrée. Ce système de serpentins en zigzag est
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- 36
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- plongé dans une grande bâche d’eau froide qui se renouvelle en quantité suffisante pour que sa température n’arrive pas à 30°, par l’effet des condensations de vapeur qui s’opèrent à l’intérieur des tubes.
- « Le chevet de sortie du liquéfacteur reçoit ainsi tout le liquide qui a pu se former dans les serpentins, tant par l’effet du refroidissement que par l’effet de la pression des 8 atmosphères de la chaudière, pression qui se communique directement et sans aucune entrave jusqu’au point où nous sommes maintenant arrivés. Ici la transformation est accomplie dans le reste du trajet, et, jusqu’au réfrigérant, c’est du liquide qui circule, mais il n’en reste pas moins soumis à la pression de la chaudière tant qu’il n’y aura pas d’obstacle qui en modifie la libre transmission.
- « Ce liquide ne doit arriver au réfrigérant qu’en très-juste mesure et avec une parfaite régularité; il faut donc un distributeur qui en règle la dépense.
- « Le distributeur est un vase cylindrique de 25 à 30 centimètres de hauteur, ayant une capacité de 4 ou 5 litres, et portant vers le haut une tubulure latérale pour l’entrée du liquide ; un tube part du fond de ce vase, se prolonge au-dessous et dans l’axe même du cylindre; il a 15 ou 20 centimètres de longueur et seulement 2 centimètres de diamètre intérieur, sauf en bas où il est rétréci de quelques millimètres, et rodé pour faire en quelque sorte un boisseau de robinet. Là il est fermé et porte latéralement, vers le milieu de la hauteur de ce boisseau, une petite ouverture pour la sortie du liquide. Un flotteur mince et léger, ouvert en haut, fermé en bas, à l’exception d’un trou qui correspond à celui du boisseau, peut se mouvoir librement dans le vase dont il a la forme, si ce n’est qu’il est plus étroit, et le touche seulement dans la hauteur du boisseau. Tout le mouvement du flotteur se réduit à une oscillation verticale qui ne dépasse pas 10 ou 12 millimètres, et qui s’accomplit toujours sans qu’il puisse tourner autour de son axe.
- « Voici comment s’accomplissent les fonctions de cet ingénieux distributeur. Un tube établit la libre communication entre le chevet de sortie et la capacité du distributeur; le premier liquide qui arrive tombe entre les parois du vase et celles du flotteur, bientôt celui-ci est soulevé et son ouverture cesse de correspondre à celle du boisseau; le liquide continuant d’affluer, son niveau dépasse les bords du flotteur, qui, à partir de cet instant, se charge de plus en plus ; quand il est à moitié plein ou à peu près, son poids l’emporte sur celui du liquide qu’il déplace, alors il descend, et, au moment même où il prend sa position de repos, son ouverture correspond à celle du boisseau et le liquide s’échappe au dehors. Par là il s’allège de plus en plus et, si le chevet de sortie du liquéfacteur ne compensait pas la perte qu’il fait, il ne tarderait pas à remonter et à suspendre ainsi la distribution qu’il est chargé de faire au réfrigérant. Mais, comme on le voit, cette suspension n’aurait lieu que quand elle devient nécessaire, c’est-à-dire quand le liquide en réserve est près de s’épuiser.
- « A l'ouverture de sortie du distributeur est adapté un tube de petit diamètre, arbitrairement long, arbitrairement sinueux, qui apporte enfin dans l’intérieur du réfrigérant le liquide producteur du froid et qui termine ainsi le premier trajet. Ce tube, avant de pénétrer dans le réfrigérant, est muni d’un robinet qui est le premier qui se
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- présente à partir de la chaudière ou de l’origine même de h circulation. Pour faire sentir combien ce point d’arrêt est nécessaire, il suffit de remarquer que la tension de la vapeur dans le réfrigérant doit être d’environ 1 atmosphère ou peut-être un peu plus, comme nous le verrons tout à l’heure, tandis qu’elle est de 8 atmosphères dans la chaudière. Avec cet excès de 7 atmosphères la vapeur de la chaudière ferait donc irruption dans le réfrigérant, si ce premier robinet n’était pis interposé; il est donc indispensable; c’est lui qui modère l’effet de cet excès de pression, qui l’arrête au besoin, et qui le réduit à ce qu’il doit être pour que le liquide soit lancé dans le réfrigérant avec une impulsion convenable.
- « Il serait superflu de décrire ici le réfrigérant, parce que sa forme et ses dimensions dépendent de l’effet que l’on veut produire; elles sont irès-différentes s’il s’agit de faire de la glace ou s’il s’agit de refroidir des masses liquides qui se renouvellent avec plus ou moins de vitesse. Nous nous bornerons à dire que la forme du réfrigérant est loin d’être arbitraire et que, dans tous les cas, il y a deux conditions essentielles auxquelles elle reste assujettie, savoir : d’offrir à l’évaporation de grandes surfaces toujours mouillées par le liquide en même temps qu’une très-libre circulation à la vapeur, ensuite de rassembler dans un espace circonscrit les résidus de l’évaporation qui deviennent de plus en plus hydratés et dont il faut de temps à autre purger le réfrigérant par des moyens sûrs et faciles.
- Trajet du réfrigérant à la chaudière.
- « La puissance de l’appareil est proportionnelle à la chaleur latente du liquide volatil et au nombre des kilogrammes de vapeurs qui se fornent par heure dans le réfrigérant. Ce poids de vapeurs ne dépend lui-même que de deux choses : de la forme du réfrigérant et de la différence qui existe entre la :orce élastique générale qui règne dans sa capacité libre et la force élastique maximum qui appartient à cette vapeur d’après la température du liquide qui mouille les surfaces. En effet, si la capacité libre était elle-même saturée de vapeurs, aucune nouvelle vapeur ne serait formée et aucun froid ne serait produit; si, au contraire, la capacité libre était maintenue sans vapeurs, c’est-à-dire à l’état de vide parfait, le poids de vapeurs formé par heure serait au maximum, et la production du froid atteindrait elle-même son maximum.
- « Il faut donc aspirer cette vapeur, qui n’est pas plutôt formée dans le réfrigérant qu’elle y devient un obstacle ; il faut en débarrasser cet espacelibre qu’elle encombre, afin de le reconstituer sans cesse à l’état de vide parfait ou du moins aussi près de cet état qu’il soit possible. Il y a pour cela divers moyens, mais le plus avantageux est incontestablement celui que l’on peut pratiquer ici, savoir de lui offrir un corps qui la condense rapidement par une affinité dissolvante et qui puisse la dégager ensuite avec la même rapidité par un accroissement suffisant de température.
- « La chaudière est disposée de telle sorte que, dans sa partis inférieure, la dissolution ammoniacale est fort affaiblie; un tube, muni d’un robinet, est placé là pour en
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- faire sortir un certain volume qui se gradue par le degré d’ouverture que l’on donne au robinet ; ce tube de fer, étroit et de 20 ou 30 mètres de longueur, se replie deux fois à diverses distances pour composer deux serpentins hélicoïdes qui sont entourés de liquides rafraîchissants. Alors le liquide contenu dans le tube, sorti de la chaudière à 130°, ainsi refroidi à environ 20 ou 25°, arrive au sommet du réservoir absorbant, pour tomber en pluie dans son intérieur. C’est cette pluie continuelle de liquide appauvri, qui devient la puissance capable de maintenir et de renouveler sans cesse le vide dans la capacité libre du réfrigérant. A cet effet, un large tube, de quelques mètres de longueur, part du sommet du réfrigérant, pour arriver aussi au sommet du réservoir absorbant; aussitôt que l’on ouvre le robinet qui règle cette communication, les vapeurs ammoniacales du réfrigérant affluent au milieu de la pluie du liquide pauvre, s’y condensent par absorption et en reconstituent un liquide riche qui tombe au fond du réservoir; la chaleur qui se dégage ici est enlevée par les plis d’un serpentin où coule de l’eau froide; il ne reste plus qu’à reprendre ce liquide riche pour le réintroduire dans la chaudière, afin de compenser les pertes d’ammoniaque qu’elle fait à chaque instant ou plutôt afin d’y réintégrer tout ce qui en était sorti, et de terminer ainsi cette longue circulation, où il n’y a que des changements de forme et des changements d’état sans gain ni perte de matière.
- « C’est une pompe aspirante et foulante, d’une construction toute particulière et bien appropriée à l’effet qu’il s’agit d’obtenir, qui est chargée d’accomplir ce dernier mouvement de la circulation. Elle vient aspirer, au fond du réservoir absorbant, le liquide enrichi à mesure qu’il s’y forme; elle le fait entrer dans une capacité spéciale destinée à le recevoir; ensuite, par le refoulement, elle l’oblige à parcourir un long tube où il se réchauffe, pour arriver enfin au sommet de la cascade dont nous avons parlé et qui constitue la partie supérieure de la chaudière. Ce liquide, quoique réchauffé dans son parcours, est loin d’être à 130°; sa présence détermine donc une condensation dont l’effet ne peut être que favorable à la rectification des vapeurs hydratées d’ammoniaque qui se trouvent en ce point.
- « Nous ne terminerons pas cette description sommaire de l’appareil sans faire remarquer que nous avons dû en écarter une foule de détails, d’ajustements et de dispositions ingénieuses, qui peut être prouvent mieux encore que l’ensemble toutes les ressources d’esprit de l’inventeur.
- « Essayons maintenant de faire comprendre à quoi tient la puissance économique de l’appareil, jusqu’où elle peut aller et où elle doit s’arrêter.
- « Cette discussion repose sur un petit nombre de données, savoir :
- « Sur la chaleur latente et la tension de vapeur de l’ammoniaque liquide et des dissolutions ammoniacales plus ou moins hydratées; sur les changements de densité qu’éprouvent les dissolutions ammoniacales, à raison du poids d’ammoniaque quelles contiennent.
- « Davy avait autrefois dressé une table de la teneur en ammoniaque des dissolutions plus ou moins denses; cette table, qui ne porte que sur deux expériences, est reproduite dans tous les Traités de Chimie; il serait à désirer qu’elle fût reprise et étendue
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- à diverses températures. En attendant et en nous appuyant sur les observations pratiques de M. Carré, nous sommes portés à croire que, dans l’état actuel des choses, le kilogramme de dissolution pauvre qui arrive refroidi dans le réservoir absorbant peut s’y charger de 50 grammes d’ammoniaque, pour devenir l’ammoniaque riche qui est réintroduite dans la chaudière.
- « Notre confrère M. Régnault a bien voulu communiquer à la Commission une épreuve de son grand travail sur les vapeurs, qui s’imprime en ce moment ; nous y avons trouvé la table complète des tensions de l’ammoniaque liquide entre les températures de — 40° et -j-100° ; pour les bases températures que nous avons surtout à considérer ici, ces tensions se trouvent être :
- Températures. . ........... . . — 20°, — 30°, — 40°,
- Tensions en atmosphères...... ‘ 1,84, 1,16, 0,70.
- « Pour appliquer ces nombres à l’ammoniaque un peu hydratée du réfrigérant, il faut apprécier la réduction qu’ils doivent subir; en l’estimant à 1/4 on arriverait aux
- résultats suivants :
- Températures du réfrigérant. ... — 20°, — 30°, — 40°,
- Tensions en atmosphères......... 1,4, 0,9, 0,5,
- qui se rapprochent beaucoup des observations pratiques de M. Carré.
- « Enfin, d’après les recherches de MM. Favre et Silbermann [Annales de Chimie, t. XXXVII, année 1853), on peut évaluer à environ 500 calories la chaleur latente du gaz ammoniac absorbé par une masse d’eau assez grande pour former une dissolution étendue; nous admettrons comme probable que ce nombre peut s’appliquer à l’ammoniaque contenant très peu d’eau.
- « Il résulte de ces données que, pour construire un appareil dont la puissance serait, par exemple, de 100,000 calories à l’heure, il faudrait par heure vaporiser 200 kilogrammes d’ammoniaque dans le réfrigérant; il faudrait donc, dans le même temps, condenser les 200 kilogrammes dans le liquéfacteur et les absorber ou liquéfier une seconde fois dans le réservoir absorbant. Les 100,000 calories se retrouvent donc ou à très-peu près dans chacun de ces deux organes de l’appareil, où elles doivent être prises et emportées par les eaux destinées à les rafraîchir. En admettant que la température de ces eaux ne doive s’élever que de 10° dans cette opération, on voit que la dépense à en faire serait de 20,000 kilogrammes ou 20 mètres cubes à l’heure, savoir : 10 mètres cubes pour rafraîchir le liquéfacteur et 10 autres mètres cubes pour rafraîchir le réservoir absorbant.
- « Nous ne parlons pas de la dépense de combustible à faire dans la chaudière ; en résultat efficace, elle doit être aussi de 100,000 calories à l’heure ; mais là il y a des pertes nécessaires qui sont très-variables.
- « En un mot, les quatre changements d’état, bien qu’ils s’opèrent dans des conditions différentes, doivent être accompagnés des mêmes phénomènes ou à peu près, en ce qui tient aux quantités de chaleur. La chaudière et le réfrigérant, procédant par évaporation, empruntent la même quantité de chaleur, l’un au foyer, l’autre au
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- liquide qu’il refroidit; le liquéfacteur et le réservoir absorbant, procédant par liquéfaction, doivent dégager la même quantité de chaleur, dont il faut les débarrasser par le renouvellement des masses liquides rafraîchissantes.
- « Le travail mécanique de la pompe aspirante et foulante peut aussi s’évaluer approximativement.
- « Puisqu’il se produit par heure 200 kilogrammes de vapeur dans le réfrigérant, il faudra 4,000 kilogrammes de liquide pauvre pour les absorber; car chaque kilogramme en absorbe seulement 50 grammes ou 1/20 de son poids : le résultat sera donc 4,200 kilogrammes de liquide riche. L’effort nécessaire pour les réintroduire dans la chaudière, dont la pression pour cet objet peut être estimée à 10 atmosphères ou à 100 mètres de hauteur, sera, par conséquent, de 420,000 kilogrammètres ou environ 2 chevaux de vapeur, auxquels il faudrait ajouter environ 1/10 pour l’effort d’aspiration ; mais ceci suppose que, dans le jeu de la pompe, le dégagement des fluides élastiques n’occasionne aucune perte considérable de travail.
- « Quant au plus grand degré de froid que-l’appareil puisse produire, il dépend presque exclusivement des phénomènes qui se passent dans le réservoir absorbant, parce que là se trouve, en effet, la cause déterminante de la formation rapide des vapeurs dans le réfrigérant. Si, d’une part, le liquide qui donne ces vapeurs était de l’ammoniaque pure et dépouillée d’eau; si, d’une autre part, le liquide appauvri qui vient de la chaudière dans le réservoir absorbant était de l’eau pure et dépouillée de gaz ammoniac, on ne peut pas douter que le réfrigérant ne doive aisément descendre à 50 ou 60° au-dessous de zéro. Mais, en fait, le liquide du réfrigérant contient une certaine proportion d’eau; le liquide pauvre qui arrive au réservoir absorbant contient une proportion très-notable d’ammoniaque; ces deux causes sont concordantes pour ralentir l’absorption de la vapeur et, par conséquent, pour empêcher le degré de froid de descendre aussi bas dans l’échelle thermométrique. Il y a là une étude à faire pour que la chaudière donne un liquide encore plus pauvre en ammoniaque et le liquéfacteur un liquide plus complètement dépouillé d’eau.
- « Toutefois cette dernière limite de la puissance économique de l’appareil dépend encore d’une autre circonstance ; elle varie nécessairement avec la température de l’air, par conséquent avec les saisons et les climats. Supposons, en effet, que le réfrigérant travaille à vide, c’est-à-dire sans fabriquer de la glace, sans refroidir un liquide, en un mot sans produire à’effet utile ; il n’en arriverait pas moins à une certaine limite de froid, qui serait sa limite extrême, par exemple 50° au-dessous de zéro; admettons que, dans cette expérience, l’air ait une température de 10°, ce qui lui donne un excès de 60° sur le réfrigérant. Une fois parvenu à cette limite, après un travail plus ou moins prolongé, durant lequel on a pu voir le réfrigérant gagnant progressivement du froid, d’abord très-vite pour les premiers degrés perdus, ensuite très-lentement pour les derniers, il faut se demander comment il est possible de maintenir cet état de choses. Peut-on éteindre le feu de la chaudière, arrêter la pompe, enfin mettre l’appareil au repos, sans que le réfrigérant se réchauffe? Non, assurément ; au contraire, il est indispensable qu’il continue à marcher et qu’il conserve
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- toute son activité. Sa force entière est alors une force perdue, en ce sens qu’elle est sans effet utile; mais elle n’est pas sans effet, car elle est exclusivement employée à maintenir le réfrigérant en équilibre contre l’invasion de la chaleur du dehors. On peut arrêter le mouvement d’une mécanique, mais il ne nous est pas donné d’arrêter le mouvement de la chaleur; quelques précautions qui aient été prises pour protéger le réfrigérant, la chaleur pénètre toujours jusqu’à lui, seulement sa vitesse a pu être plus ou moins ralentie. Le nombre des calories qui arrivent ainsi au réfrigérant dans un temps donné, toutes choses étant d’ailleurs égales, est à peu près proportionnel à l’étendue des surfaces qu’il présente à l’air d’une manière plus ou moins directe et à l’excès de la température de l’air sur celle du réfrigérant.
- « Par conséquent, si le même appareil est soumis à cette épreuve du fonctionnement à vide dans un air à 30° au lieu de 10°, il ne pourra jamais, malgré toute son activité, faire descendre le réfrigérant jusqu’à 50° au-dessous de zéro ; mais il le fera descendre seulement à environ 30° au-dessous de zéro, afin que l’excès de la température de l’air sur le réfrigérant soit encore de 60°, comme il était à la première épreuve.
- « Les considérations précédentes permettent aussi de conclure que le réfrigérant destiné à fabriquer de la glace sera beaucoup plus favorable pour descendre à de très-basses températures que le réfrigérant destiné à refroidir les liquides, parce qu’en général celui-ci devra offrir à l’invasion de la chaleur du dehors des surfaces beaucoup plus grandes que le premier.
- « Telles sont les causes principales qui font varier la limite extrême du froid auquel le réfrigérant peut descendre, et qui font varier dans le même sens la puissance économique de l’appareil.
- « Il en résulte que le poids de vapeur qui se forme par heure dans le réfrigérant d’un appareil donné doit être considéré comme une somme à peu près constante, mais composée de deux parties qui s’appliquent à des services différents : la première est destinée à l’effet utile, la seconde est destinée à la force perdue. Celle-ci, sans être jamais nulle, reste très-petite quand le réfrigérant, pour produire l’effet qu’on lui demande, travaille à une température très-éloignée de sa limite extrême; mais elle s’accroît assez vite, et toujours au détriment de l’effet utile, à mesure que le réfrigérant doit travailler à une température plus basse 5 enfin elle absorberait la totalité ou la presque totalité de l’effet utile si le réfrigérant devait travailler à une température très-voisine de sa limite extrême.
- « Ces pertes variables dépendent de coefficients dont l’expérience ne tardera pas à donner des valeurs assez précises pour que l’on puisse avec certitude assigner la part de l’effet utile, d’après la nature du travail à faire et la connaissance des températures extérieures auxquelles l’appareil doit être exposé. ;
- « M. Carré s’est bien rendu compte de tous ces principes théoriques, qui devaient le guider dans la construction de son appareil 5 il s’en est servi pour étudier avec beaucoup de sagacité toutes les questions neuves qui se rattachaient à la question pri-Tome X. — 62e année. 2e série. — Janvier 1863. 6
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- mitive ; enfin il est parvenu à en trouver des solutions qui ont le mérite d’être à la fois très-ingénieuses et très-pratiques.
- « La Commission est d’avis que l’appareil de M. Carré est appelé à rendre de véritables services; elle propose à l’Académie d’en admettre la description dans le Recueil des Savants étrangers. » ( Comptes rendus de VAcadémie des sciences. )
- LÉGENDE DESCRIPTIVE DES PLANCHES 262 ET 263 REPRÉSENTANT L’APPAREIL
- DE M. CARRÉ.
- Pour compléter le rapport précédent, nous donnons les dessins de l’appareil de M. Carré, dans son application à la fabrication continue de la glace. Ces dessins, qui ont été levés dans les ateliers de construction, se rapportent à un appareil pouvant produire 100 kilogrammes de glace par heure.
- Planche 262. — Fig. 1. Élévation de l’appareil.
- Fig. 2. Vue de bout.
- Planche 263. — Fig. 1. Vue en dessus de l’appareil.
- Fig. 2. Section verticale du régulateur d’écoulement.
- Fig. 3. Section verticale du robinet.
- Fig. 4. Section verticale de la pompe.
- Fig. 5. Section verticale du distributeur.
- Les mêmes lettres désignent les mêmes objets dans les deux planches.
- Ensemble de l'appareil.
- A, Chaudière verticale, hermétiquement close et contenant la solution aqueuse de gaz ammoniac.
- B, fourneau dans lequel la chaudière plonge à moitié de sa hauteur.
- C, indicateur de niveau de la chaudière.
- D, soupape de sûreté placée à l’extrémité d’un tuyau d’échappement monté sur la calotte sphérique de la chaudière.
- E, tube conduisant, dans un réservoir contenant de l’eau, le gaz échappé accidentellement par la soupape D.
- F, tube débouchant dans la chaudière et y ramenant le liquide saturé, reconstitué au sortir du réfrigérant.
- G, rectificateur placé à l’intérieur et dans la partie supérieure de la chaudière ; il se compose d’une série de vases plats superposés et percés de trous, dans lesquels le liquide saturé, revenant par le tube F d’une part, et d’autre part le gaz montant de la partie inférieure de la chaudière sous l’action de la chaleur, circulent en sens inverse l’un de l’autre. Le premier, le troisième, le cinquième, etc., vases plats, c’est-à-dire tous les vases plats de rang impair, à partir du bas, sont munis, au centre, d’une large ouverture H, en sorte que la circulation est forcée de se faire alternativement du centre
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- à la circonférence et de la circonférence au centre de ces vases ; la vapeur d’eau, entraînée avec le gaz qui monte, se condense au contact du liquide riche qu’il rencontre et qui est à une température moins élevée, ainsi qu’on le verra plus loin.
- I, tuyau se raccordant sur celui qui porte la soupape de sûreté D et conduisant au liquéfacteur le gaz qui se dégage de la chaudière.
- J, liquéfacteur se composant de serpentins disposés dans une bâche et baignant dans un courant d’eau froide amenée par le tuyau J'.
- K, boîte à laquelle aboutissent le tuyau I et les extrémités supérieures des serpentins; c’est le chevet d’entrée du liquéfacteur.
- K', chevet de sortie du liquéfacteur, auquel se relient les extrémités inférieures des serpentins.
- L, tube par lequel le gaz liquéfié sortant des serpentins se rend au régulateur d’écoulement.
- M, régulateur d’écoulement dans lequel le gaz liquéfié arrive avant de se rendre au distributeur; cet organe est construit d’une manière spéciale pour laisser»passer toute la quantité de gaz liquéfié, sans permettre qu’aucune portion de gaz non liquéfié s’introduise dans le réfrigérant dont il va être question; condition indispensable sans laquelle le réfrigérant serait en contact avec une source de calorique. Nous reviendrons plus loin sur le régulateur d’écoulement que nous expliquerons en détail.
- N, tube par lequel le gaz liquéfié sortant du régulateur se rend au distributeur; ce tube se relève verticalement jusqu’à la rencontre d’un manchon O, qu’il traverse en s’enroulant autour du tuyau de retour des vapeurs produites dans le réfrigérant par la volatilisation du gaz liquéfié.
- P, distributeur recevant le gaz liquéfié amené par le tube N et le répartissant d’une manière égale entre les serpentins du réfrigérant ; ce distributeur est surmonté d’un robinet qui permet d’interrompre à volonté la communication avec le régulateur d’écoulement et, par conséquent, d’arrêter la circulation du gaz liquéfié.
- Q, serpentins au nombre de six, enfermés dans une cuve Q', et constituant le réfrigérant-congélateur ; ils sont formés de tubes parallèles repliés six fois sur eux-mêmes dans des plans verticaux parallèles, et reçoivent une quantité égale de gaz liquéfié au moyen de six tubes qui les relient chacun séparément au distributeur.
- R, vases cylindriques contenant l’eau à congeler; ils sont logés par rangées parallèles dans les espaces libres laissés entre les serpentins, et sont supportés par un châssis mobile, qui reçoit un mouvement de va-et-vient destiné à produire le renouvellement des points de contact. Un liquide incongelable baigne les serpentins et les vases R, et transmet des uns aux autres le froid produit par le gaz liquéfié qui se volatilise ; ce liquide est une solution soit alcoolique, soit de glycérine, soit de sels hygrométriques ou plus particulièrement de chlorure de calcium.
- S, collecteur général placé à la partie inférieure des serpentins Q, qui y débouchent tous pour y amener les vapeurs produites par la volatilisation du gaz liquéfié.
- T, tuyau partant du collecteur S et traversante manchon O pour emmener les vapeurs ammoniacales froides dans le cylindre U; c’est ce tuyau autour duquel,
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- ainsi qu’on l’a vu plus haut, s’enroule le tube N, qui échange avec lui sa température; la circulation dans ce tuyau et ce tube s’opère donc en sens inverse.
- U, cylindre muni d’un serpentin à circulation d’eau froide, et dans lequel se rendent à la fois le gaz venant du réfrigérant et l’eau appauvrie d’ammoniaque prise à la chaudière ; c’est le réservoir absorbant dans lequel la solution ammoniacale primitive se reconstitue continuellement pour retourner ensuite à la chaudière ; ou voit que le tuyau T, qui amène le gaz, plonge jusqu’au fond de ce réservoir, qui est muni, comme la chaudière, d’un indicateur de niveau.
- Y, vase plat percé de trous, disposé intérieurement à la partie supérieure du réservoir absorbant et recevant le liquide appauvri venant de la chaudière pour le laisser tomber en pluie fine, qui s’enrichit en absorbant les vapeurs dégagées par le tuyau T.
- W, tube plongeant au fond de la chaudière et y puisant le liquide appauvri pour l’amener au réservoir absorbant, où il ne parvient qu’après avoir traversé les deux cylindres X et Y.
- X, cylindre renfermant deux serpentins, ainsi qu’un autre cylindre concentrique de plus petit diamètre, disposé de telle sorte que les hélices parallèles des deux serpentins sont enfermées dans l’espace annulaire compris entre les deux cylindres; le liquide appauvri de la chaudière est amené, par le tube W, dans les serpentins qu’il parcourt de haut en bas, tandis que la solution ammoniacale reconstituée et prise au fond du réservoir absorbant est refoulée dans la chaudière en passant par l’espace annulaire du cylindre X, qu’elle parcourt de bas en haut. Il y a donc là, entre le liquide appauvri qui est chaud et la solution ammoniacale qui est froide, un échange de température que favorise la circulation en sens inverse des deux liquides.
- Y, autre cylindre communiquant avec le précédent et contenant un seul serpentin baignant daus l’eau froide; dans ce serpentin circule le liquide appauvri venant du cylindre X, et il en sort après avoir achevé de se refroidir, pour entrer par le prolongement du tube W dans le réservoir absorbant, où il se divise en pluie fine, comme il a été ci-dessus expliqué.
- Z, réservoir distribuant l’eau froide aux différentes parties de l’appareil.
- a, tube amenant l’eau froide du réservoir Z au serpentin du réservoir absorbant.
- b, tube de sortie de cette eau se rendant dans le cylindre Y.
- c, tube servant à purger d’air le réservoir absorbant.
- d, vase contenant de l’eau, dans lequel plonge le purgeur d’air c ; ce vase est muni d’un robinet de purge.
- a, prise d’eau pour amener l’eau du réservoir Z aux vases à congélation R ; cette eau traverse le manchon O, où elle commence déjà à se refroidir.
- f, tube pour distribuer à volonté l’eau du manchon O aux vases R.
- #, pompe mue par une petite machine à vapeur et puisant au réservoir absorbant la solution ammoniacale reconstituée, pour la refouler à la chaudière en la faisant passer, comme on l’a dit, à travers l’espace annulaire du cylindre X.
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- A, tuyau par lequel la pompe aspire, au bas du réservoir absorbant, la solution ammoniacale reconstituée.
- hr, tube mettant en communication la partie supérieure du corps de pompe avec le réservoir absorbant, de manière à éviter la pression dans cette région.
- i, tuyau par lequel la pompe refoule la solution ammoniacale à la chaudière en passant par le cylindre X ; de ce cylindre la solution suit le tube F pour rentrer à la chaudière.
- y, bielle commandée par un excentrique de la machine, et communiquant le mouvement de va-et-vient au châssis qui supporte les vases à congélation R.
- h, manomètre indiquant la tension des vapeurs chaudes sortant de la chaudière; il est en communication avec le tuyau I.
- kr, autre manomètre placé sur le tuyau T et indiquant la tension des vapeurs froides sortant du réfrigérant-congélateur.
- Les tuyaux F, T, W et h sont munis de robinets servant à régler la marche de l’opération.
- Maintenant que tous les organes sont connus, nous résumerons succinctement la marche de l’appareil :
- Trajet de la chaudière au réfrigérant.—Le gaz ammoniac, se dégageant de la chaudière, sort par le tuyau I, en traversant le rectifîcateur G, et se rend au liquéfacteur J, où il se liquéfie. De là, le gaz liquéfié est conduit par le tuyau L au régulateur d’écoulement M, qui l’envoie par le tube N au distributeur P, et enfin au réfrigérant-congélateur.
- Trajet du réfrigérant à la chaudière. — Le gaz liquéfié, rentrant en vapeur après avoir produit son action, sort du réfrigérant par le tuyau T et arrive dans le réservoir absorbant, où il rencontre le liquide appauvri, amené du fond de la chaudière par le tube W, en passant par les serpentins des cylindres X et Y. La solution ammoniacale se reconstitue donc avec sa richesse primitive, et la pompe la prend au réservoir absorbant par le tuyau A, la refoule par le tuyau i dans le cylindre X, où elle se réchauffe au contact des serpentins, et de là à la chaudière où elle rentre par le tube F. Enfin le tube F la livre au rectifîcateur G, dont elle descend la cascade en condensant la vapeur d’eau entraînée par le gaz, qui continue à se dégager de la chaudière et qui est à une température supérieure.
- _ Ainsi, d’une part, circulation de gaz ammoniac chaud et de liquide appauvri sortant en même temps de la chaudière, et, d’autre part, circulation de gaz ammonaac froid venant du réfrigérant; ces trois circulations, se faisant simultanément, permettent, par conséquent, à l’appareil d’opérer d’une manière continue.
- Détails principaux (planche 263).
- Régulateur d'écoulement (fig. 2). — l, vase cylindrique fermé par le haut et terminé en bas par un col allongé disposé suivant l’axe; il reçoit, comme on l’a vu, le gaz liquéfié.
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- ARTS PHYSIQUES.
- m, tubulure supérieure donnant entrée au gaz liquéfié, qui arrive par le tuyau marqué L sur les figures de la planche 262.
- m', tubulure inférieure rétrécie intérieurement à son origine et destinée k laisser sortir le gaz liquéfié; c’est sur cette tubulure que se raccorde le tuyau N (fig. 1 et 2, pl. 262), qui conduit au distributeur.
- n, cylindre de faible épaisseur contenu dans le vase Z et y faisant fonction de flotteur, grâce à sa pesanteur spécifique qui est moitié de celle du liquide ; ce flotteur est également terminé par un col concentrique à celui du cylindre Z.
- Le diamètre intérieur du col du cylindre Z est rétréci vers le bas, tandis que le diamètre extérieur du col du flotteur est augmenté de telle sorte qu’il y ait frottement entre les deux surfaces, mais de manière à permettre au flotteur de s’abaisser et de se relever facilement. En outre, le col du flotteur porte vers le bas une ouverture horizontale de même diamètre que celle que présente à son origine la tubulure m', et disposée en face de celle-ci de telle sorte que, pour certaine position du flotteur, ces deux ouvertures se mettent en prolongement l’une de l’autre.
- Cela posé, lorsque le liquide commence à arriver par la tubulure m, il coule d’abord dans l’espace compris entre le flotteur et la paroi interne du cylindre Z, et finit par soulever le flotteur vide, qui en remontant cesse de faire correspondre son ouverture inférieure à celle de la tubulure m'; à ce moment la communication est donc interrompue entre le régulateur et le distributeur. Mais, le liquide continuant à arriver, le niveau s’en élève, et il entre bientôt dans le flotteur qui, sous l’excédant de poids qu’il reçoit, descend pour reprendre sa position première et remettre en face l’une de l’autre les deux ouvertures, qui permettent alors au liquide de se rendre au distributeur. Cet organe fonctionne régulièrement, quelle que soit la pression.
- o, petite plaque (ou écran) portée par le flotteur et disposée en face de l’ouverture de la tubulure m, pour empêcher le premier liquide entrant de couler dans ce flotteur.
- p, petite tige attachée au rebord du flotteur et traversant librement un anneau fixé au cylindre Z; elle sert de guide au flotteur pour assurer la verticalité de ses oscillations.
- Nous ferons remarquer que, dans le rapport qui précède, l’organe que nous venons de décrire porte le nom de distributeur et non celui de régulateur d’écoulement, dont il n’est pas question. En effet, dans les premiers appareils à fonction continue construits par M. Carré, le réfrigérant-congélateur ne renfermant qu’un seul serpentin, le distributeur servait en même temps de régulateur d’écoulement.
- Robinet (fig. 3). — Ce genre de robinet est combiné pour éviter toute fuite d’ammoniaque.
- çr, clef du robinet muni à sa base d’un évidement logeant un ressort qui tend constamment à la repousser vers le haut.
- r, tubulure surmontant le sommet du boisseau et sur laquelle vient s’appliquer, concentriquement à la tige s du robinet, un tube de caoutchouc fixé d’autre part sur
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- il
- la tête renflée de cette tige; des ligatures en fil de fer maintiennent de part et d'autre le caoutchouc.
- t, tube métallique composé d’anneaux superposés et emboîtant le caoutchouc pour lui permettre de résister à la pression intérieure, tout en le laissant suivre facilement les 90 degrés de révolution de la clef.
- Pompe ( fîg. 4). — La pompe est destinée, comme on l’a vu plus haut, à refouler dans la chaudière la liqueur ammoniacale reconstituée, en la faisant passer préalablement par un milieu où elle échange sa température.
- w, tubulure du corps de pompe communiquant avec le bas du réservoir absorbant; c’est la tubulure d’aspiration.
- u', tubulure de refoulement communiquant avec le cylindre X de la figure 1, planche 262.
- u", troisième tubulure mettant la région supérieure du corps de pompe en relation avec le haut du réservoir absorbant, où la pression est toujours nulle ou très-faible.
- v, tube en caoutchouc muni intérieurement d’une hélice en fil de fer qui entoure la tige du piston; il est fixé d’une part sur ce dernier et de l’autre sur le sommet du corps de pompe; ce tube se prête, par son élasticité, aux mouvements du piston en même temps qu’il isole l’ammoniaque de l’atmosphère.
- Distributeur (fig. 5). —Nous avons expliqué, d’autre part, que les serpentins du réfrigérant-congélateur recevaient, chacun par un tube séparé, le gaz liquéfié fourni par le distributeur. Cette répartition se fait au moyen de la disposition suivante :
- w, tuyau amenant au distributeur le gaz liquéfié venant du régulateur d’écoulement.
- x, tubes ouverts aux deux extrémités et fixés verticalement dans la capacité où arrive le gaz liquéfié; ces tubes portent latéralement des trous qui y laissent entrer le liquide parvenu à un certain niveau.
- y, autres tubes communiquant avec les serpentins du réfrigérant et leur apportant le gaz liquéfié que leur versent les tubes x auxquels ils correspondent. (M. )
- EXPOSITION UNIVERSELLE DE 1862.
- DISTRIBUTION DES RÉCOMPENSES ACCORDÉES PAR UEMPEREUR.
- L’Empereur a fait, le 25 janvier 1863, dans la grande salle du palais du Louvre, la distribution des récompenses accordées aux exposants français, dont les mérites ont été signalés par la Commission impériale à la dernière Exposition universelle de Londres.
- S. A. I. Monseigneur le Prince Napoléon, président de la Commission impériale de l’Exposition, a prononcé le discours suivant :
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- « Sire,
- « Les travaux de la Commission impériale que Votre Majesté a nommée « pour présider à la section française de l’Exposition universelle de Londres « sont finis, et je viens, comme Président de cette Commission, rendre compte « à l’Empereur de ce que nous avons fait et lui soumettre les récompenses « honorifiques que nous avons l’honneur de lui recommander.
- « Les décorations accordées à nos exposants seront un nouvel exemple de « cette égalité féconde qui permet à tous les mérites d’être honorés, sans « distinction de rang ni de profession.
- « Avant tout, qu’il me soit permis de rendre un hommage mérité aux ex-« posants français, qui ont soutenu avec éclat à l’étranger notre réputation « dans les sciences, les arts et l’industrie.
- « Nous constatons avec une vive satisfaction que, dans le concours uni-« versel de 186^, nos exposants ont été généralement dédommagés de leurs « sacrifices par le développement de leurs affaires, preuve nouvelle de l’uti-« lité pratique de ces concours.
- « Les circonstances dans lesquelles les produits français ont été envoyés à « Londres donnaient un intérêt tout particulier à cette exposition ; elle se « faisait dans des conditions nouvelles pour notre industrie, au début de la « politique de liberté commerciale dans laquelle votre Gouvernement est « entré, et l’expérience est venue sanctionner les principes que la théorie a « posés depuis longtemps. C’est un argument bien concluant et qui doit « peser d’un grand poids pour engager la France à persévérer dans cette « voie, aussi profitable que rationnelle.
- « L’industrie française a répondu avec empressement à notre appel, et, si « quelques grands établissements nous ont malheureusement fait défaut, « l’ensemble de notre exposition n’en a pas souffert. La France a occupé un « rang très-honorable à Londres, grâce surtout aux efforts d’établissements « industriels plus récents ou renouvelés, qui n’ont pas craint d’accepter la « lutte avec courage, et qui l’ont soutenue avec éclat.
- « Notre pays a jusqu’ici brillé dans ce qui se rattachait aux arts, au goût « et au fini de l’exécution. L’Angleterre fait des efforts inouïs dans cette voie, « et, si nous voulons conserver notre ancienne suprématie, il faut que nos « industriels redoublent d’efforts, en se préoccupant sérieusement des pro-« grès obtenus par les étrangers.
- « Nous devons des remercîments aux artistes et propriétaires d’œuvres d’art, « qui ont bien voulu nous confier leurs chefs-d’œuvre par un sentiment pa-« triotique, d’autant plus digne d’éloge que le règlement adopté ne nous per-« mettait pas de les récompenser.
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- « Les jurys d’admission départementaux ont fonctionné avec zèle et dis-« cernement; l’emplacement réservé à la France, étant comparativement « très-restreint, rendait le choix à faire d’autant plus difficile et important. « Nous n’avions que 13,740 mètres à distribuer à 5,495 exposants.
- « J’appelle l’attention de Votre Majesté sur le travail du Jury des récom-« penses, qui a été digne de cette réunion d’hommes éminents. Par une heu-« reuse innovation, les rapports, rédigés par plus de cent personnes, ont été « publiés à la clôture même de l’Exposition, malgré la difficulté de l’examen « des produits de l’industrie du monde entier et la désignation des récom-« penses.
- « La France a obtenu 1,650 médailles : le Jury international s’est montré « juste et bienveillant pour nous; nous n’avons eu qu’à nous féliciter de nos « bons rapports constants avec les jurés étrangers.
- « La Commission a spécialement recommandé au Jury d’étudier les modi-« fications à apporter à notre système de réglementation, souvent excessif. « Je crois que le Gouvernement de Votre Majesté pourrait puiser d’utiles ren-« seignements dans l’étude approfondie de ces rapports, au point de vue de « la simplification des entraves admininistratives et du développement si né-« cessaire de l’initiative individuelle, sans laquelle aucun progrès ne peut « être fait. Nos sociétés modernes ont, surtout au point de vue commercial « et industriel, besoin de liberté.
- « Le rôle de la Commission impériale a été difficile quand il s’est agi de « proposer des récompenses honorifiques à Votre Majesté.
- « Dans un travail si compliqué, où tous les mérites devaient être examinés « plus encore à un point de vue relatif qu’à un point de vue absolu ; où les « considérations d’honorabilité personnelle, de nouveauté des inventions et « des procédés, du développement des affaires, du bon emploi des capitaux, « de la bienveillance vis-à-vis des ouvriers devaient être appréciées, la per-« fection n’était pas possible.
- « Notre plus sérieux embarras est venu de la multiplicité des mérites sou-« vent presque égaux, parmi lesquels il fallait faire un choix : nous avons « fait de notre mieux, en tâchant de nous affranchir de toute influence et « en suivant le vœu de l’Empereur, qui était de ne céder à aucune considé-« ration politique.
- « Grâce à la libéralité de la Commission impériale et de l’Administration « de la ville de Paris, une somme de 40,000 francs a été employée aux sub-« ventions à donner à des voyages de simples ouvriers. Nous avons voulu « laisser le choix des délégués aux ouvriers eux-mêmes. Malgré quelques « appréhensions que l’expérience est venue dissiper, et grâce à la confiance
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- « de Votre Majesté et à la volonté qu’Elle a bien voulu m’exprimer, les élec-« tions se sont faites librement, sans aucune intervention de l’Autorité, et le « plus bel éloge à adresser aux ouvriers de Paris spécialement, c’est qu’un « nombre considérable d’entre eux a pris part à ces élections avec un calme « complet.
- « Près de quatre cents ouvriers délégués, de toute la France, ont été à « Londres, pour y étudier l’Exposition et y puiser des renseignements utiles, « qu’ils ont consignés dans des rapports intéressants.
- « C’est avec une vive satisfaction que je puis annoncer à Votre Majesté que « le crédit de 1,200,000 francs ouvert pour les dépenses de l’Exposition ne « sera ni dépassé ni même atteint, et cependant nous n’avoiis reculé devant au-« cune dépense utile au succès de l’Exposition. J’ai tenu tout particulièrement « à obtenir ce résultat, et j’en rends grâce surtout à la sage administration et « à l’esprit d’ordre de M. Le Play, conseiller d’État, notre commissaire gé-« néral. Nous avons cru qu’un bon emploi des deniers publics était notre « premier devoir, ne voulant, sous aucun prétexte, dépasser le budget voté, « quelle que fût souvent la difficulté de résister à des réclamations pour des « dépenses qui ne devaient pas augmenter la splendeur de l’Exposition.
- « Permettez-moi, Sire, d’exprimer dans cette solennité, qui est le couron-« nement de l’Exposition, nos remercîments aux commissaires de la reine « d’Angleterre pour leur bienveillante hospitalité ; à notre collègue M. Rou-« her, ministre des travaux publics, pour le concours libéral et éclairé qu’il « nous a prêté; à MM. Michel Chevalier, président du jury, et Le Play, com-« missaire général, ainsi qu’à nos agents de tout rang, qui nous ont aidés « avec zèle et intelligence.
- « Au nom de l’industrie française, Sire, je vous remercie de votre coura-« geuse et persévérante initiative à surmonter tous les obstacles, sans vous « arrêter à ces oppositions passagères, souvent inspirées par des intérêts « particuliers, pour mettre la France à la tête de cette politique de liberté « des échanges qui fera sa prospérité.
- « Qu’il me soit permis de rappeler que le premier résultat de cette poli-« tique a été, lors de la mauvaise récolte de 1861, d’obtenir le pain à un « prix modéré et de satisfaire le consommateur. C’est une nouvelle preuve de « cette vive sollicitude que vous portez aux classes laborieuses, qui eussent « payé leur pain beaucoup plus cher sans la suppression des entraves au « commerce des blés.
- « La Commission impériale a fait tous ses efforts pour remplir son devoir ; « sa plus haute récompense, pour elle et pour son Président, sera d’obtenir « l’approbation du représentant suprême du peuple français, l’Empereur. »
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- L’Empereur a répondu :
- « Messieurs ,
- « Vous avez dignement représenté la France à l’étranger. Je viens vous en « remercier, car les expositions universelles ne sont pas de simples bazars, « mais d’éclatantes manifestations de la force et du génie des peuples.
- « L’état d’une société se révèle par le degré plus ou moins avancé des di-« vers éléments qui la composent, et, comme tous les progrès marchent de « front, l’examen d’un seul des produits multiples de l’intelligence suffit pour « apprécier la civilisation du pays auquel il appartient. Ainsi, lorsque au-« jourd’hui nous découvrons un simple objet d’art des temps anciens, nous « jugeons, par sa perfection plus ou moins grande, à quelle période de l’his-« toire il se rapporte. S’il mérite notre admiration, soyez sûrs qu’il date d’une « époque où la société bien assise était grande par les afmes, par la parole, « par les sciences comme par les arts. Il n’est donc pas indifférent, pour le « rôle réservé à la France, d’avoir été placer sous les regards de l’Europe les « produits de notre industrie ; à eux seuls, en effet, ils témoignent de notre « état moral et politique.
- « Je vous félicite de votre énergie et de votre persévérance à rivaliser avec « un pays qui nous avait devancés dans certaines branches du travail. La « voilà donc enfin réalisée cette redoutable invasion sur le sol britannique, « prédite depuis si longtemps! Vous avez franchi le détroit; vous vous êtes « hardiment établis dans la capitale de l’Angleterre ; vous avez courageuse-« ment lutté avec les vétérans de l’industrie. Cette campagne n’a pas été sans « gloire, et je viens aujourd’hui vous donner la récompense des braves.
- « Ce genre de guerre qui ne fait point de victimes a plus d’un mérite ; il « suscite une noble émulation, amène ces traités de commerce qui rappro-« chent les peuples et font disparaître les préjugés nationaux sans affaiblir « l’amour de la patrie. De ces échanges matériels naît un échange plus pré-« cieux encore, celui des idées. Si les étrangers peuvent nous envier bien des « choses utiles, nous avons aussi beaucoup à apprendre chez eux. Vous avez « dû, en effet, être frappés, en Angleterre, de cette liberté sans restriction « laissée à la manifestation de toutes les opinions comme au développement « de tous les intérêts. Vous avez remarqué l’ordre parfait maintenu au mi-« lieu de la vivacité des discussions et des périls de la concurrence. C’est que « la liberté anglaise respecte toujours les bases principales sur lesquelles re-« posent la société et le pouvoir. Par cela même elle ne détruit pas, elle amé-« liore ; elle porte à la main non la torche qui incendie, mais le flambeau « qui éclaire, et, dans les entreprises particulières, l’initiative individuelle,
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- « s’exerçant avec une infatigable ardeur, dispense le Gouvernement d’être le « seul promoteur des forces vitales d’une nation ; aussi, au lieu de tout ré-« gler, laisse-t-il à chacun la responsabilité de ses actes.
- « Voilà à quelles conditions existe en Angleterre cette merveilleuse activité, « cette indépendance absolue. La France y parviendra aussi le jour où nous « aurons consolidé les bases indispensables à l’établissement d’une entière « liberté. Travaillons donc de tous nos efforts à imiter de si profitables exem-« pies ; pénétrez-vous sans cesse des saines doctrines politiques et commer-« ciales, unissez-vous dans une même pensée de conservation, et stimulez chez « les individus une spontanéité énergique pour tout ce qui est beau et utile. « Telle est votre tâche. La mienne sera de prendre constamment le sage « progrès de l’opinion publique pour mesure des améliorations, et de débar-« rasser des entraves administratives le chemin que vous devez parcourir.
- « Chacun ainsi aura accompli son devoir, et notre passage sur cette terre « n’aura pas été inutile, puisque nous aurons laissé à nos enfants de grands « travaux accomplis et des vérités fécondes, debout sur les ruines de préjugés « détruits et de haines à jamais ensevelies.
- « Je ne terminerai pas sans remercier la Commission impériale et son Pré-« sident du zèle éclairé avec lequel ils ont organisé l’Exposition française, et « de l’esprit d’impartiale justice qui a présidé à la proposition des récom-« penses. C’est un titre nouveau qu’ils ont acquis à ma confiance et à mon « estime. »
- Après le discours de l’Empereur, S. Exc. le ministre de l’agriculture, du commerce et des travaux publics a nommé les exposants auxquels l’Erppereur avait accordé des promotions ou des nominations dans l’ordre impérial de la Légion d’honneur, à l’occasion de l’Exposition universelle de Londres.
- Au fur et à mesure que le ministre prononçait les noms des personnes auxquelles les récompenses étaient accordées, ces personnes s’avançaient vers le trône, en montaient les degrés, et recevaient leurs décorations de la main de l’Empereur.
- Voici, d’après divers décrets rendus, les nominations qui ont été faites dans l’ordre impérial de la Légion d’honneur :
- MEMBRES Dü JURY.
- Grade de commandeur :
- MM.
- Balaed, membre de l’Institut, membre du Conseil de la Société d’encouragement. Nélàton, professeur à la Faculté de médecine de Paris.
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- Grade d'officier :
- MM.
- Barral, directeur du Journal d’agriculture pratique, membre du Conseil de la Société d’encouragement.
- Bella, directeur de l’Ecole impériale d’agriculture de Grignon.
- Demarquay, chirurgien de la maison municipale de santé.
- Wurtz, professeur à la Faculté de Paris.
- Grade de chevalier :
- MM.
- Baude ( baron ), ingénieur au corps impérial des ponts et chaussées.
- Cavaré, ancien négociant.
- Decaux (Charles), sous-directeur à la manufacture impériale des Gobelins.
- Duval (Jules ), directeur du journal 1 ’ Économiste français.
- Laboulaye ( Charles), ancien fondeur en caractères, membre du Conseil de la Société d’encouragement.
- Larsonnier ( Gustave), fabricant de tissus, membre de la chambre de commerce de Paris.
- Luuyt, ingénieur au corps impérial des mines.
- Masson (Victor ), libraire-éditeur, juge au tribunal de commerce de la Seine, membre de la Société d’encouragement.
- Tailbouis ( Eugène ), fabricant de bonneterie.
- EXPOSANTS.
- Grade d’officier :
- MM.
- Bourdaloue ( Paul-Adrien ), ancien conducteur au corps impérial des ponts et chaussées, membre de la Société d’encouragement. Perfectionnements dans l’art du nivellement.
- Cail (J. F. ), constructeur de machines, à Paris, membre de la Société d’encouragement.Perfectionnement des appareils destinés aux fabriques de sucre et d’alcool.
- Chanoine ( Jacques-Henri ), ingénieur en chef au corps impérial des ponts et chaussées. Invention relative aux barrages établis sur les cours d’eau.
- Christofle ( C. ), orfèvre, à Paris, membre du Conseil de la Société d’encouragement.Excellence dans la fabrication des ouvrages d’orfèvrerie et dans la reproduction des objets d’art par la galvanoplastie.
- Dickson, fabricant de toiles, à Dunkerque (Nord). Services rendus à la marine par l’amélioration de la fabrication des toiles à voiles.
- Fourdinois père ( H. ), fabricant de meubles, à Paris. Excellence dans la fabrication des meubles ordinaires et des meubles de luxe.
- Gouin ( Ernest ), constructeur de machines, à Paris, membre de la Société d’encouragement. Excellence dans la construction des ponts de fer.
- Grolé ( G. ), fabricant de meubles, à Paris. Excellence dans la fabrication des meubles de luxe. Herz ( Henri ), facteur de pianos, à Paris. Excellence dans la fabrication des pianos.
- Javal (Léopold), agriculteur, à Arès (Gironde). Services rendus par la mise en culture de 2,800 hectares des landes de Gascogne.
- Maès, fabricant de cristaux, à Clichy, près Paris. Excellence dans la fabrication des ouvrages de cristallerie.
- Mathieu ( Claude-Ferdinand ), ingénieur en chef des ateliers de l’usine du Creuzot. Invention des procédés de levage employés dans la construction du pont de Fribourg.
- Roman père, fabricant de limes, à Wesserling ( Haut-Rhin), membre de la Société d’encouragement. Excellence dans la fabrication des tissus imprimés.
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- EXPOSITION UNIVERSELLE.
- Sohattenmann, agriculteur, à Bouxwillers ( Bas-Rhin ). Grands services rendus à l’agriculture. Seydoux ( Auguste), fabricant de tissus, au Cateau ( Nord). Excellence dans l’industrie de la filature et du tissage de la laine.
- Grade de chevalier :
- MM.
- Armet de Lisle ( J. ), fabricant de produits chimiques, à Paris, membre de la Société d’encouragement. Supériorité dans la fabrication du sulfate de quinine et du bleu d’outremer.
- Barbezat, fondeur de métaux, à Paris. Supériorité dans la fabrication des fontes d’ornement.
- Bary-Mérian ( de ), fabricant de rubans, à Guebwiller ( Haut-Rhin ). Initiative du tissage des rubans à la mécanique en France.
- Barrés ( V. ), filateur de soie, à Saint-Julien ( Ardèche ). Supériorité dans la filature et le moulinage de la soie.
- Baudouin ( F. ), membre du conseil des prud’hommes de Paris, ancien manufacturier. Invention relative à la fabrication des filets de pêche.
- Bayard, photographe, à Paris. Inventions relatives à la photographie.
- Berger ( Pierre ), fabricant de verres, à Gotzembruck ( Moselle). Supériorité dans la fabrication des verres de montres.
- Blanchet aîné, fabricant de papiers, à Rives ( Isère ). Perfectionnement dans la fabrication des divers genres de papiers.
- Blanzy, fabricant de plumes de fer, à Boulogne (Pas-de-Calais). Introduction, en France, de l’industrie des plumes métalliques.
- Boigeol-Japy, filateur de cotons, à Giromagny ( Haut-Rhin ). Supériorité dans la filature et le tissage du coton.
- Bouchotte (Émile), meunier, à Metz (Moselle). Améliorations dans l’aménagement des moulins.
- Braquenié ( Alexandre), fabricant de tapis, à Aubusson ( Creuse). Supériorité dans la fabrication des tapisseries d’ameublement.
- Caquet-Vauzelles (Victor), fabricant de soieries, à Lyon. Supériorité dans la fabrication des tissus de soie façonnés.
- Carré, constructeur d’appareils de réfrigération, à Paris, membre de la Société d’encouragement. Invention relative à la production de la glace.
- Casse fils, fabricant de toiles de lin, à Lille. Supériorité dans la fabrication des tissus de lin damassés.
- Charrière fils (J. J.), membre de la Société d’encouragement, fabricant d’instruments de chirurgie , à Paris. Perfectionnements dans la fabrication de ces instruments.
- Chémery, agriculteur, à Noirmont ( Marne ). Supériorité dans la production des céréales.
- Chocqueel, fabricant de tapis, à Aubusson (Creuse), membre de la Société d’encouragement. Supériorité dans la fabrication des tapis et des tapisseries d’ameublement.
- Cizancourt ( de ), ingénieur au corps impérial des mines. Perfectionnement dans la métallurgie et l’exploitation des mines.
- Cordonnier (Louis ), fabricant, à Roubaix (Nord). Supériorité dans la fabrication des tissus de laine mélangée.
- Cormouls ( Ferdinand ), fabricant, à Mazamet ( Tarn ). Progrès considérable dans la fabrication des draps et des velours de laine.
- Cubain ( R. ), fabricant de cuivre ouvré, à Verneuil ( Eure ). Supériorité dans le tréfilage et le laminage de ce métal.
- Cumming ( J. ), constructeur d’instruments et de machines agricoles, à Orléans ( Loiret ). Perfectionnement des machines à battre les gerbes des céréales.
- Davin ( Frédéric }, peigneur et filateur de laines, à Paris. Progrès persévérants dans le peignage et la filature de la laine.
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- EXPOSITION UNIVERSELLE.
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- Delafontaine ( A. M. ), fabricant de bronzes d’art, à Paris. Supériorité dans la fabrication de ces produits.
- Derriey, membre de la Société d’encouragement, fondeur en caractères typographiques, à Paris. Grande supériorité dans la fabrication de ces produits.
- Desfossé (Jules), fabricant de papiers peints, à Paris, membre de la Société d’encouragement. Supériorité dans la fabrication des tableaux et décors en papiers peints.
- Devisme ( L. F. ), arquebusier, à Paris, membre de la Société d’encouragement. Inventions dans la fabrication des armes à feu.
- Dezobrÿ, libraire-éditeur, à Paris. Services rendus à l’instruction publique par la publication de livres destinés aux établissements d’éducation; travaux archéologiques estimés.
- Dognin ( Camille), fabricant de dentelles, à Lyon. Progrès dans la fabrication des tulles de soie et des dentelles de laine à la mécanique.
- Dreyfus, maître de forges à Ars-sur-Moselle. Création d’une nouvelle industrie métallurgique dans l’est de la France, supériorité dans la fabrication des fers étirés.
- Duboscq, constructeur d’instruments de physique, à Paris, membre de la Société d’encouragement. Inventions et perfectionnements dans la construction des appareils d’électricité et d’optique.
- Duché ( Jean-Baptiste ), fabricant de châles, à Paris. Perfectionnements dans la fabrication des châles dits cachemires français.
- Durand ( François ), constructeur de machines, à Paris, membre de la Société d’encouragement. Perfectionnements dans les métiers à tisser dits à la Jacquart.
- Durenne [ A. ), fondeur de métaux, à Paris, membre de la Société d’encouragement. Supériorité dans la fabrication des fontes d’ornement.
- Engelhardt ( F. ), directeur de l’usine de Niederbronn ( Bas-Rhin ). Progrès dans la fabrication des fontes moulées.
- Fanien père, fabricant de chaussures, à Lillers (Pas-de-Calais). Fondation d’une grande fabrique de chaussures destinées à l’exportation.
- Fannière (F. ), orfèvre, à Paris. Supériorité dans la ciselure sur métaux.
- Fey, fabricant de tissus de soie, à Tours ( Indre-et-Loire ). Supériorité dans la fabrication des étoffes d’ameublement.
- Fiévet ( Constant), agriculteur, à Masny ( Nord ). Progrès dans la culture de la betterave et du lin.
- Fontaine , constructeur de machines , à Chartres. Supériorité dans la construction des turbines hydrauliques.
- Fournier-Aubry, fabricant de dentelles , à Mirecourt ( Vosges ). Progrès dans la fabrication des dentelles et guipures et dans le choix des dessins.
- Froment, peintre de la manufacture impériale de Sèvres. Supériorité dans la peinture sur porcelaine tendre.
- Gantillon ( Denis ), moireur apprêteur, à Lyon. Services rendus à l’industrie des soieries par la supériorité des apprêts et du moirage.
- Gaupillat ( André ), membre de la Société d’encouragement, fabricant de capsules pour armes à feu, à Paris Perfectionnements dans la fabrication de ces produits.
- Gélis ( A. ), fabricant de produits chimiques, à Paris, membre de la Société d’encouragement. Découverte de procédés nouveaux pour la préparation industrielle de plusieurs produits importants.
- Gérentet ( Claudius ), fabricant de rubans, à Saint-Étienne ( Loire ). Supériorité dans la fabrication de ces produits.
- Gevelot (Jules), fabricant de capsules et de cartouches pour armes à feu, à Paris. Perfectionnements dans la fabrication de ces produits.
- Giffard, ingénieur civil, à Paris. Invention d’un appareil pour l’alimentation régulière des chaudières à vapeur.
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- EXPOSITION UNIVERSELLE.
- Gosse ( Auguste-François ), fabricant, à Bayeux ( Calvados ), membre de la Société d’encouragement. Création et perfectionnements successifs dans la fabrication des porcelaines.
- Guerre-Crossart père, ouvrier coutelier, à Nogent ( Haute-Marne ). Supériorité longtemps maintenue dans la fabrication des couteaux fermants.
- Hébert fils ( Émile-Frédéric ), fabricant, à Paris, membre de la Société d’encouragement. Perfectionnements dans la fabrication des châles dits cachemires français.
- Bennecart, fabricant, à Paris, membre de 1a. Société d’encouragement. Perfectionnements dans la fabrication des tissus de soie employés au blutage des farines.
- Huguenin ( Louis ), fabricant, à Mulhouse ( Haut-Rhin ). Supériorité dans la fabrication des tissus de coton imprimés pour ameublement.
- Imbert, administrateur directeur de la Société des houillères de Rive-de-Gier ( Loire). Perfectionnements dans l’exploitation des houillères.
- Kopp ( Émile ), chimiste, à Saverne ( Bas-Rhin). Invention relative à l’extraction de la matière colorante de la garance.
- Lagache (Julien), fabricant, à Roubaix ( Nord ). Supériorité dans la fabrication des tissus de laine pour gilets.
- Laurent (Auguste), fabricant d’appareils de sondage, à Paris. Perfectionnements dans l’industrie des sondages.
- Legrix, fabricant, à Elbeuf (Seine-Inférieure). Supériorité dans la fabrication des étoffes de laine dites draps nouveautés pour pantalons et gilets.
- Lequien père, directeur d’une école municipale de dessin, à Paris, membre de la Société d’encouragement. Services rendus à l’enseignement du dessin et du modelage pour les ouvriers.
- Lerolle, fabricant de bronzes d’art, à Paris. Supériorité dans la fabrication de ces produits.
- Luer (G. A. ), fabricant d’instruments de chirurgie, à Paris. Excellence dans la fabrication de ces instruments.
- Martin (Émile ), fabricant de pâtes alimentaires, à Paris. Invention d’un procédé d’extraction de la fécule de froment sans perte de gluten.
- Mathieu ( L. J. ), fabricant d’instruments de chirurgie, à Paris. Inventions et perfectionnements dans la fabrication de ces instruments.
- Merle (Henri), fabricant de produits chimiques, à Alais (Gard), membre de la Société d’encouragement. Exploitation des eaux mères des marais salants pour la production du sulfate de soude et du chlorure de potassium.
- Million ( Jean-Pierre), fabricant, à Lyon. Supériorité dans la production des tissus de soie unie.
- Montessuy , fabricant, à Lyon. Supériorité dans la fabrication des crêpes.
- Morin ( Paul ), directeur d’une fabrique d’aluminium, à Nanterre ( Seine). Initiative de la production industrielle de l’aluminium.
- Motte-Bossut, filateur, à Roubaix ( Nord). Supériorité dans la filature de cotons fins et mi-fins.
- Mourceau ( Charles ), fabricant, à Paris. Supériorité dans la fabrication des étoffes d’ameublement.
- Muller , dessinateur. Services éminents rendus aux fabriques de tissus et de papiers peints.
- Normand, fabricant de presses typographiques, à Paris, membre de la Société d’encouragement. Découverte d’un nouveau mode de transmission.
- Patoux ( Adolphe ), fabricant de verre, à Aniche (Nord). Supériorité dans la fabrication du verre à vitre.
- Peltereau (Placide ), tanneur, à Château-Renault ( Indre-et-Loire), membre de la Société d’encouragement. Supériorité dans l’industrie du tannage des cuirs.
- Picault ( Gustave-François ), coutelier, à Pans, membre de la Société d’encouragement. Inventions relatives à la coutellerie.
- Pihan ( père ), prote pour les langues orientales à l’imprimerie impériale, à Paris. Services rendus à la typographie des langues orientales en France.
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- NOTICES INDUSTRIELLES.
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- Poitevin ( A. ), photographe, à Paris. Invention des procédés lithophotographiques et de la photographie au charbon.
- Pougnet ( Maximilien ), directeur de la Société houillère de Carling ( Moselle ). Perfectionnements dans l’exploitation des mines.
- Prévost ( Florent ), aide-naturaliste au muséum d’histoire naturelle de Paris. Services rendus à l’agriculture par ses recherches sur l’alimentation des oiseaux.
- Renard (Francisque ), fabricant de produits tinctoriaux, à Lyon. Invention de la teinture au rouge d’aniline.
- Robert Faure (Charles), fabricant de dentelles, au Puy (Haute-Loire ). Progrès dans la fabrication des dentelles noires.
- Rouqués (A.), teinturier, à Clichy, près Paris. Perfectionnements dans l’industrie de la teinture.
- Roux ( Charles ), fabricant de savons, à Marseille. Supériorité dans la fabrication des savons dits de Marseille.
- Sebille ( Charles ), fabricant de tuyaux, à Nantes. Inventions relatives à la fabrication des tuyaux en plomb étamé et des tuyaux en poussière d’ardoise ou de coke.
- Servant ( Alexandre), fourreur, à Paris. Perfectionnements dans l’industrie de la fourrure.
- Steiner ( Charles ), teinturier, à Ribeauvillé ( Haut-Rhin ). Perfectionnements de la teinture au rouge d’Andrinople.
- Taurines ( J. M. H. A. ), constructeur d’appareils de précision, à Paris, membre de la Société d’encouragement. Inventions relatives aux dynamomètres et aux instruments de pesage.
- Thiébaut (Victor), fondeur de métaux, à Paris. Supériorité dans la fonte des bronzes d'art.
- Vauquelin (Félix), fabricant, à Elbeuf (Seine-Inférieure). Supériorité dans la fabrication des étoffes de laine dites draps nouveautés pour pantalons et gilets.
- Villeminot-Huart, fabricant, à Reims (Marne). Perfectionnements dans le tissage mécanique des étoffes de laine peignée.
- Vissière, constructeur de chronomètres, au Havre (Seine-Inférieure). Excellence dans la construction des instruments d’horlogerie.
- Wolff (Auguste ), facteur de pianos, à Paris, membre de la Société d’encouragement. Perfectionnement et excellence dans la fabrication des pianos.
- ADMINISTRATION DE LA COMMISSION IMPÉRIALE.
- Grade d’officier :
- MM.
- Du Sommerard, directeur du musée des Thermes et de l’hôtel de Cluny.
- Grade de chevalier :
- Donnât , chef du service du catalogue.
- Le docteur Lécorché , médecin de la commission impériale.
- Roguès ( Auguste ), chef du service du secrétariat.
- NOTICES INDUSTRIELLES
- EXTRAITES DES PUBLICATIONS FRANÇAISES ET ÉTRANGÈRES.
- Fermeture avec la paraffine pour les flacons qui contiennent des liqueurs alcalines caustiques. — On sait que les flacons bouchés à l’émeri, Tome X. — 62" année. 2e série. — Janvier 1863. 8
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- NOTICES INDUSTRIELLES.
- lorsqu’ils contiennent des liqueurs alcalines caustiques, contractent avec leur bouchon une adhérence progressivement croissante, et que la précaution de graisser les bouchons avec-de l’huile ou du suif n’empêche pas que l’on ne soit souvent obligé de sacrifier des flacons de valeur. L’usage d’un bouchon de liège est généralement rejeté avec raison, et il est à désirer que l’on trouve un moyen réellement convenable.
- Or la paraffine, n’étant ni saponifiée ni attaquée par les alcalis caustiques, peut être employée fort avantageusement à cet usage, parce qu’elle rend suffisamment onctueux les bouchons en verre. Les expériences qui ont été faites à ce sujet, depuis quelque temps, ont donné des résultats assez avantageux pour qu’il soit utile de publier ce fait. On peut même, en prenant de la paraffine de première qualité, composer entièrement, avec cette matière, des bouchons qui réussissent très-bien, quoiqu’ils présentent néanmoins l’inconvénient de se briser facilement. (Pharm. Central-halle, et Schweizerische polytechnische Zeitschrift. )
- Moyen de distinguer la falsification de la cire d’abeilles par la elre
- végétale. — M. Robineaud, dans le Journal de pharmacie d’Anvers, a proposé, pour reconnaître cette falsification, une méthode fondée sur la différence de solubilité de ces deux cires dans l’éther sulfurique rectifié. Il a donc fallu déterminer cetle solubilité des deux cires dans l’éther. Pour y parvenir, on a introduit, dans une cornue de verre, 1 partie de cire d’abeilles réduite en petits morceaux ; on a versé dessus 50 parties d’éther, et l’on a eu soin d’agiter de temps en temps. Lorsqu’on n’a plus aperçu aucun changement, après la désagrégation de tous les morceaux qui se trouvaient remplacés par un volumineux dépôt, on a versé tout le contenu de la cornue dans un filtre; on l’a soigneusement lavé avec de l’éther froid, on a retiré ensuite l’entonnoir du filtre, on a laissé pendant plusieurs heures l’éther s’évaporer à l’air libre, et l’on a pesé le résidu qui s’était trouvé insoluble dans cet agent. 11 s’élevait à 50 pour 100 de la cire essayée.
- La cire végétale, au contraire, n’a laissé que 5 pour 100 de résidu. Cette quantité, relativement si petite, peut être négligée sans inconvénient dans une analyse de ce genre ; au point de vue pratique, on peut donc mettre sur le compte de la cire d’abeilles toute la partie qui n’a pas été dissoute par l’éther et faire les calculs en conséquence.
- (.Zeitschrift für praklische Chemie et Dingler s polylechnisches Journal.)
- Emploi du goudron de bouille contre les insectes. — L’emploi du goudron de houille contre les insectes n’est pas nouveau, mais les expériences qui vont suivre ne sont peut-être pas dépourvues d’intérêt. On a mêlé de la terre de jardin avec environ 4 pour 100 de goudron de houille; puis on a étendu ce mélange sur un certain nombre de jeunes plantes, en les entourant d’une couche de 0m,02 d’épaisseur et de 0m,25 de rayon, et en laissant à elles-mêmes d’autres plantes semblables, dans la vue de faire une comparaison décisive : aucune des plantes protégées n’a été attaquée par les limaçons ni par les insectes, tandis que les autres en ont été dévorées. Une fourmilière considérable, habitée par des fourmis noires, ayant été cou-
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- verte du mélange, a été abandonnée en une nuit, tandis que tous les autres moyens employés précédemment pour la détruire avaient complètement échoué. (Lcmdwirth-schaftliches Centralblatt, et Dinglefs polytechnisches Journal. )
- Analyse des vins falsifiés par le sue fermenté des fruits. — On fait évaporer avec précaution 0l,280 à 0k,350 du vin que l’on soupçonne, et on lave le résidu avec de l’alcool à 75 pour 100, jusqu’à ce que ce réactif n’entraîne plus rien et coule tout à fait incolore. On verse sur la matière insoluble 0k,013 d’eau distillée, et, après avoir agité assez longtemps, on jette le tout dans un filtre préalablement mouillé, puis on ajoute quelques gouttes de chlorure de platine dans le liquide qui a traversé le papier et qui doit être bien clair. Si le vin contient du suc de fruits, on voit aussitôt se précipiter du chlorure jaune de platine et de potassium; dans le cas contraire, la liqueur reste claire, ou du moins le léger précipité qui se forme souvent se redissout bientôt spontanément. Le résidu que laisse l’évaporation du vin non falsifié ne contient, en effet, que très-peu de sels potassiques, qui sont entraînés par l’alcool, à l’exception du sulfate de potasse et de la crème de tartre, qui se dissolvent ensuite dans l’eau. Mais le sulfate de potasse est en trop petite quantité pour être précipité par le chlorure de platine qui, dans la solution de crème de tartre , ne produit non plus aucun précipité. Le suc de fruits, au contraire, ou le vin qui en renferme, donne un résidu qui, même après un lavage complet par l’alcool, retient encore une assez grande quantité de sels potassiques pour que le traitement subséquent par l’eau donne une solution susceptible d’être précipitée par le chlorure de platine. (Morawek’s pharmaceutisch-lechnischer Rathgeber, et Dingler’s polytechnisches Journal.)
- Poteaux télégraphiques en tubes de locomotives hors de service, par M. Meusinger.—Les poteaux télégraphiques en bois sont sujets à se pourrir promptement et durent à peine six ans. Les frais de leur remplacement sont élevés, et il en résulte une gêne temporaire dans le service. Lorsqu’ils commencent à s’altérer fortement, ils sont facilement cassés par les coups de vent et peuvent occasionner l’interruption des communications télégraphiques, ou même tomber sur la voie et y causer des accidents. Ces considérations ont décidé, dès 1857, la compagnie du chemin de fer centrai, en Suisse, à essayer sur un parcours de 14,400 mètres, entre Sissach et Olten, l’établissement de poteaux en fer, hauts de 2m,999, larges de 0m,048, d’une forme analogue à celle des rails, et pesant de 21 à 22 kilogr. Les isoloirs sont assujettis sur des supports rivés au corps de chaque poteau. La distance entre ces poteaux est proportionnée au rayon des courbes. Ils sont fixés avec du ciment dans des dés solides en pierre calcaire, non gelive, de 0m,718 de longueur et de 0m,347 de largeur et de hauteur. Le journal Eisenbahnzeitung de 1857 en donne la description complète.
- Mais il est plus simple et plus économique d’employer pour ces poteaux les vieux tubes en fer que l’on réforme des chaudières des locomotives. On commence par nettoyer avec soin l’extérieur de ces tuyaux qui ont de 0m,042 à 0m,048 de diamètre; et, après en avoir enlevé les incrustations, on les coupe à la longueur convenable (2m,700
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- à 2M,999) ; on les enduit de goudron par dehors, et on les pose dans les dés avec du ciment ou du soufre. On fixe dans le creux de l’extrémité supérieure du tube un support en fonte s’enfonçant dans le tube par un goujon de 0m,096 à 0m,120. Ce support, étant plein, présente à peu près la même résistance que le tube creux, et sa partie saillante, dont le diamètre est d’environ 0m,054, soutient l’isoloir. Si l’on devait placer plusieurs isoloirs pour porter autant de fils, on confectionnerait en fer forgé des supports de la force et de la forme convenables, et on les fixerait par des rivets. Ces poteaux, en tuyaux réformés, ont sur les autres l’avantage d’utiliser des objets qui n’ont plus qu’une valeur presque nulle et dont les frais d’installation ne dépassent guère ceux des poteaux en bois; de plus, ils sont aussi solides et aussi durables que les poteaux en fer neuf. Ils rendent aussi plus facile la réparation des conducteurs télégraphiques, car il suffit d’une fourche pour enlever du creux des poteaux les supports des isoloirs, que l’on replace sans peine après la réparation.
- Aux croisements de voie, on emploie des tuyaux creux en fonte ayant lm,794 à 2m,093 de hauteur, 0m,048 de diamètre intérieur, et des parois épaisses de 0m,006 : on les scelle avec du soufre ou du plomb dans des dés très-solides. Ces tuyaux sont munis de nervures en fonte de 0m,006 de saillie, renforcées près du pied. Us se terminent en haut par un support dont le goujon porte le même diamètre que l’intérieur du tuyau, et 0m,144 de longueur. Sur ce support on place un tube en fer de locomotive, et on l’assujettit par deux rivets à angle droit.
- Depuis l’année 1858, on emploie, comme poteaux de télégraphes, sur le chemin de fer de Weissenfels à Géra, des tuyaux en fer forgé, fixés sur des socles de lm,794 de hauteur, en pierre de grès. Ces poteaux ont fait un bon service. Or les dispositions proposées par l’auteur sont plus simples et plus économiques. (Zeitung des Ve-reins Deutscher Eisenbahn Verwaltungen et Dinglers polytechnisches Journal. )
- Sur le collage du papier, par Iff. Iiiesrfilng. — L’auteur, par des expériences pratiques exécutées en grand pendant six ans dans une papeterie d’Ecosse, a reconnu que, pour le collage du papier au moyen du savon de résine et de l’alun, il n’est nullement indifférent d’employer d’abord l’alun et ensuite le savon de résine, ou de n’appliquer ces deux matières qu’après les avoir mêlées. C’était la dernière de ces méthodes que l’on suivait précédemment dans la manufacture citée, mais les expériences de l’auteur ayant démontré de la manière la plus positive que l’on obtient un collage beaucoup meilleur en employant d’abord l’alun et le faisant suivre de la colle de résine, le fabricant s’est décidé à changer sa première manière d’opérer.
- Il paraît donc que, dans la fabrication du papier comme dans la teinture, il est avantageux de donner à l’alun le temps de pénétrer dans les pores de la matière, et de ne le décomposer qu’ensuite par l’addition de la solution de résine.
- Quant à la préparation du savon de résine, on emploie, dans cette fabrique, de la soude rendue caustique par l’ébullition avec un lait de chaux vive, et l’on s’en sert pour dissoudre la résine. ( Würtembergisches Gewerbeblatt, et Dingler’s polytechnisches Journal.)
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- SÉANCES DU CONSEIL D ADMINISTRATION.
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- SÉANCES DU CONSEIL D’ADMINISTRATION.
- PROCÈS-VERBAUX.
- Séance du 14 janvier 1863.
- M. À. Chevallier, membre du comité des arts chimiques, occupe le fauteuil.
- Correspondance. — Le Consul des États-Unis à Paris, rue de la Chaussée-d’Antin, 60, adresse la lettre suivante à M. le Président de la Société.
- « C’est avec le plus grand plaisir que je remplis les instructions que m’envoie M. le Commis-« saire du Département de l’agriculture des États-Unis, en vous transmettant le rapport annuel du « bureau des patentes pour l’année 1859 et la lettre qui l’accompagne.
- « Je profite de l’occasion que l’exécution de ces instructions me procure, pour vous assurer que « je serai toujours très-heureux de faciliter de mon mieux tout échange entre la France et les « États-Unis, tendant à avancer les intérêts de la science et les relations amicales qui relient les « deux pays.
- « Agréez, etc. »
- Cette lettre est parvenue, avec les documents qu’elle annonce, par les soins de M. Alexandre Waltemare, directeur-fondateur du système d’échange international scientifique, littéraire et agricole, rue de Clichy, 29.
- M. P. Flamm, manufacturier, à Phlin (Meurthe), dépose un exemplaire d’un ouvrage qu’il vient de publier sous le titre de : Le Verrier du xiXe siècle, avec prière qu’il soit l’objet d’un rapport. ( Renvoi au comité des arts chimiques. )
- M. Ginoul ( Augustin ), à Tarare ( Rhône ), envoie une notice sur les divers procédés qu’il a expérimentés pour rendre le cuir imperméable. (Renvoi au comité des arts économiques. )
- M. Fourbet, confiseur, rue Saint-Antoine, 162, sollicite, par l’intermédiaire de M. Armengaud aîné, ingénieur civil, l’examen de ses procédés de fabrication, sur grande échelle, des marrons glacés, procédés ayant pour but de réaliser une grande économie de temps et de main-d’œuvre. ( Renvoi au même comité. )
- M. A. J. Bomblin, fabricant d’échelles, rue de Chabrol, 9, soumet les perfectionnements qu’il a apportés à ses divers systèmes d’échelles, perfectionnements consistant en un échafaudage mobile. ( Renvoi au même comité. )
- MM. Lenief frères, serruriers-mécaniciens, à Argenîeuil, canton d’Ancy-le-Franc ( Yonne ), sollicitent l’examen de leur système breveté de fermeture pour boutiques avec volets en fer, système exploité par M. Laverdet, entrepreneur de serrurerie, à Paris, rue de Thorigny, 5. ( Renvoi au même comité. )
- M. Durant, propriétaire, à Blercourt (Meuse), appelle l’attention du Conseil sur un appareil propre à l’apiculture. ( Renvoi au comité d’agriculture. ]
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- SÉANCES DU CONSEIL D ADMINISTRATION.
- M. Tailbouis, rue des Bourdonnais, 30, prie le Conseil de vouloir bien examiner ses métiers à fabriquer la bonneterie, lesquels fonctionnent dans son établissement de Saint-Just-en-Chaussée (Yonne ). ( Renvoi au comité des arts mécaniques. ) M. Macé, constructeur-mécanicien, rue Saint-Sauveur, 20, présente les dessin et description d’un signal à lanterne fixe et mobile pour chemin de fer; ce signal se manœuvre au moyen d’un mécanisme spécial de son invention. (Renvoi au même comité. )
- M. L. Thirion, curé, à Aische-en-Refait, près Namur (Belgique), adresse une notice et des dessins sur une hélice flexible, destinée à remplacer les engrenages dans ies transformations de mouvement. (Renvoi au même comité. )
- M. Rabinet, ancien horloger, à Châlons-sur-Saône, dépose les dessin et description d’un mouvement perpétuel de transmission avec simplification de rouages, applicable aux pièces d’horlogerie. ( Renvoi au même comité. )
- M. Vaissard, rue Neuve-Pernetty, 36, a fait breveter une machine à balayer dont il sollicite l’examen. ( Renvoi au même comité réuni à celui des arts économiques. )
- M. Marino, menuisier-mécanicien, avenue de Saint-Ouen, 116, présente plusieurs machines et appareils, entre autres une machine hydraulique, une hélice pour bateaux, une table mécanique, etc. ( Renvoi aux mêmes comités. )
- MM. A. Michel et J. B. Picard, à Marseille, déposent une noie sur leur fabrication de papier à cigarettes entièrement composé de résidus de tabac, et sur les avantages que cette fabrication doit offrir surtout au point de vue de l’emploi des déchets. (Renvoi aux comités des arts chimiques et économiques. )
- M. Benjamin Dubois, professeur h l’institution impériale des Sourds-muets de Paris, présente un système d’encadrement pour les ardoises dont on se sert dans les écoles primaires et dans le commerce. ( Renvoi au comité des arts économiques. )
- M. Alex. Martin, de Provins, facteur d’orgues, ayant appris que le Conseil avait été invité à faire examiner le nouvel orgue de Saint-Sulpice dont les travaux viennent d’être terminés, s’empresse de revendiquer l’invention d’un système dont cet orgue est muni. ( Renvoi à la commission désignée pour faire cet examen. )
- Communications. — M. Victor de Luynés, membre du Conseil, appelle l’attention de la Société
- 1° Sur les perfectionnements apportés aux compteurs à gaz par M. Marçais, ingénieur, rue de Rivoli, 132. Par l’introduction d’organes nouveaux d’une grande simplicité et pouvant s’adapter à tous les appareils en usage, M. Marçais empêche, dans l’intérieur des compteurs, toute variation du niveau de l’eau, dont l’effet serait de fausser les indications de l’instrument.
- 2° Sur les appareils en verre soufflé construits par M. Alvergniat, rue Gît-le-Cœur, 4; ces appareils sont travaillés avec un soin et une perfection des plus remarquables. ( Renvoi au comité des arts économiques. )
- M. Ba zet, ancien interne des hôpitaux de Paris, quai des Célestins, 24, met sous les yeux du Conseil et explique la machine qu’il a imaginée pour travailler le verre qu’il emploie à la fabrication des appareils dits néogazogènes, sur lesquels un rapport a été
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- présenté par M. Herpin, au nom du comité des arts économiques (1). ( Renvoi aux comités des arts chimiques et économiques. )
- M. l’abbé Moigno, au nom de l’auteur, montre au Conseil et explique les sept grands tableaux géographiques, cosmographiques et cosmogoniques dressés avec grand soin par M. le chevallier Ignace Villa, de Florence. ( Renvoi au comité des arts économiques. )
- Nominations de membres de la Société. — 1° M. Lavollée, administrateur de la compagnie générale des omnibus de Paris;
- 2° M. Tourniaire, fabricant de produits chimiques, à Paris;
- 3° M. Larme, négociant, à Barcelonne;
- 4° M. Leclert, ingénieur des constructions navales, professeur à l’école impériale du génie maritime.
- Séance du 28 janvier 1863.
- M. Michelin, membre de la commission des fonds, occupe le fauteuil.
- Il propose, au nom de plusieurs membres du Conseil, que la Société s’inscrive sur la liste de souscription pour les ouvriers sans travail de l’industrie cotonnière. Cette proposition est adoptée et renvoyée à l’examen du Bureau et de la commission des fonds pour déterminer le chiffre de la somme à souscrire (voir plus haut, p. 3).
- Correspondance. — M. Stahl, mouleur du muséum d’histoire naturelle, rue Saint-Louis-en-l’Ile, 3, demande l’examen des perfectionnements qu’il a apportés à ses procédés de moulage, déjà appréciés par la Société (2) dans leur application aux pieds difformes. (Renvoi au comité des arts économiques. )
- M. Ernest Gervais, avocat à la cour impériale de Paris, fait hommage d’une brochure intitulée : De la juridiction commerciale en matière de transport. (Renvoi au comité de commerce. )
- A ce sujet, M.|J?awde, membre du Conseil, recommande d’une manière toute spéciale la brochure de M. Ernest Gervais; il l’a lue attentivement et pense, comme l’auteur, qu’il y aurait lieu d’examiner s’il ne conviendrait pas aujourd’hui de modifier les articles 631 et 632 du code de commerce et d’introduire, dans la composition des tribunaux de commerce, des éléments qui représentassent les grandes industries modernes, telles que les chemins de fer, les houillères, etc.
- M. Chiousse, rue du Faubourg-Saint-Honoré, 30, adresse la description d’un système de chaudière à vapeur fumivore, avec ampliation d’un rapport fait par M. Salicis, lieutenant de vaisseau, ancien élève de l’école polytechnique, qui a expérimenté l’appareil. (Renvoi au comité des arts mécaniques.)
- M. Delaurier, boulevard Mont-Parnasse, 125, présente une note sur un condenseur
- (1) Voir Bulletin de 1862, 2e série, t. IX, p. 599.
- (2) Voir Bulletin de 1861, 2e série, t. VIII, p. 267.
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- SÉANCES DU CONSEIL D’ADMINISTRATION.
- à air, sur un distributeur de chaleur, elc., pour machines à vapeur. (Renvoi au même comité.)
- M. Vautier fils, fondeur-fontainier, rue Vieille-du-Temple, 60, soumet à l’appréciation du Conseil un système de robinet desliné à amortir ce qu’on nomme le coup de bélier et à prévenir, par conséquent, la rupture des tuyaux de conduite des eaux. (Renvoi au même comité.)
- M. Réveil, agrégé à l’école de pharmacie, membre de la Société, rue de Sèvres, 149, prie la Société de vouloir bien examiner des échantillons d’une matière textile, extraite du jonc d’Espagne ou sparte, qui lui a été envoyée par M. Faw, négociant à Lodève. M. Réveil est parvenu à débarrasser cette matière des substances résineuses qui l’accompagnent et à en opérer le blanchiment; il se demande si elle ne pourrait pas être une ressource dans ce moment de crise de l’industrie cotonnière. (Renvoi aux comités des arts chimiques et économiques. )
- Rapports des comités. — Au nom du comité d’agriculture, M. Dailly donne lecture d’un rapport sur un mode de jonction de tuyaux pour les irrigations, présenté par M. Cabieu, ingénieur-géologue à Beaulieu (Corrèze).
- M. Cabieu s’est proposé d’établir des conduits d’eau économiques, en employant des tuyaux de drainage qu’il soude entre eux à l’aide d’un mastic formé de gutta-percha, de sable, de benzine et d’huile, pour lequel il a pris un brevet.
- M. Tresca, membre du Conseil, a bien voulu s’assurer de la ténacité et de l’imperméabilité du mastic de M. Cabieu en le soumettant à des expériences au Conservatoire des arts et métiers ; ces expériences ont été favorables.
- Le comité d’agriculture pense qu’il y a lieu de remercier M. Cabieu de sa communication et de lui demander de tenir la Société au courant des applications qui pourront en être faites.
- Communications. — M. Marmet, de Nevers, présente et explique au Conseil les lampes perfectionnées qu’il a fait construire pour brûler les huiles de schiste et de pétrole; il estime que ses modèles sont inversables, inexplosibles et inodores. (Renvoi au comité des arts économiques.)
- M. Gondolo, pâtissier, rue de la Banque, présente les dessins d’un four continu pour la cuisson, pouvant être alimenté avec toute espèce de combustibles. Ce four peut en même temps chauffer un générateur de vapeur, qui donne la force nécessaire pour faire mouvoir un pétrin mécanique. (Renvoi aux comités des arts mécaniques et économiques.)
- PARIS. — IMPRIMERIE DE Mme V» BOUCHARD-HÜZARD, RUE DE i/ÉPERON, 5. — 1863.
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- 62» ANNÉE. DEUXIÈME SÉRIE. TOME X. — FÉVRIER <863.
- BULLETIN
- DE
- LA SOCIÉTÉ D’ENCOURAGEMENT
- POUR L’INDUSTRIE NATIONALE.
- CONSEIL D’ADMINISTRATION.
- DÉCISION RELATIVE A LA NOMINATION DE MEMBRES ADJOINTS.
- Conformément à l’arrêté pris le 16 janvier 1855,
- M. Huzard entendu d’une part, dans la séance publique du 11 février 1863 pour le comité d’agriculture,
- Et M. Faure d’autre part, dans la séance du 25 du même mois pour le comité des arts mécaniques,
- Le Conseil, après délibération, a décidé que chacun de ces comités était autorisé à présenter une liste de candidats pour la nomination de trois membres adjoints au premier et de deux membres adjoints au second.
- ARTS ÉCONOMIQUES.
- Rapport fait par M. TIerpin, au nom du comité des arts économiques, sur divers appareils pour chauffer les instruments nécessaires a presser , lisser ou repasser a la main les tissus de toute espèce, par M. II. Ciiam-bon-Lacroisade , à Paris, rue du Faubourg-Saint-Denis, 186.
- %
- On fait usage, dans plusieurs industries telles que celles du tailleur, du Tome X. — 62* année. 2e série. — Février 1863, 9
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- ARTS ÉCONOMIQUES.
- chapelier, du repassage du linge, etc., de fers chauds, déformés et de grosseurs différentes, pour polir, lustrer, presser à la main les étoffes et les tissus de toute espèce.
- Le plus souvent, les fers sont exposés au contact du feu nu, soit dans un fourneau fixe ou mobile très-imparfait, soit simplement dans un réchaud ouvert alimenté par de la braise ou du charbon, et qui répand dans l’atelier des émanations insalubres et nuisibles à la santé des ouvriers.
- M. Chambon-Lacroisade a soumis à votre examen une série d’appareils portatifs, commodes, salubres et fort bien entendus, pour chauffer les fers à repasser de toutes sortes, et présentant un ensemble de dispositions ingénieuses et bien appropriées à leur destination : à l'usage des chapeliers, des tailleurs d’habits, des blanchisseuses de linge, des repasseuses et même des simples ménages.
- Ces appareils sont très-économiques et salubres; ils sont alimentés spécialement par le coke ; la fumée est conduite au dehors de l’atelier par un tuyau spécial.
- Ces mêmes appareils peuvent servir comme calorifères, et on peut y adapter aussi un vase culinaire, sans augmentation notable de dépense.
- Les fers n’y sont point exposés au contact direct du feu, et par conséquent leur poli ne peut point être altéré par cette cause ; à l’aide de dispositions ingénieuses, ces fers se présentent sous la main de l’ouvrier dans l’ordre du degré de leur température, c’est-à-dire de la durée de leur exposition dans le fourneau.
- En vingt minutes et avec une dépense très-minime de coke (10 à 30 centimes) par jour, on peut chauffer et entretenir convenablement chauds quatre fers à repasser et même davantage.
- En résumé, les appareils de M. Chambon-Lacroisade nous ont paru remplir convenablement le but que s’est proposé l’inventeur.
- J’ai, en conséquence, l’honneur de vous proposer, Messieurs, au nom du comité des arts économiques,
- 1° De remercier, M. Chambon-Lacroisade de sa communication ;
- 2° De publier le présent rapport dans le Bulletin, avec la figure et la description de l’un des appareils.
- Signé Herpin, rapporteur.
- Approuvé en séance, le % 1 mai 1862.
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- LÉGENDE DESCRIPTIVE DE LA PLANCHÉ 264 REPRÉSENTANT l’üN DES APPAREILS DE M. CHAMBON-LACROISADE.
- Fig. 1. Elévation de l’appareil.
- Fig. 2. Section verticale passant par l’axe.
- Fig. 3. Vue en dessus.
- Fig. 4. Vue de profil d’un fer à repasser.
- Fig. 5. Vue séparée de la grille.
- L’appareil, qui est tout en fonte, se compose principalement d’un foyer à double enveloppe en forme de prisme vertical. La grille est disposée au bas de l’enveloppe intérieure et les fers à repasser, dont le nombre est égal à celui des côtés du prisme , se placent dans l’espace compris entre les deux enveloppes. L’enveloppe intérieure est fermée à sa partie supérieure par un couvercle de forme spéciale, percé dans toute sa hauteur par la cheminée d’appel dont la base est venue de fonte avec lui. Enfin l’appareil repose, au moyen de trois pieds, sur un petit guéridon dont le plateau mobile permet de le faire tourner à volonté, et d’amener ainsi chaque fer à portée de la main qui doit s’en servir. Le modèle représenté ici est construit pour six fers de blanchisseuse.
- A, enveloppe intérieure constituant le foyer proprement dit; il est d’une seule pièce et porto intérieurement, à sa partie inférieure, un rebord muni de trois petits évidements et de trois encoches également espacés, les premiers servant à supporter la grille et les seconds à en permettre la sortie pour le nettoyage.
- B, petite grille à barreaux circulaires dont le détail est donné figure 5 ; le barreau extérieur porte trois petites pattes venues de fonte, qui soutiennent la grille en place en se logeant dans les évidements dont il vient d’être question.
- C, enveloppe extérieure dans laquelle le foyer, qu’on introduit par le haut, vient se placer concentriquement en reposant sur un rebord intérieur; elle est exhaussée sur trois pieds venus de fonte, et chacune de ses faces porte en haut une échancrure sur laquelle repose le fer à repasser.
- Les six côtés de chaque enveloppe prismatique se terminent inférieurement par des surfaces ogivales analogues à la tête des fers à repasser, disposition qui, en permettant d’enlever de la matière, diminué d’une quantité notable le poids des pièces.
- D, becs, au nombre de quatre, venus de fonte avec l’enveloppe extérieure, et servant à enlever l’appareil de dessus son guéridon.
- E, cheminée en fonte portant extérieurement un appendice cylindro-sphérique, qui sert de couvercle au foyer A; une nervure circulaire la maintient en place sur un rebord correspondant placé à l’ouverture supérieure de ce foyer. Dans l’appendice ou couvercle sont ménagées plusieurs cavités ou poches à échancrures, dans lesquelles on met chauffer des fers à gaufrer.
- F, oreillons venus de fonte avec la cheminée, et servant à la soulever lorsqu’on veut charger le foyer; celte manœuvre s’opère au moyen d’une petite fourche emmanchée d’un côté sur une poignée en bois, qui porte de l’autre un tisonnier.
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- G, tuyaux en tôle servant de prolongement à la cheminée E, sur laquelle ils s’emboîtent; le premier de ces tuyaux est fixé à demeure au moyen d’une vis H à tête saillante ( figure 1 ), qui sert à accrocher la cheminée lorsqu’on la soulève par ses oreillons.
- I, espèce d’anse composée de deux bras à nervures en croix, lesquels se réunissent en forme de lyre à une bague ou anneau supérieur servant de soutien à la partie en tôle de la cheminée qui passe au travers; cet anneau est muni, aux extrémités d’un même diamètre, de deux ancres venues de fonte, à l’une desquelles on accroche la cheminée par la vis saillante H. Les deux bras de la lyre se terminent, à leur partie inférieure, par des épaulements portant en dessous des boulons en fer qui servent, au moyen d’écrous, à les réunir à deux consoles venues de fonte avec l’enveloppe C et sortant du moule avec les deux trous nécessaires au passage de ces boulons; ceux-ci sont réunis aux épaulements de la lyre par empâtement dans le moule au moment de la coulée.
- K, plateau du guéridon, sur lequel l’appareil repose par ses trois pieds; il est évidé en forme de cuvette et porte en dessous une tige en fer rondin du commerce, noyée par moulage dans la fonte et servant d’axe de rotation au système.
- L, trépied entièrement venu de fonte, surmonté d’une colonne creuse dans laquelle tourne l’axe du plateau K.
- M, petite capsule en tôle placée dans la cuvette du plateau K sous la grille du foyer, et faisant fonction de cendrier; deux oreilles fixées de part et d’autre permettent de la retirer pour en vider les escarbilles et les cendres.
- N, fers à repasser se logeant dans l’espace compris entre les enveloppes A et C, qui peut en recevoir à volonté de sept dimensions différentes. Ils sont en fonte avec poignée en fer réunie au talon par une seule extrémité, encastrée dans le métal par l’opération même du moulage; cette poignée est formée d’un morceau de fer à T du commerce, dont une partie de la nervure a été enlevée d’un seul coup d’outil, comme on le voit fig. 4, et qui, dans une seule chaude, est courbé mécaniquement suivant la forme voulue.
- Pour se servir de l’appareil, on saisit la cheminée avec la fourche-tisonnier, et on l’accroche en haut de la lyre; on allume quelques-copeaux sur la grille, on charge du charbon ou'du coke en petits morceaux, et l’on remet la cheminée en place ; grâce au tirage énergique qui s’établit, le feu s’allume très-rapidement et l’enveloppe intérieure, ne tardant pas à rougir, communique sa chaleur aux fers.
- Tous les appareils sont construits de la même manière; leurs dimensions seules varient suivant l’usage auquel ils sont destinés. Quelques-uns d’entre eux sont munis d’un réservoir en tôle entourant la cheminée, et dans lequel de l’eau chauffée au moyen de la chaleur perdue est débitée par un petit robinet.
- En résumé, l’appareil se compose de sept pièces venues chacune d’un seul jet. Voici le poids de chacune de ces pièces, pour l’appareil de blanchisseuse que nous venons de décrire et qui porte le n° 3 du tarif :
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- 1° Foyer. .............................................
- 2° Grille............................................
- 3° Enveloppe du foyer..................................
- 4° Cheminée. ..........................................
- 5° Lyre................................................
- 6° Plateau-guéridon tournant...........................
- 7° Trépied du guéridon.................................
- Total du poids de l’appareil.........................
- Poids de six fers à repasser de la dimension de celui de la fig. 4.................................................
- Total général........................................
- 5k,230 0 ,220 4 ,335 1 ,960
- 1 ,550
- 2 ,520 2 ,320
- 18k, 135
- 7\215
- 25\350
- (M.)
- M. Chambon-Lacroisade a étudié tous les détails de son appareil avec le plus grand soin. Les formes qu’il a données à chacune des parties de ses modèles comportent la plus grande dépouille et dispensent ainsi, pour leur moulage; de toutes pièces battues et de noyaux volumineux ou difficiles à rapporter. Il en résulte que chaque partie, en sortant du sable, est complètement terminée et ne demande, pour ainsi dire, aucun travail d’atelier pour sa mise en œuvre. Quelque modeste que soit le problème que s’est posé l’auteur, on ne saurait donc méconnaître qu’il a fait preuve d’une intelligence très-remarquable en lui donnant une solution à la fois élégante et économique.
- Note de la commission du Bulletin.
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- EXPOSÉ DES PRINCIPES DE LA THÉORIE MÉCANIQUE DE LA CHALEUR ET DE SES APPLICATIONS PRINCIPALES, PAR M. CH. COMBES. ( Suite. ) (1)
- CHAPITRE II.
- Des gaz permanents.
- XI. Il résulte des expériences de M. Régnault qu’aucun gaz ne suit exactement, dans les limites de température et de densité où il a opéré, les lois de Mariolte et de Gay-Lussac. Néanmoins quelques gaz que l’on n’est point encore parvenu à liquéfier et en
- fl] Voir le chapitre I au Bulletin de janvier 1863, p. 12.
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- particulier l’air atmosphérique et ses (leux éléments oxygène et azote, l’hydrogène, l’oxyde de carbone et le deutoxyde d’azote s’en écartent extrêmement peu.
- La loi de Mariotte consiste en ceci que, lorsque le volume d’une masse de gaz augmente ou diminue, la température demeurant constante, la force élastique ou pression du gaz diminue ou augmente en raison inverse, de telle sorte que le produit pv reste invariable. Le tableau suivant, emprunté au mémoire de M. Régnault, fait voir dans quelle étendue l’air atmosphérique sec s’écarte de la loi de Mariotte. Les expériences ont été faites à la température de 9\
- Volume en centimètres cubes. Force élastique en millimètres Produit.
- de mercure.
- v p p\v
- 1914,90. ...... 776,49........................ 148747
- 759,89........................ 1954,96........................ 148555
- 260,88. ...... 5670,82........................ 147940
- Le produit pv diminue un peu tà mesure que le volume v diminue et que la pression p augmente; mais la diminution est extrêmement petite. Si l’on calcule, d’après la loi de Mariotte, en partant du volume d,914ccub\90 et de la force élastique 776mill‘,49, la pression qui doit correspondre au volume 260c cub ,88, on trouve 5,701mi11,76 au lieu de 5,670mill-,82, différence 50milK,94. Le résultat calculé ne s’écarte du résultat observé 54
- que de ----- de celui-ci, pour une compression qui a réduit le volume à moins de
- lUUUU
- 1
- ~—9 du volume primitif.
- 7, o
- Four l’hydrogène, les expériences de M. Régnault faites à la température de 4°,22 et consignées dans le premier volume de ses recherches permettent de dresser le tableau suivant : '
- Volume. Force élastique. Produit,
- v p p Xv
- 1939,17....................... 3992,10...................... 7741361
- 969,86...................... 7999,09...................... 7757997
- 563,34..................... 13832,05...................... 7792147
- 389,95..................... 20110,99...................... 7842281
- On voit que pour l’hydrogène le produit pv va en croissant, à mesure que le volume diminue et que la pression augmente. C’est l’inverse de ce qui a lieu pour l’air atmosphérique et tous les autres gaz.
- Ces dernières expériences ne sont point comparables aux expériences sur l’air atmosphérique rapportées plus haut, parce que les pressions sont beaucoup plus considérables. Pour avoir une idée de l’étendue dans laquelle le gaz hydrogène s’écarte de la loi de Mariotte, on peut comparer les deux premières lignes du tableau. En partant du
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- 7 i
- volume v~ 1,939,17 et de la force élastique p = 3,992”ia,10, la loi de Mariotte donne pour la force élastique correspondante au volume moitié moindre 969,86, 7,981mU1-,94 au lieu de 7,999,09, résultat observé. La différence 17millyl5 n’est que de
- 21
- 10000
- de celui-ci.
- Le gaz acide carbonique s’écarte beaucoup plus de la loi de Mariotte, comme le montre le tableau suivant, extrait du second volume des expériences de M. Régnault.
- Volume. ' Force élastique. Produit.
- v p 7>XU
- 1914,90......................... 774,03........................ 148219
- 759,89........................ 1930,86........................ 146724
- 622,78........................ 2346,43........................ 146132
- 260,88........................ 5449,66........................ 142171
- La loi de Mariotte donnerait, en partant des résultats consignés dans la première ligne du tableau, pour la force élastique correspondante an volume 260,88, 5,681mill-,50 au lieu de 5,449,66, résultat observé. La différence s’élève à 231mi" ,84; elle repré-
- sente plus des —— du résultat observé. 1000
- Voici le tableau donné par M Régnault des expériences qu’il a faites j la tempéra
- ture de 7°,7 sur divers gaz : P P' L pv
- P p'v'
- Air atmosphérique. . . . . . 702mil\78 1457,61 2,074 1,00215
- Deutoxyde d’azote. . . . . .720 ,08 1416,33 1,967 1,00285
- Oxyde de carbone. . . ... 703 ,18 1457,28 2,072 1,00293
- Hydrogène protocarboné. . . . 706 ,53 1383,73 1,958 1,00634
- Protoxyde d’azote. . . . . . 703 ,10 1448,63 2,060 1,00651
- Acide carbonique. . . . . . 774 ,03 1550,63 2,003 1,00722
- Gaz acide chlorhydrique. . . . 708 ,93 1460,03 2,059 1,00925
- — acide sullhydrique. . . . . 722 ,53 1409,93 1,951 1,01083
- Gaz ammoniac . . . 703 ,53 1435,33 2,040 1,01881
- Gaz acide sulfureux. . . . . . 697 ,83 1341,58 1,922 1,02088
- Cyanogène . . . 703 ,48 1428,58 2,031 1,02353
- Hydrogène . . . 3992 ,10 7999,09 2,004 0,99785
- La dernière ligne du tableau précédent est calculée d’après les expériences dont les résultats sont consignés dans les deux premières lignes du tableau des expériences sur la compressibilité de l’hydrogène, que j’ai empruntées au premier volume de M. Régnault. L’azote et l’oxygène s’écartent de la loi de Mariotte sensiblement comme l’air atmosphérique sec.
- En définitive, l’écart est extrêmement faible pour tous les gaz que l’on n’est point encore parvenu à liquéfier, à l’exception toutefois de l’hydrogène protocarboné. M. Régnault soupçonne que cette exception unique tient à la présence de quelque substance étrangère. Les rapports précédents changent d’ailleurs notablement avec la température.
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- XII. La loi de Gay-Lussac consiste en ce que tous les gaz soumis à une pression invariable et d’ailleurs quelconque se dilateraient uniformément, à mesure que la température s’élève. L’accroissement de volume serait, pour chaque degré du thermomètre centigrade, égal à la fraction 0,00575 du volume qu’occuperait le gaz à 0°, sous la même pression.
- II résulte des expériences de MM. Rudberg et Régnault que le coefficient de dilatation 0,00575 donné par les expériences de Gay-Lussac est trop élevé. Les expériences de M. Régnault montrent 1° que l’air atmosphérique, sous une pression constante voisine de la pression barométrique ordinaire, se dilate entre 0° et 100° du thermomètre centigrade, de la fraction 0,567 du volume à 0°, ce qui donne pour chaque degré du thermomètre, en supposant la dilatation uniforme, une dilatation égale seulement à
- 1 1
- 0,00567 zn —, soit du volume à 0°, au lieu de 0,00575 ; 2° que le coefficient de
- dilatation de l’air atmosphérique augmente sensiblement avec la pression ; 5° que le coefficient de dilatation n’est pas le même pour tous les gaz.
- Voici le tableau des accroissements de volume que prennent divers gaz soumis à une pression constante, voisine de la pression barométrique ordinaire (760 millim. de mercure), lorsqu’ils sont échauffés de 0 à 100° :
- Hydrogène........................ 0,3661
- Air atmosphérique................ 0,367
- Oxyde de carbone................. 0,3669
- Acide carbonique................. 0,3710
- Protoxyde d’azote................ 0,3719
- Acide sulfureux.................. 0,3903
- Cyanogène........................ 0,3877
- Pour tous les gaz, excepté l’hydrogène, le coefficient de dilatation augmente avec la pression et la densité. M. Régnault a trouvé pour la dilatation de 0 à 100°, sous pression constante :
- Pour l’air atmosphérique, sous la pression constante,
- de 760 millim. de mercure.................. 0,36706
- de 2525 id. 0,36944
- de 2620 id. 0,36964
- Pour l’hydrogène sous la pression
- de 760 millim. de mercure............. 0,36613
- de 2545 id. ..... 0,36616
- La différence ne dépasse pas les erreurs possibles, et on peut admettre que l’hydrogène entre 0 et 100°, sous la pression de 760 et sous celle de 2,545 millim. de mercure, se dilate de la même fraction de son volume primitif.
- Pour l’acide carbonique, entre 0 et 100°, la dilatation est, sous la pression constante,
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- de 760 millim.............. 0,37099
- de 2520 id. . . . . . . 0,38455
- Pour l’acide sulfureux, sous la pression
- de 760 millim.............. 0,3902
- de 980 id. ... . . . 0,398
- En résumé, pour les gaz que l’on n’est point parvenu à liquéfier, le coefficient de dilatation, sans être rigoureusement constant, varie assez peu d’un gaz à un autre, et ne subit aussi pour un même gaz que des variations peu considérables avec la densité. Ainsi, pour l’air atmosphérique, le coefficient de dilatation entre 0 et 100° serait, d’après les expériences, de 0,36482 pour une pression variable de 109milI-,72 à 149milL,52 de mercure et s’élèverait à 0,37091 pour une pression variable de o,655mill-,56 à 4,992mill-,09. La densité a varié, dans ces expériences, dans le rapport de 1 à 33,3 et le coefficient de dilatation dans le rapport de 365 à 371 seulement. M. Régnault conclut de l’ensemble de ses expériences que la constance du coefficient de dilatation est une loi limite qui s’appliquerait aux gaz dans un état de dilatation extrême, et qui s’écarte d’autant plus de la réalité que leurs particules sont plus rapprochées.
- XIII. Il résulte des dernières expériences de M. Régnault que la chaleur spécifique sous pression constante de l’air, de l’hydrogène, de l’oxyde de carbone et généralement des autres gaz permanents que l’on n’est point encore parvenu à liquéfier, est un nombre constant pour chaque gaz, indépendant de la température et de la pression. Ainsi, en faisant circuler dans le serpentin du calorimètre de l’air atmosphérique, avec une assez grande lenteur pour que la pression du gaz, qui s’écoulait librement dans l’atmosphère, n’éprouvât qu’une diminution très-peu sensible depuis son entrée jusqu’à sa sortie, M. Régnault a trouvé pour la chaleur spécifique de l’air en poids, c’est-à-dire pour la quantité de chaleur dépensée pour élever d’un degré la température d’un kilogramme d’air, qui se dilate sous la pression constante de l’atmosphère, la chaleur spécifique de l’eau étant prise pour unité.
- Entre — 30° et + 10°. . . 0,23771
- Entre ... 0 et -f- 100°. . . 0,23741
- Entre ... 0 et 200°. . . 0,23751
- La moyenne de ces nombres, dont les différences tombent dans les limites des erreurs d’observation, est 0,23754, et l’on doit admettre que cette chaleur spécifique est constante entre — 30° et -j- 200°.
- En opérant au moyen d’un même appareil et suivant la même méthode sur de l’air atmosphérique, traversant le calorimètre sous une pression de 3 mètres de mercure, près de 4 atmosphères, et sur de l’air qui le traversait sous une pression très-voisine de l’atmosphère, M. Régnault a trouvé, pour la chaleur spécifique, des valeurs presque identiques. Dans plusieurs autres séries d’expériences dans lesquelles la pression constante sous laquelle l’air traversait le calorimètre a varié de 1 à 12atm-,4, les chaleurs spécifiques ont varié entre deux limites extrêmes, qui sont entre elles dans le rapport des nombres Tome X. — 62e année. 2e série. — Février 1863. 10
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- H009 et 11308 ; ces variations ont été, en outre, irrégulières et sans aucune relation appréciable avec la pression. En conséquence, M. Régnault conclut que la chaleur spécifique de l’air en poids, sous pression constante, est indépendante de la température et de la densité; la valeur moyenne qui résulte de toutes ses expériences est 0,25754.
- La chaleur spécifique de l’air, sous pression constante, en poids, étant invariable, il en résulte que la même chaleur spécifique en volume, c’est-à-dire la quantité de chaleur nécessaire pour élever d’un degré la température de l’unité de volume d’air qui se dilaterait sous une pression constante, mesure de sa propre force élastique, est proportionnelle à la densité.
- Hydrogène. — La chaleur spécifique de l’hydrogène traversant le calorimètre sous une pression égale à celle de l’atmosphère a été trouvée égale à 5,4090 en poids, celle de l’eau étant prise pour unité, en opérant entre 0 et 200°. En opérant entre — 50° et -j-8°, M. Régnault a trouvé 5,5996, nombre qui ne diffère pas sensiblement du premier.
- Opérant ensuite sous des pressions qui ont varié de 1 à 9 atmosphères, la chaleur spécifique de l’hydrogène a été trouvée la meme, sauf des variations irrégulières et très-petites que l’on ne peut attribuer qu’aux erreurs d’observation.
- La chaleur spécifique de l’hydrogène en poids, sous pression constante, est donc un nombre constant, quelles que soient la température et la pression ; ce nombre est 5,4090.
- La densité de l’hydrogène est 0,0692, celle de l’air atmosphérique sec étant prise pour unité. Il suit de là que, si la chaleur spécifique de l’air en volume est représentée par 0,2575, celle de l’hydrogène en volume le sera par le produit 5,4090X9,0692 rr 0,2559; la chaleur spécifique de l’hydrogène en volume, sous pression constante, est donc sensiblement égale à celle de l’air atmosphérique.
- Oxyde de carbone. — La chaleur spécifique de l’oxyde de carbone en poids, sous pression constante, entre 0° et 200°, a été trouvée par M. Régnault égale à 0,245, celle de l’eau étant prise pour unité. La densité de l’oxyde de carbone étant de 0,9675 par rapport à celle de l’air, on trouve que, si la chaleur spécifique de l’air en volume est représentée par 0,2575, celle de l’oxyde de carbone en volume le sera par le produit 0,245 X 0,9675 = 0,257. La chaleur spécifique de l’oxyde de carbone en volume est donc la même que celle de l’air.
- Tandis que la chaleur spécifique de l’air, de l’hydrogène et de l’oxyde de carbone est un nombre constant, indépendant de la température et de la densité, Il en est tout autrement de la chaleur spécifique des gaz que l’on est parvenu à liquéfier. Ainsi M. Régnault a trouvé pour la chaleur spécifique, en poids, du gaz acide carbonique, sous pression constante,
- Entre — 30° et -f- 10°. . . 0,Î8427
- Entre + 10° et -f- 100». . . 0,20246
- Entre -f- 10° et + 210°. . . 0,21692
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- La chaleur spécifique de l’acide carbonique augmente donc rapidement avec, la température.
- Dans d’autres expériences faites entre les températures de -j- 30 et -|- 490°, M. Régnault n’a pu constater aucune variation dans la chaleur spécifique de l’acide carbonique, quoiqu’il ait fait varier la pression de 1 à 9 atmosphères; il n’a point expérimenté à de basses températures, où l’influence de la densité eût été sans doute sensible.
- XIV. En résumé, les gaz que l’on n’est point parvenu à liquéfier, en les soumettant aux pressions les plus fortes et aux températures les plus basses que nous puissions pro -duire, s’ils ne suivent pas rigoureusement, dans leurs changements de volume, les lois de Mariotte et de Gay-Lussac, s’en écartent du moins tellement peu, entre les limites de températures et de pressions accessibles à nos expériences, que nous pouvons admettre, sans erreur sensible, qu’ils sont soumis à ces lois qui seront caractéristiques des gaz permanents, dont l’air atmosphérique est le type. On peut admettre pour coefficient uniforme de dilatation, sous pression constante, pour un degré du thermomètre
- centigrade, la fraction
- 1
- 273
- . Cela posé, si nous désignons par v0 le volume occupé par
- un kilogramme d’un gaz permanent à la température de la glace fondante et sous une pression p0 ; par v' le volume occupé par la meme quantité de gaz, à la même température de 0° et sous une pression quelconque p, nous aurons, d’après la loi de Mariotte,
- v> — Povo
- P '
- Si maintenant nous supposons que l’on porte la température du gaz de 0° à /°, la pression p demeurant invariable, le volume v' augmentera, d’après la loi de Gay-Lussac, dev X cl désignant le coefficient de dilatation, et si nous désignons ce volume par v, nous aurons : *
- V == V (1+etï),
- et en remplaçant vr par sa valeur :
- d’où
- c __ ;?o”o (i -+-**) p
- pv
- 1 -i~ stt
- PoV
- équation qui, en divisant ses deux membres par - , prend la forme :
- CC
- pp _ m
- i i
- - -ht —
- CL CL
- Nous remplacerons , pour simplifier - par la lettre a, et nous écrirons :
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- a étant un nombre qui est le même pour tous les gaz permanents et à peu près égal à 273.
- D’ailleurs, pour chaque gaz, sera un nombre constant que nous désignerons
- CL
- par R. Voici comment on déterminera ce nombre. Prenons pour exemple l’air atmosphérique. Le poids d’un mètre cube d’air sec, à la température de la glace fondante et sous la pression de 760 millimètres de mercure, équivalente à 40,333 kilogr. sur un mètre carré superficiel, est, d’après les expériences de M. Régnault, de dlil-,2932.
- Le volume v0 d’un kilogramme d’air à 0° est donc égal à
- lm.c. .
- La pression j>0,
- correspondante à ce poids, est 10,333 kilogr. en prenant le mètre carré pour unité de surface, comme nous avons pris le mètre cube pour unité de volume. Nous avons donc, pour l’air atmosphérique,
- p _ Po«o _ 10333 X 1
- a ~~ 1,2932 X 273
- 29,27.
- Pour un autre gaz permanent, dont tt0 représenterait le poids du mètre cube, à 0° et sous la pression de 760 millim. de mercure ou 10,335 kilogr. par mètre carré, nous aurions :
- t» _ Po% __ 10333 X 1 a X 273 ’
- c’est-à-dire que le nombre R est inversement proportionnel au poids spécifique du gaz. Donc, pour avoir le nombre R convenable pour un gaz donné, il suffira de diviser le nombre 29,27 qui convient à l’air atmosphérique par le nombre qui exprime la densité du gaz considéré, celle de l’air étant prise pour unité. Ainsi, pour l’hydrogène, on aura :
- p _ Povo _ 29,27 a ~ 0,0692
- = 422,98.
- La relation entre la température, le volume et la pression, pour les gaz permanents, est, en définitive, exprimée par l’équation :
- que nous écrirons ainsi
- pv
- Cl -}— t
- R,
- pv = R ( a 4- t ),
- (1)
- dans laquelle a est un nombre constant pour tous les gaz et R un nombre constant pour chaque gaz et variant d’un gaz à un autre en raison inverse de sa densité.
- Le nombre a étant égal à 273, si l’on suppose dans l’équation (I) t = — 273°, on a a -}-f =: o et par conséquent pv — o. Donc p = o, quel que soit le volume v.
- C’est en raison de cela que l’on considère le 0 absolu de température comme étant situé à 273° au-dessous du 0 de l’échelle du thermomètre centigrade, et qu’on appelle
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- températures absolues les températures comptées à partir de ce point, lesquelles sont exprimées par a + U t étant la température en degrés centigrades.
- XV. De l’équation (I) on obtient par la différentiation :
- pdv -h vdp = Rdt,
- les valeurs des dérivées partielles
- FW?, „) = (!)* F'. 0)= O
- dt'
- sont, en conséquence,
- /di\___ v /at\
- \dï>) ~ ÏT; \ih)
- dt'
- R ’
- De ces dernières équations, en différentiant la première par rapport à la variable v et la seconde par rapport à la variable p, on tire :
- $"p.v (p,v) =
- d2t
- dpdv
- R*
- L’équation générale (I) du § V du chapitre I ( Bulletin de janvier, page 22), devient donc, pour les gaz permanents,
- («-«,) X -g-= A,
- d’où
- c — ct ~ AR. ( Ii)
- Nous savons que la chaleur spécifique c, sous pression constante, est un nombre constant pour chaque gaz ; il en est de même du nombre R. A, l’équivalent calorifique du travail mécanique, est un nombre invariable. Il résulte donc de l’équation (II) que cit c’est-à-dire la chaleur spécifique, sous volume constant, est, de même que c, un nombre constant pour chaque gaz, La valeur de ct, qu’il est extrêmement difficile de déterminer par l’expérience directe et que l’on a cherché à obtenir par des méthodes détournées, est fournie par l’équation (II), quand on y connaît les valeurs de c et de R, qui résultent d’expériences précises, et celle de l’équivalent mécanique de la chaleur. Pour l’air atmosphérique, l’on a
- c =
- En prenant A = ^ , on trouve ct = c — AR
- = 0,2375, R = 29,27.
- 9Q 97
- rz 0,2375 — = 0,1685.
- Le nombre R variant d’un gaz à un autre en raison inverse de la densité et l’expérience ayant démontré que les chaleurs spécifiques cen poids des gaz permanents, sous pression constante, sont sensiblement en raison inverse des densités, il s’ensuit qu’il en sera de même des chaleurs spécifiques en poids ct, sous volume constant.
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- c •
- Il suit de là que le rapport — des deux chaleurs spécifiques est sensiblement le
- ct
- même pour tous les gaz. Pour Pair atmosphérique, l’on a, d’après les valeurs précé-
- c 0,2375 .
- dentes de c et de ct, pour la valeur constante de ce rapport — = Q
- valeur identique avec celle que l’on déduit de la comparaison entre la vitesse observée de la propagation du son dans l’air et la vitesse théorique calculée par les formules de Laplace et de Poisson.
- XVI. L’équation (III) du § X, chap. I, nous donnera la fonction générale <p (l) ; en y remplaçant, par leurs valeurs relatives aux gaz permanents, les dérivés
- /dt\ /d(\ dit
- \df)y W/ et dpdv9
- nous avons :
- dpdv R
- En remplaçant pv par sa valeur R (a 4- t)f il vient :
- $ (t) — Qi -f- t• ( III )
- La fonction générale <j>(/) n’est donc autre chose que la température du thermomètre centigrade augmentée de 275°, ou encore la température du corps comptée à partir du zéro absolu. Cette fonction, je le rappelle, est la même pour tous les corps.
- XVII. Si, dans l’équation (6) du § IX, chap. I, nous remplaçons X par
- ^ (<§D “ c‘ X ^ et Y -f- Ap par c = «X|-. ce qui donne
- V
- Y ~ c X ^ — Ap, cette équation devient :
- dU = c, X + — A pdv = -h ( c — AR) pdv Jj.
- De l’équation c — ct = AR on lire : c — AR = c,. L’équation précédente se réduit donc à :
- d\] ~ ~ ( vdp -+- pdv ). ( IV )
- £
- -j"- étant un nombre constant, le second membre de l’équation précédente est la
- C
- différentielle exacte du produit X pu- L’intégration donne, par conséquent, pour la chaleur interne d’un gaz permanent,
- D = X P« + C.
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- Remplaçant, dans l’équation précédente, le produit pv par R (a -f- t), elle devient:
- U = Cj ( a, -f- t ) -j- C.
- Ainsi la chaleur interne d’un gaz permanent, sous l’unité de poids, ne dépend que de la température et croît proportionnellement à cette température. Appelant U0 la chaleur interne du gaz à la température de la glace fondante, nous avons, pour déterminer la constante C, l’équation :
- U0 = ct X a -+• C ,
- donc :
- U-U 0 = ctX«. (IV')
- c, X t n’est autre chose que la quantité de chaleur qu’il faudrait communiquer à un kilogramme de gaz à la température de 0°, quelles que fussent d’ailleurs sa force élastique et sa densité, pour élever de 1° la température de ce gaz, son volume demeurant absolument invariable. L’équation (IV') exprime que l’accroissement de la chaleur interne du gaz, en passant de 0° à t°, reste toujours le même, quelques variations qu’aient subies dans ce passage sa force élastique et son volume, que si le volume du gaz était demeuré tout à fait invariable.
- La substitution respective à X et Y -j- Àp, dans l’équation du § IX du chap. I, de v p
- ct X n et c Xh 5 nous donne :
- XV IV
- dQ — [ ctvdp -h cpdv ], ( V )
- équation dont le second membre n’est plus une différentielle exacte des variables indépendantes p et v, et qui ne peut, par conséquent, être intégrée que lorsqu’une relation donnée entre p et v permet d’éliminer une de ces variables.
- Voici les exemples les plus usuels de relations de ce genre :
- 1° Si l’on suppose que le volume demeure constant pendant réchauffement du gaz, on a dv = o et l’équation (V) se réduit à :
- dQ = x ctvdp.
- Mais vdp peut être ici exprimé en fonction de la température t du gaz, car
- 1
- l’équation différentielle dt = — ( vdp + pdv ), qui caractérise les gaz permanents, se
- 1
- réduit, dans l’hypothèse que dv = O h dt = — vdp. On a donc simplement :
- dQ = ctdt,
- Ce qui n’est autre chose que la traduction, en langage algébrique, de la définition même de la chaleur spécifique sous volume constant. L’intégration, à partir de t ~ O, donne pour l’expression de la chaleur à communiquer au gaz pour l’échauffer de l°,
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- sous volume constant,
- Q = c,X«.
- La chaleur dépensée est donc, dans ce cas, égale à l’accroissement même de la chaleur interne du gaz, et l’on aurait pu arriver immédiatement à cette conclusion, uisque réchauffement d’un gaz , sous volume constant, ne donne lieu à aucun développement de travail mécanique extérieur.
- 2° Si l’on suppose que la pression demeure invariable, le volume seul changeant avec la température, l’équation (Y), dans laquelle il faut faire dp — O, se réduit à :
- dQ = TT X cPdv-
- 1
- Mais de l’équation dt = — (vdp + pdv ), on tire, en y faisant dp = O,
- di = jfcXPdv:
- donc, dans le cas que nous considérons :
- dQ — cdt ;
- ce qui n’est encore que la traduction, en langage algébrique, de la définition de la chaleur spécifique sous pression constante.
- L’intégration, à partir de t =. O, donne :
- Q = c X t.
- D’après l’équation (IY), l’accroissement de la chaleur interne du gaz, en passant de o à t°, est, dans tous les cas, égal à ctXt. Donc, lorsque l’on chauffe un kilogramme de gaz permanent de o à t° sous pression constante, la quantité de chaleur dépensée excède l’accroissement de la chaleur interne de [c— ct) X't. Cette dernière quantité de chaleur qui a disparu est donc l’équivalent calorifique du travail mécanique externe, dû à la dilatation du gaz. Ce dernier travail est, en désignant par le volume du gaz à o°, par v le volume qu’il a pris à 1° et par p la pression constante sous laquelle la dilatation s’est opérée, exprimé par p (v — v0) ; on doit donc avoir :
- ( c — ) t = Ap ( v — v0 ), (a)
- A désignant, comme toujours, l’équivalent calorifique du travail. Or, en vertu de l’équation générale caractéristique des gaz permanents, nous avons :
- entre p, v et t la relation...........pv = R (a -f-1),
- entre jp, v0 et la température o la relation pv0 = Ra,
- donc
- pv —pv0~p{v — v0)=z lu,
- quels que soient v0 et v. Substituant cette valeur dans l’équation (a), elle devient :
- ( c — cl ) t = ARt.
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- 81
- En divisant les deux nombres par t, nous retombons sur l’équation déjà connue
- c — ct — Alt.
- 5° Si l’on suppose que la température demeure constante, pendant que le gaz augmente on diminue le volume, la pression suit la loi de Mariotte et le produit demeure constant :
- En conséquence, la différentielle de ce produit est nulle, et l’on a
- pdv + vdp = 0,
- 1
- résultat qu’on pourrait aussi déduire de l’équation dt= — ( vdp -t-pdv ), en y faisant dt — 0.
- L’équation (IV) du § XVII, quand on y fait pdv -f- vdp ~ O, se rédutyà dU = O, ce qui nous montre que la chaleur interne du gaz ne subit aucune variation. C’est ce que nous apprenait déjà l’équation ( IV') U — U0= ct XL qui montre que, pour une même température l, la chaleur interne est la même, quelle que soit la densité du gaz.
- Puisque la chaleur interne du gaz ne subit aucune variation, la chaleur reçue ou émise au dehors par le gaz, pendant le changement de volume, est l’équivalent calorifique du travail mécanique développé ou subi par le gaz. Or l’équation (V), lorsque l’on y introduit la condition vdp -j- pdv = o, ou vdp = —pdv, devient :
- 1
- dQ = -g- (c — ct) pdv.
- De l’équation pv — R ( a -f-t ), on tire d’ailleurs p = ^ valeur qui, substituée
- dans l’équation précédente, donne :
- dQ — ( c — ci ) {a + l)
- Intégrant depuis un volume donné v0 du gaz jusqu’au volume u, il vient, pour la quantité de chaleur nécessaire pour entretenir constante la température t pendant la dilatation ,
- Q = (c-c1) (o + OL.A „ (m)
- Q est positif ou négatif, c’est-à-dire que le gaz reçoit ou émet de la chaleur, suivant que v est plus grand ou plus petit que v0, c’est-à-dire suivant qu’fr s’est dilaté ou contracté. En désignant par F le travail mécanique externe résultant de la dilatation ou exigé par la compression, nous devons avoir, d’après ce qui a été dit plus haut :
- ( c — ct ) ( a + t ) L . ~ = AF. (n)
- vo
- En remplaçant, dans cette équation, c—ct par sa valeur AR et se rappelant que R (a+J) =pv—p0v0, oùp etp0 sont les forces élastiques du gaz respectivement Tome X. — 62e année. 2® série. — Février 1863. I l
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- correspondantes aux volumes v et v0) nous retombons, après avoir divisé les deux membres par A, sur l’équation connue :
- F = pav0 L. —, ou bien F = pv L. —.
- * t>0
- Les équations (m) et (n), en y remplaçant simplement c — ct par AB, et divisant les deux membres de la seconde par A, prennent la forme :
- Q = AR(a + t)L.-?-,
- F— R(a + ()L.-.
- vo
- V
- D’où l’on voit que, pour une même valeur du rapport — et pour un même gaz, la
- vo
- chaleur dépensée ou recouvrée et le travail mécanique correspondant sont proportionnels à la température absolue sous laquelle le changement de volume se produit, et complètement indépendants des valeurs absolues des volumes et des pressions à l’origine et à la fin. Ainsi, que l’on prenne un kilogramme d’air sous un volume quelconque à la température de 100° par exemple, et que l’on double ce volume, la chaleur à dépenser pour entretenir la température de 100 degrés constante pendant la dilatation et le travail mécanique obtenu seront toujours les mêmes. Si l’on se rappelle que le nombre R varie d’un gaz à l’autre en raison inverse de la densité, on remarquera que, pour une même température et un même rapport entre le volume initial et final, la chaleur à dépenser et le travail mécanique seront en raison inverse des densités. Mais si, au lieu d’opérer sur des poids égaux, on opérait sur des volumes égaux de différents gaz, les poids étant alors en raison directe des densités, la chaleur
- dépensée et le travail mécanique pour un même rapport - et une même température
- vo
- seraient indépendants de la nature du gaz employé.
- 4° Supposons maintenant qu’un gaz change de volume, sans addition ni perte de chaleur. Cette condition s’exprimera en posant dQ — 0 dans l’équation (V), qui devient alors :
- ou simplement,
- R
- ( ctvdp + cpdv ) = 0,
- ctvdp + cpdv — 0.
- Il suffit, pour intégrer celle-ci, de diviser ses deux membres par le produit p\v. Elle devient alors :
- dp
- dv
- + c — = 0.
- En effectuant l’intégration, il vient
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- cx L. —
- -Po
- + ch . — — Ot
- où p0, v0 sont la pression et le volume initiais, p, v la pression et le volume finals. On tire de là :
- et enfin
- c
- JL = [lai c\
- Po v J
- Ainsi, quand un gaz change de volume sans addition ni soustraction de chaleur,
- £
- sa force élastique varie en raison inverse de la puissance - du volume. C’est le résultat
- ci
- auquel Laplace et Poisson étaient déjà arrivés, en partant des données admises dans l’ancienne théorie, à savoir : que la quantité de chaleur ajoutée ou soustraite vient, dans tous les cas, en augmentation ou en diminution de la chaleur interne d’un corps. Le changement de volume du gaz, sans addition ni perte de chaleur, produit ou
- exige un travail mécanique externe dont l’expression est l’intégrale / V pdv, en sup-
- posant, bien entendu , que le milieu ambiant réagit sur le gaz avec une force constamment égale à sa propre force élastique pendant la variation de volume. Aucune quantité de chaleur n’étant ici, par hypothèse, ni reçue, ni émise, c’est la chaleur interne du gaz elle-même qui diminue ou augmente d’une quantité équivalente au travail mécanique obtenu ou exercé. Aussi la dilatation du gaz est-elle toujours accompagnée d’un abaissement et sa compression d’une élévation de la température. Or nous savons que l’accroissement positif ou négatif de la chaleur interne d’un gaz, lorsqu’il passe d’une température t0 à une température différente tv est toujours exprimé par ct (t, — /(>)• Donc, si nous désignons par F ie travail mécanique obtenu ou dépensé pour un changement de volume d’un gaz sans addition ni émission de chaleur, nous aurons, dans tous les cas, en désignant par tQ la température initiale et ft la température finale du gaz,
- Cj ( t0 L ) = AF.
- F est donc déterminé, dès que l’on connaît les températures t0 et tt, ou même simplement l’écart existant entre elles.
- XVIII. L’intégration directe de l’expression / V pdv, dans laquelle on introduit la re-
- J v0
- c
- _ v Cl
- lation p = ! — 1 , conduit au même résultat sous une forme différente. Remplaçons,
- Po l v J
- C
- pour abréger, le rapport — que nous savons être un nombre constant pour chaque
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- gaz, par la lettre k, et écrivons,
- P _V ji , p0%
- — — -V, d ou p — pQ vk r vk
- Cette valeur substituée à p dans l’intégrale f*pdv, celle-ci devient, en faisant sortir les termes constants p0v0k de dessous le signe
- fl P* = p„v0> f*. = f&j [ ^3- - jk]
- riW’oO-ÿ^-)'
- 1 , Vk 1 — V0k “1
- jfzrjP°vo vk-1 vk—i —j
- Telle est la valeur du travail F donnée par l’intégration.
- Mais
- donc,
- Pq»q = R ( a + t0) . k—1 — JL — 1 — î__£!
- c* ct
- 1 CjR ( a -h 10 )
- 7----7 Povo = ~
- k— 1rü ü c — c.
- En ayant égard à la relation c — ct = AR, on a simplement :
- 1 ct{a -h t0)
- T^ï P°V° ~ .......À •
- V *
- Le rapport -—y peut aussi être transformé comme il suit : On a, ainsi que nous l’avons vu, l’équation
- pvk = pQv0k =p0vQ X vQk-' ; remplaçantp0v0 par sa valeur R (a + t0 ), il vient :
- pvk = R ( a +10 ) v0k~l ; d’un autre côté, on a la relation générale,
- pv = R ( a -+- tt ).
- Divisant la première équation par la seconde, il vient :
- vk-i —-------— « v k-i
- d’où l’on tire
- et
- « + 0 ’
- ___ ft -h fj
- a + if
- k— 1
- 1 —
- 0+^1 t0 —
- o> H- t0 a + #0
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- Remplaçant maintenant dans l’expression du travail mécanique produit
- F ~
- YZirï P°v° *-----ll ~r Par ^es va^urs trouvées ci-dessus, nous avons
- i—i
- F
- Ci ( a ~t~ to) \yt0 - *1 _ C1
- X
- a + #0
- r„-x ('»-*>)’
- expression identique avec celle que nous avons trouvée, en égalant le produit ÀF à la diminution c, (t0 — tt) de la chaleur interne du gaz.
- XIX. Considérons maintenant un gaz dans une évolution complète et renversable entre deux sources indéfinies de chaleur l’une à la température t0, l’autre à la température ti que nous supposons plus petite que t0. Soit un kilogramme de gaz à la température t0, occupant un volume v0 ; soit p0 la force élastique qui est déterminée, lorsque l’on connaît t0et v0:
- 1° Le gaz se dilate d’abord du volume v0 à un volume quelconque vt, en recevant de la source supérieure la chaleur nécessaire pour entretenir sa température constamment égale à t0, et en exerçant une pression variable et décroissante égale à sa force élastique sur la paroi qui réagit sur lui avec une force égale.
- Le travail mécanique produit par la dilatation du gaz sera :
- Fj — R { a 4-10 ) L . —i.
- V0
- La chaleur puisée dans la source supérieure, pour maintenir la température constante, sera :
- 0, = AR(a + <0)L.^l;
- v0
- elle est convertie tout entière en travail mécanique.
- 2° Le gaz se dilate sans addition ni perte de chaleur, jusqu’à ce que sa température se soit abaissée de t0k tx. Pendant ce temps, il exerce sur la paroi mobile de l’enveloppe une pression et éprouve, de la part de cette enveloppe, une réaction constamment égale à sa force élastique décroissante.
- Le travail mécanique produit par cette dilatation est :
- F'= -£(*•-<«)•
- La chaleur interne du gaz a éprouvé une diminution
- 4 = Ci ( *0 — h )•
- Cette chaleur, qui a disparu, est équivalente au travail mécanique produit. Lorsque la température du gaz est devenue égale à tv son volume est devenu égal à i>2; v2est
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- ARTS MÉCANIQUES.
- déterminé par l’équation :
- /-*Xa ~i~ r> d’où
- a +
- 5° Le gaz est mis en relation avec la source indéfinie de chaleur à la température constante tv Il est comprimé par une force mécanique extérieure, jusqu’à ce que son volume soit réduit de v2 à v3, v3 étant à v2 comme le volume primitif v0 est au
- volume vt, de sorte que l’on a : - = -°. Pendant ce temps la chaleur développée par
- V2 Vt
- le travail mécanique externe qui comprime le gaz s’écoule dans la source à la température ti et le gaz est maintenu constamment à cette température.
- Le travail mécanique dépensé pour comprimer le gaz est :
- («+(,) L . £- = R («+(,) L.4-!-.
- v3
- La chaleur versée dans la source inférieure est l’équivalent de la totalité de ce travail mécanique, puisque, la température du gaz demeurant invariable, il en est de même de sa chaleur interne. Cette quantité de chaleur étant représentée par Q2, on a :
- Q2 = AR ( a + t, ) L . % vo
- 4° Le gaz est comprimé sans addition ni soustraction de chaleur, jusqu’à ce que sa température se soit élevée de tt à la température primitive t0. Son volume sera en même temps redevenu égal au volume primitif v0 ; car, en désignant le volume réduit par i\, ori a la relation :
- mais on a
- t,\k-I
- —, d’où v
- X — ,
- V,
- et comme
- =
- d —{— t Ci, -f- X
- , + W-1
- 0 Va -j- ttJ
- Donc, enfin, vA=v0. Le gaz est ainsi revenu complètement à son état primitif dans la quatrième partie de son évolution; le travail mécanique dépensé est :
- La chaleur équivalente à ce travail est
- ? 1 — Ct ( *0 ^1 ) »
- elle s’est ajoutée tout entière à la chaleur interne du gaz.
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- ARTS MÉCANIQUES.
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- En résumé, considérant l’évolution complète,
- Le travail mécanique produit par l’expansion du gaz d’abord à température constante, pendant qu’il est en communication avec la source supérieure de chaleur, ensuite à température décroissante, pendant qu’il est isolé de toute source de chaleur, est :
- Fj -f- F' =R(a + t0)L.^-+ ^-(f0 — tt).
- Le travail mécanique dépensé pour la compression du gaz d’abord à la température constante tu pendant qu’il communique avec la source de chaleur inférieure, ensuite à température croissante, pendant qu’il est isolé, est :
- Fa + F"=R(a + t,)L.^-4-
- La différence égale au travail mécanique définitivement obtenu est donc :
- *K-*i) L.X
- o
- La chaleur puisée à la source supérieure, pendant la première partie de l’expansion, est :
- Q = AR {a + g L . X
- va
- La chaleur versée dans la source inférieure, pendant la première partie de la compression, est :
- Q, — AR (a 4- <,) L .--L.
- La différence ou la chaleur disparue Q — Qj — AR (tQ — tx ) L .
- est l’équivalent calorifique du travail mécanique définitivement produit. Le rap-
- port
- Q
- Qi
- des quantités de chaleur puisées à la source supérieure et versées dans la source
- inférieure est :-----
- 4~ ti
- Le rapport du travail définitivement obtenu à la chaleur Q puisée dans la source supérieure est :
- — *0 A 0/ 4~
- Le rapport du meme travail à la chaleur Qt transmise à la source inférieure est :
- f *o______
- A a 4- </
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- ARTS MÉCANIQUES.
- XX. Nous citerons, comme exemple de machine à gaz satisfaisant très-bien aux conditions d’économie de chaleur indiquées par la théorie, la machine de M. Franchot, qui a figuré en modèle à l’Exposition universelle de 1855, à Paris, mais que son auteur n’est pas parvenu à exécuter en grand.
- La machine de M. Franchot se compose essentiellement de deux cylindres de même longueur, et dont les diamètres peuvent être égaux ou inégaux; nous les supposerons égaux. Ces cylindres ont leurs axes parallèles et sont entretenus constamment, le premier à la température T et le second à une température moindre t. Ils sont mis directement en communication, à leurs extrémités supérieures et inférieures (nous supposons leurs axes verticaux), par des conduits fermés dans lesquels sont placés des paquets de toiles métalliques. Dans chacun des cylindres se meut un piston. Les tiges de ces pistons agissent, au moyen de bielles, sur les manivelles d’un même arbre porteur d’un volant. Les rayons des manivelles comprennent entre eux un angle droit, et les bielles sont disposées de façon que, dans la marche de la machine, la manivelle à laquelle est relié le piston du cylindre chaud soit toujours en avance de 90 degrés, dans le mouvement de rotation de l’arbre, sur la manivelle à laquelle est relié le piston du cylindre froid. Ainsi, en négligeant l’influence de l’obliquité des bielles, lorsque le piston du cylindre chaud est à l’extrémité supérieure de sa course, le piston du cylindre froid est au milieu de sa course ascendante; quand le piston du cylindre chaud arrive au milieu de sa course descendante, le piston du cylindre froid est à sa position la plus élevée; tandis que le piston du cylindre chaud parcourt la seconde moitié de sa course descendante, le piston du cylindre froid parcourt la première moitié de sa course descendante, etc.
- Concevons que les deux cylindres et les conduits de communication qui existent entre eux aient été remplis, dans l’origine, d’air à une pression p et à la température t que devra conserver le cylindre froid. Soient S la section droite de chaque cylindre ou l’aire superficielle de chaque piston; 2L la longueur commune de la course des pistons, égale au double du rayon commun L des deux manivelles; l la longueur développée de chacun des conduits qui mettent les cylindres en communication par leurs extrémités supérieures et inférieures, réduite à la section libre S des cylindres ; en d’autres termes, soit le produit / X S la capacité libre et occupée par l’air de chacun des conduits où sont placés les paquets de toiles métalliques, y compris les espaces des deux cylindres dits nuisibles, c’est-à-dire où les pistons ne pénètrent pas. Le volume total de l’air contenu dans les cylindres et les conduits, à l’origine, sous la pression p et à la température t, sera exprimé par 2 ( 2L + Z )S. On suppose, en outre, cet air séparé par les pistons en deux parties égales en poids, situées l’une au-dessus, l’autre au-dessous des pistons.
- Cela posé, pour mettre la machine en train, on chauffera l’un des cylindres jusqu’à une température fixe T, l’autre étant maintenu à la température moindre t; les communications entre les extrémités des deux cylindres restant toujours libres, la pression, en négligeant l’influence du mouvementée l’air et des résistances dont ce mouvement est la cause, sera constamment la même sur les faces supérieures et aussi la même sur
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- les faces inférieures des deux pistons. Si donc, à l’origine, le piston du cylindre que l’on a chauffé est au milieu de sa course par exemple, celui du cylindre maintenu froid étant au point le plus élevé de la sienne, il est évident que les deux pistons commenceront tous deux à descendre, mais le second d’un mouvement beaucoup plus lent que le premier et que celui-ci imprimera à l’arbre des manivelles un mouvement de rotation dans lequel sa manivelle précédera de 90° celle de l’autre piston, et ce mouvement de rotation continuera à avoir lieu dans le même sens. Les deux masses d’air séparées par les pistons passeront d’un cylindre à l’autre alternativement. Dans le passage du cylindre chauffé au cylindre maintenu froid, l’air déposera l’excès de sa chaleur interne sur les toiles métalliques placées dans la conduite qu’il parcourt, et, à son tour, l’air venant du cylindre froid au cylindre chaud reprendra, en passant sur ces mêmes toiles, la chaleur qui y était déposée et comme emmagasinée. Les points de contact de l’air et des toiles étant très-multipliés, et les conduites à leurs extrémités étant maintenues aux mêmes températures respectives que les cylindres auxquels elles aboutissent, la température des toiles ira en décroissant d’une extrémité à l’autre de la conduite depuis T jusqu’à t, et l’air qui en remplira les interstices aura sensiblement la température de la tranche dans laquelle il se trouve actuellement.
- En désignant par n la surface des interstices remplis d’air, dans une section de la conduite, par a la longueur développée de la conduite mesurée suivant son axe, et par dh l’épaisseur infiniment petite de la tranche contiguë à la section n, cette tranche contiendra un volume d’air adh, à une certaine température ô, intermédiaire entre T et t, et d’autant plus voisine de l’une ou de l’autre, que la tranche considérée sera plus voisine du cylindre chaud ou du cylindre froid.
- Désignons par a l’angle compris, à un moment déterminé, entre le rayon de la manivelle du piston du cylindre chaud et le plan vertical, cet angle a étant compté à partir de la position qu’occupe ce rayon, quand la manivelle est au point culminant de la circonférence qu’elle décrit dans le sens de la rotation effective de l’arbre des manivelles, et pouvant varier de 0 à 360°. La manivelle du piston froid est en arrière de 90° sur celle du piston chaud et forme avec le plan vertical un angle a' égal à a — 90°, négatif, par conséquent, lorsque a est plus petit que 90°. La distance du piston du cylindre chaud à la position qu’il occupe, quand il est à la partie supérieure de sa course, sera, abstraction faite de l’iiifluènce de l’obliquité des bielles, L (1 — eosi a) ; la distance du pislon du cylindre froid au plan qui limite supérieurement son excursion sera L ( 1 — cos uf ) =X ( 1 — siri a). Soit vt le volume qu’occupe, au moment considéré, la totalité de l’air qui est au-dessus des pistons, on aura* en négligeant le volume occupé, par les tiges des pistons : < ’ i
- — SL ( 1 — sin a ) -f- SL ( 1 — cos a ) -f- S / et, en réduisant, -
- t'j = S j^2L + l — L ( sin.a 4-iCOs a ) J. (1)
- Appelant le volume qu’occupe au même instant l’air qui est en dessous des^pis-To'me X.. — 62e année. 2e série. — Février 1863. 12
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- tons, dans l’un et dans l’autre cylindre et dans la conduite qui les met en communication, on aura de même :
- v2 — S 4- l H- L ( sin a 4- cos a ) J. (2)
- Soient P la force élastique commune à toute la masse d’air du volume a,; P' la force élastique commune à toute la masse d’air qui occupe le volume v2; P et P' dépendent des températures T, t et de l’angle « et se déterminent comme il suit :
- L’air dont la totalité forme le volume occupait primitivement, par hypothèse, à la température t et sous la pression p, un volume égal à S ( 2L -f- l ). Le volume actuel se compose de trois volumes partiels distincts, savoir : celui qui est dans le cylindre chaud à la température T et qui est égal à SL ( 1 — cos a ), celui qui est dans le cylindre froid à la température t et qui est égal à SL ( 1 — sin* ), celui qui est dans les interstices des toiles métalliques de la conduite à une température variable d’un point à l’autre de cette conduite, décroissante par degrés continus depuis T jusqu’à f, à mesure qu’on s’écarte du cylindre chaud pour se rapprocher du cylindre froid. La totalité de l’air est d’ailleurs à la pression commune P qu’il s’agit de calculer. Ramenons tous ces volumes partiels à la température et à la pression initiales t et p.
- Le volume SL ( 1 — cos a ) qui est à la pression inconnue P et à la température T deviendrait, en passant à la température t et à 1a pression p,
- SL ( 1 — cos a
- X
- 1 4-U 1-t- «TT *
- S désignant le coefficient de dilatation de l’air.
- Le volume SL (1 — sin a ), à la pression inconnue P et à la température t, deviendrait, en passant à la pression p, sans variation de température : ,
- SL ( 1 — sin a ) X — •
- P
- Quant à l’air contenu dans les interstices des toiles métalliques de la conduite , une tranche dont le volume est hLa, à la pression P et à la température 6, deviendrait, en passant à la pression p et à la température t,
- n dx X — X
- p
- 1 -f- o t
- rrrr
- et la totalité de l’air qui remplit Ces interstices prendrait le volume exprimé par l’intégrale définie
- 1 + U
- i -t- J'â
- dh,
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- qui, en faisant sortir du signe de l’intégration les facteurs invariables, devient :
- — (14-H V
- dh
- ï+7?
- à, est la longueur totale développée de la conduite, n est une fonction de a qui dépend de la forme de la conduite ; la température ô décroît depuis T jusqu’à f, quand a varie depuis 0 jusqu’à a. Nous pouvons supposer la section n constante. Nous admettrons que la température 6 décroît uniformément de T jusqu’à t, à mesure qu’on se
- rapproche du cylindre froid ; ô est alors exprimé par T — (T — t) —. M.v j
- dh
- r+Jô
- devient alors :
- a
- f
- dx
- o 1 +^T—cT(T—t) —
- dh
- + {TT) — cf(T — t) h
- r.QA, log.
- 1 4- cf T _ 1 -h cft’
- mais n ax est le volume total de l’air contenu dans la conduite, que nous avons dé-1 _i_ rT t' ( t_t )
- signé par SL -- n H—^--------------j—1, et si cf ( T — t) est une.fraction assez petite
- 1 4* o t 1 4~ f t
- jvt___t)
- pour que l’on puisse négliger le carré et les puissances supérieures de —:—4 dans le
- cf t
- développement du logarithme hyperbolique de
- 1 + cfT 1 4- cf t
- , on a :
- i ^ 4- cfT
- "''.‘«g-r+7ï=-Six
- J ( T — t)
- 1 -h S't ’
- et enfin pour le volume de l’air contenu dans la conduite, ramené à la pression p et à la température t :
- At
- }(i+JoJr«44=}xsixJ(T->).
- On a donc, pour déterminer l’inconnue P, l’équation :
- [SL (1—cos *) +SL(1—sin*) f S/Xcf(T-*)] = (2L+Ï)S,
- d’où
- P = P X
- 2L4-l
- \ _i_ X't
- L(1—cos«) | +J,T +L (t—sin ct)4-/<f (T—t)
- ©u, en multipliant le numérateur et le dénominateur par 1 + cfT,
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- P =PX
- (2L+/) (l+JT
- L(l—cos a) (l+ft)+L(i— sin *) (1+JT)+lS (T—t) (1+«TT)*
- On aura de même, pour déterminer la valeur de P', force élastique de l’air qui occupe le volume t>2 sous les pistons :
- d’où
- P'
- j [ SL (l+cos et) +SL(l+sin *)+SU (T—/)] = (2L+J)S,
- p,=f>v ____________________________(2L+Q (1+<TT)______________________
- L(l-f-cos et) ( 1—I—«Tt)-4-L(l-+-sin et) (l-f-cfl )+/«f (T—t) (l+J'ï)
- Prenons un exemple qui rendra plus facile à saisir les conséquences des formules précédentes. Nous supposerons que chacun des pistons a 2 mètres de course, ce qui revient à poser L = 4m; que le cylindre froid est maintenu à la température de 0° et le cylindre chaud à 200° : T = 200; t — 0; enfin que le volume des interstices occupés par Pair dans chacune des conduites qui mettent les cylindres en communication
- 1
- par leurs extrémités est égal à ^ du volume engendré par l’excursion d’un des pistons,
- O
- ce qui revient à poser
- 1S = ^ 2LS, ou l L et, comme L = lm, l — 0“,25.
- Les calculs numériques étant effectués, en prenant par le coefficient ci la fraction
- 1
- 273’
- nous trouvons :
- = ( 2,25 — sin et — cos et ) S, î>2 m ( 2,25 H- sin et -h cos et ) S,
- + v2 = 4,50 S.
- _ 3,89835
- ~ 3,04992569 — cos et — 1,7326 sin et
- __ _____________3,89835______________
- 3,04992569 + cos et + 1,7326 sin et
- (t)
- (P)
- X P, m
- X v- (*)
- Voyons d’abord entre quelles limites varie le volume vt et quelles sont ses valeurs maxima et minima. Il suffit, pour cela, d’égaler à 0 la dérivée de vt par rapport à n. Or l’équation (I) nous donne :
- d'o
- —A = (sin et — cos et)S, et cette dérivée est nulle lorsque sin et zz: cos et,
- «et
- c’est-à-dire lorsque l’angle et est égal à 45° ou à 225°.
- Pour et = 45°, on a = (2,25 — \/2)S zr 0,8358S, valeur minimum,
- Pour et = 225°, on a », = (2,25 4- \/2)S = 3,6642S, valeur maximum. Cherchons de même les valeurs maximum et minimum de P. Il résulte manifestement de l’équation (2) que ces valeurs correspondent respectivement aux valeurs maximum et minimum de la quantité cos a -f- 1,7526 sin a qui se trouve, avec le signe —, au
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- dénominateur de l’expression de P. Or, en égalant à 0 la dérivée de cos*+i ,7326 sin on a :
- 1,7326 cos ü — sin et — 0,
- d’où tang et = 1,7326.
- Le plus petit angle dont la tangente soit égale à 1,7326 est de 60° 0' 30", dont le sinus = 0,8661 et le cosinus =0,4999, et ces valeurs portées dans l’équation (2) nous donnent :
- P rr 3,7148/) valeur maximum de P.
- Le second angle, dont la tangente est encore égale à 1,7326, est
- 60° 0' 30" + 180° =r 240° 0' 30", •
- dont les sinus et cosinus sont respectivement — 0,8661, — 0,4999, valeurs qui, portées dans l’équation (2), nous donnent :
- P — 0,7718p valeur minimum de P.
- Les valeurs maximum de Vj et de P correspondent évidemment aux valeurs minimum de v2 et de P', et réciproquement; on voit donc que la différence P — P' atteint ses valeurs maximum et minimum en même temps que P.
- Le travail moteur développé par l’air contenu dans l’appareil, durant une révolution complète de l’arbre des manivelles sur lesquelles agissent les deux pistons, est évidemment
- exprimé par la somme des deux intégrales J'Pdvt -f
- des volumes vt -j- est invariable, on a
- P'«ft>, = J\V — V)ivlr
- intégrale qui doit être étendue à toutes les valeurs que prend le volume vt, tandis que l’angle «t varie de 0 à 360°. ' '
- On peut aussi, en remplaçant dvt par sa valeur S (sin « — cos «) da. qu’on obtient par la différentiation de l’équation (1), exprimer le travail moteur par l’intégrale définie
- 2 TT
- J (P — P' ) S ( sin a — cos«t)cfse. o
- Ici la quantité sous le signe de l’intégration (P — P') S (sin « — cos n ) n’est autre chose que la somme des moments des forces qui agissent tangentiellement aux circonférences décrites par les deux manivelles dans le sens de la rotation. Cette dernière expression fait voir que cette somme de moments est nulle :
- 1° Lorsque sin «. — cos «t, c’est-à-dire quand l’angle « passe par les valeurs 43e et 223° ;
- dvt et
- /
- P'dv2. Or, comme la somme
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- 2° Lorsque P=P'. Or, pour que P=P', il faut, d'après les équations (2) et (2'), que l’on ait :
- cos « -+-1,7326 sin «, = 0, d’où l’on tire cot a, — — 1,7326.
- Or nous avons vu que P et P — P' atteignent leurs valeurs maximum et minimum pour des angles dont la tangente est égale à 1,7326, et qui sont eux-mêmes égaux à 60° (P 30" et 240° 0' 30". Les angles pour lesquels la cotangente est égale et de signe contraire a la tangente des angles précédents sont égaux à ces derniers augmentés d’un droit ou de 90°; ainsi l’on a
- P — P’ pour « — 150° 0' 30", ,
- et pour « = 330° 0' 30".
- La machine à air chaud de M. Franchot aura donc quatre points morts pour chaque révolution de l’arbre des manivelles; ces points correspondront aux angles « de 45°, 150° 0'30", 225° et 330° 0'30". Nous donnons, dans le tableau suivant, 16 valeurs de de P, P', P — P' et (P— P') (sin « — cos «t ) calculées pour les valeurs de l’angle ci auxquelles correspondent les quatre points morts, les maxima et minima du volume t), et de la pression P.
- Tableau des valeurs de «,, P, P', P — P' et ( P — P' ) ( sin « — cos et ).
- 1 et =0 sin ct=0 COS «=1, vi 1,25XS p_F=o,9391p, (P—P')S (sin ci—cos «)=—0,9391pS.
- 2 «=29° 59' 30" sin cc—0,4999 cos «=0,8661, ' «,=0,8840S P=2,9585p n ,,00 n, _ . . AWO,ft c P'—0 8152p 11 =2,1433p, (P—P')S (sin «—cos «)=—0,7849pS.
- 3 «=45° sin «=0,7071 cos «=0,7071, t>,=0,8358S P=3,4878p p_p.=2;7053j,; (P_P')S (sin ,,-cos *)=0.
- 4 «=60°0'30" sin «=0,8661 cos «=0,4999 tan g «=1,7326, «,=0,8840S P=3,7148p p_p-_2)9430, (P—P')S (sin «—cos «)=l,0777pS.
- 5 «=90° sin «=1 cos «=0, «,=1,258 P—P'=2,1442p, (P—P')S (sin «—cos «)=2,1442/>S.
- 6 «=119° 59' 30" sin «=0,8661 cos «=—0,4999, «,=1,88388 P—P'=0,9809p, (P—P')S (sin «—cos tt)=l,3399pS.
- j
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- 7 c£.=135° sin £4—0,7071 cos «4=—0,7071, v —2 258 P—1 3397« 1 ’ p/__i 0996p ^—P'=0,4471p, (P—P')S (sin a.—cos «e)=0,6323pS.
- 8 9 10 «t—1500 0' 30" sin «4=0,4999 cos «4=—0,8661 cot «4=—1,7326, e.=2,61628 P= 1,2782 pr_ 1 2782 *— —0» (p—P )s (sm cos «0=0.
- «4—180° sin «4—0 cos «4=—1, «^3,258 ^=0,962% p_p'__o5939iPj (p_p')S (sin «4—cos *)——0,9391pS.
- «4=209° 59' 30" sin «4=—0,4999 cos «4=—0,8661, r,=3,6160 P=0,8152p n , 0 .,QQ ,D D,,c/ . . c p, 2 9585p P—P ——2,1433p, (P—P)S(sin«c—cos «4)——0,7849p8.
- 11 «4=225° sin «4=—0,7071 cos *=—0,7071, t>t=3,6642S P=0,782op p_P'___2,7053p, (P—P')S (sin «4—cos «4 =0. r .— o,4o7op
- 12 «4=240° 0' 30" sin «4=—0,8661 cos «4=—0,4899, v.=3,6160S P=0,7718n lV , . , . 0 1 n, «-..O P—P——2,9430, (P—P )8 (sin «4—cos «)=l,07/7«8. P =o,714op
- 13 «4=270 sin «4=—1 cos «4=0, rt=3,2bS P=0,8i5^ P_p'=_2,iU2p, (P-P')S (sin «4—cos «4) =2,1442pS.
- 14 «4=299° 59' 30’' sin «4=—0,8661 cos «4=0,4999, rt=2,6162S P—P'=—0,9809p, (P—P')S (sin «4—cos «4)=l,3399pS.
- 15 «4=315° sin «4=—0,7071 cos «4=0,7071, ^=2,258 ^{539^ P—P'=—0,4471p, (P—P')S (sin «4—cos «4)=0,6323p8.
- 16 «4=330° 0' 30" sin «4=—'0,4999 cos «4=0,8661, P'—1 2782/) P”P —1°> (P—P )S(sin «4 — cos «0=0.
- 6i=360° ou «“0, commencement d’une nouvelle période de mouvement.
- On peut, au moyen du tableau qui précède, construire une courbe dont les abscisses soient proportionnelles à l’angle «4 et les ordonnées aux valeurs de (P — P' ) ( sin u — cos ci ), ou bien encore une courbe ayant pour abscisses les valeurs de Vj et pour ordonnées les Valeurs correspondantes de P — P'. La première coupera la courbe des abscisses en quatre points correspondant aux valeurs
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- A 45% 160° 0' 50% a — et a = 330° O'' 50% Les aires comprises entre
- i’axe des abscisses et les parties de la courbe situées en dessus de eet axe seront proportionnelles au travail moteur développé ; les aires comprises entre le même axe et les parties de la courbe situées en dessous représenteront un travail résistant à soustraire du premier. La seconde courbe construite sur les abscisses vt sera une courbe fermée, dont l’aire sera proportionnelle au travail moteur développé dans une révolution de l’arbre des manivelles.
- Courbe A.
- Courbe B.
- Les deux figures A et B indiquent les formes de ces deux courbes; la figure A ne donne que la moitié de la première , qui a pour ordonnées les valeurs de
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- (P — P') ( sin cl — cos a ), entre les abscisses a = 0 et = 180°, Pautre moitié étant égale à la première dont elle serait la répétition. Dans cette figure les cotes des abscisses sont les valeurs de celles-ci en fractions de la demi-circonférence, ou de l’abscisse qui représente 180°. On a considéré l’angle de 29° 59' 50" et celui de 60° 0' 50" comme étant respectivement égaux exactement, l’un à 1/6 et l’autre à d/5 de la demi-circonférence.
- Quant à la courbe fermée B, dont les ordonnées sont les valeurs de P — P' et les abscisses les valeurs de tq, la première ordonnée à gauche, tangente à la courbe, est la valeur de P — P'correspondante à l’angle «4 = 45° et à la valeur minimum de vt. Les cotes inscrites sur l’axe des abscisses indiquent les différences des valeurs consécutives de vt. La courbe a deux tangentes horizontales correspondantes aux valeurs maximum et minimum de P — P', lesquelles correspondent aux angles a de 60° 0'50" et 240° O'50". .......
- Le calcul approximatif de l’aire de la courbe fermée donne pour le travail moteur, dans chaque révolution de l’arbre des manivelles, 2,844456 pS. Si l’on suppose que la pression primitive p de l’air enfermé dans l’appareil à la température 0 soit celle de l’atmosphère, 10,000 kilog. par mètre carré, et que la section S de chaque cylindre soit de 1 mètre carré, ce qui exigerait un diamètre de lm,2752, le travail correspondant à une révolution de l’arbre serait 28444kilxm,56, et en admettant que l’arbre , 1
- fasse 20 révolutions par minute, ou-de révolution par seconde, la puissance théorique
- O
- en chevaux-vapeur de la machine composée de 2 cylindres de lm,2752 de diamètre 28444,56
- serait de --—75“’ soit 126 chevaux. Si le diamètre des cylindres était réduit à
- 1 2732 126
- — = 0“,5185, la puissance théorique de la machine serait réduite à — , moins de
- 8 chevaux-vapeur.
- La machine à air chaud de M. Franchot aurait donc l’inconvénient d’exiger des dimensions très-grandes, à moins que l’on ne portât l’air à une pression primitive p très-supérieure à celle de l’atmosphère. La courbe des valeurs de (P — P' ) ( sin « — cos u. ) fait voir que le travail transmis à l’arbre des manivelles, dans chaque période de mouvement, serait alternativement moteur et résistant, et subirait des variations presque brusques et considérables. M. Franchot comptait porter remède à ces variations en composant sa machine de quatre cylindres groupés par paires, agissant sur le même arbre et disposés de façon que les manivelles des pistons des cylindres chauds de l’une et de l’autre paire fussent distantes d’un angle droit, dans la rotation de l’arbre.
- Quoi qu’il en soit, si les toiles métalliques contenues dans les conduits de communication ont une étendue superficielle assez grande pour absorber la totalité de la chaleur interne que l’air doit abandonner pour passer de la température T du cylindre chaud à la température t du cylindre froid, celui-ci n’aura pas besoin d’être refroidi artificiellement pour que sa température demeure constante. La totalité de la chaleur communiquée au cylindre chaud, pour maintenir sa température invariablement égale Tome X. — 62e année. 2e série. — Février 1863. 13
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- CHEMINS DE FER.
- à T, serait alors transformée en travail moteur, de sorte que celui-ci serait Y équivalent mécanique de cette chaleur, sauf les pertes résultant du refroidissement des parois de la machine par le rayonnement et le contact du milieu ambiant. On remarquera, en outre, que le travail résistant dû au frottement des pistons dans les cylindres et au passage de l’air à travers les interstices des toiles métalliques développe une quantité de chaleur équivalente à ce travail, lequel n’est par conséquent pas perdu pour l’effet utile de l’appareil, puisque la chaleur qu’il développe vient en déduction de celle qu’il faudrait communiquer au cylindre chaud, pour l’entretenir à une température constante.
- Nous avons pensé que ces détails sur une machine originale et très-ingénieusement conçue, mais que son auteur n’a pas été à même de construire, ne seraient pas dépourvus d’intérêt, et pourraient suggérer des idées utiles aux personnes qui s’occupent de la construction des machines à air chaud.
- ( La suite prochainement. )
- CHEMINS DE FER.
- DE LA TRAVERSÉE DES ALPES A MODANE ET AUTRES LIEUX, PAR M. RAUDE, MEMBRE DU COMITÉ DES ARTS MÉCANIQUES (1).
- Les traversées des Alpes par les chemins de fer préoccupent beaucoup les esprits, et c’est aujourd’hui une question à l’ordre du jour dans le monde savant et industriel. Quelques compagnies préconisent, comme le plus facile, le tracé qui sert le mieux leurs intérêts; elles font de grandes dépenses d’études auxquelles s’associent particulièrement les cantons de la Suisse, suivant que le chemin traverse leur territoire ou qu’il s’en rapproche, mais le capital est plus lent à se constituer que les études les mieux faites, et, tandis qu’on nivelle et qu’on discute, le tunnel des Alpes, vers le mont Cenis, se continue et prépare, dans sa marche lente, mais sûre, l’époque où deux nations, séparées par de hautes altitudes, pourront communiquer entre elles sans franchir les cimes des montagnes.
- Il n’a pas encore été question, dans vos séances, Messieurs, des procédés si curieux, si nouveaux et je me hâte de dire si féconds qui s’emploient à Modane et à Bardonèche pour ouvrir deux galeries souterraines qui s’avancent à la rencontre l’une de l’autre. Nous n’avons pas la prétention de vous apprendre rien
- (1) Communication verbale faite dans la séance du 6 novembre 1862.
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- que vous ne sachiez déjà : toutefois, lorsqu’un travail de l’ordre de ceux qui doivent durer plusieurs années se poursuit avec la lenteur inhérente aux grandes entreprises, il n’est pas sans intérêt d’en constater la situation, le progrès à divers intervalles. C’est la raison qui nous fait espérer que vous voudrez bien me prêter quelques instants d’attention, et écouter avec bienveillance le récit d’une visite récente et rapide faite aux chantiers de Modane.
- I. TRAVERSÉE DE MODANE.
- Trois ingénieurs piémontais éminents, MM. Grattoni, Grandis et Sommelier, ont conçu, les premiers, les moyens pratiques d’exécution d’un souterrain de 12 à 13 kilomètres, sans puits d’aérage et d’extraction dans cette longueur inusitée. Une fois sur des moyens, le Gouvernement sarde s’est mis résolument à l’œuvre, il y a cinq ans. Depuis l’annexion de la Savoie à la France, ce travail est devenu aussi le nôtre, bien que les traités, ainsi qu’il convenait, en aient laissé l’exécution et l’honneur au Gouvernement italien.
- Convention internationale.
- En effet, une convention internationale, en date du 9 juin 1862, a réglé, entre les deux Gouvernements, les conséquences des paroles échangées entre l’empereur Napoléon et le roi Victor-Emmanuel.
- D’après l’art. 2 de la convention, la France contribue à la dépense du souterrain pour moitié, c’est-à-dire depuis l’entrée du côté de Modane jusqu’au milieu, sans que cette limite puisse influencer en rien la frontière naturelle des deux États limitrophes. *
- La France paye à forfait son contingent au Gouvernement italien, soit une somme de 19 millions pour 6,110 mètres courants, ce qui fait ressortir une moyenne de 3,100 fr. par mètre de souterrain. Ce prix suppose une exécution de travaux devant durer vingt-cinq ans, à partir du 1er janvier 1862. Si ce terme est ramené à une limite de quinze années, le trésor italien touchera une prime de 500,000 fr. par année d’abréviation. Au-dessous de quinze ans la prime sera de 600,000 fr.
- Si le souterrain s’exécutait en dix ans, soit avant le 1er janvier 1872, le Gouvernement français aurait constitué une dette de :
- Au principal. ...................... 19,000,000 fr.
- Dix années de prime à 500,000 fr.. . 5,000,000 Cinq années de prime à 600,000 fr... 3,000,000
- Total. ..... 27,000,000
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- Cette participation fait revenir le mètre courant, dans cette dernière hypothèse, à 4,400 fr. On peut affirmer que les souterrains futurs, imités sur celui des Alpes, n’atteindront pas, à beaucoup près, une pareille somme. Mais il faut bien pourvoir aux éventualités d’un premier travail. Tout ce qu’on peut regretter, c’est qu’on paye les intérêts du montant des travaux, au lieu d’amortir immédiatement le capital. Il est vrai de dire que le Gouvernement aura sa part dans la subvention de 20 millions que la compagnie du Victor-Emmanuel doit payer au Gouvernement italien pour la cession du souterrain des Alpes. Mais comme, d’autre part, la somme de 20 millions est garantie par l’Etat, tout ne sera pas profit pour lui. Il est probable que l’axiome financier, qui garantit paye, ne sera pas plus démenti pour la compagnie du chemin de fer du Victor-Emmanuel que pour bien d’autres.
- Tracé du souterrain.
- Quand on parle, dans le public, de la percée du mont Cenis, on se sert d’une expression impropre. C’est la route impériale qui traverse le mont Cenis : elle court vers l’est, à partir de Modane, tandis que le souterrain se bifurque, à 2 kilomètres en avant, en faisant avec le méridien un angle de 19 degrés ( voir la carte, planche 265). II serait plus naturel de l’appeler souterrain de Fréjus, attendu qu’il passe sous le col connu sous cette dénomination. Le nom de souterrain des Alpes est, d’ailleurs, un peu exclusif; il suppose qu’il n’y aura jamais qu’un souterrain des Alpes, et l’on espère bien le contraire, en ayant recours aux procédés que nous allons décrire, et qui feront, dans l’avenir, la gloire de M. Sommelier, très-bon Italien, d’origine française, grâce à la réunion de la Savoie à la France.
- Le souterrain est tracé suivant une ligne droite de 12,220 mètres de longueur (fig. 3, pl. 266). Du côté de Modane, l’entrée de la bouche actuelle est à 1202m,82 au-dessus du niveau de la mer. A Bardonèche, il débouche à la cote de 1335m,38.
- C’est la vallée de Rochemolle, dans laquelle Bardonèche se trouve situé, qui a déterminé l’altitude de l’entrée en montagne du tunnel. Afin d’assurer l’écoulement des eaux sur ce versant, on a donné à la branche orientale la pente minimum d’un demi-millimètre par mètre. Il en résulte qu’au sommet la cote est de 1338m,43. Vers le nord, il fallait se raccorder avec les pentes imposées par la vallée de l’Arc, et la déclivité du souterrain est de 0m,0222 par mètre, ce qui le fait arriver à 106 mètres au-dessus de la route impériale.
- L’entrée du souterrain du côté de Modane ne sera pas conservée ; on se
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- ?aceordera, à environ 300 mètres au delà, avec un autre souterrain en courbe qui fera partie du chemin de fer Victor-Emmanuel, exploité aujourd’hui jusqu’à Saint-Michel, et qui se continuera jusqu’au hameau des Fourneaux, en enveloppant Modane par une courbe en retour. Ces 300 mètres abandonnés ne sont pas un travail perdu, si l’on considère tous les avantages qui sont acquis à une percée en ligne droite.
- Ce n’est pas, en effet, un petit travail que de bien fixer l’axe du tunnel, et d’obtenir des points de repère invariables, pour assurer à chaque instant la rectitude du tracé de deux galeries qui doivent n’en faire qu’une.
- On a commencé par placer un signal central au sommet du col de Fréjus : il pouvait être aperçu de deux points opposés sur les versants des vallées de l’Arc et de Rocliemolle. Au moyen d’opérations répétées au théodolite, on a eu un alignement droit qui était celui du souterrain. Ensuite, en posant des jalons de descente entre le signal de Fréjus et celui de Saint-Antoine, par exemple, sur la rive droite de l’Arc, on est parvenu à déterminer la direction que devaient suivre les mineurs. Avec un repère dont la précision est assurée, en face de chaque bouche du souterrain, on peut vérifier non-seulement la direction, mais aussi la rampe suivant laquelle on doit s’élever.
- Aujourd’hui la percée est arrivée à 900 mètres au delà de l’entrée du côté de Modane, et à 1,230 mètres du côté de Bardonèche; en totalité, 2,150 mètres. Vers ce dernier point seulement, on travaille avec l’appareil perforateur de M. Sommelier. Du côté de Modane, on fait encore les abatages en se servant des procédés ordinaires, mais avec une ventilation à l’air comprimé, sans laquelle tout établissement de chantier aurait été impossible. Du reste, les appareils perforateurs sont en grand nombre dans l’atelier, où ils subissent, sur un énorme bloc de quartz, l’essai ou l’épreuve à laquelle on doit les soumettre avant de les monter dans le souterrain.
- Coupe géologique.
- Le percement du côté de Modane n’a rencontré jusqu’ici que le grès houiller, ou des schistes gris avec anthracite. Ce terrain est assez dur, compacte en apparence, et cependant, quelques jours avant ma visite, il a donné lieu à un éboulement dont trois ouvriers ont été les victimes : des étais de près de 40 centimètres d’équarrissage n’ont pu l’arrêter, et ont été brisés comme une frêle résistance. Il est probable qu’une masse schisteuse a été repoussée en coin, et que glissant sur des veines d’anthracite dont on voyait ies traces, une pression énorme a pesé sur les étais et a rendu tout boisage illusoire.
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- Du côté de Bardonèche, on est dans les schistes lustrés calcaréo-talqueux. Ces terrains paraissent devoir se rencontrer sur la plus grande longueur, si on en juge par les affleurements de la montagne. Ces couches plongent vers le sud-est.
- On remarque que le grès houiller, signalé du côté de Modane, est suivi d’un affleurement de quartzite plongeant dans le même sens, c’est-à-dire vers le nord-est. Les couches viennent butter lune contre l’autre sous forme de gouttière; il est donc probable que le tunnel aura à traverser, sur une petite longueur, des terrains bouleversés, ou une faille dont il est assez difficile de préciser d’avance les difficultés.
- Peut-être trouvera-t-on des gypses qui, d’extraction facile, exigeront de certaines précautions pour mettre les maçonneries de revêtement à l’abri des gonflements produits par faction de l’humidité; peut-être aussi, la faille se trouvera-t-elle effacée à la profondeur de la galerie souterraine.
- Ces terrains ont été l’objet de discussions très-édifiantes parmi de savants géologues, et nous renvoyons au besoin au Bulletin de la Société géologique de France, dont les représentants avaient choisi Modane pour le rendez-vous de leur réunion annuelle, en 1861. Il nous suffit d’indiquer qu’on rencontrera des terrains résistants et non éboulés dans la presque totalité de la longueur du tunnel, sans trouver d’ailleurs aucun terrain primitif. Ces terrains ne sont que très-légèrement humides, et on n’a nullement à craindre de voir tomber sur la tête des travailleurs les eaux du lac du mont Cenis, situé à 27 kilomètres, ainsi qu’on en avait présenté, je crois, la ridicule objection.
- L’observatoire situé sur l’arête de Fréjus, au point culminant, a pour cote 2,949 mètres (fig. 3, pl. 266); il est donc placé à 1,600 mètres au-dessus du souterrain qui traverse ce col. Ce sera la plus grande masse terrestre que jamais percement aura mise au-dessus de la tête de l’homme.
- A ttaque du souterrain.
- On sait que, dans les terrains de dureté suffisante où l’on veut percer un tunnel, on commence par ouvrir une galerie de dimension réduite, en se servant de la mine. Les mineurs, soit dans le ciel d’attaque, soit sur les côtés, employant le burin et le marteau, ouvrent des trous dans lesquels ils introduisent la cartouche. La mine doit toujours être dégagée, c’est-à-dire qu’à une faible distance doit se trouver un espace libre, de manière à ce que la poudre puisse produire tout son effet, et détacher la pierre du bloc qui reste encore debout.
- C’est ainsi que l’on procède à Modane et à Bardonèche : la galerie est un
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- rectangle d’environ 12 mètres de superficie. Le souterrain est donc ouvert à la mine, et non pas, comme on a pu le croire, au moyen d’un outil attaquant la galerie sur toute sa surface. Jusqu’à présent, les essais qui ont été tentés ailleurs, dans ce système, sont demeurés infructueux, et, comme effet utile, ils sont toujours restés au-dessous du travail manuel.
- Mais ces mines qui éclatent, ces hommes qui respirent, ces lumières qui brûlent vicient l’air, et à une très-petite distance de la tête du souterrain, s’il n’y a pas de puissants moyens d’aération, tout travail devient impossible. Au tunnel des Alpes, on avait à percer deux galeries, sans issue, sur plus de 6 kilomètres, eton peut affirmer que les moyens de ventilation employés jusqu’à présent n’auraient pas suffi.
- La première partie du problème à résoudre était donc d’envoyer aux travailleurs une quantité suffisante d’air respirable; elle a été heureusement résolue par l’application, sur une grande échelle, des compresseurs hydrauliques à air.
- Ce n’était pas tout; il fallait assigner aux travaux une limite raisonnable d’achèvement. Dans les terrains analogues à ceux des Alpes, on ne peut espérer un avancement moyen de plus de 50 centimètres de galerie par vingt-quatre heures. A ce compte, la percée des Alpes aurait duré trente-cinq ans, à trois cent cinquante jours de travail effectif par année. Cette seconde partie du problème n’a pas été moins fructueusement résolue que la première, par l’invention de la machine perforatrice à percussion, qui, permettant un avancement journalier d’au moins 2 mètres, doit assurer, en comptant seulement trois cents jours de travail effectif, le percement d’un souterrain sans puits, à raison de 1,200 mètres par année.
- C’est rentrer dans les conditions ordinaires du percement des souterrains, en supposant que toutes les préparations pour les travaux d’aérage sont faites, et faites, bien entendu, sans tâtonnements.
- Avant d’entrer dans plus de détails, nous devons dire que ces appréciations sont les nôtres, mais qu’elles peuvent fort bien n’être pas celles de tout le monde. Il convient d’ajouter encore que les notes d’après lesquelles nous vous faisons ce simple exposé ont été prises sur les travaux, sans avoir recours aux ingénieurs distingués dont nous avons cité les noms, et dont le bienveillant accueil est acquis, nous le savons, à tous les ingénieurs. De certains faits, recueillis dans la conversation des personnes qui ont bien voulu nous guider sur les chantiers, nous en avons déduit d’autres faits qui en étaient la conséquence rigoureuse; ma visite était celle d’un touriste et rien de plus.
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- Compresseurs hydrauliques.
- Les compresseurs hydrauliques employés à Modane et à Bardonèche, dans deux système différents, ont pour objet de comprimer l’air qui, envoyé dans les galeries souterraines, où il se dilate à la pression atmosphérique, donne la vie et la santé aux ouvriers.
- L’air est reçu dans des réservoirs en tôle ayant une capacité de 18 mètres cubes : ils ont la forme cylindrique et sont terminés par deux calottes sphériques. On y maintient une pression de 5 atmosphères, au moyen d’une colonne d’eau de 50 mètres de hauteur dont le réservoir est pris dans la montagne. C’est un manomètre naturel.
- Les tuyaux de conduite à l’air comprimé pourront avoir 7 kilomètres de longueur, si on attribue \ kilomètre à la distance moyenne qui sépare les établissements hydrauliques de l’entrée de la galerie.
- On peut dire que l’étanchéité de ces tuyaux est pratiquement complète. Ils ont 0m,20 de diamètre intérieur, et 0m,0I d’épaisseur de fonte. Leur longueur est de 4m,50,etilssontassemblésàbridesau moyen déboulons. Entre les deux surfaces de jonction, se trouve ménagé un évidement circulaire de manière à y loger un petit tore en caoutchouc de 0m,0l de diamètre. La compression légère qu’éprouve le caoutchouc est tout le secret de l’étanchéité des tuyaux. Sur une longueur de 2 kilomètres de conduite, l’abaissement de
- pression est tout au plus de par heure. Les fuites ne donnent pas une
- perte plus grande.
- Pour prévenir les désordres que pourraient causer des excès de pressions, on essaye les tuyaux, au préalable, au moyen de la presse hydraulique.
- Compresseurs mus par la rivière d’Arc.
- d> ©t
- La rivière d’Arc a un volume d’eau considérable, que les six roues hydrauliques, établies au villagedes Fourneaux, sont bien loin d’employer. Ces roues sont mues en dessus, et elles utilisent une chute de 6 mètres ménagée par un canal de fuite.
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- Chaque roue, par l’intermédiaire d’une manivelle et d’une bielle dd> imprime un mouvement de va-et-vient à la tige d’un piston P qui se meut dans un cylindre horizontal surmonté de deux cylindres verticaux c,c. Ces cylindres sont remplis d’eau jusqu’à la hauteur hh.
- Chacun des cylindres verticaux est terminé par deux soupapes S, S', dont l’une s’ouvre de l’extérieur à l’intérieur pour permettre, dans le cylindre, des rentrées d’air atmosphérique ; l’autre s’ouvre de l’intérieur à l’extérieur vers le récipient d’air comprimé.
- Lorsque le piston est poussé dans le sens indiqué dans la figure ci-dessus, l’air contenu au-dessus de h est refoulé par l’eau ; la soupape S' s’ouvre pour lui donner passage, et se referme par la pression de l’air refoulé dans le récipient, aussitôt que le piston P se retire. Le vide se produit au-dessus de la colonne liquide qui s’abaisse, et l’air atmosphérique s’introduit par la soupape S. Le second cylindre rend la machine à double effet. Elle est, comme on le voit, d’une grande simplicité.
- Avec l’air refoulé vers l’orifice O qui conduit aux récipients, il s’introduit toujours une certaine quantité d’eau, parce que l’eau, en remontant dans les tubes verticaux, touche la soupape S', afin de ne pas laisser se former un espace nuisible qui diminuerait encore le coefficient du travail théorique. Cette eau est renouvelée au moyen d’un filet à courant continu, qui baigne les soupapes. Pour se débarrasser de l’eau introduite avec l’air comprimé, l’orifice O du tuyau communique avec un purgeur L, au fond duquel se précipite l’eau enlevée quand elle dépasse un certain niveau ; elle soulève le flotteur f qui ouvre une soupape d’écoulement e, par où s’échappe l’eau accumulée dans le purgeur.
- Le piston nous a paru mettre 7" à faire une oscillation complète ; sa course était de 1m, 50 et son diamètre de 0,50; l’air refoulé était donc par 1" de,
- Tome X. — 62* année. 2° série. — Février 1863. 14
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- ^0*3,084,
- ce qui devrait donner par vingt-quatre heures
- 3600 X 24 X 0.084 = 7617m3,60.
- La compression de 0m3,084 d’air par seconde, à la pression de 5 atmosphères, représente une quantité de travail de
- 210300 X 0.084 X 2.3036 X 0.6989 = 1393 k. m.
- On nous a dit que la dépense d’eau d’une roue hydraulique était de 400 litres à la seconde, ce qui représente un travail théorique de
- 400k X 0m = 2400k,m' :
- le travail utile serait donc de 58 pour 100.
- Comme, à la rigueur, on peut disposer de six roues hydrauliques, on aurait par jour, à raison de 7,000m3 d’air, eu égard aux entraînements d’eau, une quantité de 42,000 mètres d’air, pour des circonstances extraordinaires, et de 21,000m3 en employant trois roues. C’est plus qu’il n’en faut pour le moment, ainsi que nous le verrons tout à l’heure.
- La simplicité de l’appareil hydraulique que nous venons de décrire, et qui est de création récente, a fait critiquer, avec une certaine amertume, les premières machines qui reproduisaient aux Fourneaux les procédés de Bar-donèche.
- Cela n’était-pas juste; l’invention n’est pas, à tout moment, aux ordres d’un service administratif, et, bien que la situation des lieux fût toute différente, on faisait bien d’établir à Modane, d’une manière factice, ce qu’on avait expérimenté avec succès à Bardonèche. La quantité de travail perdue pour l’effet utile était à peu près double; mais on n’est pas obligé d’y regarder de si près, quand on dispose d’une force hydraulique bien supérieure au besoin qu’on peut en avoir.
- Compresseurs à Bardonèche.
- Une dérivation du torrent du Melezet amène l’eau à 45 mètres au-dessus de son écoulement inférieur; mais on n’utilise pas toute cette chute d’eau, et on réduit son action à 26 mètres pour chacun des dix compresseurs qui alimentent d’air ce côté du souterrain.
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- Soit R un récipient en tôle où la pression de l’air est maintenue à 5 atmosphères, et S" une soupape qui s’ouvre à l’intérieur lorsque de l’air est refoulé au delà de cette pression.
- Si on a un espace libre dans le tube vertical sur lequel est placée la soupape S", il y aura de l’air, à la pression atmosphérique, dans cet espace, au-dessus du niveau d’eau h; cet air y sera rentré par la soupape S"'.
- Supposez qu’on ouvre la soupape S placée au-dessus du tube vertical par lequel arrive l’eau du Melezet amenée à 26 mètres de hauteur, la colonne d’eau H viendra comprimer l’air au-dessus du niveau h, et le fera entrer dans le récipient par la soupape S".
- Qu’on ferme, à ce moment, la soupape S, qu’on ouvre en même temps la soupape d’échappement S' placée au même niveau que h, l’eau de la colonne s’abaissera, et il se fera une rentrée d’air par la soupape S " égale au volume d’eau qui s’est échappé par la soupape S'.
- Les choses étant ramenées à leur état primitif, le jeu alternatif des soupapes fera entrer de nouveau dans le récipient une colonne d’air égale à l’espace qui est au-dessus du niveau h.
- Tel est le principe des machines de Bardonèche, qui participent à la fois des machines à colonne d’eau et du bélier hydraulique. On remarquera, en effet, que la colonne d’eau de 26 mètres de hauteur ne comprimerait pas de l’air à 5 atmosphères, en vertu de son propre poids, si la vitesse acquise ne produisait pas un coup de bélier.
- Si M représente la masse d’eau en mouvement, Y la vitesse,
- p et v, la pression et le volume de l’air à comprimer,
- p, la pression finale de l’air; comme la moitié de la force vive ou de la masse
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- multipliée par le carré de la vitesse est égale à la quantité du travail produit, on a l’équation
- MVS . , . p.
- -ÿ- — p v X log. hyperbolique — z P
- \ = \Z%gU, H étant la hauteur de la colonne d’eau au-dessus de la soupape de sortie. La pression finale étant donnée, on a pu, au moyen de l’équation précédente, régler les rapports des volumes et des hauteurs de chute.
- Ji y a trois coups de bélier à la minute, et chacun d’eux refoule une quantité d’air de 4m,30 égale à l’espace compris entre le niveau h et la soupape S"; c’est 0m3,065 par seconde. En vingt-quatre heures le volume d’air refoulé, à la pression atmosphérique, peut être de 1m,30 X 3 X 60 X 24 = 5616“* par compresseur.
- Il y a dix compresseurs : si cinq seulement sont en activité, on peut avoir par jour, en comptant seulement 5,000 mètres pour chacun d’eux, un volume d’air, à la pression atmosphérique, de 50,000 mètres cubes.
- Le travail produit est de 40,300 X 0,065 X2,3036X0,6989 = 1,078k. m. Le travail théorique représenté par un volume d’eau de 0m3,065, descendant la hauteur de 26 mètres, est de 4,690 kilog.
- Le rapport du travail utile au travail théorique serait donc de ou de 0,63 pour 100.
- Ce coefficient du travail théorique est un peu supérieur à celui qu’on a trouvé pour les roues hydrauliques de Modane, appliquées à la compression directe de l’air dans la machine à piston horizontal ; il lui serait sensiblement égal (0,59), si, à raison des pertes par les soupapes, on admettait que la dépense d’eau est de 70 litres par seconde.
- Quantité d’air nécessaire dans une galerie souterraine.
- La quantité d’air qu’aspire un homme en vingt-quatre heures est de 49 mètres cubes, et l’acide carbonique qu’il exhale est de 0,03 pour 100 de ce volume, ou 0,57 de mètre cube ; mais ces données ne sauraient servir de base à l’aération d’un chantier, où les lumières doivent cesser de brûler lorsqu’il y a 5 pour 100 d’acide carbonique mélangé.
- Il faut, d’ailleurs, pourvoir à la consommation d’oxygène faite par les lumières, qui sont en proportion des ouvriers travaillant dans le souterrain. Pour chacun d’eux, l’expérience semble indiquer qu’on ne saurait admettre moins de 5 mètres cubes par heure, ou 120m3 d’air frais par jour pour conserver dans le chantier une atmosphère salubre.
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- Si l’on a quarante ouvriers de divers états, mineurs, terrassiers, routiers, maçons, charpentiers, c’est déjà un cube de 120 x 40 = 4,800m3.
- La poudre de mine consommée est, sans doute, très-variable; mais, avec un peu plus d’activité dans les travaux, on arrivera à une consommation moyenne de 25 kilog. par jour de vingt-quatre heures. Or, pour reprendre le travail dans un milieu où des mines viennent d’éclater, il faut environ ‘250 mètres cubes d’air par kilogramme de poudre. Ce n’est pas trop pour noyer et refouler les gaz qui sont le résultat de la détonation. Il faudra donc encore 25 x 250 = 6250m3, et en tout 11,000 mètres cubes, pour aérer une galerie pendant vingt-quatre heures.
- On remarque que le chantier demande un peu plus d’air pour les chaleurs élevées de l’été que dans les temps froids. Quoi qu’il en soit, ces quantités resteront au-dessous de ce que peuvent donner les moteurs de Modane et de Bardonèche.
- L’aérage continue, toutefois, à éveiller la sérieuse attention des ingénieurs du tunnel ; il y a toujours une certaine difficulté à opérer le mélange de l’air dans une vaste galerie et à obtenir un milieu homogène. Ne serait-ce pas le cas d’ajouter aux moyens employés une aspiration, dont la bouche mobile serait dirigée vers les parties insalubres de la galerie ? On accélérerait toujours la vitesse des tranches ou du moins des filets qui se dirigent vers la sortie.
- L’acide carbonique, dont la densité est de 1,52, semblait devoir rester dans les couches inférieures de la galerie. Il n’en est pas ainsi, et, si nous avons éprouvé une gêne momentanée dans la respiration, cela a été dans les parties supérieures où les cintres en bois et les voûtes étaient en construction. Cela tient, sans doute, à la production des vapeurs d’eau mélangées avec l’acide carbonique; elles le portent dans les parties élevées, en vertu de la densité plus faible de ces vapeurs.
- La température moyenne des galeries nous a paru être de 12 à 14 degrés.
- Outil perforateur.
- La préoccupation de la plupart des ingénieurs qui ont cherché des moyens mécaniques pour creuser des souterrains à travers la rocbe a été de trouver un outil capable de l’abattre dans toute l’étendue de la section. Tous les efforts tentés dans ce but ont été infructueux jusqu’à présent, et les expériences ont donné des résultats inférieurs à ceux qu’on obtenait de mineurs attaquant le rocher au moyen de la poudre. L’outil de M. Sommelier n’a d’autre prétention que de percer des trous de mines.
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- L’air comprimé qui a mis en mouvement le perforateur sert à l’aération de la galerie, lorsque sa force expansive a été utilisée.
- Les outils perforateurs, au nombre de huit, sont fixés sur un bâti en fer porté sur quatre roues : chaque outil est muni d’un fleuret, qui bat la roche lui faisant face. On fait ainsi en même temps huit trous de 0m,03 à 0m,05 de diamètre sur 4 mètre de profondeur. Le bâti roule sur des rails qui atteignent le front d’attaque ; quand il est nécessaire, des freins puissants le rendent immobile.
- L’outil perforateur pèse de 490 à 220 kilog., suivant le modèle. Il doit pouvoir accomplir divers mouvements pour tenir la place des deux mineurs qui percent un trou de mine avec le fleuret et le marteau.
- Mouvements divers du fleuret.
- Il faut que le fleuret ait un mouvement de va-et-vient pour opérer le broyage de la roche, par la percussion, dans le trou qu’on veut percer.
- Il doit avoir, en même temps, un mouvement de rotation ; s’il attaquait toujours le fond du trou dans la même position, il serait bientôt désaciéré. Son action est plus efficace lorsque la tête est présentée sous un aspect à chaque instant varié.
- Enfin, à mesure que le fleuret bat le fond du trou, la pierre se creuse, l’obstacle s’éloigne, et l’outil doit s’en rapprocher.
- Voilà donc trois mouvements qui doivent s’accomplir simultanément. Il faut, de plus, qu’à chaque instant l’outil puisse être facilement ramené sur lui-même, soit pour changer un fleuret qui s’émousse ou se brise, s'oit pour le retirer tout à fait, lorsque le trou est à profondeur.
- Mouvement de va-et-vient. —Imaginez un piston traversé par une tige, qui n’a pas la même grosseur dans les deux compartiments du corps cylindrique ; sur la partie antérieure de la tige, qui est la plus grosse, est fixé le fleuret.
- Au-dessus du cylindre, où se meut le piston, se trouve une chambre de distribution dans laquelle arrive l’air comprimé. Si cet air pénètre des deux côtés du piston, celui-ci sera poussé en avant, en vertu de la moindre pression exercée sur la surface réduite de sa face antérieure. Dans ce mouvement, le fleuret frappe la roche.
- Pour ramener le piston à sa position primitive, on dispose le tiroir de la chambre de distribution de telle sorte qu’il bouche la lumière donnant de l’air comprimé dans la capacité postérieure du cylindre; celle-ci est mise en même temps en communication avec l’atmosphère. Dès lors, si l’air comprimé
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- continue à affluer sur la face antérieure tlu piston, celui-ci est repoussé à l’arrière.
- Ce jeu successif du tiroir, commandé lui-même par une petite machine indépendante à air, produit le mouvement de va-et-vient du fleuret.
- Dans le croquis ci-dessous, qui représente le fleuret allant frapper la roche,
- A est l’ouverture d’introduction de l’air comprimé dans la chambre de distribution;
- a, la lumière d’introduction de l’air comprimé sur la face postérieure du piston ;
- , a", les lumières de sortie pour mettre la partie postérieure du cylindre en communication avec l’atmosphère;
- , la lumière, toujours ouverte, qui introduit l’air comprimé sur la face antérieure du piston ;
- P est le piston, solidaire de la tige T par une rainure longitudinale; il porte sur son prolongement le fleuret F ;
- t\ tige qui commande le tiroir, et est poussée en avant par la came E pour masquer la lumière d’introduction a et mettre ainsi les lumières a, a" en communication sous le tiroir avec l’atmosphère;
- D, tige carrée, ou arbre moteur, qui reçoit un mouvement rotatif de la petite machine à air, et transmet ce mouvement à la came E.
- Quand la came cesse de presser la tige t\ celle-ci est repoussée au moyen d’un ressort à boudin, de telle sorte que a se démasque et que les lumières a\ a" reviennent dans la position de la figure.
- Il ne peut y avoir de choc du piston contre le cylindre; ils sont prévenus par !e matelas d’air qui reste à l’avant, ainsi qu’à l’arrière, pour peu qu’on donne une légère avance au tiroir de distribution.
- Mouvement rotatif du fleuret. — Nous avons dit que le piston est lié à la tige
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- postérieure, qui est censée le traverser, par une rainure ; celle-ci ne fempê clie pas de glisser sur cette tige dans le mouvement de va-et-vient.
- Or cette tige prolongée porte une roue à roehet qui tourne sous l’action d’un cliquet fixé à l’arbre moteur. La vitesse de rotation du fleuret dépendra
- T porte une roue à ro-chet R' qui a 16 dents; à chaque tour de l’arbre D ou à chaque coup de fleuret, le cliquet R fait faire au piston un seizième de tour.
- L, L' sont les longerons, qui, assemblés par deux traverses à leurs extrémités, forment un cadre sur lequel s’assemblent les différentes pièces du perforateur.
- Comment avance le fleuret à mesure que le trou s’approfondit. — Les longerons en fonte qui portent l’outil ont les faces intérieures marquées par des pas de vis dans lesquels peuvent venir se loger les filets saillants d’une vis fixée sur la tige postérieure du piston. Les faces inférieures de ces mêmes longerons parallèles sont taillées en forme de crémaillère.
- Le porte-outil est armé d’une partie saillante ou renflement, qui s’avance avec lui à mesure que le trou s’approfondit. Cette marche en avant lui permet d’atteindre une fourchette qui butte contre les dents delà crémaillère sous les longerons. Si cette fourchette, en s’abaissant, permet à une vis folle de se fixer sur la tige du piston, elle pénètre dans les filets creux des longerons et s’avance à son tour en entraînant tout le système jusqu’à ce que la fourchette, cessant d’être pressée par le renflement du porte-outil, s’engage de nouveau dans les dents de la crémaillère qui suivent celles qu’elle vient de quitter. Si les dents de la crémaillère sont espacées de 0m,0i, le cylindre et les organes qui glissent sur la tige motrice carrée auront avancé d’autant.
- Ainsi, dans le croquis ci-après /*, est la fourchette qui vient butter contre les dents de la crémaillère des longerons L, L. Lorsque le renflement m vient abaisser cette fourchette f, en forçant le ressort g qui la soutient, il en résulte que la fourchette f' se dégage du manchon n; celui-ci, poussé par un ressort, vient alors embrayer, par les saillies i, i, la vis S. Cette vis s’engage alors dans les filets des longerons et porte en avant tout le système, y compris la cameE qui glisse sur l’arbre carré D. Ce mouvement se continue jusqu’à ce que la four-
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- chette f, arrêtée par la dent qui suit celle qu’elle abandonne, débraye i, i.
- E
- On conçoit que si le manchon n était solidaire de la vis S, comme la tige T fait une révolution, après avoir battu seize coups, il avancerait d’une longueur égale à celle d’un pas de vis; mais cet avancement régulier ne concorderait pas avec la marche du travail qui est essentiellement irrégulière. Comme l’espacement des dents placées sous les longerons est de 0m,0l, cette distance marque les limites entre lesquelles le fleuret peut frapper la roche.
- Derrière le cadre des perforateurs se trouve un tender à eau porté sur les roues. Un petit tuyau en caoutchouc, armé d’une lance, projette de l’eau dans la direction du trou qui se creuse. Le jet a lieu sous une pression de 5 atmosphères. Cette eau, en refroidissant l’outil, l’empêche de se détremper, et fait sortir en bouillie très-liquide les débris de la roche. L’eau consommée est d’environ 45 litres par mètre courant de trou de mine.
- C’est grâce à ces précautions que l’on a prolongé la durée de service du fleuret qui peut percer des longueurs de trous de 1m,50 à 3 mètres, suivant la dureté de la roche et la qualité de l’acier. Le fleuret n’affecte pas toujours la même forme à son extrémité. La surface percutante la plus habituelle se rapproche du Z.
- On voit que la distribution est tout à fait indépendante du mouvement du piston, et il y a, en effet, deux sources différentes d’air comprimé, l’une pour le cylindre du tiroir, l’autre pour le cylindre du piston portant le fleuret.
- Cela devait être, puisque le piston a une marche irrégulière qui dépend de la nature de la pierre qu’on attaque et de beaucoup d’autres incidents. La distribution aurait été complètement brouillée, si on avait tenté de lier par une bielle la tige du tiroir à celle du piston percusseur. I! ne pouvait en être autrement, mais la difficulté n’en est pas moins merveilleusement résolue par M. Sommelier.
- Tome X. — 02e année. 2e série. — Février 1863.
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- Évaluation delà pression du fleuret.
- Si le diamètre du piston P est D = 0m,06, le diamètre de la tige postérieure d = 0m,025, le diamètre du porte-fleuret d’— 0m,052; la pression qui produira la percussion du fleuret sera exprimée par,
- et celle qui le ramènera sera,
- Mouvement de recul du fleuret.
- Pour faire sortir le fleuret du trou de mine ou ramener l’outil, on fait glisser, sur l’arbre moteur qui reçoit son mouvement de la petite machine à air, une roue dentée qu’on met en prise avec deux autres roues dont l’une est montée sur la tige du piston. Le ressort à fourchette étant déclanché, il y a emboîtement entre la partie filetée et le piston, et l’outil a promptement remonté un certain nombre de pas de vis qui le ramènent à sa position initiale.
- Telles sont les dispositions principales de l’outil perforateur. Si de la description sommaire que nous venons d’en donner on en concluait que c’est un outil compliqué, on se tromperait complètement. En le voyant fonctionner avec une régularité si parfaite, on a le sentiment que c’est un outil pratique et que le problème est résolu, sauf les perfectionnements que tout procédé comporte. Nous sommes persuadé que, dans le cours «lu travail et dans un temps peu éloigné, lorsque les ouvriers auront pris l’habitude du perforateur de M. Sommelier, on donnera à la tâche le percement mécanique des trous aussi facilement qu’au mineur qui les creuse au burin et au marteau. Certes, la rapidité de l’exécution gagnera à cette nouvelle organisation du chantier.
- Dépense d'air du perforateur.
- Le perforateur donne environ de 180 à 210 coups de fleuret à la minute, et la course du piston est, en moyenne, de 15 centimètres dans un cylindre de 6 centimètres de diamètre. Le cylindre rend donc par minute à l’atmosphère souterraine
- .0.032 X 0.15 X 200 X 5 = 0œ3.4239, et pour huit perforateurs qui travaillent simultanément
- 0,4239 X 8 = 3m3,391.
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- La petite machine à air qui met en mouvement l’arbre moteur permet au piston une course de 0m,07. Le diamètre du cylindre étant 0m,06, sa dépense par minute est donc de
- T.0.03 X 0.07 X 400 X S = 0ra3,395.
- La dépense totale d’air sera pour 1 minute de 3,391 + 0,395 = 3m3,786 et, pour 16 heures de travail dans la journée, de
- 3m3,78 X 60 X 16 = 3628m3.
- Si on tient compte des jets d’air envoyés pour sécher les trous de mine avant l’introduction des cartouches et de pertes diverses, on pourra ajouter un cinquième à la consommation théorique. Le perforateur consommerait donc par jour 4,350m3, quantité insuffisante pour aérer convenablement une galerie qui a dépassé 8 à 900 mètres.
- Époque probable d'achèvement.
- Le tunnel des Alpes est entièrement revêtu en maçonnerie. Sa largeur, à la naissance de la voûte qui n’est pas absolument un arc de cercle, mais qui
- s’en rapproche beaucoup, est de 7m,60. Il a 7m,20 au niveau des rails. De plus, on creuse dans l’axe de son radier un égout de 1m,20 de hauteur sur 1 mètre de large; cet égout est destiné à recevoir l’écoulement des eaux, à placer, pendant la construction, des tuyaux d’aérage, et, en cas d’accident, à servir de moyen de sauvetage aux mineurs qui seraient enfermés par un éboulement. Si le revêtement ou les abatages irréguliers occupent
- une largeur de 0m,80, il en résulte une section de déblais de 10lm3 par mètre courant. Nous ne saurions voir de difficulté sérieuse dans l’enlèvement journalier de 200 à 250 mètres cubes de déblais en vingt-quatre heures, alors même que le déblai de la petite galerie est entravé pendant huit ou neuf heures. Avec deux voies posées sur toute la longueur de la galerie, avec un front de terrassement qu’on peut étendre, autant qu’on le veut, entre la maçonnerie qui se termine et la petite galerie qui se prolonge, il y a toujours
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- moyen de se débarrasser du déblai en rocher, et il n’y a d’obstacle à la rapidité du travail que le creusement de la petite galerie.
- Quelle sera donc l’époque où le percement des Alpes sera opéré et où des waggons pourront, en courant sur des rails, aller de France en Italie ? Nous ne croyons pas téméraire de répondre que, suivant toute probabilité, le travail sera terminé dans une période de neuf ans. La galerie de Modane étant la moins avancée, c'est sur elle qu’on doit se régler.
- Au 1er janvier 1863, elle aura atteint 950 mètres, et les appareils de percussion seront installés à cette époque; il restera à faire 5,160 mètres courants en huit ans; réservant une année pour les travaux imprévus et accessoires, il faudrait faire par an 650 mètres en nombre rond, c’est-à-dire 2 mètres par jour, en comptant 325 jours de travail effectif. Il est donc probable que MM. les ingénieurs italiens pourront assurer à leur gouvernement la totalité de la prime française, ce dont nous ne nous plaindrons pas.
- État atmosphérique du souterrain des Alpes pendant l’exploitation.
- Quelques ingénieurs se sont préoccupés des courants d’air qui pourraient s’établir dans le souterrain, et se fondant, sans doute, sur des formules des différences dans les pressions manométriques à l’entrée et à la sortie, ils ont été jusqu’à prévoir de véritables tempêtes. Ces variations se produiront souvent, soit en raison de l’altitude qui est de 133 mètres plus haute à la bouche orientale, soit en raison des températures qui sont rarement les mêmes de l’un à l’autre côté des Alpes.
- Si, par exemple, de fortes chaleurs se manifestaient'du côté de Modane et se maintenaient dans toute la longueur du tunnel à la façon de l’air dans une cheminée, les calculs de l’écoulement des fluides élastiques donneraient de grandes vitesses, en négligeant les frottements que comporte une enveloppe de maçonnerie et de terre.
- Mais, si on tient compte de la longueur du tuyau d’écoulement, on sera tout à fait rassuré. En effet, la température du souterrain, sur la presque totalité de sa longueur, restera uniforme, quelles que soient les températures observées à l’extérieur. L’air conservera la température des murs qui l’enveloppent. et cette atmosphère de cave ne sera soumise à aucune variation. Ce sera une sorte de matelas élastique contre lequel viendront s’amortir les pressions manométriques de l’extérieur.
- Nous avons déjà des tunnels de 4 kilomètres de longueur, qui joignent des vallons très-diversement exposés, et jamais il ne s’est produit de courants d’air
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- incommodes, par les raisons que nous venons de donner, il serait singulier que ce fait reçût un démenti, alors que s’allonge la conduite; on sait que, toutes choses égales d’ailleurs, la vitesse décroît quand augmente la longueur du tuyau débouché par les deux bouts.
- Dans les questions de ce genre, qui préoccupent à bon droit l’esprit public, on voit surgir les opinions les plus opposées. On s’est demandé si, dans ce milieu tranquille, on aurait toujours de l’air respirable. Cette crainte n’est plus fondée, dès qu’il n’y a plus de grandes productions d’acide carbonique dues aux explosions des mines. Ensuite les trains qui parcourent le souterrain en tout sens déplacent leur volume d’air. Enfin la communication ouverte entre les deux vallées permet un très-lent renouvellement de l’air, suffisant, toutefois, pour rendre salubre le milieu que l’on traverse.
- Le souterrain des Alpes aura cependant sa tempête, mais elle sera de courte durée. Elle éclatera au moment où le mineur donnera le dernier coup de pic qui mettra en communication les galeries, jusqu’alors fermées, au nord et au midi. Ï1 s’établira un violent courant d’air à travers celte première ouverture, jusqu’à ce que l’équilibre des températures entre les milieux où l’on travaillait soit devenu stable. Comme au souterrain du Lioran, ouvert aussi par les deux bouts, les lumières, les torches seront éteintes. Mais, quelques heures après, l’atmosphère du souterrain reprendra un calme qui ne sera plus troublé pendant les siècles à venir.
- Voilà, Messieurs, ce que nous avions à vous dire sur les travaux du percement du souterrain des Alpes. Ils portent, avec un enseignement, un argument, si vous voulez, dans la polémique qui est engagée en France, en Italie, et surtout en Suisse, au sujet des autres passages à travers les Alpes.
- II. TRAVERSÉES DES ALPES PAR LES CHEMINS DE FER.
- La Suisse a plusieurs routes conduisant en Italie ; mais, parmi elles, il n’y en a que trois pour lesquelles des chemins de fer aient été projetés avec quelques chances d’exécution.
- Le premier et le plus voisin de la ligne du mont Cenis est un tracé par le Simplon. Déjà, de Genève ou de Lausanne, une ligne ferrée s’engage dans la vallée du Rhône et se termine à Sion. La compagnie de la ligne dite d’Italie a la prétention de lui faire traverser les Alpes et de gagner Domo d’Ossola, puis Arona où l’on retrouve un embranchement du réseau des chemins de fer italiens (voirpl. 265).
- La seconde traversée des Alpes pourrait s’effectuer par le Saint-Gothard. Cette ligne prolongerait, vers l’Italie, les chemins de fer d’Alsace et le Central suisse
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- qui va de Bâle à Lucerne. Elle atteindrait Belinzona, Lugano et viendrait aboutir, par Corne, à Camerlata, qui est joint à Milan par un chemin de fer.
- Enfin la troisième traversée franchirait le Luckmanier, en continuant le chemin de fer de l’Union suisse qui aboutit aujourd’hui à Coire. A Biasca, la ligne se confondrait avec la précédente, jusqu’à Milan. On sait, d’ailleurs, que le Luckmanier n’a point de route de terre et que les voyageurs, en transit à Coire, pénètrent en Italie par le Splugen.
- Ces tracés de chemin de fer représentent deux systèmes opposés de construction et d’exploitation pour les traversées des hautes montagnes. Les uns, dits tracés bas, avec des pentes réduites, ont pour altitude une limite d’entrée de 1,200 à 1,300 mètres; les autres, dits tracés élevés, à fortes pentes de 5 à 6 centimètres par mètre, sont censés pouvoir être exploités à des altitudes de 1,700 à 1,800 mètres au-dessus du niveau de la mer.
- Mais avant d’entrer dans quelques détails sur la situation des études faites, il convient de donner l’indication précise des voies que suit aujourd’hui le voyageur qui va de Paris à Milan ; nous y ajouterons le temps employé à les parcourir et les prix de revient. Ce sera un terme de comparaison pour l’époque future où l’on verra les Alpes sillonnées par des chemins de fer.
- Nous ne traçons que l’itinéraire de Paris à Milan, bien que les passages des Alpes desservent des intérêts industriels et commerciaux si divers. Si Milan, ville de plus de 200,000 âmes, n’est pas la capitale politique de lTtalie, elle en est, de fait, la ville la plus importante. Placé au centre d’une des plaines les plus riches de l’Europe, Milan est le point où viennent converger tous les chemins de fer qui rayonnent au delà des Alpes.
- Le tableau qui suit est d’une parfaite exactitude; il réproduit ce qu’on appelle le service d’été sur les chemins de fer, encore en activité au mois d’octobre de cette année.
- Itinéraire de Paris à Milan.
- 1° Par Cuîoz, Saint-Michel, Modane, le mont Cenis, Suze, Turin, Novare; 2* Par Genève, Lausanne, Sion, le Simplon, Domo d’Ossola, Arona, Novare;
- 3° Par Bâle, Lucerne, le lac des Qualre-Cantons, le St.-Gothard, Belinzona, Corne, Camerlata ;
- 4° Par Bâle, Zurich, Coire, le Splugen, Colico, Corne, Camerlata.
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- Bulletin de ht Société d'Bncoimiqement WcuMème Série) X" 122.
- PI. 20'S.
- hnp.. L/îrif.r.du IttrL
- CA MK DKS DiKKKUKNÏS PPO.IKTS DK TPAVK.nSKK DK S AI.I’KS PAU I.KS CÜKAUNS DK KKP .
- F.rïuird satfp.
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- CHEMINS 1)K FER.
- DÉSIGNATION DES PARCOURS. DURÉE DU TRAJET. DISTANCES. </) if} eg CJ F. 62 65 13 35 22 85 22 20 PRIX. o5 C/3 </} «5 S* 3e classe, j
- Ie Chemin de fer de Paris à Culoz. ........ Arrêt 8b 40' (s.) à 8h 53' (m.)=12b 13' 1hOP K. 560 118 77 196 47F05 9 60 22 85 16 30 34 30 6 75 21 » 11 60
- Victor-Emmanuel. Culoz à St.-Michel Berline-poste du mont Cenis. St.-Michel à Suze. Victor-Emmanuel. Chem, de fer Lombard. Suze. Turin. Novare. Milan 9h 54' (m.) à lb 52" (s.). 3b 58' lh 52' (s.) à lb (m.). . . Il1* 08' lb (m.) à 9b 50' (m.).. . 8b 50'
- Durée totale 37h 10' 951 121 05 95 80 73 65
- Chemin de fer. Paris à Genève. . Chemin de fer. Genève, Versois, St.-Maurice. . Chemin de fer. St.-Maurice à Sion Postes suisses. Sion, Simplon, Arona Chemin de fer. Arona, Novare, Milan Temps d’arrêt à Genève, Sion, Arona 8b 40' (s.) à 10b 40' (m.). 14b llb 30' (s.) à 3b 3' (m.). 3 33' 3b 10' à4h37' (s.).., . . 127 10b 30' à llh (s.) 24 30 4b 55' (m.) à7b 45' (m.). 2 50 46 20 12 45 K. 626 109 41 181 84 F. 70 10 14 65 5 65 35 50 10 35 F. 52 60 10 » 3 95 35 50 7 50 38 55 7 70 3 10 29 80 5 25
- 59 05 1041 136 25 109 55 1 84 40
- * 8° Chemin de fer Est français. Paris à Bâle. . . . Chemin de fer Central suisse. Bâle à Lucerne. . Bateaux à vapeur. Lac des Quatre-Cantons.. . . Postes suisses. Fluelen à Camerlata Chemin de fer lombard. Camerlata à Milan. . . Temps perdu dans les arrêts 7b 55'(s.) à 9b 5' (m.) . . 13b 10’ 10b 30' (m.) à lb 44'. . . 3 14 2b 30' (s.) à 5h 2 30 5b 30' (s.)à4b (s.).. . . 22 30 8b 20' (s.) à 9b 42'. . . . 1 22 42 46 7 01 K. 524 96 32 181 44 F. 58 70 11 30 4 60 35 95 5 45 116 » F. 44 >j 8 40 4 60 35 95 4 20 32 30 6 45 3 » 31 90 2 85
- 49 47 877 97 15 76 50
- 4° Est français. Paris, Bâle Central, Nord-Est, Union suisse à Coire Postes suisses. Coire à Colico Lac de Corne. Bateaux Omnibus. Corne à Camerlata. Chemin de fer lombard Temps d’arrêt 7h 55' à 9b 5' (m.). . . . 13b 10' 10b 30' (m.) à 10b (s.) . . 11 30 llb 30' (s.) à 2b (s.). . . 14 30 3b (s.) à 7b (s.) 4 » 7b 30' (s.) à 8b (s.). . . » 30 8b 20' (s.) à 9b 42' (s.). 1 22 45 2 4 45 K.. 524 236 117 46 3 44 F. 58 70 29 » 24 15 4 » 0 50 5 45 F. 44 » 21 35 24 15 4 » 0 50 4 20 F. 32 30 15 75 23 20 2 10 0 50 2 85
- 49 47 1 1 970 121 80 98 20 76 70
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- On voit, par ce tableau, combien est grande la perte de temps qui résulte du transbordement des voyageurs de chemins de fer dans les bateaux des lacs, ou dans les voitures de poste et réciproquement. Avec des moyens aussi variés, on ne peut pas tout sacrifier au transport direct. Sauf la ligne du mont Cenis, où il n’y a d’interruption aux voies ferrées qu’entre Modane et Suze, les stationnements presque obligés dans les correspondances consomment jusqu’au quart du temps nécessaire au trajet entier.
- Les prix different peu entre eux : en effet, sans avoir égard aux distances parcourues, les compagnies de transport font les sacrifices nécessaires pour que la dépense du trajet ne soit un motif de répulsion pour aucun voyageur.
- Le cadre très-restreint de cette note ne nous permet pas de nous étendre sur ta comparaison des projets de chemins de fer destinés à remplacer les voies actuelles. Un ingénieur d’un haut mérite, M. Eugène Flacliat, a publié sur ce sujet deux volumes des plus intéressants (1), et si nous ne concluons pas comme lui, nous n’en estimons pas moins ses ingénieuses méthodes pour augmenter l’adhérence sur les pentes rapides.
- Si nous demandons encore quelques instants à votre attention fatiguée, c’est pour vous entretenir de deux projets inédits qui sont de nature à faire bien ressortir, à illustrer, comme on dit aujourd’hui, les dissemblances entre les tracés élevés et les tracés bas. Il s’agit du Luckmanier et du Saint-Gothard dont les configurations sont d’ailleurs très-différentes.
- Quant à la ligne du Simplon, nous n’en dirons rien, parce qu’aucun projet régulier n’a été produit (2). Elle quitte Culoz pour aboutir à Novare, tout comme la ligne du mont Cenis qui la prime. Cette situation n’est pas sensiblement modifiée pour l’ouverture de la section de Mouchard à Pontarlier. Le Gouvernement français n’est probablement pas disposé à dépenser de l’argent pour établir une doublure à une ligne qu’il subventionne. Il en est de même du gouvernement italien qui peut avoir des raisons puissantes pour créer une voie ferrée à l’autre extrémité des Alpes, mais qui n’en a aucune pour favoriser l’établissement d’une ligne aussi rapprochée du mont Cenis. Les intérêts de l’Italie sont satisfaits quant aux communications avec la France centrale, et il n’en est pas ainsi pour les relations avec l’Allemagne méridionale et l’Alsace.
- La question se resserre donc et le débat se concentre. C’est, en effet, entre le Luckmanier et le Saint-Gothard que l’opinion ou la faveur du Gouvernement italien semble rester en suspens.
- (1) De la traversée des Alpes par les chemins de fer, par Eugène Flachat. Octobre 1859. Deuxième mémoire sur la traversée des Alpes par un chemin de fer. Simplon, 1860.
- (2) Avant-projet de chemin de fer par le Simplon, par M. Jaquernin ; publié par ordre du Gouvernement vaudois.
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- Étude de M. Michel par le Luckmanier.
- L’étude du tracé par le Luckmanier a été faite aux frais de la Compagnie de l’Union suisse, par M. Peslalozzi, sous la direction de M. Michel, ingénieur des ponts et chaussées, directeur de l’Union en 1860. Nous pouvons citer les noms de quelques-unes des localités que le projet effleure, tant elles sont connues des voyageurs et des touristes.
- En partant de Coire, où aboutit le chemin de fer de l’Union suisse, sur la rive droite du Rhin, on remonte la vallée, et le tracé de M. Michel rencontre Reicheneau, Uanz, Truns et Dissentis, où l’on est déjà à 1,100 mètres au-dessus du niveau de la mer.
- La déclivité augmente à mesure qu’on se rapproche des cols, et c’est à partir de Dissentis que commencent ces rebroussements, ces zigzags qui ont pour objet de donner des développements au tracé. Profitant de la continuation en ligne droite de la vallée du Rhin supérieur, on s’y engage pour rebrousser ensuite vers le Rhin du milieu ou vallée de Medels.
- On remonte cette nouvelle vallée, où, entre deux immenses rebroussements, on aperçoit, en là laissant à gauche, la vallée secondaire de la Cristallina. En continuant l’ascension qui se maintient à des déclivités de 3 centimètres par mille, grâce à ces artifices, on arrive à l’hospice de Santa-Maria, à 1,842 mètres d’altitude. On est alors à peu de distance du col du Luckmanier qui sépare la vallée du Rhin de celle du Rrenno, et bientôt l’on franchit ce col à 1,900 mètres au-dessus de la mer, au moyen d’un souterrain de 1,710 mètres de longueur.
- Les versants, du côté de l’Italie, sont beaucoup plus abrupts que du côté opposé, et dans la vallée du Rrenno, que l’on emprunte, au sortir du col du Luckmanier, les lacets se multiplient.
- On descend ainsi à Piano di Segno, à Piano di Campera, jusqu’à Olivone, jonction du Brenno et du val de Camadra. Il faut encore prodiguer les lacets au-dessous d’Olivone, et ils ne cessent que plus bas, après Aquila, vers Ponte Vallentino.
- A partir de ce point, le tracé reprend des allures plus régulières dans la vallée du Brenno, et il gagne enfin Biasca, dans la vallée du Tésin, où il vient se confondre avec la ligne de fer qui franchirait le Saint-Gothard.
- Une fois dans la partie facile de la vallée du Tésin, M. Michel a dirigé son tracé par Claro, Bellinzona, Cadenasso, Cugnasso, vers Locarno, l’une des capitales du canton du Tésin. Cela pouvait satisfaire la souveraineté cantonale, mais ce n’était pas suivre la vraie direction qui doit conduire à Milan par la ligne la plus courte. C’est par un embranchement qu’on doit joindre Lo-
- Tome X. — 62e année. 2e série. — Février 1863. 16
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- carno, et les habitants du canton du Tésin, si intelligents, si soucieux de leurs véritables intérêts, ne sauraient s’y méprendre.
- Quoi qu’il en soit, la ligne de Luckmanier, entre Coire et Locarno, aurait une longueur de 191 kilom. Le rayon minimum de ses courbes serait 275 mètres, et les longueurs de ses pentes de 0m,03, de 20 kilom. sur les deux versants. Le développement total des souterrains serait de 7,882 mètres. Les dépenses sont évaluées de la manière suivante :
- Terrains................................ 2,300,000 fr.
- Terrassements, travaux d’art.. ..... 21,000,000
- Tunnels................................. 7,200,000
- Travaux contre la neige................. 4,400,000
- Balast et voie.......................... 9,200,000
- Bâtiments............................... 3,300,000
- Télégraphie............................... 600,000
- Matériel d’exploitation................. 5,000,000
- Administration.......................... 2,000,000
- Intérêts des cinq ans................... 8,000,000
- 63,000,000
- Ce qui fait revenir le kilomètre à 330,000 fr.
- La forme bombée du Luckmanier se prête à ces dispositions de tracé, et la dépense des souterrains, quoique trop réduite, sera toujours au-dessous de celle des tracés rivaux, en se plaçant à de hautes altitudes. Quant à la dépense kilométrique, dût-elle ne pas être supérieure à 330,000 fr., n’est-ce pas encore beaucoup trop pour aboutir à une exploitation impraticable pendant plusieurs mois de l’année ?
- Projet de chemin de fer par le Saint-Gothard.
- Une étude très-complète du passage par le Saint-Gothard a été faite, pendant l’été de 1861, aux frais de plusieurs cantons suisses et de deux compagnies de chemins de fer. Elle s’étend depuis Fluelen, sur le lac de Lucerne, à Lugano, sur le lac qui perte ce nom. On termine aujourd’hui le complément du projet entre Lucerne et Fluelen, sur la rive droite des Quatre-Cantons, en se reliant à Zurich d’une part, et d’autre part entre Lugano et Camerlata, où commence la ligne ferrée qui réunit Corne à Milan. La première partie du tracé, dans la traversée des Alpes, est la seule qui présente des difficultés. Nous donnons (planche 265) le nivellement réduit de cet intéressant travail, dû à M. Wetly, ingénieur suisse.
- Les pentes ne dépassent pas 0m,026 par mètre et elles sont ainsi réparties :
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- DESIGNATION DES LIEUX. LONGUEURS des pentes de 0 à 0m,016 par mètre. LONGUEURS des pentes de 0m,016 . à üm,26. LONGUEUR totale. PENTE moyenne par mètre.
- De Fluelen à Estfeld D’Estfeld au point culminant. . . Du point culminant à Bodio. . . . De Bodio à Bellinzona De Bellinzona à Lugano Mètres. 9700 9550 12142 24200 20000 Mètres. 34000 38638 10250 Mètres. 9700 43550 50780 24200 30250 M. 0,0040 0,0208 0,0205 0,0047 0,0159
- 75592 82888 158480
- Les courbes et les alignements droits sont répartis de la manière suivante :
- DÉSIGNATION DES LIEUX. ALIGNEMENTS. COURBES. LONGUEURS totales.
- De Fluelen à Estfeld D’Estfeld au point culminant De ce point à Bodio De Bodio à Bellinzona De Bellinzona à Lugano L— ii.iii... -. M. 7380 27740 35010 19755 19445 M. 2320 15810 15770 4445 10805 M. 9700 43550 50780 24200 30250
- 109330 49150 158480
- Le tracé remonte la vallée de la Reuss, depuis le lac des Quatre-Cantons : à Goschinen, il entre dans la vallée secondaire qui porte ce nom, et il l’occupe sur 3 kilomètres de longueur. Là il entre en souterrain à la cote 4,219 mètres, pour sortir sur le versant oriental du Saint-Gothard, à 4,200 d’altitude, après avoir percé la montagne sur 15,400 mètres de longueur.
- Mais il faut remarquer qu’à une distance de 6 kilomètres de l’entrée nord on coupe la Reuss, qui descend vers Hospenthal, distant de 650 mètres, et qu’en cet endroit on peut forer un puits de 160 mètres seulement de profondeur. Au delà, à 2 kilomètres, on passe une seconde fois sous la Reuss, qui prend sa source aux étangs de l’Hospice, et dans ce pli alpestre on peut avoir un deuxième puits de 296 mètres de profondeur. En fait, la plus longue galerie à entreprendre n’a pas plus de T kilomètres; c’est, à très-peu de chose près, la moitié de la percée de Fréjus ou du mont Cenis.
- C’est à la rencontre des vallées de Trémola et de Bedretto que débouche le
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- souterrain. On descend ensuite la vallée du Tésin, en laissant Airoîo sur la gauche.
- ABiasca, on rencontre l’affluent dont nous avons parlé, le Brenno, qui descend du Luckmanier. On passe ensuite à Bellinzona, et, après avoir franchi le monte Ceneri, on arrive à Lugano, dans la direction de Milan.
- Il est possible, ainsi que les études de M. Wetly Vont démontré, de porter Ventrée du souterrain, du côté du nord, à 1,500 mètres d’altitude, et du côté du sud à d ,415 ; sa longueur serait réduite à 9,800 mètres. Mais cette solution intermédiaire ne nous semble pas devoir être adoptée, en présence des moyens puissants dont on dispose pour ouvrir un souterrain susceptible d’être divisé en trois galeries pouvant être attaquées par six côtés à la fois. Les magasins de force seront d’ailleurs à portée pour l’aérage et le forage, puisqu’on dispose des eaux de la Reuss et du Tésin.
- Si Von veut comparer la traversée du Luckmanier à celle du Saint-Gothard, nous n’essayerons pas de faire valoir, en faveur de cette dernière, la richesse plus grande des cantons qui la précèdent; nous ne voulons considérer les tracés qu’au point de vue de l’art et de l’exploitation.
- Il est évident que le chemin de fer le plus court sera celui qui percera la montagne, au lieu d’épouser ses contours. Mais voyons s’il n’y a pas un terme de comparaison entre le Luckmanier, où un souterrain ne saurait être percé à une altitude réduite à cause de ses formes allongées, et le Saint-Gothard, où des lacets ne sauraient se développer à cause des pentes roides des arêtes de la figure conique. Les deux chemins aboutissent à Bellinzona. Si on mesure les distances correspondantes à des altitudes égales sur les versa'nts occidentaux des Alpes, on trouve,
- delà cote, 1,200 mètres après Dissentis, à Bellinzona. . . . 131 kil. de la cote, 1,200 mètres, près Goschinen à Bellinzona. . . . 113 kil.
- en faveur du Saint-Gothard, différence............................18 kil.
- Cet avantage n’est que très-secondaire, et, en insistant, nous croirions amoindrir la valeur d’un argument qu’on tire de l’exploitation impossible dans la région des neiges. Mais, dira-t-on, pourquoi s’arrêter devant une objection pareille ? Quoi de plus simple, si Von estime qu’une altitude de 1,200 mètres ne saurait être dépassée, que de garantir le chemin de fer par un abri continu au-dessus de cette hauteur? Celacoûtera|toujours moins cher qu’un souterrain.
- Ce n’est pas avec une toile cirée ou des cintres en sapin que Von garantira une voie ferrée des tourmentes et des avalanches des Alpes. Il faudrait construire une voûte en maçonnerie solide, avec d’épais pieds-droits, à dimen-
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- sions bien supérieures à celles d’un revêtement de tunnel. Le développement en serait, au Luckmanier, de 46 kilomètres, ce qui, à 700 fr. le mètre, ferait déjà plus de 32,000,000 fr. Qu’on songe ensuite aux rebroussements et à tous leurs inconvénients sous ces voûtes en saillie sur le sol de la montagne, aux ennuis d’une traversée en souterrain d’une longueur trois fois égale à celle que déjà nous trouvons si longue. L’objection subsiste donc dans toute sa force.
- Quand on voyage en touriste pendant les beaux mois de juillet et d’août, au milieu des sites si pittoresques de la Suisse, alors que, rentré chez soi, on recueille au coin du feu les souvenirs de ces riantes promenades, on peut, avec une imagination féconde, avec une science incontestée, formuler des systèmes d’exploitation au milieu de ces neiges qui auront disparu à la saison prochaine. Ces études curieuses, dont l’industrie pourra profiter, ne donneraient que d’impuissants moyens pour exploiter des voies ferrées sur les sommets des Alpes. Cette opinion est celle de la plupart des ingénieurs qui résident en Suisse.
- Il est incontestable pour nous que lés méthodes nouvelles d’aérage et de perforation des trous de mines tendent à faire rentrer les percements des longs souterrains dans la catégorie des travaux qui ne demandent plus qu’une durée limitée dans leur exécution, et dans des dépenses qui peuvent rester au-dessous de celles de beaucoup de souterrains exécutés de nos jours sur les lignes ferrées. Les solutions pratiques pour les traversées des Alpes ne sauraient donc se trouver dans les tracés à hautes altitudes où l’exploitation est incertaine, où les plus ingénieuses combinaisons mécaniques seraient déjouées par la fureur des éléments ; il faut les chercher dans les tracés bas et sous les puissants abris de la montagne.
- LÉGENDE DE LA MACHINE A FORER LES TROUS DE MINES IMAGINÉE PAR M. SOMMELIER
- (PLANCHE 266).
- Nous empruntons à l’ouvrage de M. Àrmengaud aîné (Publication industrielle des machines, etc.) le dessin d’ensemble de la machine à forer les trous de mines, dont les croquis (page 111 et suivantes) ont expliqué la fonction des organes principaux.
- Fig. 1. Section verticale de l’appareil, suivant l’axe de l’outil perforateur.
- Fig. 2. Vue en dessus, avec section horizontale passant par l’axe du cylindre, de la petite machine à air comprimé.
- À, piston en fer se mouvant horizontalement, dans un cylindre de bronze, sous l’action de l’air comprimé.
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- B, fleuret emmanché à l'extrémité antérieure du piston A au moyen d’un assemblage à douille.
- G, tige traversant le piston dans la moitié de sa longueur et lui communiquant, au moyen de deux clefs, le mouvement rotatif intermittent qu’elle reçoit.
- D, D', écrous serrant les garnitures en cuir placées aux deux fonds du cylindre du piston A pour empêcher toute déperdition d’air comprimé.
- E, botte de distribution de l’air comprimé; elle est venue de fonte avec le cylindre dans lequel se meut le piston A.
- F, tuyau amenant l’air comprimé dans la boîte de distribution E.
- G, lumière d’admission de l’air comprimé sur la face antérieure du piston A; elle reste constamment ouverte.
- G', lumière d’admission de l’air comprimé sur la face postérieure du piston.
- H, H', lumières pour la sortie de l’air comprimé qui a agi sur la face postérieure du piston.
- I, tiroir réglant, par sa position, l’admission de l’air comprimé sur la face postérieure du piston ou sa sortie dans l’atmosphère; on sait que dans le premier cas, qui est celui que représente la figure 1, le piston A et le fleuret qu’il porte sont poussés en avant pour opérer la percussion, tandis que dans le second le tiroir, amené en avant, masque la lumière G' et met en correspondance avec l’atmosphère les lumières H et H', position qui, en laissant l’air comprimé fourni par la lumière G agir seul sur la face antérieure du piston, fait reculer celui-ci.
- l'y tige menant le tiroir ï; elle est entourée d’un ressort qui la sollicite constamment à revenir en arrière.
- J, came déterminant par sa position l’avancement de la tige I' et, par conséquent, du tiroir I.
- K, arbre commandant, au moyen de la came J, le mouvement d’avance du tiroir I ; il est carré sur toute sa longueur, à l’exception de ses deux extrémités qui sont rondes pour tourner librement dans les coussinets des deux paliers extrêmes qui le portent. La came J, outre le mouvement de rotation qu’elle reçoit, peut glisser sur toute la longueur de l’arbre.
- L, cliquet relié par un collier au moyeu de la came J et agissant sur la denture du rochet L
- L', rochet de 16 dents, calé vers l’extrémité de droite de la tige C prolongée et imprimant, sous l’action du cliquet L, un mouvement rotatif intermittent à cette tige et, par conséquent, à l’outil perforateur; cette rotation a lieu à chaque révolution de l’arbre K, c’est-à dire à chaque coup de fleuret.
- M est la petite machine à air comprimé qui sert à donner le mouvement à l’arbre K et, par conséquent, à commander la marche du tiroir de distribution I.
- N, entrée de l’air comprimé dans le cylindre de la machine M.
- N', sortie de l’air comprimé du même cylindre.
- O, arbre coudé portant deux volants régulateurs, l’excentrique qui mène le tiroir
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- de distribution de la machine M, et la bielle qui transforme en circulaire continue le mouvement de va-et-vient du piston de cette machine.
- P, P', roues d’angle transmettant le mouvement de l’arbre O à l’arbre K.
- Q, Q, longerons parallèles en fonte, à section rectangulaire, de 2m,70 de long, reliés à leur extrémité antérieure par un arc en fer et à leur extrémité postérieure par une plaque de fonte qui porte la petite machine M. Ils sont garnis de tourillons* qui servent à les monter sur l’affût ou bâti mobile recevant l’appareil; en outre, leur face verticale interne est munie d’une denture hélicoïdale, dans laquelle engrène une vis R destinée à faire avancer toute la partie mobile de l’appareil, et leur face inférieure est formée d’une crémaillère à dents allongées, venue de fonte comme la denture hélicoïdale.
- R, vis montée folle sur la prolongation de la tige C, près de la tête du cylindre dans lequel se meut le piston A; elle porte, sur sa face circulaire de droite (fig. 1), des entailles destinées à la saisir pour la rendre fixe et lui permettre, en engrenant avec la denture hélicoïdale des longerons Q, de faire avancer ou reculer le cylindre et tout le mécanisme le long de ses supports, suivant les nécessités du travail.
- S, manchon d’embrayage ajusté sur la tige C, entre la vis folle R et le rochet L'* il porte, en regard des échancrures de la vis R, des espèces de tenons destinés à y pénétrer pour la rendre fixe ; cette pénétration est sollicitée sans cesse par un ressort à boudin qui enveloppe le manchon, et dont l’action est contre-balancée par un levier T qui le maintient à distance de la vis.
- T, levier en fer dont l’extrémité postérieure est recourbée et s’engage dans une gorge que lui présente le manchon S pour empêcher ce manchon d’embrayer la vis R.
- T', taquet fixé à l’extrémité antérieure du levier T, près de la crémaillère des longerons Q.
- , U, buttoir placé sur le piston A, contre la queue du fleuret B, et destiné, à un certain moment de l’avancement du fleuret, à rencontrer le taquet T', qui est fixe, et à décrocher, par conséquent, le levier T qui retient le manchon d’embrayage.
- V, double cliquet formant fourchette, porté par un petit axe V' qui traverse le levier T et saisissant les dents de la crémaillère des longerons Q.
- W, ressort méplat soutenant la tête du levier T et maintenant, par son action, le double cliquet Y engagé dans la crémaillère des longerons.
- On a vu comment s’opèrent les mouvements de percussion et de rotation du fleuret; voici maintenant comment l’embrayage de la vis folle R produit, au moment voulu, l’avancement de l’appareil :
- Le piston A étant au commencement de sa course et l’appareil placé de manière à présenter l’extrémité du fleuret à une distance convenable pour attaquer la roche, on met en marche. Le fleuret, en pénétrant dans la pierre, permet au piston qui le porte de prolonger sa course d’une quantité égale à celle dont il s’enfonce. Quand cette quantité est devenue égale à celle de la longueur d’une dent de crémaillère des longerons Q, le buttoir U vient frapper le taquet T' et le force à
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- s’abaisser en comprimant le ressort W et entraînant dans ce mouvement le double cliquet V, qui abandonne immédiatement les dents de la crémaillère. Dès lors le levier T n’ayant plus de point d’appui pour résister à l’effort du ressort à boudin qui entoure le manchon S, les tenons de celui-ci pénètrent dans les entailles de la vis R, qui se trouve embrayée et entraînée par l’encliquetage LL' commandé par l’arbre moteur K. Le mouvement de cette vis dans la denture hélicoïdale des longerons a pour résultat de faire avancer, entre ces longerons, toute la partie mobile de l’appareil.
- Cet avancement, étant beaucoup plus rapide que celui du fleuret dans la roche, oblige le piston À à diminuer sa course jusqu’à ce que le double cliquet Y, venant butter contre la dent suivante de la crémaillère des longerons, repousse de nouveau en arrière le manchon S et le débraye d’avec la vis R, qui cesse ainsi de tourner et de faire avancer l’appareil.
- Mais la course du piston augmentera avec l’approfondissement du trou creusé par le fleuret, jusqu’à ce que le double cliquet V soit chassé, comme précédemment, de la crémaillère des longerons, moment auquel la vis folle R sera de nouveau embrayée, et ainsi de suite. Cette manœuvre se répète d’autant plus souvent que l’action du fleuret est plus rapide, de sorte que la dureté de la roche règle l’avancement de l’outil d’une manière tout à fait indépendante de la main de l’ouvrier.
- Lorsque le trou de mine est terminé ou bien lorsqu’on veut, pour une cause quelconque, retirer le fleuret, on se sert des organes suivants pour le faire reculer.
- X, roue dentée calée sur l’arbre K, près du palier d’arrière de cet arbre.
- Y, autre roue dentée placée à l’extrémité du prolongement de la tige C.
- Z, troisième roue dentée fixée au support mobile qui relie l’arbre moteur K avec la tige C.
- On remarquera que les roues Y et Z sont constamment e'ngrenées, tandis que la roue X est libre. Il résulte de cette disposition que, lorsqu’on veut faire revenir le fleuret en arrière, il suffît simplement de mettre en prise la roue X avec la roue Z et de déclancher le double cliquet Y ; on met ensuite en mouvement l’arbre K, en lui donnant le sens de rotation convenable. ( M. )
- PARIS. — IMPRIMERIE DE Mme V' BOUCHARD-HUZARD, RUE DE L’ÉPERON, 5. — 1863.
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- 62* INNÉE. DEUXIÈME SÉRIE. TOME X. — MARS 1863.
- BULLETIN
- DE
- LA SOCIÉTÉ D’ENCOURAGEMENT
- POUR L’INDUSTRIE NATIONALE.
- CONSEIL D’ADMINISTRATION.
- DÉCISION RELATIVE A LA NOMINATION DE MEMBRES ADJOINTS.
- Conformément à l’arrêté pris le 16 janvier 1855,
- M. Faure entendu dans la séance publique du 25 février 1863 pour le comité des arts mécaniques,
- Le Conseil, après délibération, a décidé que ce comité était autorisé à présenter une liste de candidats pour la nomination de deux membres adjoints.
- ARTS MÉCANIQUES.
- Rapport fait par M. Tresca, au nom du comité des arts mécaniques, sur un nouveau mode de transmission pour faire disparaître les irrégularités du mouvement obtenu par l’intermédiaire du joint de Cardan, employé par M. Normand, mécanicien, rue Saint-Honoré, 370.
- M. Normand, bien connu par les nombreuses presses typographiques qui sont sorties de ses ateliers, vous a soumis un organe de transmission qu’il vient d’appliquer aux presses doubles, et dont l’importance, en apparence Tome X. — 62e année. T série. — Mars 1863. 17
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- ARTS MÉCANIQUES.
- secondaire, ne peut être appréciée dans ce rapport qu’au moyen de quelques détails préliminaires sur ce genre de machines.
- Les presses simples, ou en blanc, à un seul cylindre de pression, n’impriment la feuille que d’un seul côté, et par cela même leur tirage, plus parfait, revient à un prix que les impressions soignées peuvent seules supporter.
- Les presses doubles, ou à retiration, impriment successivement la feuille sur les deux faces, dans des conditions d’économie beaucoup plus satisfaisantes, mais la perfection du tirage laisse encore à désirer, soit parce que les deux empreintes se succèdent trop rapidement, soit parce que les conditions actuelles du fonctionnement ne sont pas assez précises.
- Pour obvier en partie aux inconvénients résultant de la viscosité de l’encre, lors de l’impression en retiration, on fait ordinairement passer des feuilles de décharge qui, tout en constituant un déchet improductif, sont loin d’équivaloir à l’excès de dépense qu’entraîne le tirage sur les presses en blanc. On arrive, par ce moyen, à des impressions un peu plus soignées, mais les imperfections mêmes de la machine n’en exercent pas moins une influence des plus fâcheuses sur la netteté des caractères et des dessins.
- Cette imperfection provient surtout de ce que le marbre qui porte la composition ne se meut pas absolument de quantités égales à celles dont se meuvent les circonférences des cylindres, ou que tout au moins cette égalité ne peut être obtenue qu’approximalivement et par une sorte de contrariété entre ce$ deux parties de la machine, qui comprennent entre elles la feuille à imprimer.
- En général, les deux cylindres de pression reçoivent leurs mouvements d’un arbre inférieur, au moyen de deux pignons intermédiaires, agissant sur le pignon moteur du premier cylindre, et celui-ci agit sur le pignon du second cylindre de pression, qui sert habituellement à la retiration ; tous les pignons étant égaux entre eux, il suffît de donner à leurs dentures la précision des engrenages ordinaires pour faire que les deux cylindres de pression se meuvent en parfaite concordance entre eux et avec l’arbre premier moteur.
- La transmission du mouvement de cet arbre au marbre de la machine est moins régulière et plus compliquée ; elle s’obtient au moyen d’un pignon qui fait mouvoir une crémaillère placée, autant que possible, au milieu de la machine. Cette transmission ne présenterait aucune difficulté si la crémaillère ne devait se mouvoir que dans un seul sens, mais il est nécessaire que le marbre revienne régulièrement sur lui-même, après le premier parcours, sans que l’arbre moteur cesse de tourner dans le même sens ; cette condition est indispensable toutes les fois que la marche doit être un peu rapide, et on
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- ARTS MÉCANIQUES. 131
- y satisfait en permettant, par une articulation, au pignon qui doit agir sur la crémaillère, d’être tantôt au-dessus, tantôt au-dessous de celle-ci, sans cesser d’être en prise avec elle. Cette articulation, étant constamment entraînée dans le mouvement de rotation de l’arbre, ne peut être établie qu’au moyen d’un joint de Cardan, et les deux passages, de bas en haut ou de haut en bas, sont effectués, pour l’axe du pignon, dans deux guides circulaires ou croissants, placés, comme la crémaillère elle-même, sur le châssis mobile.
- La figure de ce mode de transmission se trouve dans le Traité de cinématique de notre collègue M. Laboulaye, page 324.
- L’irrégularité qui se produit inévitablement, lors du passage dans ces croissants, est sans aucune importance, l’impression ne se faisant jamais que dans les points du parcours où le marbre est en vitesse, dans un sens ou dans l’autre.
- C’est seulement alors que l’uniformité du mouvement de translation est absolument indispensable; si le cylindre développe sur le marbre plus de chemin que le marbre lui-même n’en fait, le papier sera déchiré, ou tout au moins l’impression sera déformée par le frottement et perdra toute sa pureté. Dans le cas contraire, le papier pourra se replier lui-même en donnant lieu, quant à l’impression, à des défauts analogues. Ces deux effets se produisent nécessairement par l’intermédiaire du joint de Cardan, car on sait alors que l’uniformité de mouvement de l’arbre moteur se traduit par un mouvement très-peu régulier de l’arbre, qui fait avec lui un certain angle, et que si l’on désigne par « et »' les angles dont les deux arbres ont tourné simultanément, et par I le supplément de l’angle des deux axes, on a la relation Irigonomé-trique
- tang. a = tang. a>' cos I,
- et cette relation ne peut conduire à une valeur de *>' égale à celle de <a qu’au-tant que tang. « serait nulle ou infinie, ce qui montre que les cfioses se replacent dans les mêmes conditions que si le mouvement était uniforme pour les deux axes, dans quatre positions différentes, à chaque tour, et de 90 en 90°.
- Pour toute autre position, l’arbre conduit est en retard ou en avance sur l’arbre moteur, et, par conséquent aussi, la crémaillère, si le pignon, qui est animé de ce mouvement irrégulier, conserve en tous ses points un rayon constant.
- Si, au contraire, on donnait à ce pignon un rayon variable et convenablement proportionné, il est facile de voir que l’on pourrait encore entraîner la crémaillère avec une vitesse uniforme; il suffirait, pour cela, de faire varier
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- ce rayon en raison inverse de la vitesse angulaire du pignon, dans chacune de ses positions successives. C’est là précisément la solution toute géométrique à laquelle M. Normand a été conduit par l’observation, et son pignon ovale est tellement combiné avec la crémaillère, que la régularité du transport de celle-ci est, pour ainsi dire, absolue.
- Afin de maintenir, avec sa valeur constante, l’angle des deux axes réunis par l’articulation, malgré les variations des rayons qui agissent successivement sur la crémaillère, M. Normand a raccourci les dents de celle-ci de toute la longueur dont le rayon moteur augmente et inversement. L’ensemble de la denture de la crémaillère forme ainsi une ligne ondulée, présentant, à la partie supérieure comme à la partie inférieure, deux dos et deux ventres, correspondant respectivement aux ralentissements et aux accélérations de l’arbre du pignon ovale. Le marbre, qui est solidaire avec la crémaillère, pourra, dès lors, se déplacer, dans toutes ses positions, de quantités précisément égales aux arcs développés par chaque point de la circonférence des cylindres ; le papier sera comprimé entre eux régulièrement, sans être ni étendu, ni plissé ; l’impression se fera bien exactement sur le papier ainsi maintenu, et aucune cause ne tendra à élargir ou à déformer les traits, limités exactement à l’empreinte de l’encre déposée sur les caractères.
- Dans les presses ordinaires à retiration, les inconvénients que nous avons signalés atteindraient facilement une amplitude de 2 et de 3 millimètres, si l’on n’employait certains artifices pour déterminer 1a. proportionnalité des deux mouvements, pendant toute la période du passage de la forme sous les cylindres, au moins d’une manière approchée.
- On a cherché à faire mouvoir les cylindres par le marbre lui-même, mais cette solidarité produit de graves inconvénients, et l’on n’obtient, en pratique, un résultat acceptable qu’en déterminant une solidarité moins absolue, au moyen d’une bande de cuir ou de sangle appelée support, qui, serrée entre le marbre et le bord des cylindres, détermine entre eux une certaine solidarité, et force à peu près ces deux organes à marcher d’accord.
- L’addition de ces supports peut bien diminuer les effets de la discordance 'entre les deux mouvements; mais, puisqu’ils sont l’un et l’autre déterminés par des organes rigides, l’amélioration dont nous parlons ne peut être obtenue qu’en faisant violence à l’un des arbres intermédiaires, qui est soumis chaque fois à une torsion, peu considérable il est vrai, mais répétée à chaque passage d’une nouvelle feuille.
- M. Normand nous a fait voir les effets de cette torsion : elle est telle, que les pignons intermédiaires, qui se mettent librement en place lorsque le marbre
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- est dans sa position normale, ne pourraient être enlevés sans d’énormes difficultés lorsque le marbre occupe une position différente, et particulièrement celle qui correspond à un huitième de révolution des pignons ; dans cette position, pour laquelle la discordance est la plus grande, l’arbre du joint de Cardan et celui du premier cylindre forment ressort, et appliquent avec un effort presque insurmontable les deux dentures l’une sur l’autre. On comprend combien cet effet doit aider à la destruction des engrenages et à l’usé rapide des différentes pièces de la machine.
- C’est sans doute à cette même discordance entre les deux mouvements qu’il faut également attribuer le déplacement, sur les Manchets, des hausses employées sur certains points pour faire ressortir Je tirage; il faut, avec les machines à retiration, corriger souvent la mise en train pour obvier aux incon-nients de ce déplacement.
- Il ne peut être question, dans ce rapport, d’examiner, au point de vue théorique, toutes les conditions géométriques de la modification de M. Nor rnand; disons seulement que, pour un angle I = 15°, la relation
- tang «' = tang a cos I
- donne, pour ® — -45°, a = arc tang cos I = 44°.
- Il y a donc, lorsque l’arbre moteur a tourné d’un huitième de révolution, une différence de 1° environ entre le pignon de la crémaillère et celui des cylindres. Si le rayon des uns et des autres est seulement de 0m,10, cette
- 2 ‘/T* K* •
- différence équivaut à = 0m,0017 ou près de 2 millimètres ; cette différence est très-importante à corriger, et les modèles que vous avez sous les yeux vous démontrent qu’elle l’est absolument, par la substitution du pignon ovale de M. Normand au pignon circulaire habituel.
- Dans le modèle qu’il a préparé pour l’exposition de Londres, M. Normand a reproduit, bien qu’avec des dimensions réduites, tous les organes de la double transmission ordinaire, savoir :
- 1° En ce qui concerne le mouvement des cylindres, l’arbre moteur principal muni d’un pignon circulaire, un pignon de même diamètre calé sur un arbre intermédiaire, un troisième pignon également de même diamètre monté sur l’arbre du premier cylindre de pression, enfin un quatrième pignon sur l’arbre du deuxième cylindre.
- 2° Quant au déplacement du marbre, l’arbre moteur principal est prolongé, au moyen d’un joint de Cardan, par un arbre terminé par un pignon,
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- qui est circulaire sur une moitié de la circonférence, et qui est ovale sur l’autre moitié.
- Ce pignon entraîne la -crémaillère du marbre dans son mouvement longitudinal, en passant alternativement au-dessus et au-dessous de cette crémaillère
- Au moyen de deux compositions différentes disposées sur le marbre et de manière à correspondre, pour une partie de la composition, à la denture circulaire du pignon, pour l’autre partie à la denture ovale, on reconnaît facilement que la pureté du tirage, dans cette seconde impression, est de beaucoup préférable à celle qui correspond à la denture circulaire.
- Au moyen d’une division en vingt-quatre angles égaux sur le premier cylindre, et d’une division correspondante, graduée en parties égales sur la table, on reconnaît parfaitement la concordance la plus satisfaisante entre les déplacements qui correspondent à la denture ovale, tandis qu’une discordance d’un millimètre et demi environ se fait voir entre les deux divisions, dans la partie qui correspond à la denture circulaire.
- M. Normand a eu l’heureuse idée de faire saisir le point de départ de cette discordance au moyen de deux limbes gradués, respectivement solidaires avec les deux parties de l’arbre moteur, avant et après son interruption par le joint de Cardan. Un double repère étant en concordance, au départ, avec une des divisions de chacun des limbes, on voit la différence apparaître pour chaque rotation de 15° ; elle est sensiblement au maximum pour 45°, et alors de 3 millimètres environ, le rayon des limbes étant double de celui des cylindres et des pignons.
- En tournant encore de 45° on revient à une concordance complète, et il en serait de même pour chaque déplacement de 45°, si le pignon ovale ne venait corriger cette influence, quant à ses effets sur le mouvement de transport de la table.
- En imprimant, avec son modèle, particulièrement des caractères maigres, on peut facilement comparer la pureté de l’impression, dans le tirage qui correspond au pignon ovale, à l’irrégularité de celle qui correspond au pignon circulaire.
- Pour mettre également hors de doute la torsion de l’arbre du premier cylindre, M. Normand, dans son modèle, a coupé cet arbre, sur une partie de sa longueur, et l’a remplacé, dans cet intervalle, par une portion d’arbre plus faible, dont la torsion est ainsi rendue plus facile et concentrée dans cette partie faible. Au moyen de deux limbes, montés séparément sur chacune des parties de l’arbre principal, il est facile de constater, à simple vue, cette lor-
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- sion, par le défaut de concordance des divisions, défaut qui atteint son maximum quatre fois à chaque révolution.
- Le perfectionnement de M. Normand est surtout précieux pour les machines les plus étroites, celles à format simple par exemple, parce que la longueur de l’arbre commandé par le joint de Cardan est alors moindre, et que, par conséquent, son inclinaison, pour un pignon de diamètre donné, est plus grande. Dans l’état actuel des choses, les constructeurs sont conduits, pour gagner un peu de longueur, à déplacer latéralement le plan de la crémaillère, ce qui ne peut avoir lieu qu’à la condition de déterminer sur les glissières un effort transversal, et par conséquent une plus grande résistance.
- En dehors de la machine même pour laquelle elle a été imaginée, la disposition de M. Normand constitue un organe de transmission nouveau, qui permettra d’employer le joint de Cardan dans des conditions qui l’excluaient jusqu’ici, à cause des inégalités qui en étaient inséparables. Quant à l’excentricité de la courbe pratique qui remplace la forme circulaire du pignon, elle est toujours si faible, quelques millimètres à peine, quelle ne saurait présenter aucun inconvénient dans la pratique, ni aucune difficulté sérieuse d’exécution.
- Votre comité vous propose, Messieurs, de donner votre approbation à la nouvelle combinaison mécanique imaginée par M. Normand, et appliquée par lui au perfectionnement des presses typographiques françaises. Vous voudrez bien décider que des remercîments soient adressés à l’inventeur, et que le présent rapport soit inséré dans, le Bulletin de la Société, avec les figures qui l’accompagnent.
- Signé H. Tresca, rapporteur.
- Approuvé en séance, le 26 mars 1862.
- LÉGENDE DE LA PLANCHE 267 REPRÉSENTANT LE NOUVEL ORGANE DE TRANSMISSION
- DE M. NORMAND.
- La planche 267 représente le modèle que M. Normand avait envoyé à Londres à l’Exposition universelle de 1862, et dans lequel il a reproduit, aune réduction de 1/5, tous les organes de la double transmission ordinaire.
- Fig. 1. Élévation de l’appareil dans un plan vertical parallèle à l’arbre moteur.
- Fig. 2. Section verticale partielle suivant la ligne X Y de la figure 1.
- À, arbre moteur principal.
- B, premier pignon circulaire calé sur l’arbre A.
- C, second pignon calé sur un arbre intermédiaire.
- D, troisième pignon monté sur l’arbre du premier cylindre de pression, et derrière
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- lequel se projette le quatrième pignon conduisant l’arbre du deuxième cylindre.
- E, E, cylindres de pression.
- F, marbre qui reçoit les caractères.
- G, bande de cuir ou sangle appelée support.
- H, châssis mobile portant le marbre et servant à maintenir et fixer les caractères.
- I, crémaillère (fig. 2) fixée au châssis H; on remarquera que, à partir des extrémités et jusqu’au milieu de cette crémaillère, les dents augmentent progressivement de longueur à leur partie inférieure, en sorte que l’ensemble de la denture forme dans le bas une ligne courbe, tandis que dans le haut elle présente une ligne droite comme dans les presses ordinaires : c’est là ce qui constitue une partie des nouvelles dispositions imaginées par M. Normand. Dans les applications directes aux nouvelles presses, cette crémaillère doit être curviligne en dessus comme en dessous, et, si
- M. Normand ne lui a pas donné cette forme dans son modèle, c’est pour mieux faire saisir les différences qui existent entre l’ancien et le nouveau système.
- J , pignon conduisant la crémaillère en engrenant tantôt en dessus et tantôt emdessous. De même que la crémaillère, il présente l’ancienne et la nouvelle disposition (fig. 2), c’est-à-dire que sa demi-circonférence supérieure est ovale, tandis que la demi circonférence inférieure est circulaire. Ainsi que le dit le rapport, ce modèle réduit présente ces deux dispositions afin qu’on puisse imprimer simultanément avec les nouveaux et les anciens organes, et juger par là de la différence de netteté des épreuves.
- K, guides circulaires ou croissants fixés au châssis H, et servant au passage alternatif du pignon J au-dessus et au-dessous de la crémaillère.
- L, arbre portant le pignon J qui conduit la crémaillère.
- M, joint de Cardan reliant l’arbre L à l’arbre A qui le commande (fig. 1 ).
- N, repère à aiguilles (fig. 2 ) servant à indiquer la conco'rdance ou la différence qui existe entre les vitesses de marche du marbre et des cylindres, suivant que la crémaillère est conduite par la partie ovale ou par la partie circulaire du pignon J. À cet effet, la circonférence du cylindre conduit par le pignon D est partagée en 24 parties égales, et la table porte une division correspondante graduée en parties égales.
- O, O, limbes gradués ( fig. 1 ), respectivement solidaires des arbres A et L et ayant un rayon double de celui des cylindres E; leur graduation contient 24 divisions de 15 degrés chacune, et à l’aide du double repère P il est facile de saisir, pour chaque rotation de 15 degrés, le point de départ de la discordance qui existe entre les vitesses de la table et des cylindres lorsque la première est conduite par la partie circulaire du pignon J.
- P, double repère composé d’une lame horizontale terminée à ses deux extrémités par deux retours à angle droit, qui saisissent les deux limbes tout en leur permettant de tourner avec les arbres qui les portent; ce repère est indiqué seulement en ponctué sur la figure 1, parce qu’il est placé dans le plan vertical opposé à celui de celte figure.
- 0 est un volant dont la couronne est divisée par de petites encoches en 24 parties
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- égales, de façon à permettre, pour la démonstration, de faire tourner exactement l’arbre A de 15° ou de multiples de ce nombre.
- R, lame de ressort fixée, sous le volant, à la table horizontale du bâti de l’appareil et portant un petit cliquet qui arrête le volant par ses encoches.
- S, arbre conducteur du premier cylindre E; il est composé de deux parties de même diamètre et d’une partie intermédiaire plus mince S', sur laquelle se concentre la torsion lorsque l’appareil fonctionne dans les conditions ordinaires de marche et sans les améliorations qui y ont été apportées.
- T, T, limbes gradués montés sur les deux parties de même diamètre de l’arbreS et . servant, par le défaut de concordance des divisions, à indiquer le degré de torsion supporté par la partie S' de cet arbre ; pour obtenir cette indication, les vis d’assemblage U doivent être desserrées.
- V, galet servant de support à l’arbre S lorsque les limbes T sont desserrés.
- W, fourchette ou guide incliné pour le soulèvement alternatif des cylindres.
- (M.)
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- Rapport fait par M. le comte Th. du Moncel, au nom du comité des arts économiques, sur la machine a graver électro-magnétique de M. Gaiffe.
- Messieurs, l’impression des étoffes s’opère, comme vous le savez, à l’aide de rouleaux de cuivre sur lesquels sont gravés les dessins qui doivent être reproduits. Le plus souvent ces dessins consistent dans des fleurons ou ornements plus ou moins grands, plus ou moins compliqués, plus ou moins enchevêtrés les uns dans les autres, mais qui se répètent symétriquement d’une manière ou d’une autre, une ou plusieurs fois, soit sur la longueur du cylindre, soit sur le développement de sa surface. Quand ces fleurons ou ornements sont de très-petites dimensions, on peut, à l’aide du procédé du poinçon et de la molette, les reproduire d’un seul coup sur la planche cylindrique aussi souvent qu’il est nécessaire, et en faire varier à volonté le groupement et la disposition; mais avec des ornements d’un dessin un peu grand et un peu capricieux, et dans les cas où la gravure à la main est exigée, il était désirable qu’on pût trouver un système simple et économique qui dispensât de l’intervention du graveur. C’est ce problème qu'a résolu M. Gaiffe. Cet inventeur, de son métier graveur pour étoffes, a recherché si l’électricité, si docile à produire des effets multiples sous l’in— Tome X. — 62e année. 2e série. — Mars 1863. 18
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- fluence d’une même action mécanique, pourrait lui fournir les bras qui lui manquaient pour exécuter d’un même coup tous les ornements destinés à couvrir ses cylindres. Il y est arrivé de la manière la plus heureuse en employant, comme organes graveurs, des électro-aimants ayant leur armature munie d’une pointe de diamant.
- De pareils électro-aimants, en effet, disposés les uns à côté des autres devant le cylindre à graver recouvert de vernis pouvaient, en attirant ou en repoussant leur armature, abaisser, sous une influence électrique facile à diriger, la pointe de diamant sur le cylindre et donner lieu en temps opportun, si un mouvement lent de rotation était communiqué au cylindre, à des hachures dont la longueur devait dépendre de la durée de fermeture du courant électrique, et dont le rapprochement et la multiplicité pouvaient constituer des surfaces plus ou moins capricieusement découpées. Tel est le principe sur lequel M. Gaiffe a établi la machine qu’il vous a présentée.
- Cette machine, disposée comme un tour, se compose de trois parties distinctes : 1° d’un mécanisme moteur; 2° d’un système électro-magnétique; 3° d’un distributeur électrique.
- La première partie consiste dans un système de rouages, qui a pour effet de faire tourner d’un mouvement excessivement leiîNe* cylindre placé horizontalement sur ses tourillons et de faire avancer, à chaque tour de ce cylindre, le support du système électro-magnétique, d’une quantité très-minime (1/4 de millimètre tout au plus). Un moteur électro-magnétique, en raison de la lenteur du mouvement du cylindre, suffit parfaitement pour mettre ce système en mouvement aussi bien que les autres pièces de la machine.
- Le système électro-magnétique se compose d’un support rectangulaire allongé et mobile sur lequel sont fixés 12 électro-aimants boiteux, disposés de manière que leur armature articulée sur la branche sans bobine puisse osciller dans un plan vertical normal à l'axe du cylindre. Cette armature porte un levier qui, lui-même, est muni du porte-diamant et d’une tige sur laquelle agit le ressort antagoniste destiné à pousser le diamant contre le cylindre, au moment de la rupture du courant à travers l’électro-aimant. Tous ces électroaimants admirablement construits par M. Froment, sont échelonnés les uns à la suite des autres devant le cylindre et peuvent être animés deux à deux, trois à trois, quatre à quatre, etc., par le courant, suivant la disposition du dessin sur le distributeur. Il résulte de cette disposition que, quand le support sur lequel sont fixés ces électro-aimants se trouve déplacé à chaque tour accompli par le cylindre, les traces laissées par les pointes de diamant peuvent se placer parallèlement les unes à côté des autres et, en raison de
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- leur très-grand rapprochement, découvrir le vernis sur une surface aussi grande qu’on peut le désirer.
- Le distributeur électrique, placé à côté du système précédent, se compose essentiellement d’un cylindre relié au mécanisme moteur, sur lequel est gravé en creux le dessin qu’il s’agit de reproduire en plusieurs exemplaires sur le grand cylindre. Deux aiguilles de platine portées par deux pièces mobiles (dans des coulisses) en rapport avec la pile et placées en regard l’une de l’autre appuient sur ce cylindre et sont reliées, l’une aux électro-aimants qui doivent servir à reproduire le nombre de fois voulu le dessin dans la longueur du cylindre, l’autre aux électro-aimants qui doivent le fournir sur une seconde rangée dans une position alternée. Comme ces aiguilles peuvent être éloignées plus ou moins l’une de l’autre et que le cylindre commutateur tourne exactement avec la même vitesse que le cylindre à graver, les rangées de dessins peuvent être plus ou moins espacées suivant qu’on le juge convenable. Enfin un mécanisme particulier fait avancer les supports de ces aiguilles de la même quantité que les électro-aimants, à chaque révolution du cylindre commutateur.
- Avec cette disposition le jeu de l’appareil se comprend parfaitement. Quand les aiguilles de platine du distributeur appuient sur le métal du cylindre commutateur, le courant est fermé à travers les électro-ainants et aucun trait n’est marqué sur le cylindre qu’il s’agit de graver; mais sitôt que ces aiguilles ne sont plus en contact métallique avec le cylindre commutateur, les armatures des électro-aimants s’abaissent et laissent des traces plus ou moins longues, suivant le temps plus ou moins prolongé que cette absence de contact a duré. À chaque révolution du cylindre, il y a donc une série de traits gravés par les différents électro-aimants, et ces traits représentent, en différents points du grand cylindre, une petite fraction du dessin qu’il s’agit de graver; de sorte qu’après une série de révolutions tous ces traits juxtaposés à une distance de 1/4 de millimètre les uns des autres finissent par dessiner des surfaces ombrées, des contours et finalement des dessins alternés qui sont tous la reproduction exacte du dessin original. On ne peut se figurer, sans l’avoir vue, la perfection de ce mode de reproduction.
- Quand la gravure du cylindre est ainsi effectuée sur le vernis, M. Gaiffe la grave par des moyens galvanoplastiques, c’est-à-dire en faisant du cylindre l’électrode soluble d’un éleclrolyse à solution de sulfate de cuivre. Par ce système la morsure du métal est droite, nette et peut être très-profonde.
- M. Gaiffe, au lieu d’employer pour cylindre commutateur un cylindre de cuivre gravé au burin, aurait pu se servir d’une feuille de papier argenté sur
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- laquelle le dessin aurait été seulement reproduit à l’encre, et qu’il aurait collée sur un cylindre uni ; mais les nombreux inconvénients qu’on a rencontrés avec un système de ce genre dans les métiers de tissage électrique ont effrayé M. Gaiffe, et il a mieux aimé avoir recours à un procédé sans doute plus dispendieux, mais beaucoup plus sûr selon lui. La commission pense pourtant que, devant les résultats qui ont été obtenus parM. Caselli avec son télégraphe autographique, les craintes de M. Gaiffe pourraient être un peu exagérées, et que cet artiste pourrait donner sans crainte à son invention plus de relief, en ne montrant pas la gravure préalable d’un cylindre commutateur comme une condition indispensable du succès de son appareil.
- Quoi qu’il en soit, le comité des arts économiques a admiré beaucoup la manière ingénieuse dont M. Gaiffe a résolu le problème de la gravure électrique des rouleaux d’impression des étoffes, et a constaté par lui-même la délicatesse de reproduction des dessins; en conséquence, il vous prie, Messieurs, de vouloir bien décider,
- 1° Que des remercîments soient adressés à|M. Gaiffe pour son intéressante communication ;
- 2° Que le présent rapport soit inséré au Bulletin.
- Signé Th. du Moncel, rapporteur.
- Approuvé en séance, le 15 janvier 1862.
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- Rapport fait par M. Duchesne, au nom du comité des arts économiques, sur Z’énucloir de fruits a noyaux présenté par M. le docteur Idrac , à Toulouse.
- Messieurs, économiser le temps que l’on met à la préparation de certains aliments et faire le même travail beaucoup mieux et avec une grande propreté, tel est le but que s’est proposé le docteur Idrac en inventant l’instrument nouveau présenté à la Société d’encouragement sous le nom à’énucloir de fruits à noyaux.
- Au moyen de cet instrument très-simple et assez résistant pour être mis entre les mains des domestiques, on parvient à enlever, avec une grande facilité, les noyaux des olives, des cerises, des guignes, des jujubes, des prunes de mirabelle, etc.
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- 11 va sans dire que la dimension des appareils sera relative à celle des fruits à énucléer.
- On voit donc, de suite, les nombreuses applications que l’on peut en faire chez les confiseurs, les pâtissiers, les traiteurs, et dans tous les ménages pour la préparation des confitures, des conserves et de certains mets qui exigent préalablement l’enlèvement des noyaux de fruits.
- Le jeu de l’appareil consiste à placer les olives, par exemple, verticalement dans la cavité qui est au centre de la pièce inférieure dite cupule, de manière que le point où s’attache la queue du fruit soit en dessous et l’extrémité opposée en haut, puis de presser fortement et rapidement sur le piston avec le plat de la main, en maintenant la base de l’appareil avec l’autre main. On obtient ainsi le dégagement instantané du noyau parfaitement dépouillé du sarcocarpe, comme s’il avait été adroitement détaché avec un couteau.
- Cette petite opération se fait sans altérer ou déformer le moins du monde le fruit, qui reste entièrement intact et suspendu à la broche du piston d’où on le retire en le tirant vers le bas.
- Les guignes et les cerises se placent dans la cupule d’une manière inverse , c’est-à-dire qu’on doit mettre en haut le point où s’attache la queue.
- Pour les prunes de mirabelle, qui sont quelquefois d’un assez fort volume, il faudra établir des cupules de rechange qui seront plus évasées et dont la force sera calculée sur la grosseur du fruit.
- La partie essentielle de cet instrument, celle qu’il a été le plus difficile d’approprier à son usage, est la cupule, qui est en tôle d’acier fondu et étamée. Sa résistance a été bien calculée et bien étudiée. Avec des cupules plus élastiques, le fruit se serait mal énuclée, et le fruit aurait pu passer à travers la cupule tout meurtri et sans être dépouillé de son noyau. Avec les perfectionnements apportés par l’auteur, cet inconvénient n’est plus à craindre, et cet instrument, dont le mode d’action, je le répète, est de la dernière simplicité, peut être mis sans crainte entre les mains des personnes les moins intelligentes.
- Cet appareil offre deux avantages essentiels : 1° la propreté, puisqu’on ne manie presque plus le fruit comme par le procédé ordinaire, qui consiste, pour les olives, à tourner les fruits avec un couteau, ce qui en altère la forme; 2° l’économie de temps, puisqu’un quart d’heure suffit pour l’énucléation de 500 grammes d’olives au lieu d’une heure ou une heure et demie qui sont nécessaires par le procédé du tournage.
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- Votre comité des arts économiques, satisfait des nombreuses expériences qui ont été faites devant lui de l’énucloir du docteur Idrac, a l’honneur de vous proposer, Messieurs,
- 1° De remercier le docteur Idrac de son intéressante communication ;
- 1° D’insérer le présent rapport au Bulletin;
- 3° De placer dans le texte un dessin sur bois de l’appareil accompagné de la légende explicative.
- Signé Duchesne, rapporteur.
- Approuvé en séance, le 19 novembre 1861.
- LÉGENDE DE L’iNSTRUMENT, DIT ÉNUCLOIR, IMAGINÉ PAR M. LE DOCTEUR IDRAC.
- La figure ci-contre représente l’instrument en section verticale passant par l’axe.
- a, cupule en acier fondu et étamé, dans laquelle se place le fruit à énucléer; elle se compose d’une cavité de forme semi-ovoïde, portant plusieurs fentes longitudinales destinées à lui donner une certaine élasticité et munie, à son sommet, d’une ouverture par où passe le noyau chassé du fruit; elle se replie vers le haut en un bord plat circulaire qui sert à la maintenir en place.
- b, tasseau creux en bois, à surface intérieure conique et au centre duquel est placée la cupule qui s’y maintient par son rebord circulaire.
- c, c, petites pattes vissées sur le tasseau b, et appuyant sur le rebord de la cupule pour l’empêcher de tourner.
- d, cylindre en bois maintenu verticalement au-dessus du tasseau b, de telle sorte que son axe passe par le sommet de fit cupule.
- supports métalliques en forme d’anses, vissés d’une part au tasseau et de l’autre au cylindre qu’ils maintiennent ainsi dans une position rigide.
- ffr, piston glissant dans le cylindre d et opérant la perforation du fruit pour en chasser le noyau ; ce n’est autre qu’une tige en fer étamé ayant trois diamètres différents, sur des longueurs à peu près égales : ainsi la partie supérieure f', qui sort du cylindre, a le diamètre le plus fort, et la partie inférieure est la plus mince. Un ressort à boudin enveloppe cette dernière ainsi que la partie intermédiaire f, et prend son point d’appui contre une embase ou renflement placé aux 2/3 environ de la hauteur du piston ; ce ressort a pour effet de relever immédiatement la tige dès qu’elle a frappé le fruit. Les ouvertures supérieure et inférieure du cylindre d
- Echelle au 1/4.
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- sont fermées par des rondelles métalliques, parfaitement ajustées à fleur du bois et fixées chacune par trois vis; percées d’un trou de diamètre presque égal à celui de la partie de la tige qu elles doivent laisser passer, ces rondelles servent à arrêter la tige dans sa course descendante qui est limitée à l’origine de la partie intermédiaire f, et dans sa course ascendante qui finit au moment où l’embase de la partie f' vient toucher la rondelle supérieure.
- g, petite goupille traversant, à angle droit, la partie inférieure de la tige f f' qui est terminée par une surface concave; il résulte de cette disposition que le fruit est d’abord percé circulairement par la tige qui en enlève une section égale à la sienne, puis il est presque en même temps fendu par la goupille qui aide à détacher le noyau.
- h, bouton de bois vissé en haut de la lige f f' et sur lequel, lorsqu’on veut opérer,
- on donne un coup sec avec le plat de la main. ( M. )
- Rapport fait par M. Silbermann, au nom du comité des arts économiques, sur les travaux de M. Dartmann relatifs à la coupe des vêtements.
- Messieurs, vous avez chargé votre comité, des arts économiques de vous faire un rapport sur les travaux que M. Dartmann vous a soumis concernant l’art du tailleur. Dans ces ouvrages figurent un assez grand nombre de dessins établis d’après les proportions normales du corps humain, ainsi que les principes géométriques qu’il a su en tirer pour enseigner comment on parvient à tracer et couper toutes sortes de vêtements.
- M. Dartmann a pensé qu’il serait utile de compléter ses travaux par la confection d’un mannequin habillé d’une seule pièce, et par un tableau-patron qui s’y rapportât, accompagné de différents accessoires représentés d’après les mêmes principes. En examinant avec attention ces intéressants spécimens, on ne tarde pas à se faire une juste idée du système invariable qui a permis à l’auteur d’exécuter d’une seule pièce un habillement aussi complet.
- Sans entrer ici dans le détail des opérations de tracé et de coupe qu’accomplit M. Dartmann pour confectionner des vêtements quelconques d’après les principes dont il a doté sa profession, nous devons, pour vous initier en quelque sorte à sa méthode, vous faire remarquer que ces principes sont en partie empruntés à ceux de la science, notamment à ceux de la géométrie, et qu’ils s’appliquent aux différences de stature et de grosseur du corps humain, quelles que soient les variétés et bizarreries que la mode ou la fantaisie puisse introduire dans les formes de tous vêtements. C’est cette
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- fixité de principes, puisés à des sources certaines et fécondes en résultats, qui a permis à votre comité de motiver en termes généraux son opinion sur l’incontestable utilité du système normal de tracé et de coupe qu’a imaginé M. Dartmann en le basant sur une règle unique , radicale , hors de laquelle la coupe des vêtements n’est qu’une routine.
- Certes, il n’offre point comme modèle d’habillement celui dont il a complètement vêtu son mannequin, mais il le présente comme un élément d’étude, un exemple d’essais pratiques.
- Lorsque, par une longue expérience, M. Dartmann eut acquis l’intime conviction que la méthode qu’il avait imaginée était réellement la seule véritable, il commença à la professer, et jugea dès lors nécessaire de la propager par tous les moyens en son pouvoir, pour la substituer aux différentes pratiques de la routine.
- A cet effet, il publia en 1824 une première édition de son Manuel du tailleur ;
- En 1828, il en publia une seconde, mais en langue allemande ;
- En 1837, il fit paraître un ouvrage ayant pour titre, Tomestêtechnie, ou Y Art de la coupe des vêtements.
- En 1835, il participa à un concours qui s’ouvrait au Ministère de la marine pour introduire de notables et économiques améliorations dans la coupe et les formes de l’habillement de tout le personnel de la marine. Après différentes épreuves, où, avec moins d’étoffe que n’en avaient employé ses concurrents, il produisit les vêlements les plus amples, les plus commodes et les mieux appropriés aux diverses tailles, il sortit victorieux de ce concours, et reçut aussitôt la commande de tous les modèles et patrons que l’application de son système rendait indispensables dans les ateliers de tailleurs de toutes les villes maritimes où devaient s’effectuer les modifications officiellement adoptées. L’excellence de sa méthode se recommandait par une économie extraordinaire : en effet, quoique alors elle ne fût évaluée ni pour les habillements du corps d’officiers, ni pour les vêtements en usage dans les hôpitaux et les bagnes, il fut manifestement constaté que l’économie essentielle ou principale qui résultait de son importante innovation était de 6 francs par mousse, de 8 francs par marin, et de 12 francs par maître. On voit tout d’abord que cette économie, calculée pour tout le personnel de la marine, devait incontestablement s’élever à une somme considérable.
- Plus tard, après avoir fait au Ministère de la guerre la proposition d’introduire, dans l’uniforme des troupes de terre, des réformes analogues à celles qu’il avait effectuées pour la marine, il procéda, sur commande, aux
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- diverses modifications que l’habillement de l’infanterie de ligne paraissait alors susceptible de recevoir, et l’économie qui résulta de son entreprise fut encore évaluée en moyenne, par homme et par habit seulement, à 8, 10 et 12 fr., selon les grades, ce qui produisit, pour cette arme spéciale, un total de 225,000 francs.
- En passant succinctement en revue ces détails exacts et connexes, votre comité croit avoir suffisamment indiqué tout l’intérêt qu’offrent les divers ouvrages, tant imprimés que manuscrits, de M. Dartmann. En conséquence, il vous propose d’adresser des remercîments à M. Dartmann et d’insérer le présent rapport dans votre Bulletin.
- Signé Silbermann, rapporteur.
- Approuvé en séance, le 11 mars 1863.
- AGRICULTURE.
- Rapport fait par M. Dailly, au nom du comité d’agriculture, sur un mode de jonction de tuyaux pour les irrigations, présenté par M. Cabieu, ingénieur-géologue.
- Messieurs, vous avez renvoyé à l’examen de votre comité d’agriculture une note sur les irrigations et les conduites d’eau présentée par M. Cabieu à la Société d’encouragement dans sa séance du 12 mars 1862.
- M. Cabieu s’est proposé d’arriver à établir des conduites d’eau économiques, en faisant emploi de tuyaux de drainage qu’il soude entre eux à l’aide d’un mastic formé de gutta-percha, de sable, de benzine et d’huile de pétrole, pour lequel il a pris un brevet d’invention.
- M. Cabieu a présenté, avec sa note, deux tuyaux de drainage dont les extrémités étaient façonnées en biseaux. Il arrive à donner cette forme aux tuyaux, avant leur cuisson, au moyen d’un mandrin sur lequel il adapte un couteau incliné, en enlevant à chaque tuyau, à l’une de ses extrémités, le bord extérieur, et à l’autre le bord intérieur. Chacun des tuyaux présentés par M. Cabieu porte ainsi un bout mâle et un bout femelle.
- M. Cabieu conseille de soumettre à une longue cuisson les tuyaux de drainage que l’on veut employer pour des conduites d’eau; puis, de leur Tome X. — 62e année. 2e série. — Mars 1863. 19
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- appliquer un vernissage intérieur, et de leur faire subir ensuite une seconde cuisson. Il enduit alors de son mastic l’intérieur du bout femelle de ses tuyaux, qu’il soude seulement entre eux au moment de leur pose. Pour faire cette opération, M. Cabieu place un premier tuyau au fond d’une tranchée à laquelle il donne la forme d’un Y; et, après avoir chauffé à un réchaud portatif le bout du tuyau qui n’est pas enduit de mastic, il l’introduit dans le bout, garni à l’avance de mastic, de l’autre tuyau, en le pressant légèrement avec le pied, afin de maintenir les deux bouts en contact.
- M. Cabieu annonce que son mastic peut servir à souder non-seulement la terre cuite, mais aussi le fer, la fonte et le carton.
- Notre confrère M. Tresca a bien voulu s’assurer de la ténacité et de l’imperméabilité du mastic de M. Cabieu, par des expériences opérées par lui au Conservatoire des arts et métiers, et dont il m’a fait part par sa lettre du 9 août dernier.
- Il a, à cet effet, collé ensemble deux bouts de tuyaux en fonte, à emboîtement, puis un dernier bout au tuyau en terre également entré dans l’emboîtement de la fonte. Ce tuyau avait été cassé transversalement en deux morceaux, et collé avec le même mastic qui avait servi aux deux premiers joints. Il a soumis cet assemblage à une pression de 15 mètres d’eau, et les joints ont parfaitement résisté, sans présenter de fuites sur aucun point. Il a ensuite cassé le tuyau en terre, et il s’est assuré, par la ténacité du collage, que le mastic était parfaitement adhérent.
- Dans une seconde expérience, M. Cabieu a soudé devant M. Tresca un tuyau en terre, bien que les bouts assemblés fussent simplement façonnés en biseaux. M. Tresca déclare que la réunion s’est faite parfaitement, et qu’elle lui a paru très-résistante.
- M. Tresca a de plus enduit de mastic une broche en bois de diamètre convenable, pour entrer librement dans un tuyau de fonte de 4 centimètres de diamètre. Il a fait pénétrer cette broche chaude dans le tuyau également chauffé sur une longueur de 2 centimètres seulement. La soudure a paru parfaite à M. Tresca; elle n’a rompu , après une demi-heure environ, que sous l’action d’une charge de 368 kilog. supportée par la broche introduite dans le tuyau qui avait été suspendu verticalement au-dessous d’un point fixe. Cette charge correspond à environ 15 kilog. par centimètre carré de surface soudée, ce qui a paru à M. Tresca une preuve que la soudure était complète et parfaitement solide.
- Les expériences faites par M. Tresca ont été, vous le voyez, favorables au mastic de M. Cabieu.
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- Je n’ai pu malheureusement arriver à obtenir de M. Cabieu des renseignements sur le prix de son mastic, et je ne connais aucune application ayant pu en être faite pour la soudure de tuyaux en poterie employés pour conduite d’eau d’une certaine étendue.
- Je pense qu’il y a lieu de remercier M. Gabieu de sa communication, et de lui demander de tenir la Société d’encouragement au courant des applications qui pourront être faites de son système de soudure.
- Signé A. Dailly, rapporteur.
- Approuvé en séance, le 21 janvier 1863.
- ALLUMETTES CHIMIQUES.
- RAPPORT SUR UNE PÉTITION DES COMPAGNIES D’ASSURANCE RELATIVE A UNE
- DEMANDE D’INTERDICTION DE LA FABRICATION DES ALLUMETTES CHIMIQUES A
- PATE DE PHOSPHORE ORDINAIRE, PRÉSENTÉ AU SÉNAT PAR M. DUMAS.
- Messieurs les sénateurs, les directeurs de douze sociétés d’assurances mutuelles contre l’incendie demandent au Sénat d’appuyer auprès du gouvernement un vœu qu’ils lui ont adressé pour en obtenir l’interdiction de la fabrication et de la vente des allumettes chimiques actuelles, qui, étant préparées au moyen d’une pâte à base de phosphore ordinaire, sont trop aisément inflammables par le seul frottement.
- La première commission des pétitions vient appuyer ce vœu.
- En effet, les fabricants des allumettes chimiques phosphorées actuelles, de l’avis de tous les hommes compétents, ont poussé jusqu’à l’abus l’application des données scientifiques à la satisfaction de ce qui est à présent une fantaisie et non un véritable besoin.
- Dès l’exposition de 1851, le jury de chimie s’en inquiétait à Londres; en 1855, ce même jury examinait très-attentivement, à Paris, la question qui nous est posée, et tout en accordant des récompenses aux fabricants des allumettes chimiques phosphorées, tout en les défendant au nom de la liberté de l’industrie, il cherchait, par une discussion sérieuse, à diriger cette industrie vers d’autres voies, ou plutôt à la ramener à ses meilleures pratiques.
- Lorsque les procédés chimiques intervinrent pour la première fois dans la fabrication des briquets usuels, les moyens dont on fit usage pour faire éclater la flamme exigeaient, on s’en souvient, la réunion ou le contact volon-
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- tairement opéré de deux organes distincts et séparés : l’allumette et une substance isolée de celle-ci, phosphore en certains cas, acide sulfurique en d’autres. Le feu ne s’allumait donc que par suite d’une manœuvre réfléchie, qu’un accident ou un hasard ne pouvaient ni faire naître ni remplacer.
- Les chimistes, obligés, par état, à se rendre compte, mieux que personne, des périls auxquels le maniement des matières inflammables expose, ont toujours considéré comme très-suspectes les allumettes actuelles qui prennent feu par le frottement seul et qui n’exigent ni que ce frottement soit bien vif ni qu’il soit opéré sur une surface rugueuse. Mais les allumettes chimiques à base de phosphore ont été signalées à l’administration publique comme méritant, par d’autres motifs, que la fabrication en fût exactement surveillée ou même prohibée.
- A mesure que la science livre à la disposition de l’homme des éléments inconnus aux anciens et que la civilisation nouvelle en tire parti, la maladie et la mort, qui ne perdent pas leurs droits, prélèvent sur l’espèce humaine de nouveaux tributs. Aux maladies que le plomb et le mercure causent aux ouvriers qui manient ces métaux, sont venues se joindre d’autres affections de ce genre, et en particulier celle qu’occasionne le maniement du phosphore.
- Il paraît constant que le contact habituel du phosphore cause la carie des os de la mâchoire, maladie insidieuse, toujours grave, souvent mortelle.
- Les cas très-nombreux dans lesquels cette carie a été constatée parmi les ouvriers employés soit à la fabrication de la pâte phosphorée qui fait la base des allumettes chimiques, soit et surtout à l’opération connue sous le nom de chimicage qui consiste à enduire l’extrémité des allumettes de la dose nécessaire de pâte inflammable, ont appelé l’attention de l’autorité publique en Allemagne et en France.
- A ce titre, on s’est demandé si cette fabrication pouvait être tolérée et s’il suffisait de la surveiller; mais aucune décision n’a encore été prise.
- Les allumettes chimiques à base de phosphore ordinaire ont été signalées, en outre, comme offrant un autre péril pour la société. Le phosphore qu’elles renferment est l’un des plus dangereux poisons. Or elles se disséminent dans toutes les familles et peuvent y devenir ainsi l’occasion de malheurs regrettables, ou même l'instrument de crimes dont leur présence aura peut-être inspiré la pensée.
- A ce titre encore on s’est demandé de nouveau si la vente des allumettes chimiques ne devrait pas être interdite, et si la profusion avec laquelle elles se répandent n’était pas un danger public. Cependant rien n’a été résolu.
- Enfin les allume!tes chimiques ont un troisième et très-sérieux inconvé-
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- nient. Elles sont trop aisément inflammables par le frottement ; elles deviennent l’occasion d’incendies accidentels, soit spontanés, soit causés par l’imprudence des jeunes enfants ou des femmes ; elles déterminent souvent des brûlures dangereuses ou mortelles, provenant de l’inflammation des vêtements. La malveillance y trouve, pour ses mauvais desseins, un instrument d’un emploi facile, instrument dont la possession s’explique naturellement cependant, et que rien n’autorise à suspecter.
- C’est sous ce dernier rapport que le danger des allumettes chimiques est signalé au Sénat par les compagnies d’assurances mutuelles contre l’incendie.
- Votre commission ne s’est pas contentée de l’assertion qu’elle rencontrait dans la pétition dont l’examen lui était confié et qui est conçue en ces termes : « Sur quarante mille incendies qui désolent annuellement la France, un quart « au moins est dû soit à l’inflammation accidentelle des allumettes chimiques, « soit à la trop grande facilité de leur emploi. » Il lui a paru qu’il fallait que cette assertion fût contrôlée, et elle a demandé aux pétitionnaires de lui dire sur quels faits ils l’appuyaient. De son côté, elle a réuni d’autres informations. Voicitles résultats de cette sorte d’enquête officieuse :
- Consignons d’abord, mais sans la garantir, l’assertion contenue dans Tune des lettres adressées à la commission par les directeurs de ces compagnies, et de laquelle il résulterait que les incendies accidentels ont triplé en nombre au moins, dans toute l’étendue de la France, depuis l’emploi général des allumettes actuelles.
- Sans contester l’exactitude de ce chiffre , la commission pense qu’une enquête minutieuse, que le gouvernement seul peut effectuer, serait nécessaire pour déterminer quel était autrefois et quel est maintenant le nombre exact des incendies vraiment accidentels dans le pays.
- A défaut de ce renseignement complet, qui serait décisif, nous avons cherché à nous éclairer par l’étude de quelques documents puisés à des sources moins étendues.
- Dans le département du Haut-Rhin, où on a pu dresser, à notre demande, une statistique des incendies étendue et très-bien faite, on trouve qu’en dix ans, de 1834 à 1843, avant l’emploi général des allumettes chimiques, le nombre total des sinistres s’est élevé à 835, représentant 6,186,385 francs.
- Mais, de 1852 à 1861, période de dix ans aussi, choisie à l’époque de l’emploi général des allumettes chimiques, le nombre des sinistres atteint 1,395, représentant une valeur de 14,357,344 francs.
- Ainsi les pertes sont plus que doublées, et ce qui donne à ces chiffres une signification sérieuse et triste, c’est que le nombre des incendies causés par
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- les enfants s’est élevé, de l’une de ces périodes à l’autre, de 19 à 75; que les incendies à cause accidentelle se sont élevés de 101 à 175 ; enfin que le nombre des incendies causés par la malveillance s’est étendu de 119 à 149.
- Quelle part convient-il de faire aux allumettes chimiques dans cet accroissement? Assurément, elle est grande.
- La compagnie mutuelle d’assurance contre l’incendie de la Seine-Inférieure et de l’Eure a enregistré, dans l’espace de dix années, du 1er janvier 1852 au 31 décembre 1861, un nombre de sinistres égal à 4,285, pour lesquels elle a dû rembourser 4,285,250 fr. Elle trouve que 820 de ces sinistres, représentant 1,032,252 fr., sont dus aux allumettes chimiques; une partie en est attribuée à la malveillance, le reste à des accidents. 212 d’entre ces incendies ont été causés par des enfants jouant avec des allumettes, et ont souvent amené la mort de leurs auteurs ou leur ont causé de graves blessures. Enfin on serait disposé à attribuer, en totalité ou pour la majeure partie, aux allumettes chimiques 727 incendies, représentant une valeur de 935,338 fr., dont la cause est restée inconnue.
- Depuis dix ans, la société d’assurances mutuelles la Rouenmisç a éprouvé 2,340 sinistres. Les inspecteurs de la compagnie pensent que les deux dixièmes en ont été occasionnés par les allumettes chimiques : un de ces dixièmes devant être attribué à des enfants, l’autre à la malveillance ou à l’imprudence. Les constatations manquant de rigueur, on trouve seulement sur les registres de la compagnie 161 incendies attribués aux allumettes chimiques, dont 78 accidents et 83 allumés par des enfants. 11 y a eu mort des enfants dans deux de ces incendies.
- La compagnie mutuelle de Seine et de Seine-et-Oise n’a pas pu établir une statistique exacte, mais elle considère comme certain que, si du nombre des incendies constatés on retranche les feux de cheminée et les incendies qui se déclarent dans les usines, plus de la moitié des autres est due aux allumettes chimiques.
- La compagnie mutuelle la Normandie a payé 46 sinistres dans les trois années 1859, 1860, 1861, dont la cause a été, sans contestation, attribuée aux allumettes chimiques. Elle croit qu’il faut doubler ce nombre pour atteindre tous ceux qui ont cette origine. Elle estime donc à 30,000 fr. par an la perte qu’elle éprouve de ce chef, et à 3 millions celle qui serait subie annuellement par l’ensemble des compagnies d’assurances.
- La compagnie mutuelle ïOrlèanaise constate que, sur 1,200 incendies qui ont eu lieu en dix ans dans le département du Loiret, 527 ont pu être attribués aux allumettes chimiques, et que de ce nombre 138 ont été causés par des en-
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- fants. Le commissaire central va plus loin, et il déclare que dans le département, d’après son expérience personnelle, un quart seulement des incendies se rapporte à des causes diverses, et que les trois autres quarts doivent être attribués aux allumettes chimiques.
- La société mutuelle d’assurances contre l’incendie, qui a son siège au Mans, et qui embrasse vingt départements, mais qui, en réalité, n’en exploite que cinq, compte en moyenne, dans ces derniers, 700 incendies par an, c’est-à-dire 7,000 pour dix années.
- Sur ce dernier chiffre, le directeur en compte 840 attribués à des enfants jouant avec des allumettes chimiques, 1,050 occasionnés par des allumettes chimiques perdues ou jetées par les fumeurs, 700 par des malfaiteurs au moyen d’allumettes chimiques.
- L’emploi trop étendu des allumettes chimiques lui semble seul propre à donner une explication satisfaisante de l’augmentation incontestable et inquiétante du nombre des incendies dans ces cinq départements.
- M. Chevalier, membre de l’Académie de médecine, qui a fait une étude suivie de tous Jes accidents auxquels l’usage des allumettes chimiques donne lieu, a complété, à notre demande, les renseignements relatifs à la ville de Paris, qu’il avait publiés pour les années antérieures à 1853.
- De 1840 à 1858, on y compte, en moyenne, 8 incendies par an causés par les allumettes chimiques. En 1860 ce nombre s’élève à 17, et en 1861 il atteint le chiffre de 42.
- De 1840 à 1858, les incendies causés par des enfants jouant avec des allumettes chimiques se bornent à 4 en moyenne par an. En 1860, on en signalait 5 ; en 1861, ce nombre s’élève à 11, et en 1862 on en constate 13. On en a déjà enregistré 3 pour l’année actuelle.
- Qu’on fasse la part de l’accroissement de la population de Paris, il n’en restera pas moins une progression croissante dans les sinistres de cette nature, qui appelle une attention sérieuse.
- Votre commission manquait des moyens d’aller plus loin dans ses informations; mais celles qui ont été réunies par ses soins, et qu’il lui a semblé utile de porter à la connaissance de tous, car il n’est personne qui n’y puisse trouver un enseignement, suffisent bien pour justifier le vœu des pétitionnaires et leur propre conclusion. ’
- C’est au gouvernement, et à lui seul, qu’il appartient, après examen et discussion de tous les faits observés dans l’ensemble du pays et de tous les intérêts en jeu, de décider si le principe de la liberté du travail et si les avantages que la société recueille de l’emploi des allumettes chimiques actuelles doivent
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- prévaloir contre les sérieux inconvénients attachés à leur fabrication et à leur diffusion.
- D’un côté se trouvent la liberté de l’industrie, qu’il ne faut toucher et restreindre que dans les cas extrêmes, et la satisfaction des consommateurs, qui supportera impatieinAient toute entrave. De l’autre, les dangers graves, mortels même, auxquels les ouvriers sont exposés : un poison redoutable à l’égal de l’arsenic, répandu à profusion dans toutes les familles; des chances d’incendie accrues, doublées peut-être dans toute l’étendue de l’Empire.
- Ces considérations seront pesées par le gouvernement. Nous n’avons pas à prévoir si elles l’amèneront, comme on le lui a souvent proposé, à constituer pour la fabrication et la vente des allumettes un monopole analogue à celui qu’il a organisé pour la fabrication de la poudre, qui bannirait de la consommation les allumettes dangereuses; ou bien s’il jugera suffisant, comme le demandent les pétitionnaires, d’interdire la fabrication et la vente des allumettes à base de phosphore trop inflammables; ou bien, enfin, s’il tentera seulement de réduire le nombre des incendies dus à l’imprudent usage des allumettes chimiques, en appliquant à leurs auteurs une responsabilité et une pénalité capables de les rendre plus circonspects.
- Votre commission, se renfermant dans son rôle, se borne à affirmer que, en poursuivant la fabrication d’un système d’allumettes éminemment inflammables, les producteurs n’ont peut-être pas tenu un compte suffisant des dangers du maniement et de la diffusion du phosphore; qu’il n’est pas un médecin qui ne se soit inquiété de voir entrer dans la circulation générale un poison aussi dangereux; qu’il n’est pas un chimiste qui ne puisse indiquer une méthode pour fabriquer des allumettes inflammables non vénéneuses, lesquelles, sans offrir des chances d’incendies accidentels, permettraient à chacun de se procurer du feu d’une manière pratique, et qui, sans porter le trouble dans les habitudes domestiques, soustrairaient cependant les fortunes et les familles à des périls dont les enfants sont trop souvent les instruments et les victimes.
- La question est très-digne d’étude; votre commission croit qu’elle mérite la plus sérieuse attention. Elle a donc l’honneur de proposer au Sénat de renvoyer la pétition des compagnies d’assurances contre l’incendie, ainsi que les documents qu’elle a recueillis et qu’elle y a joints, à LL. EExc. le ministre de l’agriculture, du commerce et des travaux publics, et le ministre des finances. (Marques d’approbation.)
- (Le double renvoi, proposé par la commission, est mis aux voix et adopté.)
- (Extrait du Moniteur universel.)'
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- de l’exploitation de l’or et des principaux gisements aurifères découverts
- DEPUIS DIX ANS, PAR M. J. ARTHUR PHILLIPS.
- ( Mémoire lu par l’auteur en 1862 dans l’une des séances de la Société des arts de Londres. )
- « Il ne serait guère possible, dans le cadre assez restreint de ce mémoire, d’énumérer en détail tous les gisements aurifères de quelque valeur qui ont été découverts dans la dernière période décennale que nous venons de traverser. Je me bornerai donc aux plus importants, mais en même temps je dirai quelques mots des différentes modifications que l’expérience a suggérées dans le traitement des minerais aurifères, et j’appellerai l’attention sur quelques-unes des causes qui ont réagi d’une manière défavorable sur cette branche d’industrie.
- a En général, on trouve l’or dans une roche quartzeuse traversant des schistes paléozoïques altérés. Les gisements les plus riches existent fréquemment au voisinage des roches éruptives. On en a rarement rencontré dans les roches stratifiées les plus anciennes, tandis qu’au contraire les dépôts les plus importants ont été découverts dans les terrains sédimentaires qui suivent dans la série géologique ( c’est-à-dire dans ceux qu’on rapporte aux époques silurienne, devonienne et carbonifère ), et particulièrement dans les régions qui ont subi les métamorphoses les plus profondes. Ce sont les roches siluriennes qui se sont montrées les plus productives 5 mais il n’est pas rare, même en Europe, d’avoir rencontré de l’or en petites quantités dans les conglomérats de la période carbonifère.
- « Presque toujours, si ce n’est toujours, l’or existe à l’état natif ou métallique, généralement sous forme de petites paillettes ou de grains, et quelquefois, mais par hasard, en pépites d’un poids considérable. Il n’est jamais pur, car il est invariablement allié à l’argent et fréquemment à de petites proportions de fer et de cuivre. On le rencontre également mélangé avec divers sulfures métalliques, tels que les pyrites de cuivre, la galène, la blende, et particulièrement avec les pyrites de fer et le mispickel ( fer arseniaté). Dans cette association est-il toujours complètement sous forme de particules infiniment petites, ou bien, dans quelques cas, se trouve-t-il combiné avec le soufre? C’est là une question assez controversée, au sujet de laquelle des expériences nombreuses me porteraient à penser que l’or existe quelquefois en petite quantité à l’état de sulfure, tandis que je ne crois pas qu’on puisse, dans aucun des gisements connus, rencontrer de l’or oxydé, pour lequel cependant on a imaginé bien des méthodes d’extraction et proposé de nombreuses applications.
- « L’emploi du procédé ordinaire d’amalgamation pour extraire l’or des sulfures auxquels il est associé présentant de grandes difficultés, il sera donc souvent préférable de séparer et de réunir les pyrites, puis de les soumettre à un traitement métallur-Tome X. — 62° année. 2e série. — Mars 1863. 20
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- gique en les fondant soit avec de la galène ou de la litharge, soit avec quelque autre produit plombeux.
- Principaux gisements aurifères récemment découverts.
- « C’est dans la Colombie britannique, dans la Nouvelle-Zélande et dans la Nouvelle-Écosse que les découvertes les plus importantes ont été faites durant ces dix dernières années; cependant nous devons noter ici que de l’or a été récemment signalé au nord du pays de Galles, dans le voisinage de Dolgelly, en quantité assez notable pour qu’il y ait profit à l’extraire.
- Gisements de la Colombie britannique. — « Vers 1856, le gouverneur de l’île Vancouver, M. Douglas, informait le Secrétaire d’Etat qu’on venait de découvrir de For sur le territoire britannique au nord du 49° de latitude, que les travailleurs occupés aux recherches recueillaient, par jour, un gain variant de 50 à 200 francs , mais que, néanmoins, le nombre en était très-restreint en raison de l’attitude hostile que leur montraient les indigènes.
- « Au premier moment cette découverte attira moins d’attention qu’on n’aurait pu le supposer; mais, en décembre 1857, on apprit par M. Douglas que les Indiens eux-mêmes s’occupaient activement de recherches, et que les nouvelles qui en étaient parvenues jusque dans les Etats limitrophes d’Amérique avaient produit une grande effervescence. Cependant ce n’a été qu’en mai 1858 que l’immigration a commencé à être assez forte pour triompher de l’opposition des indigènes, et que le public anglais a appris pour la première fois que le continent de la Nouvelle-Calédonie ( c’est ainsi qu’était assez vaguement désigné le district compris entre le fleuve Rouge et le Pacifique ) était une riche et belle contrée, qui promettait de devenir une colonie florissante et d’une importance remarquable. Voici ce qu’à ce sujet le correspondant du Times écrivait de Victoria ( île de Vancouver ), à la date du 20 juin de la même année :
- <i En commençant par FrazerRiver, l’artère principale de la région aurifère, je puis « certifier que l’existence de l’or est constatée et qu’on en a extrait sur beaucoup de « points dans le lit et sur les rives du fleuve, depuis la région située à 45 milles envi-« ron de son embouchure jusque près de sa source dans les Montagnes Rocheuses,
- c’est-à-dire depuis le 49e jusqu’au 53e parallèle de latitude nord, distance qui « peut être évaluée à un développement de 800 milles. Le bras sud de ce cours d’eau « a son origine près de Mount Brown ( Mont Brun ) dans les Montagnes Rocheuses, « à peu près par 53° de latitude nord et 118° 40' de longitude ouest; de là il par-« court une étendue de 290 milles jusque Fort Georges, un des postes appartenant à « la Compagnie de la baie d’Hudson. Le bras nord prend une direction opposée; ali-* menté par une série de lacs situés entre 54 et 55° de latitude nord et 124° 50' de « longitude ouest, il descend pendant 260 milles et se réunit au bras sud en un point « placé à quelques milles au-dessous du 54e parallèle de latitude nord; c’est à ce « point de jonction que commence, à proprement parler, le fleuve Frazer. Les deux
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- « bras ajoutés l’un à l’autre présentent une succession continue de terrains auri-« fères d’un développement de plus de 1,000 milles, lesquels s’étendent dans le pays « à plusieurs milles des berges ; et dans cette évaluation ne sont pas compris les cours « d’eau tributaires. En résumé, le fleuve lui-même est reconnu pour être aurifère et « pour traverser un pays qui, sur tout son parcours, décèle la présence du précieux « métal. On trouve également de l’or dans la majeure partie des affluents, qui sont « au nombre de cinquante-neuf. L’énorme parcours de Frazer River et la grande « quantité de ses affluents donneront donc quelque idée de l’importance des gi-« seraents de ce pays. ,
- « Cette description ne saurait cependant donner une idée complète de l’étendue « de ces richesses, car elle ne concerne que la région centrale du pays, tandis que « réellement toute la partie supérieure de la Colombie britannique, du sud au nord,
- « se montre aurifère. i*
- « Outre l’or que fournissent le lit et les rives des cours d’eau mentionnés, on en « trouve encore dans les plateaux qui bordent le Frazer et plusieurs de ses affluents. « Ces plateaux , que les mineurs appellent benches, se présentent de place en place « le long des rives pendant plusieurs lieues, et s’étendent vers la montagne en se dé-« veloppant sur une largeur de quelques milles. S’élevant parfois à la même hauteur « sur les deux rives et parfois à des niveaux différents, ils se superposent aussi par « étages et offrent en général une épaisseur de 45 à 60 mètres,, formée d’une seule « masse d’alluvion ( limon, gravier, cailloux, sable et fragments de roche ) (1). »
- « D’après le même correspondant, il paraîtrait que d’autres gisements importants ont été signalés dans d’autres régions éloignées de Frazer River. C’est ainsi que des recherches auraient amené des découvertes très-productives entre Fort Hope et Fort George, à 100 milles environ de l’embouchure du fleuve. On rapporte que pendant la dernière campagne chaque mineur y faisait, par jour, un bénéfice de 17 dollars (2), et qu’il est arrivé une fois, à trois associés, de recueillir en trois jours 240 dollars. A Okanagan, distant de 60 milles, l’extraction aurait, dit-on, produit en moyenne 4 dollars par tête. Le fleuve Thompson et ses affluents ont également accusé une grande richesse; il en est de même du North River qui a donné de 8 à 10 dollars par tête, et du Barrière, où une société de Canadiens français est arrivée à obtenir jusqu’à 50 dollars par jour et par tête.
- a Cependant, de tous les gisements jusqu’ici découverts, Cariboo semblerait être le plus vaste et le plus riche. On cite comme exemple le daim de Steele (3) ( Wiiliam’s Creek), où cinq personnes réunies en société commencèrent leurs opérations pen-
- (1) C’est là ce qu’on nomme les placers, d’un mot espagnol qui signifie banc de sable ou de
- gravier, terrain de transport ou de sédiment. ( R. )
- (2) Le dollar vaut, en moyenne, 5fr,41.
- (3) La première occupation sur un placer constitue le droit d’exploitation, et la concession faite au mineur porte le nom de claim, mot anglais qui signifie, dans ce cas, droit de possession. •
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- dant la saison d’été. Elles scièrent d’abord des bois pour construire leurs canaux de lavage ( sluices), puis elles commencèrent leurs opérations, mais le rendement qu’elles obtinrent ne semblait pas donner de brillantes promesses; ainsi, pendant les trois premières journées d’exploration, on ne recueillit pour ainsi dire rien. Cependant le quatrième jour fut plus favorable et donna 4 onces d’or (113s,32); le lendemain on en produisait 10 onces (283s,30), et le surlendemain 41 (1161g,53). A dater de ce moment, le rendement alla toujours en augmentant, jusqu’au chiffre de 387 onces ( 10l,964 ), qui fut même dépassé le dernier jour du travail, car il s’éleva à 469 onces (13k,287). Les cinq associés employaient, pour les aider à nettoyer les résidus ( tai-lings ), quatre manœuvres, à chacun desquels ils donnaient par jour, outre la nourriture, une paye de 8 dollars. En deux mois, ils retirèrent une quantité d’or d’une valeur de 21,873 livres (546,875 fr. ). La surface totale du daim ainsi exploité était de 80 pieds sur 25 (24m,38 sur 7m,62)fce qui prouve l’extrême richesse que les alluvions de ce pays présentent sur quelques points.
- « Je ne puis m’empêcher, cependant, de faire une remarque au sujet des appréciations du correspondant du Times : à l’entendre, on pourrait croire que l’exploitation des placers de la Colombie britannique réalise toutes les espérances et n’amène jamais de déceptions. J’avoue que l’expérience que j’ai acquise dans les plus importants gisements aurifères ne me permet pas de partager cette manière de voir; en général, on fait grand bruit des fortunes acquises, tandis qu’on parle peu ou point des chercheurs malheureux. D’ailleurs, les récits merveilleux qui nous parviennent de temps à autre par la voie des journaux sont-ils toujours bien dignes de foi? Je pourrais citer à cet égard le fait suivant dont j’ai été témoin, il y a quelques années, dans un pays que j’habitais alors et où j’avais fait connaissance du correspondant de l’un de nos principaux journaux. Cet écrivain réalisa une grande fortune par des spéculations de terrains, dont la réussite n’était pas peu favorisée par les articles qu’il envoyait à son journal. Loin de moi la pensée de lui imputer un parti pris d’exagérer ses récits, mais on avouera qu’il nous est bien difficile de juger froidement les faits qui se passent autour de nous, lorsque nos intérêts matériels sont intimement liés à leur réussite.
- « Quoi qu’il en soit, on ne saurait mettre en doute l’existence de gisements aurifères très-riches dans la Colombie britannique, en ce qui concerne les dépôts d’allu-vion, la facilité de les exploiter et l’abondance des eaux qu’on a à sa disposition 5 les remarques précédentes n’ont eu pour but que de prémunir ceux auxquels les récits du Times pourraient faire croire qu’on doit immanquablement réaliser, dans cette colonie, une grande fortune. Quant aux hommes déterminés qui partent avec la volonté bien arrêtée d’assurer leur existence avec l’aide de leurs bras et les ressources de leur industrie, ils peuvent être certains qu’ils pourront se créer, dans les colonies, une honorable indépendance beaucoup plus facilement que dans aucune contrée de l’Europe.
- Gisements de la Nouvelle-Zélande.— «Dans les premiers mois de 1862, on a appris que de l’or venait d’être découvert dans la Nouvelle-Zélande, et bien qu’il ne
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- soit encore venu, que je sache, aucun rapport détaillé sur les circonstances dans lesquelles se rencontre le précieux métal, il y a toute raison de penser qu’on a fait, dans cette colonie, quelque riche découverte. Une lettre publiée au mois de mars de cette même année par le Daily Telegraph donnait, à cet égard, les détails suivants:
- « L’or continue à se montrer avec abondance à Dunedin, dans les placers d’Otago. « Les 22, 28 novembre et 15 décembre 1861, on en a expédié , par escortes, 21,000, « 15,000 et 14,000 onces ( soit en totalité l,416k,50 ). Au 20 décembre, la totalité « des expéditions se montait au chiffre de 191,831 onces ( 5,434k,572), ce qui, au « prix de 3 liv. 17 sh. l’once (96f,25), représente environ une valeur de 738,550 liv. « (18,463,750 fr. ) ; dans ce chiffre ne sont pas comprises les quantités emportées « individuellement. Tous les jours on fait de nouvelles découvertes dans le pays... » « Plus loin on lit que, avant peu de temps, la Nouvelle-Zélande sera classée parmi « les contrées aurifères, car on y a constaté la présence de l’or dans toute l’étendue « de la chaîne des montagnes, depuis le sud jusqu’à l’extrême nord. »
- « L’Otago Daily Times, journal d’Otago, dans son numéro du 17 février 1862, disait, en parlant des progrès rapides faits par cet établissement depuis la découverte de l’or sur un point très-rapproché de son territoire : « La population d’Otago augmente « et les gisements d’or continuent à se montrer très-productifs aux mineurs engagés « dans leur exploitation. Chaque jour tend à démontrer que le précieux métal peut « être exploité, avec bénéfice, sur une grande étendue de la province, et que cette a industrie continuera, pendant plusieurs années encore, à attirer de nombreux tra-« vailleurs. L’événement le plus saillant du dernier mois a été la découverte d’un « nouveau gisement à Lammerlaw-Creek, près de sa jonction avec Waipori, et, bien « que les opinions émises à ce sujet soient plus ou moins contradictoires, il n’en est « pas moins constant, pour tout le monde, que cette nouvelle découverte constitue « une augmentation de richesse. »
- « Comme je ne possède pas de documents spéciaux, je ne dirai rien de plus de la Nouvelle-Zélande, et je passerai de suite à l’examen des gisements de la Nouvelle-Ecosse, que je connais beaucoup mieux, puisque je les ai récemment visités.
- Gisements de la Nouvelle-Écosse. — « Le rivage de l’Atlantique, dans la province de Nova-Scotia, est bordé, dans toute son étendue, d’une ligne non interrompue de couches d’un caractère métamorphique, et probablement d’un âge géologique très-ancien. Ces couches, qui sont fréquemment pénétrées par des roches éruptives, constituent une côte tantôt plate et âpre, et tantôt découpée par de vives ondulations. Le sol en est généralement rocailleux et stérile, bien qu’on y rencontre çà et là de larges espaces bien couverts de bois et pouvant offrir, à l’agriculture, des éléments de réussite. Sur le bord de l’Océan, le sol de cette région est généralement peu élevé, puis il se relève peu à peu à mesure qu’il s’étend vers le nord, et finit par atteindre une hauteur d’environ 300 pieds ( 91m,43 ). Suivant le docteur Dawson, la direction générale de la ligne côtière est sud 68° ouest, tandis que celle des terres, bien que très-ondulée sur certains points, est sud 80° ouest. La largeur maxima de cette bande
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- de terre, jusqu’au cap Canseau qui est à son extrémité nord, est d’environ 8 milles; au contraire, du côté ouest, elle s’étend graduellement et passe pour être de 30 milles vers le bras ouest du fleuve Sainte-Marie, qui est à 8 milles ouest du cap Canseau. Dans les contrées de l’Occident, sa largeur n’a pas encore été déterminée exactement, tandis que sa longueur correspond à celle de la Péninsule.
- « Presque tout l’or qu’on a jusqu’ici découvert provient de cette bande de terre, qui est composée principalement de couches épaisses de schiste et de quartzile fortement inclinées, et ayant une direction générale nord-est, sud-ouest Sur différents points, ces formations, qui appartiennent probablement à l’époque silurienne, ont été pénétrées par des masses de granit, au voisinage desquelles les quartzites et les schistes argileux présentent un caractère métamorphique très-prononcé.
- <c Du jour où les richesses de Californie et d’Australie ont été connues partout, l’attention publique a été dirigée vers la connaissance des gisements aurifères et des terrains dans lesquels on doit ordinairement les rechercher. De là, les nouvelles surgissant de temps en temps de différents points de la Nouvelle-Écosse et annonçant la découverte de l’or; malheureusement, dans le principe, on commettait des erreurs, et ce que les chercheurs inexpérimentés prenaient pour de l’or n’était simplement que du mica ou des pyrites de fer. Quelques années plus tard, il se produisit, dans les esprits, une grande surexcitation à la suite d’un article publié par le Blachcood’s Magazine, dans lequel on affirmait qu’on trouverait de l’or dans les collines situées au sud d’Annapolis. C’est alors qu’on poussa l’exagération jusqu’à comparer cette partie du pays à la vallée du Sacramento, et que quelques personnes se laissèrent entraîner à quitter leurs occupations pour aller à la conquête de l’or \ mais leurs recherches furent infructueuses, et la fièvre des esprits se calmant, l’événement ne tarda pas à être oublié. Il ne faut pas cependant perdre de vue qu’à une époque pius ancienne ( 1855) le docteur Dawson, en décrivant la grande bande de couches métamorphiques dont nous avons parlé, disait : « Dans quelques parties de ce district, on « rencontre de nombreuses veines de quartz, et il n’y aurait rien d’élonnanl que « quelques-unes se montrassent aurifères....»
- « Cependant aucune constatation certaine de la découverte de l’or dans la province ne fut faite avant 1860, époque à laquelle quelques centaines de personnes, entraînées par les bruits qui circulaient, entreprirent des explorations près des sources de Tangier River. La quantité d’or qu’elles recueillirent dans ces parages fut si minime, que le découragement s’empara des travailleurs et vint peu à peu remplacer leur ardeur.
- « Enfin, au mois de mars 1861, un homme se trouvant à un mille environ à l’est de Tangier River, et s’arrêtant pour boire au bord d’un ruisseau, remarqua une paillette d’or au milieu des cailloux qui en tapissaient le fond; il la ramassa, se mit alors à chercher et en trouva d’autres. A dater de ce moment, l’attention se dirigea sur cette localité; de nombreux daims furent demandés, et des quantités notables de métal furent recueillies en brisant le quartz au marteau et en en lavant les débris
- ans des vases d’étain.
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- « Peu de temps après, en juin, on annonça la découverte d’un gisement à Lunen-berg, au lieu dit Ovens. Dans cette région les veines de quartz, bien que généralement minces, sont souvent très-riches en or; elles semblent se croiser dans presque toutes les directions, et apparaissent au milieu d’un schiste métamorphique appartenant à la région sud de la grande bande décrite plus haut. A peine cette nouvelle a-t-elle été connue, que plusieurs compagnies se sont formées pour exploiter ces veines qui se montrent nombreuses, et bientôt les sables du rivage eux-mêmes furent l'objet d’un traitement suivi, car on reconnut leur richesse et on se mit à les laver au moyen du cradle ( 1 ) avec un succès tel, que leur rendement journalier fut d’environ 100 onces ( 2,833 grammes ).
- « A dater de cette époque, les découvertes se sont succédé rapidement à Law-rence-Town, à Darmouth, à Sheet, à Isaac’s Harbours, Sherbrooke et à la ferme de Laidlaw. C’est sur ce dernier point que les gisements sont incontestablement les plus riches de la Nouvelle-Écosse. Les principaux travaux sont situés près le sommet d’une colline composée de schistes métamorphiques durs; ils sont ouverts à une profondeur de 4 ou 5 pieds (lm,22 à lm,52), dans une veine plissée de quartz qui est presque horizontale et a une épaisseur de 8 à 10 pouces (0m,20 à 0m,25). Cette veine diffère totalement de toutes celles que j’ai vues jusqu’ici, en ce que le quartz y offre l’aspect d’arbres ou de bûches couchées l’une contre l’autre, suivant la méthode employée en Amérique pour faire les routes en bois. Aussi les mineurs ont-ils donné le nom de barrel quartz (quartz en rouleaux) à cette formation qui, dans quelques cas, res semble à une série de petits barils placés côte à côte et bout par bout. La roche qui recouvre cette curieuse veine est excessivement dure; cependant, à peu de distance au-dessous, elle est plus fissurée et, par conséquent, plus facile à attaquer. Le quartz lui même présente un clivage parallèle à sa forme curviligne, et suivant lequel il a une tendance à se briser. Les creux et surtout les sommets de la surface ondulée de cette veine de quartz sont recouverts d’une espèce d’écorce ou de croûte d’oxyde de fer brun, dans laquelle on trouve fréquemment de nombreux grains d’or Vierge; au voisinage de cet oxyde, le quartz lui-même se montre souvent très-aurifère.
- « Les autres veines aurifères de la province offrent, à proprement parler, peu de caractères distinctifs, et ont une grande analogie avec celles de Californie et d’Australie. Elles ont une direction générale nord 60° ouest et plongent vers le sud, mais il n’est pas rare de trouver des exceptions à cette règle. Les plus riches renferment en outre, en proportions variables, des pyrites de fer, du mispickel, de la galène, de la blende, et plus rarement de petites quantités de pyrites de cuivre argentifère et aurifère. Ici comme partout, la présence des sulfures est regardée comme un signe favorable de la richesse d’une veine, et la dissémination de la galène amène presque invariablement un rendement important en or.
- (t) Le cradle, dont la traduction littérale est berceau, est un instrument qui, par sa forme et par le mouvement d’oscillation qu’on lui imprime pour laver les sables, rappelle en effet le berceau des enfants. ( R. )
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- « J’ai déjà dit que les veines productives, trouvées sur les bords de l’Atlantique, se rencontraient au milieu des roches anciennes. Elles constituent ordinairement des groupes parallèles, près du centre desquels on voit quelquefois courir parallèlement d’autres veines de quartz cristallisé, mais comparativement très-pauvres en or; ces dernières sont désignées, dans le pays, sous le nom de bull veins.
- « Contrairement aux usages de la pratique ordinaire, les mineurs de la Nouvelle-Écosse se sont occupés, presque exclusivement, de l’exploration des filons de quartz, laissant par conséquent de côté les alluvions; cependant il y a tout lieu de penser que de ce côté des recherches, conduites avec soin, pourraient être fructueuses. Quant au rendement total que les divers gisements ont jusqu’ici fourni, il serait impossible d’en donner une estimation quelque peu certaine ; car, la plupart du temps, les daims sont exploités individuellement par des gens qui n’aiment pas, en général, à répondre aux demandes qu’on leur adresse sur leurs succès ou leurs déceptions, et, d’un autre côté, aucun document officiel n’a encore été publié à ce sujet.
- « Quoi qu’il en soit, on ne saurait nier, en présence de toutes les preuves de richesse qui se sont jusqu’ici produites, que les résultats ne doivent aller en augmentant, et que la Nouvelle-Écosse ne doive prendre, avant peu, un rang important parmi les contrées aurifères. L’épaisseur de ses filons est peut-être inférieure à celle des filons de Californie et de quelques autres contrées; mais l’or y est, pour ainsi dire, plus visible que dans la moyenne des gisements que j’ai visités dans les autres parties du monde. La Nouvelle-Écosse possède en outre, sur la Californie et l’Australie, des avantages qui méritent considération. En effet, ces contrées étant situées à une grande distance de l’Europe, le trajet pour s’y rendre est long et dispendieux; aussi, pendant longtemps, la main-d’œuvre et la vie animale s’y sont-elles maintenues à des taux exorbitants. La Nouvelle-Écosse, au contraire, est à une distance raisonnable qui permet d’y aborder facilement de l’Europe et des États-Unis d’Amérique; elle renferme une population importante et bien assise, qui se compose d’hommes intelligents, industrieux, sobres et éminemment propres, après quelque temps d’expérience, à devenir d’excellents et laborieux mineurs. La région aurifère n’est pas trop éloignée de la côte, où les navires peuvent trouver un grand nombre de ports magnifiques et sûrs. Enfin partout on trouve du bois en grande quantité pour tous les travaux de mine, et de l’eau en abondance pour le lavage et l’amalgamation des minerais. En présence de tels avantages, on comprend qu’il n’est guère possible que la main-d’œuvre puisse jamais atteindre le taux exagéré qui a été une des principales causes de ruine pour les exploitations aurifères de l’année 1852 ; la preuve en est que plusieurs de ces exploitations ont pu être reprises depuis cette époque et ont donné des bénéfices.
- Gisements du nord du pays de Galles. —« La région aurifère du nord du pays de Galles semblerait se borner principalement à une étendue d’environ 20 milles carrés ( 51kiI-car',76), située au nord de la route à péage conduisant de Dolgelly à Barmouth. Dans cette région, la roche cambrienne est recouverte par la roche silurienne, et le caractère géologique de la contrée ressemble, en général, à celui des autres contrées
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- aurifères. Les découvertes les plus importantes sont celles des mines dites Dol-y-Frwgnog, Prince de Galles et Clogau; cette dernière seule est exploitée aujourd’hui avec bénéfice.
- « En 1844, M. Arthur Dean lisait, devant l’Association britannique, un mémoire dans lequel il établissait qu’il existe un système complet de filons aurifères au milieu de la formation snowdonienne (étage inférieur du terrain silurien) du nord du pays de Galles. La connaissance de ces faits détermina l’entreprise de quelques travaux à Cwmhesian, mais ils ne tardèrent pas à être abandonnés en raison des résultats peu satisfaisants qu’ils donnèrent. Repris au bout de dix ans, ces travaux ne furent pas plus heureux. Enfin, deux ans après cette époque, des appareils de broyage et d’amalgamation furent établis à Dol-y-Frwgnog; mais les essais qu’on fit surplusieurs centaines de tonnes de quartz n’eurent pas plus de succès. . >
- « Cependant, au voisinage de Dolgelly, les filons se montrent plus favorables, et celui qu’on exploite aujourd’hui au mont Clogau, sous le nom de filon Saint-David ou filon d'or, est certainement le plus important. Ce filon, dans lequel on a ouvert des travaux situés à l.OOOpieds environ (304m,79) au-dessus du niveau de la mer, a une inclinaison presque verticale et une direction à peu près est-ouest: il est principalement composé de quartz aurifère plus ou moins imprégné de sulfures de fer, de plomb et de cuivre; la gangue contient également beaucoup d’or disséminé, réduit à un état de division extrême. Les travaux de la mine sont restreints, et les machines qu’on y emploie d’une simplicité qui n’approche guère de la perfection. Voici le rendement qu’on a obtenu pendant toute l’année 1861 et le commencement de 186*2 :
- 1861. 1862
- du 1er janvier au 26 avril.
- Minerai broyé................... 462,854k,000............. 259,644k,000
- Or fin obtenu. . . . . . . ..... 81 ,705. .... . . 55 ,586
- Rendement par tonne de minerai.. 0 ,1765............ 0 ,214
- « Il va sans dire qu’un pareil succès a fait entreprendre bien des travaux sur différents points de ce district; mais, si les exploitations du comté de Merioneth sont faites dans cet esprit de fièvre spéculative qui a caractérisé l’année 1852, il n’est pas difficile de prédire les déceptions qu’elles amèneront inévitablement.
- Des divers procédés employés pour Vextraction de l'or.
- Emploi du tin pan et du cradle. — « La plus simple et en même temps la plus ancienne méthode d’extraction de l’or est, sans contredit, celle qui consiste à laver les sables et les boues dans lesquels il est disséminé. Ce travail peut se faire en petit, soit dans une sébile, soit dans une écuelle en étain (lin pan) (1)*, mais, lorsqu’on veut opérer plus vite, il faut recourir à des appareils un peu moins élémentaires. Eu Cali-
- (t) Le Un pan est connu en Amérique sous le nom de baiiée. - ( R. )
- lame X. — 02e année. 2e série. — Mars 1863, 21
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- fornie et en Australie les mineurs se servaient fréquemment, dans le principe, d’un instrument dont il a été question plus haut et qu’on nomme cradle. Cet instrument, qui passe pour être originaire de la Virginie et de la Caroline, se compose d’une espèce déboîté oblongue inclinée, munie d’un crible vers son extrémité supérieure et montée sur deux bascules (sortes de patins analogues à ceux d’un berceau d’enfant), de telle sorte que, à l’aide d’une poignée, on puisse lui imprimer un mouvement d’oscillation. L’intérieur de cette boîte est garni d’une toile fortement tendue; enfin le fond de la boîte est divisé en compartiments par des barres de bois transversales. Le lavage à l’aide du cradle est néanmoins une opération encore très-lente et qui demande une grande somme de travail manuel, car, en outre du mouvement d’oscillation qu’il doit donner à l’appareil, le mineur est obligé d’y verser de temps en temps de l’eau avec son dipper ( vase à puiser ), et de remuer constamment les terres et les sables déposés dans le crible. L’or et les autres matières lourdes se recueillent dans les compartiments du fond de la boîte où ils sont retenus; on les reprend pour les laver dans le tin pan, et c’est ainsi qu’on obtient finalement l’or à l’état pur. Ce mode d’opérer donne lieu à des pertes importantes.
- Emploi du long lom. — « Plus tard les mineurs de Californie ont remplacé le cradle par le long lom. Cet appareil n’est autre qu’une longue et grossière caisse de bois placée dans une position très-inclinée et dont le fond, vers le bas de la pente, est remplacé par un crible formé d’une feuille de tôle perforée; sous ce crible est un rifle-box (boite à rayures), divisé, en compartiments, comme le cradle, au moyen de traverses de bois. On charge les terres et les sables en haut de la caisse, en même temps qu’un courant d’eau est dirigé sur la masse avec assez de violence pour opérer le lavage; on remue continuellement avec une pelle, et les particules les plus fines passent au travers du crible pour se déposer dans le rifle-box, tandis que les matières d’un plus gros volume sont enlevées de temps en temps après un examen qui constate si elles ne contiennent pas quelques pépites. On reprend ensuite le contenu du rifle-box, et on le lave au tin pan comme ci-dessus pour obtenir l’or. Le travail au long tom a sur le précédent l’avantage de permettre, dans un temps donné, d’opérer sur une beaucoup plus grande quantité de matière, mais aussi il exige beaucoup plus d’eau, et, quant aux pertes, elles sont encore importantes.
- Travail au sluice.— «Aujourd’hui, partout où il est possible de l’établir, on substitue \e sluice slu long tom. Une longue suite de couloirs ou canaux en bois inclinés, munis de doubles fonds dans lesquels on a creusé des trous qui n’ont pas toute l’épaisseur du bois, tel est l’appareil auquel on donne le nom de sluice, et qu’on emploie au traitement des sables, en ayant recours eu même temps au mercure dont on garnit les trous ou poches des doubles fonds. Le lavage des terres riches (pay dirt) (1) s’y opère en eau courante, et le métal, en vertu de sa plus grande densité, se dépose au
- (1) L’expression de pay dirt, qui ne peut bien se traduire, vient sans doute de ce qu’en Amérique on dit que la terre paye ou ne paye pas, suivant qu’elle est riche ou stérile. ( R. )
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- fond du sluice et est absorbé par le mercure. On enlève de temps en temps les doubles fonds, et, après avoir fait couler le mercure non amalgamé, on distille le resle pour obtenir l’or. Bien qu’elle ne soit pas non plus exempte de pertes, celte méthode de traitement est généralement préférée aux précédentes.
- Méthode hydraulique. — « Lorsqu’on dispose d’une chute d’eau suffisante, on attaque aussi les terres en place, en dirigeant contre elles des jets rapides que fournissent des tubes en métal ou en toile; c’est en opérant ainsi contre une colline, qu’on sape par côté, qu’on parvient, en peu de temps, à désagréger des blocs considérables d’alluvion. La matière abattue est ensuite reprise et lavée au sluice à la manière ordinaire. Cette méthode, que l’on regarde comme la plus économique, est connue sous le nom de méthode d’exploitation hydraulique (hydraulic mining),
- Broyage et amalgamation des quartz aurifères. — « Lorsqu’au lieu d’être dans les alluvions l’or se rencontre en filons avec d’autres métaux, il devient indispensable, pour l’extraire, d’amener la gangue qui le renferme à un état de division extrême; de là différentes méthodes de broyage et d’amalgamation.
- « Dans quelques contrées, et particulièrement au Mexique, on emploie beaucoup une machine qu’on appelle arrastra, et qui se compose d’un arbre vertical portant des bras croisés perpendiculairement, auxquels des blocs pesants de porphyre sont attachés par des cordes ou des lanières de cuir non tanné. La machine est mise en mouvement par des mules attelées à l’un des bras de cette espèce de manège, et, comme les blocs de porphyre sont placés dans une auge bien pavée où l’on met le minerai, ils écrasent celui-ci par une action analogue à celle qui se passe dans le broyage des couleurs. On verse, dans l’auge, de l’eau et du mercure pendant la rotation du manège, et de temps en temps on retire l’amalgame produit pour le distiller dans une cornue. Le minerai qu’on livre à l’arrastra est réduit en morceaux de la grosseur d’un pois, mais dans les grands établissements on le fait préalablement passer au bocard. Il va sans dire que le travail de l’arrastra est lent et dispendieux.
- « Au Chili, on se sert du trapiche, qui n’est tout simplement qu’un moulin broyeur à meule tournante. La meule tourne sur une sole en pierre cannelée où l’on met une certaine quantité de mercure, et la trituration s’opère peu à peu en même temps que l’amalgamation du métal. Cet appareil présente les mêmes inconvénients que l’ar-raslra au point de vue de la lenteur et du prix de revient élevé du travail qu’il fournit.
- « Quelquefois on a broyé le minerai dans un moulin analogue à celui qu’on emploie communément pour moudre le blé, et l’opératioD a donné d’excellents résultats. La preuve en est dans la comparaison des prix de revient de ce système et du précédent, qui sont de 2f,80 et de Lf,50 par tonne, soit comme 1:3.
- « On a également fait usage des cylindres broyeurs avant de procéder à l’amalgamation, mais ces appareils répondent mal au but qu’on se propose. D’abord ce sont les toiles métalliques, à travers lesquelles doit passer le minerai broyé le plus fin, qui s’usent rapidement par le contact non-seulement de ces matières, mais encore de celles qui, d’un volume trop gros, doivent retourner aux cylindres; de là des répara-
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- lions continuelles qui rendent l’opération très-coûteuse. Ensuite, à moins que le minerai ne soit excessivement sec, les mailles des toiles métalliques ne tardent pas à se boucher, et la matière, ne pouvant plus passer, produit bientôt une poussière fort incommode pour les ouvriers.
- « Aujourd’hui les mineurs de Californie et d’Australie font usage presque exclusivement du bocard. Le minerai est souvent soumis à une calcination préalable en tas ou dans des fours; puis, au sortir du bocard, il passe dans des appareils de différentes formes, destinés à opérer la séparation de l’or. Bien qu’elle ne soit pas toujours adoptée, la calcination produit souvent d’excellents résultats : elle rend, en effet, le quartz dur beaucoup plus friable, et, quand le minerai renferme une grande quantité de sulfures, elle a l’avantage de le débarrasser du soufre en grande partie. En outre, il est probable que, lorsque l’or est en paillettes très-disséminées dans la gangue, la calcination les agglutine en quelque sorte, et leur permet ainsi d’offrir moins de surface à l’action entraînante de l’eau, phénomène qui a pour résultat de diminuer les pertes d’or flottant ( float gold).
- « Le minerai sorti du bocard, on sépare l’or soit simplement par lavage, soit par lavage et amalgamation. Dans le premier cas, la matière broyée et entraînée par l’eau est reçue dans des rifle-boxes (boites à rayures dont il a été question plus haut), ou bien ou la fait passer sur des couvertures ou sur des peaux garnies de leur toison, qui retiennent les particules les plus lourdes; ces couvertures sont eilsuite passées au lavage dans des cuves appropriées où elles déposent l’or, qu’on peut reprendre encore pour l’enrichir par une dernière opération avec la battée. Cela fait, on procède à l’amalgamation, ou bien, ce qui est plus rare, on opère la fusion soit avec de la litharge, soit avec un minerai de plomb, et enfin on termine par la coupellation.
- « Dans le second cas, c’est-à-dire lorsqu’on veut amalgamer pendant le lavage, on peut mettre le mercure dans les rifle-boxes ou bien faire passer les produits du bo-cardage dans un appareil de trituration contenant le mercure; pour cette opération on a recours, dans quelques cas, au tonneau d’amalgamation (barrel amalgama-tion). Les mineurs californiens et australiens opèrent de la manière suivante, au moyen d’une combinaison bien calculée de trois des meilleurs systèmes d’amalgamation : le minerai livré par le bocard passe d’abord, au moyen d’une tablette (a lip), à travers un triturateur analogue à celui qu’on emploie à Zell, dans le Tyrol, et tombe ensuite dans un appareil qui fonctionne comme le tonneau d’amalgamation. Enfin, avant de se rendre aux rifle-boxes ou aux couvertures, il est obligé, en dernier lieu, de traverser une colonne de mercure dans laquelle il est soumis à une certaine agitation.
- « Lorsque l’eau dont on dispose n’est pas assez abondante, il arrive quelquefois qu’on ramène au bocard, pour l’utiliser concurremment, celle qui contient les résidus ( tailings ). Dans ce cas, on doit jeter de temps en temps dans l’appareil une petite quantité de cendres de bois, précaution ayant pour but de saponifier l’huile ou les matières grasses qui pourraient exister et dont la présence, même dans les plus mi-
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- nimes proportions, lorsqu’on se sert du mercure, nuirait au résultat de l’opération en empêchant l’or de s’amalgamer. Il est donc de toute importance que, dans les ateliers de broyage et d’amalgamation, on veille avec grand soin à ce qu’il ne tombe dans les appareils aucune goutte d’huile provenant des axes tournants ou de leurs supports, car un pareil accident compromettrait inévitablement le rendement de l’or. Pour prévenir tout danger de celte nature, on fera donc bien de jeter de temps en temps au bocard, comme on vient de le dire, un peu de cendres de bois ou toute autre substance alcaline.
- « Lorsque le quartz renferme une proportion notable de sulfures aurifères, il peut y avoir profit de reprendre les résidus avec lesquels ils ont été entraînés; dans ce cas, on les sépare au moyen du buddle de Hundt, qu’on installe à la sortie des rifle-boxes. Ainsi obtenus, ces sulfures peuvent être fondus avec de l’oxyde de plomb, opération qui permet d’extraire ensuite l’or par coupellation; ou bien, ce qui est souvent moins avantageux, on les soumet au grillage et on termine par l’amalgamation.
- « Pour donner un exemple des bénéfices auxquels on peut arriver dans le traitement d’un minerai d’un faible rendement en or, lorsqu’une exploitation est bien organisée, je citerai les résultats qu’obtient, en Australie, la Compagnie coloniale et de Port-Philippe ( the Colonial and Port Philip Company), grâce aux masses importantes sur lesquelles elle opère, et grâce surtout à l’économie qui règne dans tous les travaux.
- , , > Du 1er octobre 1859 Du 1er octobre 1860 Différences
- au 30 septembre 1860. au 30 septembre 1861. entre les 2 périodes.
- Minerai broyé. .............22,018,395k,000. . . 32,741,870k,000., . 10,723,475k,000
- Rendement total en or....... 494 ,811. . . 689 ,448.. . 194 ,637
- Rendem. par tonne de minerai. 0 ,02247. . . 0 ,021
- Coût du traitement par tonne. . 19f,70...... 14f,77
- « On voit, par les chiffres ci-dessus, que dans la seconde campagne on a traité 10723ton,475 de plus que dans la première, et que le rendement total en or a été supérieur de 194k,637. La tonne de minerai a fourni moins d’or, mais l’économie réalisée sur les frais a été de 4f,93 par tonne.
- Essai des minerais aurifères. .
- « L’essai des minerais contenant de l’or se fait, en général, de la même manière que l’essai des minerais argentifères. Voici comment on procède :
- « On commence d’abord par réduire en poudre fine un échantillon du quartz à essayer, puis on en prend un poids déterminé qu’on mélange intimement avec de la litharge, du carbonate de soude, du borax et du charbon de bois pulvérisé en quantité suffisante pour permettre d’obtenir, par la fusion de ce mélange, un culot de plomb de dimension convenable destiné à être ensuite coupellé. Cette dernière opération fournit un boulon métallique contenant non-seulement l’or qui se trouvait dans le minerai, mais encore une certaine quantité d’argent provenant du même minerai ainsi que du plomb de la litharge. ; . :
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- « Dans le cas de minerais pauvres contenant par tonne moins de 10 dwts (15gr,54) d’or, l’argent fourni par le plomb de la litharge est souvent suffisant pour opérer l’in-quarlalion, tandis qu’avec les minerais riches on ajoute ordinairement un peu d’argent sur la coupelle avec le bouton métallique.
- « Lorsqu’on outre de l’or le minerai renferme une petite proportion soit de pyrites de fer, soit d’autres sulfures métalliques, l’addition du charbon ou de tout autre agent réducteur est souvent inutile, et la fusion peut se faire simplement avec de la litharge. Au contraire, si la proportion des pjrites est considérable, le minerai doit être traité par scorification, ou bien être d’abord grillé pour chasser tout le soufre et traité ensuite comme s’il n’en contenait pas, mais avec addition d’une forte proportion de borax. Quel que soit le mode d’opérer qu’on choisisse, on ne doit pas oublier, dans le cas de la présence du soufre, qu’il est important de le fairé disparaître soit avant, soit pendant la fusion du minerai, afin d'éviter, surtout en présence des flux alcalins, qu’une partie de l’or ne passe dans la scorie, et par conséquent que le culot de plomb qu’on obtient n’en renferme pas la totalité.
- « Je ferai observer ici que, s’il est très-simple de déterminer d’une manière exacte la teneur en or d’un morceau donné de quartz aurifère, en revanche il est loin d’être facile d’obtenir un échantillon qui représente, d’une manière certaine, la richesse moyenne d’un filon. Lorsque l’or se trouve dans un état de division extrême, lorsqu’il est disséminé régulièrement dans la gangue, le problème est moins difficile à résoudre; mais, au contraire, lorsqu’il forme des amas irréguliers et qu’on le trouve dans des géodes, il faut bien prendre garde de tomber dans de grossières erreurs d’estimation.
- « Il est donc très-important, toutes les fois qu’on se propose de déterminer la richesse d’une veine, de préparer, avec le plus grand soin, les échantillons de minerai sur lesque's doivent porter les essais. Dans ce but, on commence par diviser en plusieurs sections tous les tas de minerai extrait ; on en prend deux ou trois tonnes dans chaque section, et on casse la pierre en fragments qui ne dépassent pas la grosseur d’une dragée : cette opération, qui, lorsqu’on n’a pas de machines à sa disposition, se fait sur des plaques de fer à l’aide de marteaux de forme spéciale, est connue sous Je nom de bucking. Le minerai cassé, on en mélange tous les morceaux, puis on fait de nouveaux tas qu’on divise comme auparavant, et l’on y prend, cette fois, de 3 à 4 cwts de matière ( de 153 à 203 kilog. ) qu’on réduit en poudre fine, en la broyant dans un mortier de grande dimension ou sur une plaque de fer. Cette poudre étant, à son tour, bien mélangée, on la divise en parts, et l’on prend dans chacune d’elles une certaine quantité de matière, de telle sorte qu’on réunisse un poids total d’environ 20 livres (9k,06), qu’on broie encore plus fin et qu’on passe à travers une toile métallique à mailles serrées. Enfin c’est la poudre tamisée qu’on essaye directement, et pour cela on fait au moins six expériences dans lesquelles on opère chaque fois sur 1,000 grains (64gr,77); la moyenne de ces six essais représente la teneur du minerai cherchée. Comme il peut se faire que, pendant le tamisage, quelques parcelles d’or aplaties soient restées sur la toile métallique, on doit les re-
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- cueillir avec soin, les coupeller, et, après avoir fait le départ de l’argent, avoir soin, dans l’essai direct, de tenir compte de ce poids addiiionnel. En procédant comme il vient d’être expliqué, on peut compter sur un résultat d’une très-grande exactitude; cependant, toutes les fois qu’on n’est pas tenu d’arriver à des résultats d’une aussi grande approximation, on peut se dispenser de broyer autant de minerai et réduire le nombre des essais.
- « Quelque perfectionnés que soient les appareilsdebroyage et d’amalgamation qu’on emploie pour le traitement d’un minerai, on n’obtient jamais tout l’or qu’il renferme, c’est-à-dire que son rendement est inférieur à celui que fournit l’essai; cette différence, qui est représentée par les petites parcelles de métal que les eaux de lavage entraînent toujours dans les résidus, s’élève souvent après de 2 dwls'(3gr,10) par tonne de minerai traité.
- « Lorsque le minerai aurifère soumis à l’essai contient également de l’argent dont on veut déterminer la proportion, on doit d’abord, après avoir opéré comme il a été expliqué plus haut pour obtenir un culot de plomb, coupeller celui-ci sans addition d’argent. Le bouton métallique produit est pesé, et on déduit du poids trouvé celui de l’argent provenant de la litharge dont on s’est servi et dont on a eu soin de déterminer la teneur par une coupellation distincte. Si l’opération du départ demande un peu plus d’argent, on en prend une petite quantité, on l’enveloppe avec le bouton métallique dans une feuille de plomb pur et on coupelle de nouveau. Le bouton résultant de cette seconde coupellation est traité par l’acide nitrique, qui laisse l’or insoluble et permet de le peser. En résumé, le poids de l’argent contenu dans le minerai est donné par la différence entre celui du bouton métallique provenant de la première coupellation, et les poids réunis de For et de l’argent contenu dans la litharge.
- , « En terminant ce paragraphe relatif aux essais, je ne saurais mieux faire comprendre toute l’importance qu’il y a à n’opérer que sur des échantillons d’une origine sincère qu’en citant les paroles prononcées, à ce sujet, par M. le docteur Percy, dans une lecture qu’il fit en 1852 à l’École des mines. « Avant tout, dit-il, qu’on s’applique « à obtenir un échantillon loyal et sincère. La chose est d’une importance capitale et « parfois d’une assez grande difficulté; mais, partout où l’honnêteté de l’intention « existera, cette difficulté sera généralement surmontée. »
- Des spéculations auxquelles a donné lieu, en 1852, Vexploitation de Vor.
- « Peu de temps après la découverte des gîtes de Californie et d’Australie, de nombreuses sociétés se sont formées dans le Royaume-Uni dans le but d’aller exploiter ces richesses; mais, j’ai le regret de le dire, dans la plupart des cas les capitaux engagés ont été perdus. Ces désastres doivent être attribués à des circonstances diverses et, avant tout, au peu de soin et d’attention qu’on a apporté dans le choix des échantillons de minerais destinés à représenter, d’une manière sincère, la richesse moyenne des filons qu’on se proposait d’exploiter. Ainsi les échantillons qu’on recevait en
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- Angleterre étaient souvent des morceaux de choix, en sorte qu’à l’essai ils donnaient des résultats qui étaient loin de se confirmer lorsqu’on répétait les expériences en grand sur des matières représentant véritablement la richesse moyenne des gisements.
- * D’un autre côté, il est souvent arrivé que des filons assez riches pour donner des bénéfices dans des circonstances ordinaires se trouvaient placés dans des situations ou, par suite du manque d’eau ou par toute autre cause, l’exploitation en était extrêmement difficile. Enfin, dans la plupart des cas, c’est le prix élevé de la main-d’œuvre et de tous les éléments indispensables aux travaux de mine qui a nui, par-dessus tout, au succès des entreprises. N’est-il pas évident, par exemple, que, dans un pays où un œuf se paye 1 fr. 25 c. et un poulet une guinée (26f,47), il est indispensable qu’un filon soit plus productif que dans une autre contrée où la vie animale est moins chère? N’est-il pas également vrai qu’il est plus facile de surveiller de nombreux ouvriers, dans un district où le travail est comparativement rare, que dans une localité où le premier individu venu, fût-il d’une adresse médiocre, peut gagner près de 25 fr. par jour en travaillant pour son propre comp!e. Les conséquences inévitables d’un tel état de choses sont, dans le premier cas, le prix élevé auquel il faut payer les travaux de tous genres, et, dans le second, la dépendance dans laquelle ces travaux sont placés par rapport à la main-d’œuvre.
- « Dans tous les riches et nouveaux districts aurifères qui ont, pour la plupart, une population fixe très-restreinte, les dépôts d’alluvion faciles à exploiter fournissent pendant longtemps aux immigrants de fraîche date un travail abondant et rémunérateur; mais comme ces dépôts s’épuisent peu à peu, quoique lentement, il arrive un moment où, pour réaliser les mêmes bénéfices, la force musculaire seule devient insuffisante; il faut avoir recours à un mode d’exploitation mieux raisonné, à un système combiné de travaux bien entendus, mesures qui ne peuvent être assurées qu’au moyen d’un capital plus considérable.
- « Il ne faut pas oublier cependant que ces transformations, quoique graduelles, même dans une colonie nouvelle, s’opèrent d’une manière bien plus rapide que ne pourraient se l’imaginer les personnes qui n’ont jamais quitté l’Europe. Dix ans dans la vie d’une colonie et surtout d’une colonie aurifère amènent, dans sa constitution et ses relations commerciales, de plus grands changements qu’il ne s’en produit en un siècle dans une contrée du vieux continent; par conséquent, nous ne devons pas nous étonner de voir aujourd’hui exploiter avec bénéfice, en Californie et en Australie, des filons qui, en 1852, n’auraient pu l’être sans donner lieu à des pertes certaines et très-considérables.
- cc II est un fait généralement admis, c’est que les filons de quartz aurifère, au point de vue des frais que nécessite leur exploitation, peuvent à peine être comparés avec les dépôts d’alluvion situés dans leur voisinage et dont l’or est bien plus facile à extraire. D’un côté il y a le cassage, le broyage et le lavage de la roche qui demandent beaucoup de temps et d’argent, tandis que de l’autre c’est la nature qui, pendant des siècles, s’est chargée elle-même de faire ces opérations, de telle sorte que l’extraction
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- du métal pîut se faire par les procédés les plus simples. Il suit de là nécessairement que la période à laquelle on peut entreprendre avantageusement des travaux sur les veines de quartz d’une localité donnée ne dépend pas entièrement de leur teneur en or, mais encore dépendra plus ou moins de l’abondance et de la richesse des placers situés dans leur voisinage et du prix courant de la main-d’œuvre et des matériaux dans le dislrict.
- « L’offre et le taux relatif de la main-d’œuvre dépendent aussi de la distance à laquelle les pays aurifères sont situés des grands centres de civilisation. C’est ainsi qu’en raison de leur éloignement et par conséquent de la difficulté de s’y rendre, l’Australie et la Californie ont offert, pendant longtemps, de frappants exemples d’une situation où l’offre des bras était inférieure à la demande5 mais aujourd’hui que les voyages s’effectuent avec une facilité qui va chaque jour en augmentant, des inconvénients de cette nature ne sont plus à redouter au même degré dans les contrées où sont situées les récentes découvertes, surtout pour celles qui sont moins éloignées de l’Europe. 11 y a donc tout lieu de penser que la production annuelle de l’or augmentera rapidement et que, grâce à l’introduction de nouvelles et puissantes machines, on arrivera à pouvoir exploiter avec bénéfice des minerais d’un très-faible rendement Ces observations s’appliquent particulièrement aux gisements de la Nouvelle-Écosse, dont la position géographique ne permet pas que le taux de la main-d’œuvre y soit jamais excessif; elles s’appliquent également à ceux du nord du pays de Galles, qui pourront donner des bénéfices malgré leur faible teneur, pourvu que cette teneur ne diminue pas et que la production du minerai soit considérable.
- Prix de revient de l'extraction de l'or de ses minerais.
- « L’extraction de l’or de ses minerais a, sous plusieurs rapports, une grande analogie avec [extraction de l’oxyde d’étain ; par conséquent, le prix de revient, dans ce dernier cas, peut, toutes les autres circonstances étant égales, servir de guide dans le premier poir apprécier approximativement la dépense.
- « Les meilleurs appareils employés en Angleterre pour amener les minerais au degré de ténuité que réclame leur traitement sont, sans contredit, ceux qu’on trouve dans les mines d’étain du Cornouailles. Comme exemple des frais de bocardage, on peut citer ceux des établissements de Polberro-Consols, où un bocard mené par une machine à vapeur à condensation de la force de 55 chevaux et à cylindres de 36 pouces I0m,914 ) a donné les résultats suivants en 1854 :
- ToUl du minerai d’étain bocardé dans l’année. . . . Tra/ail total de chaque pilon dans le même temps. . .
- Idem. ..................par vingt-quatre heures.
- Tra/ail total du bocard par jour. . ...............
- Pri: de revient du bocardage par tonne.............
- Idem.............. par force de cheval.. .
- Rendement moyen du minerai par tonne............. . .
- Bénéfice total de l’exploitation...................
- Tome X. — 62e année. T série. —
- 30,200 tonnes.
- 420 — 1,400 kilog. 100 tonnes. lf,60.
- 2r,90.
- 9k,40. -
- 58,762 fr.
- *)V
- tm mé
- Mars 1863.
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- « Cela posé, si l’on estime à lf,80 la valeur du kilogramme de minerai d’étain à l’état de schlick ( black tin ), la tonne qui en produit 9k,40 vaudra, par conséquent, 16f,92; si l’on admet, en outre, que les frais de bocardage d’un.e même quantité de quartz aurifère sont les mêmes et si l’on suppose enfin, pour un moment, que le produit de ce bocardage ne vaille pas davantage, c’est-à-dire plus de 16f,92, cette somme représentera encore, au prix de l’or, un poids d’or fin de 4g,640.
- « Il faut admettre cependant que le prix du bocardage d’une tonne de quartz aurifère ordinaire sera un peu supérieur à celui d’une tonne de minerai d’étain de Polberro, et que la séparation de l’or présentera quelquefois une certaine difficulté lorsque le métal sera dans un état de division extrême, ou qu’il sera accompagné d’une forte proportion de sulfures; mais la différence de prix qui en résultera sera, dans bien des cas, inappréciable. Il est, par conséquent, bien évident que, lorsqu’on pourra exploiter de grandes masses de quartz aurifère dans un pays où la main-d’œuvre est à un taux modéré, il ne sera pas indispensable que le minerai possède une richesse exceptionnelle pour réaliser des bénéfices, si l’on emploie, pour le traiter, des appareils bien construits.
- « Pour montrer les résultats avantageux qu’on peut obtenir dans certaines circonstances, même avec des minerais d’une très-faible teneur, je citerai, en terminant, ceux auxquels on est arrivé, en 1842, aux usines de Schemnitz, en Hongrie.
- Quantité totale de minerai bocardé. Environ......................... 40,000 tonnes.
- I Or. . . 85 grammes.
- Quantités moyennes de métaux utiles produites par 50 ton. de min. | Argent. 1,698 —
- I Plomb. 422\650
- « Ajoutons, comme détail remarquable, que les filons étaient durs à attaquer et que l’exploitation se faisait à des profondeurs allant jusqu’à 200 fathoms (365m,75). » ( Journal ofthe Society of arts. ) ( M. )
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- NOTE SUR LA NATURE DES DÉPÔTS QUI S’OPÈRENT DANS LES CHAUDIÈRES D’ÉVAPORATION DES JUS SUCRÉS AUX ANTILLES, PAR M. AIMÉ GIRARD.
- Ou désigne sous le nom de cal, aux Antilles françaises, un dépôt qui, pendant l’évaporation des jus sucrés de la canne, s’attache aux parois intérieures des chaudières où cette opération a lieu. Ce dépôt est, en général, abondant, et il n’est pas rare de lui voir atteindre, par le travail d’une ou deux semaines, une épaisseur de 5 à 8 millimètres. Sa production présente de graves inconvénients ; en effet, il intercepte la chaleur émise par le foyer, en formant sur les parois des chaudières un matelas non conducteur, et, par suite, il augmente la dépense de combustible. En outre, le fabricant se voit forcé, pour enlever ce fâcheux dépôt, de faire subir à ses
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- appareils un nettoyage difficile où l’acide chlorhydrique d’une part, les coups de marteau d’une autre interviennent trop souvent au détriment de ces chaudières.
- Ces incrustations semblent avoir, jusqu’à ce jour, peu fixé l’attention des chimistes; cependant M. Payen cite, à ce sujet, dans son Précis de chimie industrielle, une analyse de M. Avequin qui tendrait à faire considérer le cal comme formé presque exclusivement de phosphate de chaux, et d’un autre côté M. Peligot m’a récemment appris qu’une analyse faite par lui, il y a une dizaine d’années, l’avait conduit à un résultat tout à fait contraire, et qu’entre ses mains le cal avait paru formé presque exclusivement de sulfate de chaux.
- Mon attention ayant été appelée sur cet important sujet, il y a un an environ, par M. le marquis de Rancougne, qui crée, en ce moment, à la Guadeloupe, une usine centrale d’une haute importance, il m’a semblé intéressant de faire l’étude complète de la question, et de rechercher la nature du cal, aussi bien que les moyens d’empêcher sa formation.
- Les échantillons de cal qu’a bien voulu me procurer M. de Rancougne étaient au nombre de six ; deux provenaient de sucreries où l’évaporation avait lieu par un chauffage à la vapeur, les quatre autres provenaient d’habitations où le jus sucré était évaporé à feu nu. Les deux premiers étaient grisâtres, cristallisés, craquaient sous la dent; les quatre autres étaient noirs, boursouflés, amorphes, et tout à fait analogues aux matières charbonneuses que laissent, par leur calcination, les matières organiques, et notamment le sucre. Ces différences dérivent du mode de fabrication lui-même, et l’on trouve, dans leur constitution chimique, des différences correspondantes et aussi nettement tranchées.
- C’est ce que m’ont démontré les analyses que j’ai exécutées sur les six échantillons dont j’ai parlé plus haut. En effet, j’ai reconnu, de cette manière, que les cals produits dans les usines à la vapeur étaient formés presque uniquement de sulfate de chaux, tandis que ceux obtenus par l’évaporation à feu nu renfermaient, outre une énorme proportion de matière organique, une quantité variable de phosphate de chaux et de chaux en excès mélangés au sulfate de chaux. C’est ce que montrent les tableaux suivants.
- Évaporation à la vapeur.
- Sucrerie Sucrerie
- de Chazelles. de Bellevue,
- Sulfate de chaux................................71,9 61,37
- Sulfate de magnésie........................... 2,3 »
- Sable et argile.................................... 2,5 2,58
- Alumine, oxyde de-fer et phosphate de chaux. . . 0,8 0,90
- Eau et matières organiques azotées (1)............. 22,4 35,40
- 99,9 100,25
- (1) Je crois devoir ajouter que dans les cals de la sucrerie de Chazelles les matières organiques étaient en proportion insignifiante.
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- m
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- Évaporation à feu nu.
- Sucrerie
- Lemesle.
- Sulfate de chaux....... 4,17
- Phosphate de chaux. ... 3,66
- Chaux libre............ 1,74
- Magnésie............... 1,22
- Sable et argile........ 0,23
- Alumine et oxyde de fer.. 0,45
- Eau et matières organiques. 88,40
- 99,87
- Sucrerie Sucrerie Sucrerie
- Charropin. Boismorin. de Clugny.
- 1,25 2,48 37,52
- 3,98 16,13 7,29
- 3,85 » 8,48
- 0,96 1,13 4,24
- 1,08 0,65 7,62
- 1,35 0,63 1,12
- 87,50 78,80 33,70
- 99,97 99,82 99,97
- Ainsi, en laissant de côté l’eau et les matières organiques, on voit que les cals fournis par l’évaporation à la vapeur sont formés essentiellement de sulfate de chaux, et ceux obtenus à feu nu, de sulfate de chaux mélangé en quantités variables de substances insolubles telles que le phosphate de chaux, la chaux et la magnésie. Cette différence capitale, surprenante au premier abord, est cependant facile à expliquer, et les renseignements que j’ai recueillis sur le mode d’opérer aux Antilles, dans ces deux sortes d’usines, rendent parfaitement compte de la présence des matières insolubles dans les cals de la deuxième catégorie.
- En effet, dans les sucreries à la vapeur, une fois la défécation achevée, le manufacturier prend soin de laisser reposer quelques instants le vesou, de le soutirer par la partie inférieure de la chaudière, et enfin de le faire passer sur des filtres remplis de gros noir, avant de l’envoyer aux chaudières d’évaporation, tandis que dans les sucreries à feu nu, aussitôt la défécation faite, avant même qu’elle soit entièrement terminée, on envoie aux chaudières un jus trouble dont les composés insolubles n’ont pu être éliminés et qui viennent, plus tard, augmenter les incrustations des parois.
- Ce point établi, il s’agissait de rechercher l’origine du sulfate de chaux, du phosphate de chaux et de la magnésie. La présence de cette dernière base m’a fait penser que la chaux employée à la défécation pourrait bien être la source des matières qui constituent le cal. En effet, le calcaire employé aux Antilles françaises est un madrépore (madrepora lactuca) dans lequel il était naturel de soupçonner la présence des composés ci-dessus. Soumis à l’analyse, ce madrépore a donné les nombres
- suivants :
- Eau et matières organiques..............26,90
- Chaux...................................49,76
- Magnésie................................ 1,68
- Alumine et oxyde de fer................. 0,29
- Acide carbonique....................... 19,10
- Acide sulfurique........................ 0,75
- Acide phosphorique..................... 0,05
- Chlore.................................. 0,60
- 99,13
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- Ce qui donne, pour la chaux fournie par sa calcination, la composition :
- Chaux vive . . . . . 93,62
- Magnésie -. 3,19
- Sulfate de chaux. 2,43
- Phosphate de chaux . . . . . 0,22
- Alumine et oxyde de fer... . . ...... 0,54
- 100,00
- Ainsi donc, la chaux employée à la défécation renferme une quantité notable (près de 3 pour 100) de sulfate de chaux et une proportion encore plus forte de magnésie : il est donc facile d’expliquer, par son emploi, la présence de ces deux éléments constitutifs du cal, mais il n’en est pas de même pour le phosphate de chaux, et la faible quantité de ce corps que renferme le madrépore dont il s’agit ne saurait évidemment être la cause du dépôt considérable de phosphates qui s’opère pendant l’évaporation à feu nu. •
- Une seule autre origine pouvait dès lors être invoquée, et je me suis ainsi trouvé conduit à rechercher dans le jus sucré lui-même la source des phosphates. N’ayant point la possibilité de me procurer, au moment où j’ai exécuté ces recherches, les échantillons de vesou nécessaires à cette étude, j’ai fait appel à l’obligeance de M. Peligot, qui a bien voulu me communiquer l’analyse inédite que je transcris ci-dessous et qui indique la composition-en centièmes des cendres du jus de cannes :
- Silice. ........................... 10,1
- Phosphates terreux................. 21,2
- Carbonate de chaux. . ............. 20,7
- Sulfate de chaux. ............. 7,2
- Carbonate de magnésie. ............. 14,7
- Carbonate de potasse. .......... 26,1
- 100,0
- On voit donc que la plus grande partie des phosphates terreux est fournie par le jus de canne lui-même, et si l’on compare l’analyse ci-dessus avec celle de la chaux employée à la défécation, si d’ailleurs on considère que 100 kilogrammes de jus exigent de 300 à 500 grammes de chaux, et que, d’après les travaux de M. Peligot-, ces 100 kilogrammes de jus peuvent fournir environ 150 kilogrammes de cendres, on reconnaît que, dans 100 kilogrammes de jus de canne au moment de la défécation, figurent 1° comme substance soluble 18 à 25 de sulfate de chaux fournis moitié par le jus, moitié par la- chaux, 2° comme substances insolubles 32 grammes environ de phosphates apportés par le jus, 30 à 40 grammes de magnésie provenant partie du jus, partie de la chaux, et enfin tout l’excès de chaux qui a pu être entraîné à l’état insoluble par les matières organiques.
- Pour débarrasser le vesou de toutes ces matières qui concourent simultanément à former le cal, il faut :
- 1° Filtrer le jus, une fois la défécation terminée, de manière à séparer toutes les
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- MÉTALLURGIE.
- matières insolubles, chaux, magnésie et phosphates, ainsi que cela se pratique dans les usines où l’évaporation a lieu par la vapeur;
- 2° Employer une chaux exempte de sulfate;
- 3° Précipiter le sulfate de chaux apporté par le vesou au moyen d’un réactif convenable; le carbonate d’ammoniaque (sel volatil d’Angleterre) me paraît répondre convenablement à cet emploi. Ajouté au vesou, à la dose de 7 grammes environ pour 10 grammes de sulfate de chaux reconnu et dosé dans ce liquide, il donnera naissance à du carbonate de chaux insoluble facile à séparer par le filtre, et à une quantité correspondante de sulfate d’ammoniaque qui ne saurait exercer sur le jus aucune action nuisible. En effet, grâce à sa solubilité, ce sel sera entraîné dans les mélasses, et d’autre part j’ai reconnu, par l’expérience directe, que sa présence active la cristallisation du sucre, plutôt qu’elle ne la contrarie.
- L’excès de carbonate d’ammoniaque, si l’addition de ce réactif avait été trop forte, ne présente, d’ailleurs, aucun danger car l’ébullition l’a bientôt fait disparaître à l’état d’acide carbonique et d’ammoniaque.
- Il est certain que, en opérant ainsi, les sucreries où l’évaporation a lieu par la vapeur éviteront complètement la formation du cal, et que celles qui emploient encore le chauffage à feu nu le verront diminuer considérablement, puisqu’il sera alors privé complètement de matières minérales et dû exclusivement aux portions de sucre qui viendront, malgré tout, se carboniser contre les parois des chaudières.
- MÉTALLURGIE.
- SUR LA FABRICATION DES RAILS EN ACIER ET DES PLAQUES DE BLINDAGE POUR NAVIRES, PAR M. JOHN BROWN DE SHEFFIELD (1).
- Rails en acier.
- Une des parties les plus onéreuses de l’entretien des chemins de fer est, sans contredit, celle qui comprend le renouvellement des rails; on doit donc donner toute son attention aux différentes méthodes qui ont été proposées pour prolonger la durée de ces bandes de fer. L’expérience a si bien démontré la nécessité de cette prolongation, qu’aujourd’hui, toutes les fois qu’il s’agit de fabriquer des rails, le travail n’est jamais commencé avant qu’on n’ait déterminé préalablement et la qualité de la matière et la méthode de faire les paquets.
- Aucune des méthodes de fabrication jusqu’ici employées ne pouvant donner aux rails une duret§ suffisante pour résister à l’action écrasante des locomotives mo-
- (1) Extrait d’un mémoire lu par l’auteur à la Société des Ingénieurs-Mécaniciens.
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- dernes, on a fait, pour atteindre ce desideratum, de nombreux essais, au nombre desquels et parmi les plus importants on doit citer : 1° celui qui consiste à faire en acier la surface de roulement, en introduisant dans le paquet un barreau d’acier qui se soude ensuite au laminoir et fait corps avec le rail ; 2° celui par lequel on fait subir au rail ordinaire, dans un four spécial, une opération qui a pour but de cémenter extérieurement toute la partie qui fatigue le plus. Ces deux procédés, qui comptent un certain nombre de partisans, ne remplissent cependant qu’imparfaitement leur but. Ainsi on peut leur reprocher qu’en durcissant seulement l’enveloppe du rail ils n’empêchent pas le corps même de ce rail de céder à la pression énergique des roues; l’aplatissement et le fendillement sont un peu diminués, et, bien que la durée du rail soit effectivement prolongée, en tout cas l’estimation de cette durée est incertaine. Il faut encore citer le rail en acier puddlé, mais on peut lui adresser les mêmes reproches; il aune durée très-variable et se montre trop cassant pour offrir une sécurité complète. Cette variabilité de qualité est le résultat inévitable du mode actuel de fabrication J et, bien qu’on produise de temps en temps de très-bons rails, le défaut de certitude des procédés en diminue considérablement la valeur. -
- Cependant on doit reconnaître que le système Bessemer a permis d’obtenir une matière homogène, dure et élastique, pouvant convenir parfaitement à la confection des rails. Sans doute le prix auquel ils reviennent aujourd’hui en limitera encore l’emploi pendant un certain temps, mais il est incontestable qu’il y aurait déjà, pour les compagnies de chemins de fer, une économie à réaliser en les appliquant sur tous les points de croisement où le trafic est assez considérable pour nécessiter, en moyenne quatre fois par an, le renouvellement du matériel fixe de la voie. Avec des rails en acier fondu fabriqués par la méthode Bessemer, on éviterait cet inconvénient.
- Dans cette méthode, la fonte est amenée à l’état liquide dans un fourneau à réverbère et de là introduite dans l’appareil spécial, où elle est soumise, pendant vingt minutes environ, à l’action d’un vent énergique qui la décarbure. On ajoute ensuite une petite quantité de fonte liquide contenant une proportion déterminée de carbone, et l’on coule le métal dans des lingotières au moyen d’une poche munie, dans le fond , d’une soupape qui empêche les crasses de passer (1). Les lingots sont coulés suivant le poids et la forme nécessaires pour la production de chaque genre de rail. Ainsi, pour un rail de 6 yards (5m,48) pesant 84 livres par yard (41l,63 par mètre linéaire), il faut un lingot de 9 pouces carrés (58,06 cent, carrés) sur 26 pouces de long (0m,66), qu’on réduit d’abord au marteau à une section de 6 pouces carrés (36,70 cent, carrés) sur 5 pieds de long (lm,52), et qu’on passe ensuite au laminoir à la manière ordinaire. Il est évident que la longueur du rail ainsi obtenu n’est
- (1) Cette description du procédé Bessemer n’étant évidemment que sommaire, nous rappellerons que le Bulletin a publié à cet égard un mémoire pour lequel nous renvoyons au t. VII, 2e série, 1860, p. 528.
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- limitée que par le poids du lingot coulé, ou par les dimensions du laminoir et du four à réchauffer. Il est, en effet, aussi facile de produire des rails longs que des courts, et, sous ce rapport, ce procédé a plus d’avantage que la méthode en paquet.
- Quant à la matière elle-même, sa parfaite homogénéité n’accuse point de trace de criques pendant le laminage; son élasticité est démontrée par la facilité avec laquelle elle se laisse tordre et courber à froid; enfin sa résistance à la rupture par traction directe dépasse 40 tonnes par pouce carré ( 62k,94 par millim. carré ).
- L’emploi des rails en acier fondu n’est pas chose entièrement nouvelle, car il y a plusieurs années qu’on en a fait quelques-uns à l’usine d’Ebbw-Vale, et qu’on les a posés au pont situé à l’extrémité nord de la station de Derby; or ces rails sont encore aujourd’hui parfaitement sains, tandis que ceux qui les avoisinent ont été déjà remplacés plusieurs fois. Malheureusement ils ont coûté fort cher, parce que l’acier fondu avait été fabriqué par les anciens procédés, et dans ces conditions il n’était pas possible d’en faire une application générale. Quoi qu’il en soit, l’expérience faite à Ebbw-Vale a démontré clairement la résistance à l’usure des rails en acier, et la découverte du procédé Bessemer doit permettre aujourd’hui d’arriver à établir réellement une voie permanente (1).
- (1) M. Brown a montré pendant la séance plusieurs échantillons de rails en acier Bessemer, les uns cassés à dessein pendant le laminage pour montrer la qualité du grain, les autres ployés en deux à froid et ne présentant aucune fracture, un autre enfin de l’espèce double champignon provenant d’un morceau d’acier de 75 livres ( 33\95 ) réduit à chaud par le laminage à une section de 1 pouce carré ( 6e2,45 ) et tordu ensuite à froid sans montrer aucune trace de gerçure ou de fendillement. Il ajoute que, jusqu’ici, on en a employé principalement sur le continent, mais que, cependant, les plus longs ont été posés, il y a quelques mois, à la nouvelle station du chemin de fer de Pimlieo, à Londres, où l’on a placé en même temps une série de pointes d’aiguilles et de croisements de voies qui n’ont pas cessé de se comporter parfaitement bien et sont encore en aussi bon état que le premier jour. Plus récemment on en a fait l’application sur les chemins de fer de Calédonie, du Lancashire et Yorkshire, du London et North Western et sur celui du Rhymney; la pose de ces rails est encore trop récente pour qu’on puisse se prononcer sur leur durée. En résumé, les rails Bessemer sont moins cassants et beaucoup plus durs que ceux en fer, comme le témoignent les échantillons présentés. Leur prix est, il va sans dire, plus élevé que celui des rails ordinaires et s’oppose, par conséquent, à leur emploi général sur les chemins anglais ; il est de 18 livres 10 sch. la tonne ( 462f,50 ). Mais sur le continent, où ce prix s’augmente de 5 ou 6 livres et varie de 587f,50 à 612f,50, M. Brown pense que les compagnies préféreront payer leurs rails cher, pourvu qu’elles soient assurées de leur durée, et à cet égard, bien que les expériences ne portent pas sur une assez longue période de temps, il estime que les rails Bessemer dureront au moins cinq fois autant que les autres.
- Ces rails permettent une réduction de poids d’environ un tiers sur les rails ordinaires. Ceux à double champignon, du poids de 75 livres par yard ( 37k,15 par mètre ), ont subi quelques essais à la presse hydraulique. Placés librement sur deux supports distants de 3 pieds ( 0m,914 ), ils ont résisté sans se fendiller à un effort de 80 tonnes exercé en leur milieu, en accusant seulement une flexion de 2,75 à 3 pouces ( 0m,069 à 0m,076 ).
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- Plaques de blindage.
- I/auteur regarde le sujet comme devant être abordé avec une certaine défiance, car il s’agit d’une question dont les conditions sont encore imparfaitement déterminées, ainsi que l’ont démontré énergiquement les expériences de guerre dont nous avons été récemment témoins. Si d’un côté aucune limite n’a été assignée à la puissance que l’artillerie moderne pourra atteindre dans l’avenir, de l’autre l’impénétrabilité absolue des plaques de blindage n’a pas été considérée encore comme une chose impossible à réaliser. Le problème que le maître de forge a à résoudre est donc de produire ces plaques, en cherchant à leur donner à la fois les plus grandes dimensions et le maximum de résistance.
- Jusqu’ici le travail des grandes masses de fer s’est fait soit au marteau-pilon, soit au laminoir. Avec le premier, la plaque est obtenue en soudant ensemble les loupes ou paquets de riblons de fer, chaque paquet étant ajouté et soudé à l’une des extrémités delà plaque jusqu’à ce qu’elle atteigne la longueur voulue. On a fait, aux produits ainsi obtenus, le grave reproche d’être cassants, défaut que peut, en quelque sorte, expliquer leur mode de fabrication. En effet, il ne peut guère y avoir de continuité dans les fibres d’une plaque forgée avec des paquets de riblons, possédant probablement des qualités et des températures différentes; en outre, la manière dont ces paquets se soudent les uns aux autres, les refroidissements et les chaudes alternatives que la plaque est obligée de subir, sont peu favorables à la ténacité qu’elle doit posséder.
- Au contraire, suivant M. Brown, les plaques obtenues au laminoir sont trouvées plus résistantes et de qualité plus homogène. La façon ne diffère pas de celle des grandes tôles, mais les difficultés qu’elle présente n’en sont pas moins grandes en raison du poids et de la dimension considérables des plaques, et eu égard à la température presque intolérable à laquelle le métal doit être porté au laminoir.
- Les dimensions généralement exigées pour les plaques des frégates cuirassées sont de 15 à 18 pieds (4m,57 à 5m,48) pour la longueur, 2 pieds 6 pouces à 3 pieds 10 pouces (0m,76 à lm,16) pour la largeur et 4,50 pouces (0m,113) pour l’épaisseur. Brutes, elles pèsent de 4 à 7 tonnes, tandis que, finies, leur poids n’est plus que de 5 à 5,50 tonnes; dans ce dernier état on les rogne de 3 à 4 pouces (0m,076 à 0m,10) sur les côtés, et de 10 à 12 pouces (0ra,253 à 0m,304) à chaque extrémité ; sous le rapport du déchet, le procédé de fabrication au marteau a l’avantage sur celui du laminoir. Voici comment on procède pour fabriquer une plaque du poids de 5 tonnes :
- On prend des barres en fer laminé de 12 pouces (0m,304) de large sur 1 pouce (0m,025) d’épaisseur, et on les coupe toutes à la longueur de 30 pouces (0m,760); on en fait des paquets de 5 barres chacun et on soude séparément deux de ces paquets au laminoir, de manière à obtenir deux plaques rudimentaires. Ces deux plaques sont alors réunies et laminées en une seule d’une épaisseur de 1,25 pouce ( 0m,031 ), qu’on recoupe de manière à lui donner une surface de 4 pieds carrés (0m2,37). On réunit Tome X. — 62e année. 2e série, — Mars 1863, 23
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- ensuite quatre plaques semblables à cette dernière et on en fait une nouvelle de 8 pieds par 4 pieds (2m,44 par lm,22) sur 2,50 pouces (0m,063) d’épaisseur; puis, en dernier lieu, quatre de ces nouvelles plaques sont à leur tour passées ensemble au laminoir et fournissent la plaque définitive. Ces différentes opérations réunissent, comme on le voit, 160 épaisseurs de barres de 1 pouce réduites à l’épaisseur finale de 4,50 pouces, c’est-à-dire à une épaisseur 35 fois moindre; on voit également que le laminoir a soudé de 3,500 à 4,000 pieds carrés ( 325m2,15 à 371“s,60 ) de surface métallique. Il n’est donc pas surprenant que, malgré les plus grands soins, on soit quelquefois obligé de rejeter des plaques pour des soufflures ou des parties mal soudées; c’est là le principal écueil de cette fabrication, et il n’est pas mince; d’ailleurs plus les dimensions et le poids à donner sont considérables et plus la réussite est difficile.
- Le dernier travail, qui consiste à souder ensemble les quatre plaques de 8 pieds, est des plus délicats. IJ faut, en effet, porter ces quatre plaques réunies en paquet à la température la plus favorable à laquelle le métal se soude, et élever toute la masse au même degré de chaleur sans brûler les bords qui sont les plus exposés au feu. Il faut, en outre, sortir cette masse du four, l’amener aux laminoirs, la faire passer entre les cylindres, et tout cela assez rapidement pour éviter que la chaleur soudante ne vienne à baisser d’une manière sensible. Si l’on ajoute à ces détails que la chaleur du métal est presque insupportable, et qu’une perte de temps de quelques minutes, dans le trajet qui doit se faire du four aux laminoirs, peut compromettre le succès, on comprendra que l’opération est bien plus difficile à pratiquer qu’on ne se l’imagine.
- Dans son usine de ShefûeldM. Brown aadopté les dispositions suivantes : le paquet des quatre plaques de 8 pieds est chauffé dans un four spécial d’où il est retiré, au moyen d’une chaîne, pour être placé sur un chariot en fer qui parcourt un petit chemin de fer allant aux laminoirs. En arrivant devant ceux-ci, le chemin de fer se relève par une légère rampe, en sorte que l’avant du chariot est forcé de monter et vient de lui-même présenter sa charge sur la table qui fait face à l’entrée des cylindres. Le paquet passe alors dans le laminoir et est reçu de l’autre côté sur un châssis à rouleaux très-incliné, qui facilite son retour. Aussitôt le mouvement en sens inverse est donné aux cylindres du laminoir, et la plaque déjà ébauchée revient sur le chariot. Ce va-et-vient se répète jusqu’à ce que l’épaisseur de 10 pouces (0ra,254 ) du métal soit réduite à 4,50 pouces (0m,114). À ce moment, la plaque est enlevée du chariot par une grue et déposée sur une table de planage en fonte massive, où elle est soumise à l’action d’un cylindre en fer de 9 tonnes, manœuvré à la main au moyen de leviers, et ayant pour but de faire disparaître la courbure donnée par le laminoir. Dès que la plaque est suffisamment refroidie, elle est soulevée par une autre grue et livrée à une machine à raboter qui en régularise les côtés et les extrémités. A l’usine de Sheffield, avec une seule paire de laminoirs on fait, par journée de 12 heures, trois plaques du poids de 5 à 6 tonnes; cette production pourrait, sans doute, être doublée si on travaillait jour et nuit, mais il faudrait alors un second four pour alterner avec le premier et permettre les réparations nécessaires sans qu’il y eût interruption.
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- A la suite de cette communication, quelques observations ont été faites, parmi lesquelles il n’est pas sans intérêt de rapporter celles de M. W. Armstrong qui présidait la séance où l’auteur a lu son mémoire.
- Ainsi M. Brown, ayant ajouté que, dans des expériences faites à Portsmouth et à Shœburyness, ses plaques s’étaient comportées d’une manière assez satisfaisante sans cependant résister complètement au choc du boulet, M. Armstrong a répondu qu’il ne croyait pas que le laminage exerçât une pression suffisante pour réaliser un soudage complet et une exclusion absolue des impuretés adhérentes aux tôles et, par conséquent, pour obtenir des plaques d’une texture homogène. Les meilleures plaques qu’il a vues jusqu’ici sont celles qui ont été forgées au marteau, mais il pense qu’il y aurait lieu d’essayer si l’acier Bessemer ne donnerait pas, comme dans le cas des rails, de meilleurs résultats. Quant à l’emploi du marteau-pilon qu’il préconise pour la fabrication, son opinion est qu’il vaut mieux donner plus de poids à la masse que de faire agir la vapeur en dessus du piston pendant la chute, artifice qui ne fait qu’augmenter la fréquence des coups sans augmenter la masse du marteau, et qui ne doit convenir qu’à la confection de pièces légères. ( M. )
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- Extraites des publications françaises et étrangères.
- lllagicliimeiaf des peaux de «lièvre. — Ce blanchiment est long et difficile en hiver, lorsque l’on ne recourt pas aux procédés chimiques. On a donc coutume d’employer l’acide sulfureux, mais on peut obtenir un résultat encore meilleur au moyen de l’hypochlorite de soude (eau de javelle) suffisamment étendu et parfaitement neutre. Par ce moyen, les peaux sont complètement blanchies en deux jours. On peut préparer cette solution comme il suit : on mêle 2 parties de chlorure de chaux avec 20 parties d’eau, et, après avoir suffisamment agité pendant quelque temps, on laisse reposer le tout et l’on décante. Quand la liqueur est bien claire, on y verse 2 parties 1/2 de sulfate de soude dissoutes dans 10 parties d’eau. On sépare le sulfate de chaux qui se précipite, tandis que l’hypochlorite de soude reste en solution. Après avoir bien éclairci le liquide, qui ne doit plus retenir de chaux, on y plonge les peaux jusqu’à ce qu’elles soient blanches, ce qui exige environ 2 jours. On les lave ensuite, et, pour leur donner de la douceur, on les immerge dans une solution étendue et tiède de savon fabriqué avec de l’huile. (Deutsche Industriezeitung, et Dingler’s polytechnisches Journal.)
- Note sur quelques usages chimiques de la paraffine, par M. le docteur A. Vogel.— Comme on trouve maintenant, même dans le commerce en détail, la paraffine à des prix peu élevés, il est probable qu’à son emploi pour l’éclairage viendront
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- bientôt s’ajouter d’autres usages économiques. En effet, elle supporte, sans altération, le contact du chlore, des alcalis caustiques ou des acides, et l’on peut même, sans la décomposer, la distiller avec l’acide sulfurique concentré. Aussi cette stabilité remarquable, à laquelle elle doit son nom, la rend-elle propre à beaucoup d’emplois dans la chimie technique.
- L’auteur croit donc utile d’appeler- l’attention sur un certain nombre d’applications dont il a eu occasion d’essayer une partie, et il en indique d’autres comme objet de recherches futures.
- On sait que l’huile, lorsqu’on la chauffe, même sans élever la température beaucoup au-dessus de celle de l’eau bouillante, répand une odeur désagréable et incommode. On a donc commencé, depuis quelque temps, de remplacer les bains d’huile par des bains de paraffine, et cette substitution est recommandée dans l’introduction à l’analyse quantitative de M. Frésenius. Pour cet usage, la paraffine l’emporte beaucoup sur l’huile, car, abstraction faite de la plus grande propreté, puisqu’elle ne tache pas les tables comme fhuile,' on peut la chauffer plusieurs fois et longtemps jusqu’à près de 300° centig., sans qu’elle subisse, comme l’huile, une décomposition. Cette dernière, chauffée souvent, noircit et devient épaisse, tandis que la paraffine reste fluide, parfaitement limpide, et ne se colore pas, ce qui permet de voir très-bien les appareils que l’on a plongés dans le bain. À moins qu’elle ne bouille, la paraffine ne répand dans l’air que des vapeurs blanches, presque sans odeur et peu abondantes. Ce n’est qu’à une température très-élevée, à plus de 300 centig., qu’elle se volatilise sans se décomposer. Comme elle fond à 45° centig., on peut y plonger les vases en verre qui contiennent les substances à dessécher, sans crainte de les casser. Après l’expérience, on nettoie, comme pour l’huile, les vases avec de la benzine dans laquelle la paraffine est soluble. L’auteur, depuis plusieurs mois, pour sécher des produits, se sert d’un vase en cuivre, d’environ 1/2 litre de capacité, contenant 300 grammes de paraffine, et n’a point encore observé de changement dans la nuance ou la composition de cette matière, quoiqu’il l’ait soumise nombre de fois, pendant longtemps, à une température de plus de 250° centig.
- Le papier à filtre, trempé dans la paraffine liquéfiée, supporte, pendant des semaines entières, l’immersion dans l’acide sulfurique concentré, sans éprouver la moindre altération. La paraffine peut donc être avantageusement employée pour enduire les étiquettes en papier des flacons qui contiennent des acides, étiquettes qui sont ordinairement très-peu durables, même lorsqu’elles sont couvertes d’un enduit résineux. Pour empêcher la matière de pénétrer dans le papier, qu’elle rendrait transparent, il convient, après avoir collé et laissé sécher les étiquettes sur les flacons, de les enduire d’une solution un peu étendue de gomme arabique, de les laisser de nouveau sécher et de les couvrir ensuite de paraffine chauffée à 100° centig. environ, parce que, si la température était moindre, la couche serait trop épaisse.
- La paraffine résiste aussi à l’acide fluorique, et ce n’est qu’à l’aide de la chaleur que cet acide, contenant de l’acide sulfurique, la noircit légèrement. On peut donc conserver l’acide fluorique dans des flacons de verre dont l’intérieur est enduit d’une lé-
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- gère couche de cette substance. Le moyen le plus simple de préparer ces flacons est de les faire chauffer, d’y verser la paraffine fondue que l’on étend partout en agitant le flacon, de retirer l’excès, de bien égaliser la couche par le mouvement, et de la fixer en plaçant le flacon dans l’eau froide. Cette substance paraît adhérer fortement aux parois en verre; au moins l’auteur, après plusieurs semaines, n’a-t-il pu apercevoir aucun point d’où e'ie se fût détachée.
- Les éponges et le papier imbibés de paraffine sont, sous le rapport de la stabilité, préférables à ces mêmes corps imprégnés de cire.
- La paraffine paraît aussi pouvoir être utile pour la conservation des fruits. Des pommes et des poires que l’on a plongées dans un bain de cette matière, et qui en ont entraîné une couche, se sont maintenues dans toute leur fraîcheur pendant plusieurs mois. De nouvelles observations feront voir jusqu’à quel point ce moyen réussirait peur la conservation des fruits très-juteux, des œufs, etc.
- Enfin M. le professeur de Robell a indiqué à l’auteur une nouvelle application de la paraffine, consistant à effectuer, sous la protection d’une couche de cette matière, la dissolution, dans les acides, des corps facilement oxydables. Comme on le sait, la dissolution des minéraux qui contiennent de l’oxyde magnétique de fer doit avoir lieu dans une atmosphère d’acide carbonique, ou bien au moyen de l’appareil de Mohr, afin d’empêcher l’accès de l’oxygène de l’air. C’est avec les mêmes précautions qu’il faut traiter les minerais de fer par l’acide chlorhydrique et le zinc pour les titrer au moyen du caméléon. Or ces opérations peuvent très-bien s’exécuter dans une capsule ordinaire de porcelaine, où l’on place avec les autres substances quelques morceaux de paraffine qui se fondent et couvrent la surface. L’auteur, par des expériences réitérées, s’est assuré que la dissolution se fait ainsi parfaitement à l’abri de l’action de l’air sous la couche de paraffine. Lorsque cette couche s’est solidifiée par le refroidissement, elle met encore les liquides si bien à l’abri du contact de l’air, qu’une solution de protochlorure de fer traitée par le zinc, n’a laissé au bout de plusieurs jours, apercevoir aucune altération. Comme la paraffine n’éprouve aucune action de la part du caméléon, on peut, sans inconvénient, l’agiter dans un verre, avec la solution que l’on veut titrer. (Dingler's polytechnisches Journal. )
- Sut* de nouveaux procédés de gravure et de reproduction des an» dénués gravures, par M. E. Vfal. — « Mon mémoire se divise en trois parties.
- « La première repose : 1° sur les précipitations métalliques ; 2° sur l’affinité des acides pour les différents métaux. Elle consiste à faire sur papier un dessin qu’on décalque ensuite sur métal par application humide, ou mieux encore à dessiner directement sur le métal avec une encre métallique formée, par exemple, d’un sel de cuivre en dissolution pour l’acier et pour le zinc, d’un sel de mercure pour le cuivre, d’un sel d’or pour l’argent, etc., etc., à graver ensuite par acide approprié.
- « C’est ainsi qu’un dessin fait avec une encre de sulfate de cuivre et décalqué sur acier peut donner instantanément une gravure en taille-douce sans morsure ultérieure à l’acide.
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- « C’est encore ainsi qu’un dessin fait sur zinc avec une encre formée d’un sel de cuivre permet une morsure en relief à l’acide; le cuivre jouant dans ce cas sur zinc le rôle d’un vernis protecteur, par suite des affinités que l’acide azotique possède pour le zinc, relativement au cuivre.
- « La deuxième partie comprend la reproduction des-anciennes gravures, sans altération de l’original, et elle s’applique aux gravures qui n’ont pas été recouvertes d’un enduit spécial pour les besoins publics; elle renferme deux procédés.
- « A. Le premier repose : 1° sur l’antipathie de l’eau pour les corps gras; 2° et, comme le précédent, sur les précipitations métalliques et l’affinité des acides pour les métaux.
- « En effet, une gravure est imprégnée, par son verso, d’une dissolution cuprique et le liquide aqueux ne pénètre qu’autour des traits formés d’encre grasse. Tout autre sel métallique approprié, sel de plomb, de bismuth, d’argent, etc., produirait le même effet. L’épreuve est alors retournée par son recto sur une planche de zinc par exemple, et soumise à une pression uniforme. Le sel est aussitôt décomposé, réduit et précipité sur la planche qu’il recouvre en entier, sauf à l’endroit des traits, de manière à donner une image négative en relief, représentant avec la plus grande exactitude le dessin qui a servi à la produire. Il suffit de quelques secondes pour obtenir cet effet. La photographie n’opère pas avec plus de promptitude ni plus de fidélité : on peut déjà en tirer des épreuves négatives.
- « Pour avoir une gravure en taille-douce, il suffit de plonger la planche dans un bain d’acide azotique qui creuse le zinc et respecte le cuivre.
- « B. Le deuxième procédé repose : 1° sur les transports; 2° comme les précédents, sur les précipitations métalliques et l’affinité des acides ; 3° enfin sur les phénomènes de l’électro-chimie.
- « On fait sur acier un transport, on décalque d’une ancienne gravure au moyen d’un savon de térébenthine ou de pétrole appliqué sur l’épreuve, et on plonge la planche dans un bain acide de sulfate de cuivre qui se précipite sur l’acier avec son brillant métallique, tout en respectant les traits, de telle sorte que le cuivre sert alors de vernis, tandis que l’acier, ayant pour l’acide plus d’affinité que le cuivre, est mordu sous le dessin avec autant d’instantanéité que le dépôt a eu lieu. Le problème se résume alors en ces deux mots : couvrir et mordre en même temps.
- « Enfin la troisième partie n’est que l’extension du dernier procédé, qui constitue un nouveau genre de gravure. Elle consiste à faire sur acier un transport autographique, lithographique ou autre, non plus avec un savon de térébenthine, mais à l’encre grasse, à faire un dessin héliographique au bitume de Judée, ou photographique au perchlorure de fer, à dessiner sur acier à l’encre de Chine, au crayon noir, à la mine de plomb, à peindre à l’huile ou au pastel, à dessiner au perchlorure de fer ou à l’acide, en un mot avec tout corps susceptible de résister au dépôt du cuivre sans s’opposer à l’attaque de l’acide, ou avec tout corps susceptible de dépolir l’acier par parties qui se graveront ensuite lorsqu’on mettra la planche dans un bain acide de sulfate de cuivre. » ( Comptes rendus des séances de VAcadémie des sciences. )
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- SÉANCES DU CONSEIL D’ADMINISTRATION.
- PROCÈS-VERBAUX.
- Séance du 11 février 1863.
- M. Dumas, Président, occupe le fauteuil.
- Nécrologie. — M. le Président annonce à la Société la perte regrettable qu’elle vient de faire de M. J. F. Saulnier, membre honoraire du comité des arts mécaniques.
- Avant de faire partie du Conseil, qui le reçut en 1831, M. Saulnier s’était fait remarquer par ses constructions mécaniques, dont quelques-unes lui avaient valu successivement les médailles d’argent et d’or de la Société.
- Correspondance. — M .A. Chevallier, membre du comité des arts chimiques, fait hommage de plusieurs exemplaires d’une note qu’il vient de publier sur divers travaux de feu le baron Thénard et destinée à prouver, contrairement à des assertions récentes, que l’illustre chimiste avait embrassé dans la vaste série de ses recherches non-seulement des questions industrielles, mais encore des questions d’hygiène et de chimie médicale.
- M. Baudin, constructeur d’instruments de physique et de météorologie, rue des Grès, 16, par l’intermédiaire de M. Félix Leblanc, membre du Conseil, présente quelques instruments nouveaux en verre, tels qu’aréomètre, densimètre, etc. ( Renvoi au comité des arts économiques. )
- M. Moufflet, ferblantier, à Orléans, rue Sainte-Catherine, sollicite l’examen d’un appareil à cuire les betteraves, et joint à sa demande la copie d’un rapport fait sur cet appareil par une commission du comice agricole de l’arrondissement d’Orléans. ( Renvoi au comité d’agriculture. )
- M. Large feuille, à Paris, rue Sainte-Foy, appelle l’attention du Conseil sur son système de télégraphie souterraine et sous-marine, dont il donne les plans et description.
- M. Largefeuille présente en même temps un timbre de son invention, destiné à rendre les lettres indécachetables.
- (Renvoi au comité des arts économiques. )
- M. L. Maiche, rue Saint-Louis, au Marais, A, soumet à l’appré,ciation de la Société un modèle de pile électrique, pour lequel il a pris un brevet d’invention. ( Renvoi au même comité. )
- M. Tavernier, rue Meslay, 53, par l’intermédiaire de M. Barreswil, membre du Conseil, demande l’examen d’un système de bouchage, consistant en un anneau de caoutchouc vulcanisé logé entre le col du vase et le bouchon. (Renvoi au même comité.)
- M. Bance, rue des Deux-Ponts, 20, soumet à l’appréciation du Conseil un appareil qu’il appelle barémomèlre. ( Renvoi au même comité. )
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- M. Stewart ( William ), ingénieur civil, rue Beauregard-des-Martyrs, 4, dépose, en en demandant l’examen, la description d’un bateau à vapeur à chaîne-propulseur pour les canaux et les rivières de peu de profondeur. ( Renvoi au comité des arts mécaniques. )
- MM. Dupuis, Rabouin-0’ Sullivan et G. A. Leroyer, à Vinsennes, par l’intermédiaire de M. Armengaud aîné, ingénieur civil, présentent un instrument de topographie remplaçant à lui seul le niveau, le graphomètre et l’équerre. ( Renvoi au même comité. )
- M. Postel (Ambroise), constructeur de métiers à tisser, à Domelier (Oise), soumet un système de métier à armures propre au tissage de toutes espèces d’étoffes, et informe qu’un modèle de cette espèce fonctionne à Amiens dans les ateliers de M. Ferguson, manufacturier, secrétaire du comité des fils et tissus de la Société industrielle de cette ville. ( Renvoi au même comité. )
- Rapports des comités. — Au nom du comité d’agriculture et pour M. Moll, empêché, M. Huzard donne lecture d’un rapport sur les boîtes à lait présentées par M. Boulanger, ferblantier, à Paris. ( Insertion au Bulletin avec dessin. )
- Communications. — Au nom de M. Dulos, graveur, rue des Mathurins-Saint-Jacques, 11, M. Dumas, Président, explique le nouveau procédé de gravure en creux et en relief imaginé par cet artiste, procédé ayant pour but d’arriver directement au cliché métallique et basé sur l’observation des phénomènes capillaires suivants :
- Si l’on verse du mercure sur une surface d’argent posée de niveau et sur laquelle on a préalablement tracé quelques lignes avec un vernis, il se forme, à droite et à gauche de chaque ligne, deux ménisques convexes, et le mercure s’élève d’une certaine hauteur au-dessus de la surface de l’argent. La même expérience peut se faire sur une surface de verre dépoli, en traçant les lignes avec un corps gras et en jetant de l’eau sur toute la surface.
- (Renvoi à la commission des beaux-arts appliqués à l’industrie. )
- MM. Largefeuille, Baudin et Moufflet donnent successivement des explications sur les divers objets qu’ils présentent, et dont l’énoncé a été donné plus haut dans la correspondance.
- M. Guérin-Méneville donne lecture d’une note sur le dévidage industriel des cocons de l’ailante. ( Renvoi au comité d’agriculture. )
- Nomination de membres de la Société.— Le Conseil de la Société d’encouragement, voulant reconnaître les services désintéressés que lui rend M. Le Neve Foster, secrétaire de la Société des arts de Londres, lui confère le titre de membre correspondant.
- Séance du 25 février 1863.
- M. Dumas, Président, occupe le fauteuil.
- Correspondance. — M. Laurent père, à Romanèche (Saône-et-Loire), par l’intermédiaire de M. Jacquelain, membre du Conseil, présente un spécimen d’appareil destiné à administrer, à domicile, des bains de vapeur ou des fumigations sèches. (Renvoi au comité des arts économiques. )
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- M. Boland, ingénieur civil, membre de la Société, rue et île Saint-Louis, 52, adresse une lettre, dans laquelle il revendique pour son père l’idée du système de pétrin présenté par M. Gondolo dans la séance du 28 janvier dernier. (Renvoi au comité chargé de faire le rapport. )
- M. Lacrampe, conducteur de travaux au chemin de fer de Bayonne, envoie les dessin et description d’un mode de couverture en ardoises sans l’emploi de clous, (Renvoi au comité des arts économiques. )
- M. Maréchal [Henri), typographe, rue des Amandiers-Sainte-Geneviève, 16, dépose un exemplaire du Guide pratique pour l'établissement des garnitures de tous formats, ouvrage qu’il vient de publier dans le but de rendre uniforme une des opérations les plus importantes de la typographie et qui, jusqu’ici, a été laissée à l’arbitraire ou au caprice de l’ouvrier, faute de règles certaines pour la bien exécuter et la contrôler. ( Renvoi au même comité. )
- M. Martin, à Rive-de-Gier (Loire), sollicite l’examen d’un instrument servant à obtenir le piquage des cylindres d’orgues mécaniques et l’exécution des morceaux de musique par l’action de la pile. (Renvoi au même comité. ) '
- M. Pierrugues, à Belleville-Paris, rue de l’Est, 17, cité Pradier, soumet à l’appréciation du Conseil un produit alimentaire dont la base est le seigle torréfié, et qu’il propose de mettre en concurrence avec la chicorée, ( Renvoi au même comité. )
- M. Amène ( Léon), fabricant, à Clermont-Ferrand, demande au Conseil de vouloir bien examiner un nouvel appareil de graissage, qu’il nomme godet-graisseur automatique. ( Renvoi au comité des arts mécaniques. )
- M. F. C. Vannet, rue de la Fidélité, 10, dépose le dessin et la description d’un système de frein, qu’il regarde comme d’une grande simplicité. (Renvoi au même comité.)
- M. Leyherr, fiiateur, à Laval, écrit pour demander l’examen d’un système de métier continu qu’il annonce devoir remplacer avec avantage les self-actings continus et autres; un modèle de 36 broches fonctionne constamment dans sa filature. (Renvoi au même comité. ) m
- M. Sorel, ingénieur civil, rue Fontaine-au-Roi, 17, se présente de nouveau, avec son invention de la galvanisation du fer, pour concourir au prix fondé par M. le marquis d’Argenteuil. ( Renvoi à la commission spéciale. )
- M. Hervé Mangon, membre du Conseil, fait hommage à la Société : 1° de ses Instructions pratiques sur le drainage, troisième édition augmentée de notes étendues; et 2° de son rapport sur les machines agricoles et instruments d’agriculture, qu’il a rédigé comme membre du jury de l’Exposition universelle de 1862.
- Rapports des comités. — Au nom du comité des arts mécaniques et pour M. Tresca, empêché, M. Faure donne lecture d’un rapport sur le procédé de touage par chaîne adhérente sur les rivières et canaux, proposé par M. W. Stewart, ingénieur civil. ( Insertion au Bulletin avec dessin. ) V :
- Au nom du comité des arts économiques, M. Victor de Luynes donne lecture des deux rapports suivants :
- 1° Rapport sur de nouvelles modifications proposées par M. Marçais dans la construction des compteurs à gaz. ( Insertion au Bulletin avec dessin. )
- Tome X. — 62* année. 2® série. — Mars 1863. 24
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- 2° Rapport sur les appareils en verre soufflé présentés par M. Alvergniat. (Insertion au Bulletin avec dessin. )
- Communications. — M. Baude, membre du comité des arts mécaniques, entretient le Conseil du système de foyer fuinivore imaginé par M. Tenbrinck et modifié par M. Bonnet, ingénieur de la compagnie du chemin de fer de l’Est, système appliqué à plusieurs locomotives de ce chemin. (le Bulletin reproduira cette communication in extenso. )
- M. le comte Du Moncel, membre du comité des arts économiques, appelle l’attention de la Société sur les droits de priorité que lui semble avoir M. Lippens, constructeur des télégraphes de l’État en Belgique, au sujet de l’invention des sonneries électriques à trembleur. Après avoir rappelé la récompense que la Société a décernée à M. Mirand, dans sa séance générale de 1854, et avoir indiqué que déjà, en 1850, M. Lippens avait pris un brevet pour l’application, aux sonneries électriques, du principe du trembleur de M. de la Rive, M. Du Moncel dit quelques mots des conditions que ces appareils doivent remplir et des difficultés que leur exécution a rencontrées.
- M. Lissajous, membre du-même comité, explique un modèle de soufflerie de précision présenté par M. Cavaillé-Coll, facteur d’orgues, lequel modèle est muni d’un nouveau système de régulateur de pression de l’air, également applicable au gaz d’éclairage.
- M. Lissajous expose que le premier modèle de cette soufflerie a été exécuté sur la demande de M. P. Desains, pour le cabinet de physique de la Faculté des sciences de Paris. Il signale les applications que le régulateur de M. Cavaillé-Coll a successivement reçues; c’est ainsi que M. Léon Foucault s’en est servi dans ses dernières expériences sur la vitesse de la lumière, que M. Victor de Luynes, membre du Conseil, l’a utilisé pour régler l’émission des gaz dans le chauffage de son système de bain à l’huile, et que lui-même, M. Lissajous, l’a employé dans la détermination du diapason normal, pour des expériences comparatives faites avec la sirène.
- La soufflerie de précision présentée par M. Cavaillé-Coll e§t surmontée de plusieurs tuyaux et appareils servant aux expériences suivantes d’acoustique :
- 1° Détermination du nombre absolu de vibrations par la méthode des battements (imaginée par Sauveur), expérience délicate que M. Cavaillé-Coll a facilitée au moyen de cinq tuyaux montés sur des régulateurs;
- 2° Même détermination au moyen de la sirène acoustique, dont on règle la vitesse de mouvement par un régulateur ;
- 3° Études sur le timbre : sons composés, sons résultants, accord complexe de 16 tuyaux exactement accordés dans les rapports de la série naturelle des nombres 1 à 16 : — seconde série de 16 tuyaux faisant suite à la précédente et accordés dans les rapports des nombres de .17 à 315
- 4° Troisième série de 6 tuyaux accordés à l’octave et dont le dernier, de 0m,0I6, donne près de 30,000 vibrations par seconde, limite extrême aiguë des sons perceptibles, dont l’étendue entière est de dix octaves.
- (Renvoi de la soufflerie et des expériences de M. Cavaillé-Coll au comité des arts économiques. )
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- M. Silbermcmn, membre du Conseil, présente, au nom de l’auteur, un nouveau micromètre oculaire construit par M. Soleil, opticien, rue de l’Odéon, 21. (Renvoi au même comité. ) : .
- M. Louis Descoutures, rue Boursault, 12, montre et explique une arme de chasse de précision à deux coups, qu’il a déjà eu l’honneur de soumettre à S. M. l’Empereur; c’est un fusil à bascule d’un nouveau genre. (Renvoi au comité des arts mécaniques.)
- Nominations de membres de la Société. — 1° M. Chez, répétiteur à l’école impériale polytechnique ; : •
- 2° M. Lefour ( Pierre-Aristide-Adolphe ), inspecteur général de l’agriculture; -3° M. Gautronr constructeur-mécanicien, à Paris.
- A la fin de la séance, le Conseil s’est formé en comité secret pour entendre une proposition relative à la nomination de membres adjoints au comité des arts mécaniques. . . ; l
- Séance du 11 mars 1863.
- M. Payen, membre du comité des arts chimiques, occupe le fauteuil. Correspondance. — M. Émile de Tarade, propriétaire, au château de Belleroche ( Indre-et-Loire ) > adresse des échantillons de massette comme matière pouvant être substituée au coton, et demande si la plante que M. Nourrigat, de Lunel, a présentée en 1862 (1) à la Société dans le même but, mais sans indication de nom, ne serait pas la même. ( Renvoi aux comités des arts mécaniques et économiques. )
- Au sujet de cette présentation, M. le Président fait remarquer que la question de priorité ne doit pas occuper la Société, et qu’avant d’examiner les produits remarquables envoyés par M. de Tarade il est essentiel qu’on sache de lui quel est le prix de revient de la matière et s’il est déjà parvenu à en faire quelque application.
- M. Carmien, mécanicien, à Luze (Haute-Saône), présente, par l’intermédiaire de M. le baron Séguier^ un compas à tracer les ellipses. (Renvoi au comité des arts mécaniques.) , -
- M. le marquis A. de Caligny, à Versailles, fait hommage d’une planche de dessins aulographiés, représentant les différents appareils et machines hydrauliques de son invention, tels que moteur hydraulique à flotteur oscillant, moteur hydraulique à piston oscillant sans soupape, etc. ( Renvoi au même comité. ) _ ,
- M. Duproz, fabricant de pompes, à Caen, sollicite l’examen d’un système de pompe sur lequel ont été faits déjà différents rapports, au nombre desquels celui présenté à la Société d’agriculture de Caen par M. Olivier, ingénieur. ( Renvoi au même comité..)- - :Â J-. v- . - -
- M. Malteau, manufacturier, membre de la Société, à Elbeuf, soumet à l’appréciation du Conseil une machine dite égloutronneuse, destinée à dégager les laines de toutes ordures. Il ajoute que, grâce à son procédé, il y a moins d’usure sur la couverture des cardes, moins de débourrage, moins de fil qui casse à la filature et moins d’épincetage. ( Renvoi au même comité. )
- (1) Voir Bulletin de 1862, 2e série, t. IX, p. 58.
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- SÉANCES DU CONSEIL D’ADMINISTRATION.
- MM. Sabatier et de Frémimille, ingénieurs de la marine, font hommage d’un exemplaire de lè;ur rapport sur les machines à vapeur de l’Exposition universelle de 1862. ( Renvoi au même comité. )
- M. Guérin-Méneville, membre de la Société impériale et centrale d’agriculture de France, fait hommage du premier numéro d’une nouvelle publication périodique intitulée : Revue de sériciculture comparée, journal agricole formant les annales du laboratoire central des séricicultures des sociétés agricoles de France et de l’école d’ai-lanticulture annexés à l’école impériale de Yincennes, etc. In-8, 1863.
- M .Marie, ancien négociant, membre de la Société, adresse une brochure intitulée : Plus de crise financière; suppression des obligations des chemins de fer français. ( Renvoi au comité de commerce. )
- M. Frachebaud, à Paris, appelle l’attention de la Société sur un ouvrage qu’il vient de publier sous le titre de : Extraction immédiate du paupérisme par la suppression du chômage. ( Renvoi au même comité. )
- Rapports des comités, — Au nom du comité des arts mécaniques, M. Tresca donne lecture d’un rapport sur l’appareil dit barotrope de M. de Salicis. (Insertion au Bulletin avec dessin. )
- Au nom du comité des arts économiques, M. Silbermann lit un rapport sur les travaux de M. Dartmann relatifs à la coupe des vêtements. ( Insertion au Bulletin. )
- Communications. — M. Victor de Luynes, membre du Conseil, donne connaissance des applications nouvelles qui ont été faites du vert de chrome de M. Guignet, sur lequel un rapport a déjà été présenté par le comité des arts chimiques (1).
- Il résulte des renseignements fournis par M. Guignet que, sous le rapport de la fabrication de cette couleur, le travail en grand a permis de réaliser une économie notable qui s’est traduite par une baisse de prix de 20 pour 100. La quantité produite annuellement chez M. Kestner n’est pas inférieure à 10,000 kilogrammes.
- Comme le vert Guignet est tout à fait inaltérable et non vénéneux, il y a grand avantage à l’employer dans la fabrication des papiers peints, comme le fait M. Zuber, de Rixheim (Haut-Rhin ), et dans l’apprêt des fleurs ainsi que le pratique M. Bouffé, à Paris. Ce dernier a eu l’heureuse idée de remplacer les verts à l’arsenic par un mélange d’acide picrique et de vert Guignet.
- Enfin le vert de chrome a pris rang parmi les couleurs employées dans la peinture des bâtiments et dans la carrosserie.
- ( Renvoi au comité des arts chimiques. )
- A la fin de la séance, M. de Luynes procède à d’intéressantes expériences avec les tubes de Geisler, fabriqués par M. Alvergniat, dont il a été rendu compte dans la séance précédente. Les lecteurs du Bulletin apprécieront, par des dessins qui seront bientôt publiés, la perfection à laquelle M. Alvergniat est parvenu à porter l’art du souffleur de verre.
- (1) Voir Bulletin de 1859, 2e série, t. VI, p. 321.
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- Séance du 25 mars 1863.
- MM. le baron Sêguier, viee-Président, et Dumas, Président, occupent successivement le fauteuil. *
- Correspondance. — S. Exc. M. le Ministre de P agriculture, du commerce et des travaux publics adresse deux exemplaires du 43e volume des Brevets d’invention ( loi de 1844 ).
- M. Baudin, mécanicien, rue des Vinaigriers, 14, sollicite l’examen d’une machine à fabriquer les chevilles en bois pour la menuiserie. (Renvoi au comité des arts mécaniques. )
- M. Guillet, mécanicien, rue Traversière-Saint-Antoine, 31, appelle l’attention de la Société sur des appareils mécaniques servant à faire les tenons et les mortaises. Ces appareils fonctionnent rue de Charonoe, 54. ( Renvoi au même comité. )
- M. A. Lion, épurateur d’huiles, à Marseille, annonce qu’il est auteur d’un procédé d’épuration simple et économique.
- MM. Sauret et de Fleury, au château de Lichecourt ( Vosges ), envoient les dessin et description d’un système de calorifère fumivore pour le chauffage et la dessiccation des fécules, orges, houblons, etc. ( Renvoi au comité des arts économiques. )
- M. Lagoux, à Bayeux (Calvados ), dépose des pierres factices, dont la composition a été brevetée sous le nom de calcéolithe métaliiconeurophore. Celte fabrication consiste à préparer une carcasse en fils métalliques entrelacés, à laquelle on donne la forme de l’objet à exécuter et sur laquelle on dépose une pâte composée de chaux tamisée, de ciment de Portland et de sable avec addition d’eau de chaux. ( Renvoi au même comité. )
- MM. L. BricoutelE. Berlet, à Reims, présentent un appareil propre à la carburation du gaz. ( Renvoi au même comité. )
- M. Crouzand-Dazat ( Charles ), propriétaire, à Bellae (Haute-Vienne), appelle l’attention de la Société 1° sur un genre de brique pouvant s’employer de suite sans enduit; 2° sur un arrosoir à siphon pouvant fournir un jet presque horizontal et permettant d’arroser le pied des plantes sans les déchausser. ( Renvoi des briques au même comité et renvoi de l’arrosoir au comité d’agriculture. )
- M. Hervé Mangon, membre du Conseil, fait hommage d’un exemplaire de l’ouvrage qu’il vient de publier sous le titre de : Expériences sur P emploi des eaux pour les irrigations sous différents climats. 1 vol. in-8. (Renvoi à la commission du Bulletin. ) M. l’abbé Lamazou, vicaire de la Madeleine, offre, par l’intermédiaire de M. le baron Sèguier, un exemplaire de son Étude sur P orgue monumental de Saint-Sulpice et de la facture d’orgue moderne. ( Renvoi à la même commission. )
- Rapports des comités. — Au nom du co'mité d’agriculture, M. Hervé Mangon donne lecture d’un rapport sur un appareil à cuire les betteraves présenté par M. Mouflet, ferblantier, à Orléans. ( Insertion au Bidletin avec dessin. ) Communications. — M. Faure, membre du comité des arts mécaniques, entretient le Conseil d’un nouveau système imaginé par MM. Belin et Jeannez, à Saint-Martin-
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- BULLETIN BIBLIOGRAPHIQUE.
- au-Laert près Saint-Omer, pour filtrer et presser les résidus de défécation dans les fabriques de sucre.
- On sait, dit M. Faure, que, lorsque le jus de la betterave est extrait de la racine, la première opération à lui faire subir pour le convertir en sucre est la défécation, et que cette opération s’effectue au moyen d’une addition de chaux éteinte étendue d’eau. La défécation terminée, on soutire une certaine quantité de jus clair ; mais le surplus reste chargé d’une boue visqueuse composée de chaux et de parties mucilagi-neuses, dont il est important de faire la séparation. Jusqu’à présent l’extraction du jus contenu dans les résidus de la défécation a été opérée au moyen de l’égouttage en sacs de toile que l’on soumet à l’action de presses, lorsque le liquide qu’ils contiennent a acquis une certaine consistance. Or les fabricants sont d’accord sur les inconvénients que présente cette opération, inconvénients qui consistent dans l’extraction incomplète d’un jus toujours trouble, dans la dépense excessive des sacs, dans la gêne qu’éprouvent les ouvriers à manier des matières chaudes chargées de chaux qui leur brûlent et leur rongent les doigts, et enfin dans la malpropreté de la place où l’on presse les écumes par suite du déchirement des sacs après un service de quelques jours.
- MM. Belin et Jeannez paraissent avoir obvié à ces inconvénients au moyen de leur presse perfectionnée. Par son emploi, on retire tout le jus contenu dans les résidus ou écume de défécation ; le jus sort limpide depuis le début jusqu’à la fin de l’opération, qui, se faisant à vase clos, n’oblige plus les ouvriers à toucher les matières. Cette méthode supprime les sacs, procure une économie de main-d’œuvre et permet de tenir l’atelier en état de propreté. ( Renvoi au comité des arts chimiques. )
- M. Bazet, ancien interne des hôpitaux de Paris, ajoute quelques indications nouvelles à celles qu’il a données à la Société dans la séance du 17 février dernier sur la machine à travailler le verre qu’il a imaginée, et à l’aide de laquelle il parvient à reproduire toute forme venant au tour, dans des dimensions supérieures aux limites ordinaires avec répartition égale de la matière et avec calibrage exact et continu.
- ( Renvoi au comité chargé de faire le rapport. )
- Nominations de membres de la Société. — 1° M. Thierry-Mieg ( Charles), secrétaire de la Société industrielle de Mulhouse;
- 2° M. Turgan, l’un des gérants du Moniteur universel;
- 3° M. Griffon, teinturier, à Sèvres ( Seine-et-Oise ).
- BULLETIN BIBLIOGRAPHIQUE.
- La Société d’encouragement a reçu, dans les séances des 14 et 28 janvier, des 11 et 25 février 1863, les ouvrages dont les titres suivent :
- Ouvrages offerts à la Société.
- Annales du commerce extérieur. Novembre et décembre 1862.
- Annales de la Société des sciences industrielles de Lyon. NoS 6, 7.
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- BULLETIN BIBLIOGRAPHIQUE.
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- Annales de l’agriculture française. Nos 10, 11, 12, t. XX; n°» 1, 2, t. XXI. =
- Annales des conducteurs des ponts et chaussées. Nos 11, 12. «-•-
- Annales des ponts et chaussées. Juillet et août 1862.
- Annales de la Société d’horticulture de la Haute-Garonne. Septembre et octobre 1862.
- Annales télégraphiques. Novembre et décembre 1862.
- Annales de la Société impériale d’agriculture, sciences, lettres..du département de la Loire.
- 1860-1861 et 1er semestre de 1862.
- Annuaire de la Société météorologique de France. ( Bulletin des séances.} Feuilles 5 à 12,
- t. X. • - ' -
- Annuaire des engrais et des amendements, par M. Rohart. 1" et 2e livr. 4° année. ! H ^
- Bulletin de la Société française de photographie. Novembre, décembre 1862 et janvier 1863. -Bulletin de la Société de l’industrie minérale. Avril, mai, juin. 4e livr. < * >''r:’
- Bulletin de la Société du progrès de l’art industriel. N° 1. • > ’ ^ ;
- Bulletin de la Société industrielle de Mulhouse. Décembre 1862 et janvier 1863.
- Bulletin des séances de la Société impériale et centrale d’agriculture. N° 1. -•=!: ^
- Bulletin de la Société chimique de Paris. Janvier 1863. o r .n i !j
- Bulletin du musée de l’industrie. Novembre 1862. ; ! ! • -t
- Bulletin mensuel de la Société protectrice des animaux. Décembre 1862 et janvier 1863. j —-Culture (la). Écho des comices, par M. Sanson. Nos 12 à 16. \!i- * f
- Cosmos, revue encyclopédique. Livr. 25, 26, 1862, et livr. 1 à 8,1863. " '0 - ! 1
- Cultivateur de la Champagne ( le ). Décembre 1862. : t ;
- Génie industriel ( le ), par MM. Armengaud frères. Janvier et février 1863. = a ‘ ' ; ;-
- Invention (P), par M. Desnos-Gardissal. Janvier et février 1863. '
- Investigateur ( 1’ ), journal de l’Institut historique. Septembre et octobre 1862. " 1 ' ; ; i
- Journal de la Société impériale et centrale d’horticulture. Novembre, décembre 1862 et janvier 1863.
- Journal des fabricants de papier. N° 24, 8e année, et nos 1 à 4, 9e année. ? . - ;; /
- Journal d’agriculture pratique, par M. Barral. N°24, 1862, et noS 1 à 4, 1863. ^ : : i i ? >
- Journal d’agriculture de la Côte-d’Or. Octobre 1862.
- Journal de l’éclairage au gaz. Nos 19, 20, 21. " ' ' ' ;
- Journal des fabricants de sucre. NoS 37 à 46.
- Journal d’éducation populaire. Janvier 1863. ; : ' - ' :
- Lumière ( la). Nos 1, 2, 3. • ; ; ^
- Mondes ( les ), revue hebdomadaire des sciences, par M. l’abbé Moigno. N° 1, lr8 année. ’ ' ? Moniteur scientifique ( le ), par M. le docteur Quesneville. Livr. 144 à 148. -
- Mémoires de l’Académie impériale de Metz. Années 1861-1862. ’ ' *
- Presse scientifique des deux mondes ( la ), sous la direction de M. Barral. Nos 23 et 24, 1862, et nos 1 à 4, 1863. à
- Propriété industrielle ( la ). Nos 260 à 269. ' ": m ; * » . • < -u .!/on v -ti
- Publication industrielle des machines, outils et appareils, par M. Armengaud aîné. Livr. 1, t. XIV.: Répertoire de chimie pure, par M. Wurtz. Décembre 1862.
- Répertoire de chimie appliquée, par M. Barreswil. Décembre 1862 et janvier 1863. ^ - -
- Revue universelle des mines, de la métallurgie....., par M. Ch. de Cuyper. Septembre et octobre
- 1862.
- Revue générale de l’architecture et des travaux publics, par M. César Daly. N°® 9 et 10.
- Société des ingénieurs civils. Séances des 9, 28 janvier et du 6 février 1863.
- Technologiste ( le ), par MM. Malepeyre et Vasserot. Janvier et février 1863.
- Annuaire du Cosmos, 5e année. 1 vol. in-32. Tremblay, édit.
- Brevets d’invention ( loi de 1799 ). Vol. 93. ....-............... .....________________ _________
- Catalogue des brevets d’invention. Nos 6 et 7. ^ n h: jm * ^ j ; i? ; —
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- BULLETIN BIBLIOGRAPHIQUE.
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- Culture du chasselas à Thomery, par M. Rose Charmeux. Paris, 1 vol. in-12. Victor Masson et fils, édit.
- Étude sür l’orgue monumental de Saint-Sulpice et de la facture d’orgue moderne, par l’abbé La-mazon. 1 vol. in-8. Repos, libr.-éditeur.
- Instructions pratiques sur le drainage, par M. H. Mangon. 1 vol. in-12, 3e édit. Dunod, libr.-édit. Machines et instruments d’agriculture, par M. H. Mangon ( Exposition universelle de 1862 ). Br. Note sur la fabrication de l’acier en Angleterre, par M. Ed. Grateau. Br.
- Note sur les divers travaux de M. le baron Thénard , par M. Chevallier. Br. Niveau-graphomètre-équerre de MM. Dupuis, Rabouin-O’Sullivan et G. Leroyer. Br.
- Rapport sur les compositions et l’usage industriel des eaux de la Lys, des puits du sable vert, de la marne et du calcaire bleu, par M. Girardin. Br.
- Radicaux multiples et leurs rapports avec la théorie des types ( les), par M. Martens. Br.
- Spectre solaire (leJ, par M. Adolphe Radau. Tremblay, édit.
- Giornale d’ell ingegnere-architetto ad agronomo. N° 1.
- Incoraggiamento (l’j. Nos T, 5, 6.
- Il nuovo Cimento, par MM. Matteucci e Piria. Août et septembre 1862.
- Journal of the Franklin Institute. Janvier 1863.
- Newton’s London Journal. Janvier, février 1863.
- Journal of the royal geographical Society of London. N° 5, vol. VI.
- Proceedings of the royal Society of Edinburgh. Session 1861-1862.
- Patent office report, 1859. Mechanics, 2 vol. Agriculture, 1 vol.
- Polytechnisches Journal, von Max. Dingler. Nos 958 à 962.
- Transactions of the royal Society of Edinburgh. Vol. XXIII, part. 1.
- Transactions of the American Institute. 1858, 1859, 1860.
- Photographic Journal ( the). Nos 129, 130.
- Journal of the Society of arts. Nos 503 à 535.
- Verhandlungen des Bereins zur Beforderung des Gewerbfleizes in Preussen. Juillet, août, septembre, octobre 1862.
- Publications périodiques.
- Annales de chimie et de physique. Janvier, février 1863.
- Annales du Conservatoire des arts et métiers. N° 3. 3e année.
- Comptes rendus hebdomadaires des séances de l’Académie des sciences. Nos 24 à 26, 1862, et
- n0! 1 à 7, 1863.
- Journal des économistes. Janvier, février 1863.
- Teinturier universel ( le ). Nos 19 à 22.
- Artizan ( the ). Janvier 1863.
- Practical mechanic’s journal (the). Janvier, février 1863.
- Practical mechanic’s ( great exhibition 1862). Part. 12, 13.
- Repertory of patent inventions ( the ). Décembre 1862.
- Mechanic’s magazine ( the ). Décembre 1862, janvier 1863.
- PARIS. — IMPRIMERIE DE Mme V* BOUCHARD-HUZARD, RUE DE L’ÉPERON, 5. — 1863.
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- 62° ANNÉE. DEUXIÈME SÉRIE. TOME X. — AVRIL (863.
- BULLETIN
- DE
- LA SOCIÉTÉ D’ENCOURAGEMENT
- POUR L’INDUSTRIE NATIONALE.
- ARTS MÉCANIQUES.
- Rapport fait par M. Faure, au nom des comités des arts mécaniques et des arts économiques, sur les hydro-extracteurs ou essoreuses a force centrifuge de M. Gautron, à Paris, rue des Ecluses-Saint-Martin, 23.
- M. Gautron, mécanicien-constructeur, s’est adonné, d’une manière toute spéciale et avec un succès remarquable, à la construction des appareils connus sous le nom d’hydro-extracteurs à force centrifuge ou essoreuses.
- Il a appelé l’attention de votre Conseil sur ses produits. Vous en avez renvoyé l’examen d’abord à votre comité des arts mécaniques, puis à votre comité des arts économiques. Les membres de ces deux comités se sont transportés dans les ateliers de M. Gautron, où ils ont suivi avec un véritable intérêt l’organisation intelligente des transmissions et de l’outillage que ce constructeur a su approprier à une spécialité qui embrasse non-seulement la construction des hydro-extracteurs, mais encore celle de machines laveuses oscillantes, établies sur un principe ingénieux, dont M. Gautron s’est réservé l’exploitation par une convention avec T inventeur breveté.
- L’attention de votre comité des arts mécaniques a dû se concentrer exclusivement sur le mode de construction des hydro^extracteurs construits par M. Gautron, pendant que celle du comité des arts économiques s’est portée exclusivement sur une application toute nouvelle et propre à M. Gautron de l’hydro-extracteur à la fabrication de la fécule de pommes de terre.
- Je suis chargé, Messieurs, par votre comité des arts mécaniques, de vous Tome X. — 62* année. 2e série. — Avril 1863. 25
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- ARTS MÉCANIQUES.
- rendre compte de son examen des appareils hydro-extracteurs de M. Gautron.
- M. Ilerpin, rapporteur du comité des arts économiques, a pensé qu’il y avait lieu de concentrer dans un seul et même travail le résultat de l’examen confié par vous à deux comités, et il a bien voulu me transmettre une note qui prendra sa place, tout naturellement, dans ce que j’ai à vous dire, en particulier et au nom du comité des arts mécaniques.
- Je me hâte de rendre justice, tout d’abord, à l’intelligence judicieuse et raisonnée avec laquelle M. Gautron a su étudier les détails de construction de ses appareils hydro-extracteurs, à l’exécution soignée, irréprochable et économique de ces appareils, qui est une conséquence nécessaire de la pensée de spécialisation, si sage, si heureuse en général, et qu’il appartient à votre Conseil de faire ressortir à l’occasion.
- J’arrive maintenant à la partie de ces appareils qui constitue plus particulièrement l’œuvre propre, l’invention de M. Gautron. On sait que l’énorme vitesse de rotation, 1,500 à 2,500 tours par minute, qui doit être imprimée à l’arbre vertical et à pivot qui porte le vase hydro-extracteur, rend particulièrement difficile, toujours, l’organisation des coussinets qui embrassent le tourillon inférieur de cet arbre. Cette difficulté s’accroît encore par les nécessités du service de ces appareils, qui exigent souvent que la partie supérieure de leur arbre reste libre de tout collier, qui gênerait le chargement et le déchargement des vases essoreurs. L’arbre du vase tournant doit alors être maintenu uniquement par la lentille d’une crapaudine et par l’étreinte des coussinets qui embrassent latéralement le pivot, dans une région plus ou moins voisine de la lentille qui reçoit la pression du pivot.
- Il en résulte que le vase se comporte à la manière d’une toupie, c’est-à-dire qu’il se balance, qu’il oscille plus ou moins sur son pivot jusqu’à ce qu’il ait atteint sa vitesse de régime d’abord et ensuite lorsque, au débrayage de l’organe moteur, cette vitesse s’éteint graduellement. Dans ces balancements de la toupie essoreuse, les coussinets métalliques employés par presque tous les constructeurs qui ont précédé M. Gautron dans ce genre d’appareils, qu’ils fussent composés d’une bague unique ou de deux segments formant chacun une demi-bague, sont soumis à des pressions obliques, inégales et variables d’intensité, déposition et de direction, qui ont pour résultat une usure rapide, locale et non uniforme. Enfin la rapidité nécessaire du mouvement de rotation rend indispensable une lubrification abondante, d’autant plus difficile et d’autant plus insuffisante que cette vitesse est plus grande.
- Il se produit donc souvent et il doit se produire, avec les hydro-extracteurs à coussinets métalliques, des grippements désastreux, qui obligent à des réparations fréquentes, à des renouvellements multipliés et coûteux ; dans
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- tous les cas et toujours, même alors qu’au prix d’une attention et d’un soin extrêmes le conducteur de l’appareil à force centrifuge entretient à un grand renfort d’huile une convenable lubrification, l’usure des coussinets est prompte, et la dépense de matière lubrifiante très-considérable relativement.
- . Aux coussinets en métal (bronze, fonte, acier) on a substitué souvent des coussinets en bois dur, en gaïac notamment, en corne, etc.
- M. Gautron a pensé, le premier, à employer pour cet usage, une substance toute particulière de nature fibreuse, et c’est la partie des dépouilles des bêtes à cornes, mâles, connue sous le nom de nerf de bœuf.
- On sait que le nerf de bœuf, après dessiccation préalable et lorsqu’on le tranche transversalement, présente dans la section une dureté grande; mais M. Gautron, et c’est la remarque qui lui est propre, a observé très-judicieusement que cet amas de fibres dures devait, lorsqu’on le plonge dans une substance huileuse, absorber cette substance, la retenir avec une adhérence grande, ne la laisser échapper qu’à regret pour ainsi dire, même sous l’action d’une pression des plus énergiques.
- Partant de cette observation qui témoigne d’une sagacité grande, M. Gautron a inventé et composé le remarquable et ingénieux collier-graisseur, dont il s’est réservé, par un brevet, l’exploitation. Voici en quoi il consiste ;
- Une cuvette en fonte dont les surfaces internes et externes viennent au moulage, sans qu’il soit besoin de les dresser ou aléser, constitue à la fois la crapaudine qui doit loger les coussinets et le réservoir d’huile.
- Une lentille en acier trempé occupe le fond de la cuvette dont la paroi cylindrique porte trois, quatre ou un plus grand nombre de mortaises à section rectangulaire, dont les axes sont perpendiculaires à l’axe de la cuvette cylindrique.
- Chacune de ces mortaises forme une chambre ou un paralléüpipède creux, dont le fond fermé répond à la paroi extérieure de la cuvette. Ce fond est traversé d’ailleurs par une vis de pression qui agit sur une petite lame de tôle; contre cette lame vient s’appliquer un dé en caoutchouc vulcanisé. Ce dé sert lui-même et directement de surface d’appui et de contact à un autre dé ou paralléüpipède en nerf de bœuf, dont la face antérieure est taillée cylin-driquement au rayon du cylindre formant ia partie verticale du pivot. Après que l’on a opéré, au moyen des vis de pression, le réglage de position des divers dés ou grains qui doivent, ensemble, constituer le coussinet à grains, destiné à étreindre latéralement et partiellement le pivot, la cuvette est remplie d’huile, et la toupie peut être mise en marche.
- La toupie se balançant jusqu’à l’instant où, parvenue à la vitesse de ré-
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- gime, son arbre se maintient sensiblement suivant une direction constante, chacun des grains en nerf de bœuf obéit à son tour à la pression qui vient le solliciter, comprime le dé postérieur en caoutchouc qui réagit à son tour en repoussant le grain en nerf de bœuf avec une énergie proportionnelle à la pression qu’il avait subie lui-même.
- Ainsi toutes les faces antérieures et concaves des grains en nerf de bœuf agissent constamment, également et énergiquement toujours, contre la surface cylindrique qu’elles doivent étreindre.
- Imprégné à cœur de l’huile qu’il s’est assimilée, pour ainsi dire, chaque grain présente à la surface métallique qu’il presse, et par laquelle il est pressé, une surface constamment et également lubrifiée toujours.
- Grâce à ces conditions si heureusement, si rationnellement groupées dans ce petit ensemble, grâce surtout à la nature toute spéciale de la substance qui constitue les grains, on a un système de coussinets ou mieux de collier-graisseur, comme j’ai dit déjà, qui ne grippe jamais, qui ne s’use pas sensiblement, qui dure bien longtemps et qui consomme très-peu d’huile.
- Durée, stabilité, économie d’argent, économie de force motrice surtout, c’est-à-dire de l’argent qui se dépense par parcelles continues, sans qu’on s’en inquiète, sans qu’on puisse les évaluer et les supputer, et qui, en fin de compte finit par représenter de très-grosses sommes ; tels sont, Messieurs, les résultats que nous a paru réunir très-heureusement et sans contestation possible le coussinet de M. Gautron, tel que je viens d’essayer de le décrire.
- Le succès de cette invention a été grand ; car il est attesté déjà par une liste de plus de quatre-vingts appareils hydro-extracteurs construits par M. Gautron, munis de cette crapaudine à collier-graisseur avec grains en nerf de bœuf. Mais il a été compris par d’autres encore que ceux qui ont demandé des hydro-extracteurs à M. Gautron, puisque plus de dix fabricants, à cette heure, ont adapté à des essoreuses vendues par d’autres constructeurs la crapaudine ou le collier-graisseur breveté de M. Gautron.
- Je pourrais, Messieurs, insister plus longtemps en vous faisant connaître, avec détails, le mode de préparation des grains en nerf de bœuf employés par M. Gautron ; vous dire comment, en donnant déjà une valeur très-sur-élevéeàun produit naturel qui avait eu jusqu’alors des emplois très-restreints, il doit s’approvisionner deux ans à l’avance, soumettre à une dessiccation énergique la substance qu’il achète dans les abattoirs, faire subir à la matière desséchée un aplatissage à la presse hydraulique, couper par fragments cette matière ainsi aplatie, assimiler avec soin ces fragments réduits à une épaisseur de 2 à 3 millimètres, puis enfin les superposer par trois, quatre ou davantage, pour composer chacun des grains de ses coussinets. Mais je m’arrête.
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- Toutefois il est du devoir du rapporteur de votre comité des arts mécaniques de vous faire connaître qu’il a tenu à voir fonctionner industriellement une des toupies vendues par M. Gautron, avec sa cuvette à collier-graisseur et à grains en nerf de bœuf.
- Je suis allé, accompagné de M. Gautron, dans un établissement très-important de teinturerie qui appartient à M. Leclerc, rue Saint-Victor. Dans cet atelier, dont les divers engins mécaniques assez nombreux et bien entendus ont été en grande partie montés par M. Gautron, j’ai vu fonctionner une essoreuse à benzine qui marche depuis près de trois ans, sans avoir eu besoin d’être réparée jamais, avec les mêmes grains, en consommant pourtant peu d’huile et avec une remarquable douceur dans ses mouvements.
- Votre comité des arts mécaniques a pensé, Messieurs, qu’il y avait intérêt, intérêt grand à publier ce remarquable résultat, qui doit conduire ceux qui le connaîtront à essayer, dans d’autres conditions encore que celles qui sont propres aux extracteurs, le genre particulier de coussinets qui permet de l’obtenir.
- J’arrive maintenant à l’application, dans des conditions essentiellement nouvelles et propres à M. Gautron, de l’hydro-extracteur à la fabrication de la fécule de pommes de terre.
- Voici comment s’exprime M. le docteur Herpin, l’honorable rapporteur de votre comité des arts économiques :
- « M. Gautron a fait une application intéressante de l’hydro-extracteur à la fabrication de la fécule de pommes de terre.
- « La fécule, après avoir été lavée à grande eau, est introduite dans un sac en peau de daim, qui remplit la capacité intérieure de l’hydro-extracteur.
- « Par l’effet de la force centrifuge, l’eau se tamise et s’échappe à travers les pores de la peau, tandis que la fécule est retenue par l’enveloppe et se dépose au pourtour intérieur de l’appareil sous la forme d’un cylindre creux de plusieurs centimètres d’épaisseur, et consistant.
- « Mais il se produit ici un fait digne d’attention et qui nous paraît susceptible de recevoir d’autres applications industrielles importantes, c’est qu’il se fait un triage, une sorte de départ des matières, suivant leur densité.
- « Les corps étrangers, plus pesants que la fécule, tels que le sable, les graviers qui peuvent s’y trouver accidentellement mélangés, sont projetés à la surface extérieure ou à la circonférence du cylindre de fécule, tandis que la poussière charbonneuse, les corps spécifiquement plus légers que la fécule restent à la surface intérieure du cylindre.
- « Il suffit donc de gratter les surfaces interne et externe du cylindre de
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- ARTS MÉCANIQUES.
- féetiîe, pour en détacher les corps étrangers et obtenir la fécule blanche et à l’état de grande pureté. »
- J’imagine, Messieurs, que vous serez frappés comme l’a été votre rapporteur, en remarquant ce qu’il y a de particulièrement heureux dans l’idée qui consiste à constituer par une 'peau de daim, voire une peau de mouton, la surface qui, dans l’essoreuse, doit donner passage au liquide.
- Vos comités des arts mécaniques et des arts économiques ont l’honneur de vous proposer, Messieurs, de décider que M. Gautron sera remercié de sa double et très-intéressante communication.
- Le comité des arts mécaniques vous demande en outre d’ordonner l’insertion, au Bulletin, du présent rapport, accompagné des dessins nécessaires pour représenter la crapaudine à collier-graisseur de M. Gautron, appliquée, ainsi qu’il l’a fait récemment, à une essoreuse dont l’arbre se prolonge en dessous du vase tournant, reportant ainsi le pivot loin de la masse tournante à grande surface, de manière à assurer dans des conditions bonnes et simples la stabilité de l’appareil.
- Signé Faure, rapporteur.
- Approuvé en séance, le 3 décembre 1862.
- LÉGENDE DE LA PLANCHE 208 REPRÉSENTANT UN APPAREIL HYDRO-EXTRACTEUR
- DE M. GAUTRON.
- Fig. i. Élévation de l’appareil dans un plan vertical, parallèle à l’arbre qui commande le mouvement.
- Fig. 2. Section verticale par un plan passant par l’axe, et mené parallèlement au plan de la fig. i.
- A, bâti circulaire en fonte, muni de quatre pieds et consolidé par des croisillons; il est placé au-dessus d’une fosse maçonnée et fixé sur un fort châssis en bois engagé dans la maçonnerie.
- B, cuve cylindrique en fonte recevant le liquide qui s’échappe du tambour esso-reur sous l’action de la force centrifuge; elle repose sur le bâti A, auquel elle est fixée au moyen de quatre pattes boulonnées indiquées en ponctué sur la figure i.
- C, ouverture et bec d’écoulement pour la sortie du liquide de la cuve.
- D, tambour essoreur en cuivre avec cône et tube intérieurs en même métal. Il est muni extérieurement d’un double fond en tôle, et, lorsqu’il s’agit de sécher des fécules, sa surface cylindrique, qui est percée de trous, est recouverte intérieurement d’une peau animale qui laisse filtrer les eaux.
- E, E sont cinq cercles ou baguettes en fer consolidant extérieurement la surface cylindrique ciu tambour.
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- ARTS MÉCANIQUES.
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- F, eouvercle en fer, en forme de calotte sphérique, fermant hermétiquement le tam -bour D et s’y ajustant sur une embase circulaire en fer qui garnit le rebord supérieur de ce tambour; il est muni de deux anses ou poignées qui permettent de le manœuvrer facilement.
- G, douille en cuivre fixée à l’arbre de rotation H, et servant d’embase pour recevoir le tambour D.
- G', autre douille placée au centre du couvercle F avec lequel elle fait corps, et venant s’emboîter dans l’ouverture du tube central du tambour.
- H, arbre vertical en acier portant le tambour D et traversant la douille G'.
- I, écrou à oreilles surmonté d’un godet graisseur, et se vissant sur l’arbre H pour serrer le couvercle F.
- J, boîte conique en fonte boulonnée sur le bâti A, et descendant dans la fosse au-dessus de laquelle l’appareil est établi; cette boîte fait fonction de chambre à huile et reçoit la partie inférieure de l’arbre H, qui tourne sur trois galets de friction en acier.
- K, cuvette à huile en fonte fixée solidement au fond de la cuve B, concentriquement à l’arbre H, et constituant l’enveloppe d’un des colliers-graisseurs du système imaginé par M. Gautron.
- L, chambres ou mortaises, au nombre de quatre, à section rectangulaire, venues de fonte avec la cuvette K.
- M, coussinets en nerf de bœuf placés dans les mortaises L et appuyant contre l’arbre H.
- . N, vis portant sur une petite lame de tôle et servant à produire le serrage des coussinets contre l’arbre H.
- O, croisillon à trois branches, articulé en O' (fig. 1) sur un support fixé à la cuve B et se rabattant au-dessus du couvercle F, en embrassant la partie supérieure de l’arbre H au moyen d’un collier graisseur analogue au précédent ; deux des branches de ce croisillon se projettent à droite de la figure obliquement au diamètre du tambour D.
- P, büttoir contre lequel vient s’appuyer le croisillon O lorsqu’on le renverse, après une opération, pour enlever le couvercle du tambour D ; cette position est indiquée en ponctué sur la figure 1.
- Q, support à fourchette fixé à la cuve dans une position diamétralement opposée à celle de l’articulation O, et recevant le croisiilon O lorsqu’il est rabattu sur le couvercle du tambour; une clavette, qu’on glisse horizontalement dans la fourchette au-dessus de la branche de ce croisillon, assure la fixité de celui-ci.
- R, collier-graisseur faisant corps avec le croisillon O et embrassant l’arbre H.
- S, coussinets en nerf de bœuf, au nombre de trois, construits et disposés comme les coussinets M et serrés contre l’arbre H au moyen de vis.
- T, arbre de couche tournant dans des supports fixés au bâti À et transmettant le mouvement de la machine à vapeur à l’arbre H, au moyen d’une roue et d’un pignon d’angle.
- U, châssis en fonte relié au bâti À par des entretoises et portant l’axe des engrenages et poulies de commande.
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- V, V', engrenages progressifs commandant l’arbre T, et destinés à communiquer à volonté au tambour D des vitesses de rotation différentes.
- W, poulies de commande correspondant à chaque couple d’engrenages.
- W', poulie folle.
- X, fourchette d’embrayage conduite par l’écrou mobile Y.
- Y, écrou monté sur une glissière parallèle à l’axe des engrenages V, Y' et mis en mouvement par la vis sans fin Z.
- Z, vis sans fin commandée par deux pignons et une manivelle.
- a, poulie en bois avec moyeu de fonte, calée sur l’arbre du tambour D; une courroie garnie de fer et de ressorts en acier enveloppe la jante de cette poulie et fait fonction de frein au moyen de la traction horizontale qu’on lui fait subir.
- b ( fig. 1 ), levier ayant son axe de rotation fixé au bâti À et servant à opérer la traction de la courroie pour enrayer la poulie a et, par conséquent, le tambour.
- (H.)
- Rapport fait par M. Tresca, au nom du comité des arts mécaniques, sur un nouveau moulin a platre de M. Minich, rue des Tournelles, 41.
- Messieurs, votre comité des arts mécaniques nous a chargé d’examiner un nouveau moulin à plâtre qui a été soumis, par M. Minich, à votre appréciation.
- Ne connaissant aucune expérience antérieure sur ce genre de fabrication, nous ne pouvons vous présenter, sur le fonctionnement de cet appareil, aucune donnée comparative avec celui des machines destinées au même objet; mais les expériences auxquelles nous nous sommes livré, en établissant des chiffres précis, auront au moins cet avantage de permettre, dans l’avenir, des comparaisons de la nature de celles qui nous font défaut aujourd’hui.
- L’organe principal du moulin de M. Minich est formé d’un plateau circulaire, en fonte, denté sur ses deux faces en pointes de diamant.
- Ce plateau, qui est placé dans une trémie, est muni, à sa partie inférieure, d’un appendice ou bras, à l’extrémité duquel agit un système de deux bielles, mises en mouvement par deux manivelles parallèles, calées sur l’arbre moteur.
- C’est au moyen de ces organes de transmission que le plateau peut faire sur lui-même 1/4 de révolution, tantôt dans un sens, tantôt dans l’autre.
- La trémie est rectangulaire, les faces en regard avec le plateau portent également une denture saillante ; ces faces sont inclinées de 25° par rapport
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- ARTS MÉCANIQUES. 201
- à celles du plateau, et les fragments de plâtre ne peuvent descendre successivement au fond de la trémie que quand ils se trouvent suffisamment concassés.
- Dans la portion qui est alternativement dans la trémie et au dehors, la denture du plateau est remplacée par des sillons profonds qui correspondent à une denture semblable établie sur les parois de l’auge : de telle façon qu’en ces points le plâtre ne peut passer que quand la pulvérisation a été suffisamment complète.
- Afin que les dents du plateau ne rencontrent jamais celles des parois de l’auge, toutes ces dentures sont distribuées circulairement autour du centre d’oscillation, et les saillies de l’une correspondent exactement aux sillons de l’autre.
- L’auge est, d’ailleurs, fondue en deux pièces, s’assemblant au moyen de boulons et d’oreilles, au nombre de quatre ; cette disposition permet de ménager, entre le plateau et l’auge, des écartements plus ou moins considérables.
- Les organes du moulin et l’arbre moteur, avec son volant et sa poulie, sont établis sur un bâti unique, en bois, formé de deux tréteaux solides, assemblés par des boulons et des traverses.
- Comme construction, l’exécution laisse à désirer, mais le groupement des organes est bien entendu, et, en modifiant, pour quelques-uns d’entre eux, leurs formes actuelles, on pourrait, sans aucun doute, utiliser le même principe pour l’établissement d’une machine robuste.
- Nous avons fait fonctionner, au Conservatoire des arts et métiers, le moulin de M. Minich, et nous avons reconnu que le plâtre était aussi bien pulvérisé qu’avec les meilleures machines ; lorsqu’un fragment trop volumineux se présente, la courroie saute sans aucun accident, et cet effet s’est produit dans notre deuxième expérience.
- La machine est lourde à conduire ; à vide elle n’exige pas moins d’un demi-cheval pour fonctionner à sa vitesse normale de AO tours par minute, ce qui tient, sans doute, à la succession des mouvements en sens contraires, pour chacun desquels il faut détruire la puissance vive du plateau denté. Cette quantité de travail s’est élevée à 48 kilogrammètres par seconde, ou 2/3 de cheval, lorsque l’auge était convenablement alimentée de pierre à plâtre. Dans ces conditions, le moulin pulvérise 12 kilogrammes de plâtre par minute et dépense, en moyenne, 225 kilogrammètres de travail par chaque kilogramme de plâtre pulvérisé.
- Ces résultats sont certainement très-favorables, et un appareil pouvant, sous un aussi petit volume, préparer, par heure, 12 x 60 = 720 ou 700 kilo-
- Tome X. — 62e année. 2e série. — Avril 1863. 26
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- ARTS MÉCANIQUES.
- SOI
- grammes, à peu près, doit être considéré comme un outil puissant, destiné à prendre dans T industrie une place importante.
- Le mouvement de va-et-vient du plateau donne lieu, toutefois, à une dépense de travail tout à fait anormale; l’expérience seule peut décider la question de savoir si ce surcroît de dépense est absolument nécessaire pour empêcher l’empâtement de la denture du plateau broyeur, qui paraît, dans ces conditions, fonctionner avec une grande efficacité.
- En résumé, le nouveau moulin vertical de M. Minich est intéressant, et j’ai l’honneur de vous proposer, tout à la fois, de remercier l’inventeur de la communication et de lui remettre trois cents exemplaires du présent rapport et des dessins qui représentent sa machine.
- Signé Tresca, rapporteur.
- Approuvé en séance, le 17 décembre 1862.
- LÉGENDE DE LA PLANCHE 269 REPRÉSENTANT LE MOULIN A PLATRE DE M. MINICH.
- Fig. 1. Section verticale de l’appareil, faite suivant le plan du plateau broyeur.
- Fig. 2. Autre section verticale perpendiculaire au plan de la précédente, et passant par l’axe de rotation du plateau broyeur.
- AA', plateau broyeur en fonte pouvant prendre un mouvement vertical d’oscillation autour de son axe de suspension; les parties A, A sont dentées sur les deux faces en pointes de diamant, tandis que les parties A', A' portent simplement des sillons.
- B, trémie également en fonte dont les parois intérieures portent, dans toute la région qui fait face au plateau broyeur, une denture saillante correspondante à celle de ce plateau.
- C, auge faisant suite à la trémie, et dont les parois parallèles au plateau broyeur peuvent être écartées ou rapprochées à volonté.
- D, appendice ou bras faisant corps avec le plateau broyeur et servant à faire mouvoir celui-ci au moyen d’un système de deux bielles.
- E, E, bielles motrices du plateau broyeur, reliées par un même axe à l’appendice D.
- F, F, manivelles parallèles commandant les bielles E.
- G, arbre moteur portant les manivelles F, ainsi qu’un volant calé à égale distance de celles ci.
- H, poignée pour faire mouvoir à la main le modèle que représente le dessin.
- I, bâti portant les organes de mouvement. ( M. )
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- ARTS ÉCONOMIQUES.
- 203
- ARTS ÉCONOMIQUES.
- EXPÉRIENCES SUR LES EFFETS DE VENTILATION PRODUITS PAR LES CHEMINÉES
- d’appartements, par m. le général morin. [Extrait.)
- Les expériences auxquelles s’est livré M. le général Morin ont eu pour objet de déterminer les volumes d’air que peut évacuer une cheminée ordinaire d’appartement dans diverses circonstances, soit par la seule action de la ventilation naturelle, soit avec le concours d’un chauffage plus ou moins actif, et de comparer les résultats de l’observation avec ceux fournis par les formules théoriques. La cheminée dont il s’est servi était celle du cabinet de la direction du Conservatoire des arts et métiers, qui peut à volonté être chauffée par une bouche de chaleur d’un calorifère à air chaud ou par le feu allumé directement dans le foyer; circonstance qui a permis de faire varier le mode d’introduction de l’air, en tenant, selon les cas, la bouche de chaleur ouverte ou fermée.
- Ventilation naturelle sans chauffage de la cheminée. — On a d’abord mesuré, à diverses reprises, le volume d’air dont la cheminée déterminait l’évacuation par le seul effet de la différence de température de l’air extérieur et de l’air intérieur de la pièce non chauffée. Ce volume, qui constitue la ventilation naturelle de la cheminée et qu’il était nécessaire de déterminer au moins approximativement dans chaque cas pour le déduire de celui qui devait être évacué par l’action des divers combustibles employés, est nécessairement très-variable, et non-seulement il peut devenir nul dans certains cas, mais la ventilation peut même se produire en sens inverse. Il est résulté de ces premières expériences que, par des températures extérieures de -j- 1°,8 à 10° et des températures intérieures de 18 et de 22°, il passait en moyenne, par la cheminée delà pièce, environ 400 mètres cubes d’air par heure, chiffre qui indique que la ventilation est suffisante, même quand il n’y a pas de feu.
- Des expériences directes ont montré que le Voiume d’air ramené à 20°, que la bouche de chaleur introduisait dans la pièce, était de 157 mètres cubes par heure quand il affluait à des températures comprises entre 70 et 100°, et de 123 mètres cubes seulement quand il n’arrivait qu’à 45°. Ce résultat montre combien le volume d’air fourni par les calorifères croît avec le degré d’échauffement qui lui est communiqué; il montre également comment les constructeurs sont conduits à élever la température de l’air fourni par ces appareils.
- Volume d’air introduit par les joints des portes et des fenêtres. — Les observations relatives à la bouche de chaleur ayant été faites en même temps que celles qui ont été exécutées sur la cheminée non chauffée, il s’ensuit que, si du volume d’air évacué par celle-ci on retranche celui qui a été introduit par la bouche de chaleur
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- ramené à la température de la pièce, la différence donnera le volume d’air à la même température qui s’était introduit par les joints des portes et des fenêtres. Ce volume s’est élevé, dans ces expériences, à 246 mètres cubes par heure pour deux portes et deux fenêtres.
- Effets de ventilation produits au moyen du chauffage par divers combustibles. — Les expériences ont été faites sur deux cheminées, et le chauffage a eu lieu successivement avec du bois, avec de la houille et avec du gaz d’éclairage en tenant compte des quantités consommées.
- La première de ces cheminées, dans laquelle il n’y avait pas d’appareil à grille creuse, et dont les conduits avaient été raccordés de manière à annuler sensiblement la contraction de l’air à l’entrée et à éviter, autant que possible, les tourbillonnements et les pertes de force vive, a évacué de 1,200 à 1,300 mètres cubes d’air par heure avec une consommation de 8k,26 de bois dans le même temps. La seconde, dont l’entrée était en partie obstruée par un appareil à grille creuse et qui était moins bien disposée à l’intérieur, n’a évacué que 835 mètres cubes d’air par heure avec une consommation de 8\88 de bois. L’excès de la température dans la cheminée sur la température extérieure était d’ailleurs peu différent dans les deux cas, et même inférieur dans le premier. Le volume d’air nouveau introduit par la bouche de chaleur de l’appareil à grille delà seconde cheminée n’a été que de 19 mètres cubes par heure, ou 1/44 du volume total évacué par cette cheminée, et sa température à la sortie de la bouche était de 132°.
- Chauffage au bois. — Connaissant le volume d’air appelé par la cheminée, sa température initiale et celle qu’il avait acquise, il a été facile de calculer , dans chaque cas, le nombre d’unités de chaleur qui lui avaient été communiquées et qu’il avait emportées sans utilité pour le chauffage de l’appartement. Ces quantités de chaleur ont été :
- Dans la cheminée sans appareil à grille d’introduction d’air nouveau, 4^ c^r‘es*
- Moyenne........ 3735 —
- Dans la cheminée avec l’appareil à grille................le 4 juin....... 2796 —
- On voit, par ces nombres, que la cheminée ouverte a utilisé, pour la ventilation, toute la chaleur qu’a développée le bois et qui, pour le bois bien sec, est d’environ 3,600 calories.
- La cheminée avec appareil à grille d’introduction d’air nouveau, offrant une assez grande surface de dispersion de la chaleur, a donné un résultat moins favorable. Il y a lieu cependant de croire que, dans un chauffage continué plus longtemps, les masses voisines de maçonnerie peu conductrices étant parvenues à une température normale, l’utilisation de la chaleur s’approcherait de la valeur obtenue avec la première cheminée.
- Chauffage à la houille. — Des expériences analogues aux précédentes ont été exécutées dans la cheminée sans grille creuse, en y brûlant de la houille sur une grille
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- dont on a fait varier la disposition, afin d’obtenir les résultats les plus favorables au point de vue de la ventilation.
- La plus importante des conséquences à tirer des résultats obtenus, c’est que, à l’aide d’une cheminée ordinaire d’appartement des proportions en usage dans les constructions actuelles, on peut augmenter la ventilation naturelle de 300 mètres cubes d’air par kilogramme de houille brûlée, et, comme on peut facilement y brûler 4 kilog. de houille par heure, il s’ensuit que le volume d’air qu’une semblable cheminée est susceptible d’évacuer peut être élevé à 1,200 mètres cubes au moins par heure. L’expérience montre aussi que la quantité de chaleur emportée par l’air évacué s’élève à 6,000 ou 6,500 unités par kilogramme de charbon brûlé, c’est-à-dire aux 7/8 au moins de la chaleur totale développée par le combustible.
- Chauffage au gaz d'éclairage. — Pour réaliser des expériences directes sur la ventilation d’un appartement au moyen de la combustion du gaz, on a disposé dans la cheminée un conduit de forme rectangulaire de 0m,265 de longueur sur 0m,10 de largeur, communiquant avec un tuyau de conduite du gaz d’éclairage. Cent six trous ont été percés dans ce tuyau. Un compteur, établi sur le conduit d’arrivée, indiquait le volume du gaz consommé, lequel était d’ailleurs assez régulier. Des thermomètres placés à l’extérieur et à l’intérieur du cabinet donnaient les températures. Quant à celle de l’air qui passait par la cheminée, elle était, à l’arrivée, la même que dans le cabinet, et au-dessus du tuyau à gaz elle était indiquée par un thermomètre particulier.
- Deux séries d’expériences ont été faites, -l’une du 18 avril au 14 juin 1862, et l’autre du 28 août au 11 septembre. La quantité de chaleur utilisée par mètre cube de gaz brûlé a été en moyenne, dans la première, de 5,758 calories et, dans la seconde, de 4,973. On remarquera que ce second chiffre est notablement inférieur au premier, ce qui tient sans doute à ce que, dans la deuxième série, les expériences ayant été moins prolongées que dans la première, les quantités de chaleur absorbées par les parois de la cheminée y ont été nécessairement plus grandes à proportion. Néanmoins on peut conclure que la quantité de chaleur que l’on peut communiquer à l’air, dans une cheminée, par mètre cube de gaz brûlé, s’élève en moyenne à plus de 5,000 calories, c’est-à-dire aux 5/6 de celle que développe le gaz par sa combustion.
- Dans une des expériences faites le 14 juin, le volume d’air écoulé par la cheminée a été trouvé égal à 1,190 mètres cubes par heure, et en même temps le volume introduit dans le cabinet par la bouche de chaleur qui amenait l'air frais des caves à travers le calorifère était de 304 mètres cubes par heure. Cet air nouveau était conduit près du plafond par un tuyau de 0m,30 de diamètre, et l’on a ainsi réalisé l’introduction de l’air près du plafond et l’extraction près du plancher. L’air extérieur étant à la température de 18 à 19°, celui des caves était à 16°,5 ou 17°. La température du cabinet a été maintenue à 19 ou 20°, tandis qu’une pièce voisine, à la même exposition, était à la température de 21 à 22°. Ainsi l’introduction de l’air frais ve-
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- nantdes caves a fait maintenir la température du cabinet à 2° environ au-dessous dé celle de la pièce voisine.
- Le volume d’air évacué par la cheminée étant de 1,190 mètres cubes par heure, comme on vient de le dire, tandis que la bouche de chaleur n’en fournissait que 304 mètres cubes, le reste (886 mètres cubes) entrait par les joints des portes et des fenêtres. 11 est évident que, si plusieurs autres ouvertures avaient été ménagées et mises en communication directe avec les caves, on aurait pu aspirer, par ces ouvertures, la presque totalité de l’air évacué par la cheminée et faire de même arriver cet air frais au plafond.
- Observations relatives au chauffage par les cheminées. —- Si les expériences précédentes mettent en évidence les effets puissants de ventilation que produisent naturellement les cheminées, et le parti que l’on peut en tirer pour l’assainissement des lieux habités, elles expliquent en même temps comment, pour le chauffage, elles sont un moyen, si peu économique.
- La presque totalité de la chaleur développée par les combustibles étant emportée par l’air, réchauffement des appartements n’est produit que par le rayonnement qui n’a lieu que par une ou deux des faces de l’espace qui contient le combustible. D’une autre part, si l’appel énergique d’air extérieur que produit une cheminée est favorable à la ventilation, l’introduction de cet air froid, par les joints des portes et des fenêtres et par leur ouverture momentanée, est une cause incessante de refroidissement, et l’on sait qu’elle est parfois fort désagréable.
- Au point de vue du chauffage, il convient donc de restreindre le volume d’air appelé de l’extérieur par la cheminée à ce qui est nécessaire pour en assurer la marche stable et régulière, et d’utiliser une partie de la chaleur développée par le combustible pour introduire dans les appartements le plus grand volume d’air chaud, en évitant cependant que la température de cet air soit aussi élevée que celle que déterminent habituellement la plupart des appareils en usage. Sous ce rapport, l’emploi des calorifères généraux qui versent, dans les vestibules, dans les escaliers et dans une partie des pièces d’un édifice, une grande quantité d’air qui se mêle à l’air extérieur, sera toujours un auxiliaire utile du chauffage et de la ventilation, en introduisant dans l’intérieur des appartements de l’air modérément chauffé.
- Comparaison entre la théorie et Vexpérience. — Les diverses séries d’expériences sur les effets de ventilation produits par la consommation de quantités données de bois, de houille ou de gaz ont fourni à M. le général Morin une vérification remarquable des formules auxquelles la théorie l’avait conduit. La comparaison qu’il a faite entre les résultats obtenus de part et d’autre a permis de conclure,
- 1° Que, pour une même température extérieure, les vitesses de l’air dans les chemi-néessont proportionnelles aux racines carrées de l’excès de la température moyenne intérieure dans la cheminée sur cette température extérieure;
- 2° Que, dans le cas où la construction intérieure de la cheminée a été modifiée de
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- manière que l’air n’éprouve pas de contraction sensible à son entrée et qu’il n’y ait pas de perte de force vive, la formule théorique fournit des résultats inférieurs de 1/8 environ à ceux de l’expérience, et que, par conséquent, dans les calculs d’établissement, elle peut être employée sans crainte d’erreur grave. (Cette formule est, U = 0,47 \/t — T, dans laquelle U représente la vitesse de l’air dans le conduit de la cheminée, t la température dans le conduit de la cheminée et T la température extérieure.)
- Les expériences précédentes, dit en terminant l’auteur, montrent la puissance des effets de ventilation que l’on peut obtenir par l’emploi direct des combustibles ordinaires ou du gaz d’éclairage, et peuvent avoir, pour la ventilation des lieux habités et des salles de réunion momentanée, des applications aussi directes que nombreuses. ( Comptes rendus de VAcadémie des sciences. )
- (M.)
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- SUR LES COULEURS CONNUES SOUS LES NOMS DE MAUVE ET DE MAGENTA,
- PAR M. A. W. HOFMANN,
- Président de la Société chimique de Londres (1).
- « Les belles matières colorantes dérivées de la houille et désignées par les noms de fantaisie de mauve et de magenta sont, je présume, familières à mon auditoire. Mais peut-être ne connaît-il pas parfaitement les moyens employés pour arriver à les produire : c’est de ce sujet que je me propose de l’entretenir.
- « Pour devenir matière colorante, la houille doit passer par une série de transfor-in nions, sur chacune desquelles nous arrêterons un moment notre attention; en un mot, le but de cette leçon est de montrer le passage de la houille à la matière colorante.
- « La couleur est intimement liée à la lumière ; sans lumière, pas de couleur. Cette remarque est doublement vraie en ce qui concerne les couleurs dérivées du charbon de terre; c’est, en effet, à l’introduction du gaz d’éclairage dans nos rues et nos maisons que nous sommes redevables de celte découverte. Ce fait semblera peut-être étrange, car depuis près d’un demi-siècle nous sommes en possession du gaz, tandis que la transformation de la houille en matières colorantes est toute récente, et s’est
- (i) Leçon expérimentale faite l’année dernière par l’auteur dans l’amphithéâtre de l’Institut royal de Londres.
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- effectuée en quelque sorte sous nos yeux. Mais l’on n’aura plus lieu de s’étonner quand ôn saura que les matières colorantes dont nous parions sont fournies par un produit secondaire, engendré dans les fabriques de gaz, produit depuis longtemps employé à une foule d’usages, mais qui, depuis ces dernières aimées seulement et grâce aux recherches des chimistes, est devenu une source de richesse d’une remarquable fécondité. .
- « Le point de départ, pour arriver à la production des couleurs mauve et magenta, est donc la fabrication du gaz de houille, fabrication trop connue pour en donner ici une description détaillée. Qu’on me permette seulement de rappeler les points principaux de la distillation du charbon de terre, et pour cela je n’aurai besoin que de diriger l’attention de mon auditoire sur ces deux grands tableaux représentant les cornues et les condensateurs employés dans la fabrication du gaz (1). On n’ignore pas la température élevée que subit le charbon dans ces cornues, généralement disposées dans un seul four par série de cinq ou sept.
- « De ces cornues, le gaz monte dans des tubes verticaux dont les extrémités recourbées plongent dans un large tuyau horizontal, à moitié rempli d’eau, appelé barillet et destiné à condenser une quantité considérable de substances huileuses et goudronneuses.
- « Le gaz ainsi purifié passe dans les condenseurs, immenses cylindres verticaux en fer, constamment refroidis par un courant d’eau froide extérieur. Là se dépose une nouvelle quantité de matières huileuses qui se rendent, en même temps que celles du barillet, dans des réservoirs spéciaux.
- « Le gaz, après avoir traversé les condenseurs, subit une nouvelle série de purifications avant d’être envoyé dans les tuyaux de distribution ; mais ces détails ne concernant pas notre sujet ne nous occuperont pas davantage.
- « En résumé, le charbon est entièrement décomposé en gaz, en produits huileux, et en un résidu non volatil, le coke, qui reste dans la cornue. C’est principalement sur les produits huileux, appelés huiles de goudron de houille, que nous fixerons notre attention. Du reste, on appréciera l’intérêt que ces huiles présentent aux chimistes en examinant le tableau suivant, sur lequel on a essayé de grouper, d’une manière synoptique, les différentes substances qu’on en a isolées.
- (1) Les divers phénomènes de la distillation de la houille étaient démontrés devant l’auditoire -par une expérience faite sur une petite échelle.
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- m
- Produits de la distillation de la houille,
- NOMS DES SUBSTANCES. FORMULES (1). POINT D’ÉBULLITION.
- Hydrogène H. H.
- Gaz des marais ou hydrure de méthyle. ... G H3, H.
- Hydrure d’hexyle ... C6 H13, H.
- Hydrure d’octyle C8 H17, H.
- Hydrure de decyle, C10 H*1, H.
- Gaz oléfiant ou éthylène. C* H4.
- Propylène ou tetrylène G3 H6.
- Caproylène ou hexylène G6 H12 55°
- Œnantylène ou heptylène G7 H14.
- Paraffine Cn H2“ ?
- Acétylène C2 H2.
- Benzol ou benzine . G6 H6 80°
- Parabenzol. . G6 H6.
- Toluol C7 H8 114°
- Xylol C8 H10 126°
- Cumol G9 H12 150°
- Cyannl , , , C10 H14 175°
- Naphtaline G10 H8 212°
- Paranaphthaline ou anthracène C14 H10.
- Chrysène . . G6 H4?
- Pyrène C15 H4.
- Eupione (?)
- Eau (S)° 100°
- (H) fi
- Hydrogène sulfuré U J ?
- ( H ) fi
- Acide sulfo-cyanhydrique l(CN)jb‘
- Oxyde de carbone CO.
- Acide carbonique.. ............. GO2.
- Bisulfure de carbone. . . . . . ... . . . . CS2 47° •
- Acide sulfureux anhydre S O2. . . . . 10°
- Acide acétique ( . ® ) o ( ( C* H3 0 ) j 120°
- (1) Équivalents employés : H — 1; O = 16; S = 32; C = 12; N = 14; Cl. — 35; etc.
- Tome X. — 62e année. 29 série. — Avril 1863. 27
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- no
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- FORMULES. j POINT D’ÉBULLITION.
- f H }«- 188°
- ( ( C6 H5 )
- ( H 203°
- ( ( C7 H7 )
- f H jo..
- ( ( C8 H9 )
- (?) (?) (H 1
- ,C6H5i . . . 83°
- H N. . . 182°
- 1 H \ -
- (C5 H13 )'" N. . 96°
- ( C5 H5 )'" N. . 115°
- ( C6 H7 )"' N. . 134°
- ( C7 H9 )'" N. . 154°
- { C8 H14 )"' N. . 170°
- ( C9 H13 )"' N. . 180°
- ( C10 H15 )"' N. . 121°
- ( C11 H17 )’" N. . 230°
- ( C12 H19 )"' N. . 231°
- C9 H7 N. . 235°
- C10 H9 N. 260°
- C11 H11 N.
- C4 H5 N (?).. . 133°
- H. CN. . 26°, 5
- NOMS DES SUBSTANCES.
- Acide phénique, alcool phénique, phénol. . Acide crésylique, alcool crésylique, crésol. .
- Acide phiorylique, alcool phlorylique, phlorol
- Acide rosolique............................
- Acide brunolique...........................
- Ammoniaque.................................
- Aniline........................ . .........
- Cespitine..................................
- Pyridine...................................
- Picoline...................................
- Lutidine...................................
- Collidine..................................
- Parvoline..................................
- Coridine...................................
- Rubidine...................................
- Viridine...................................
- Chinoline ou leucoline. . .
- JLepidine..................................
- Cryptidine.................................
- Pyrrol.....................................
- Acide hydrocyaniqus........................
- « Voilà une liste formidable de substances, toutes fort intéressantes sous plus d’un rapport. Mais, en réalité, les seuls dérivés de la houille qui réclament notre attention, à cause de leur relation intime avec les couleurs mauve et magenta, sont le benzol, le phénol et Y aniline. Cependant, avant de les étudier, il sera bon de donner une idée de la nature des réactions qui permettent à la houille de donner naissance à cette variété infinie de composés.
- « Chacun sait que la houille (outre les cendres) est composée de carbone, d’hydro-
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- gène, d’azote, d’oxygène et de soufre, corps capables, sous l’influence de la chaleur, de se combiner sous une infinité de formes et de proportions. Toutefois rappelons quelques-unes des réactions qui se passent dans la distillation sèche de la houille, et à cet effet disons quelques mots des résultats généraux obtenus par les chimistes dans ces dix dernières années, résultats qui de prime abord semblent avoir bien peu de rapports avec le mauve et le magenta.
- « Le nombre infini de substances minérales, végétales ou animales qui composent notre globe peuvent être rapportées, ainsi que les chimistes l’admettent généralement aujourd’hui, à un nombre très-restreint de types radicaux, parmi lesquels figurent invariablement l'hydrogène, Veau et l’ammoniaque. Le sens qu’on attache aux expressions de types sera mieux compris en jetant un coup d’œil sur ces trois modèles, qui ont été faits exprès et qu’on ne peut mieux désigner que par le nom de moules-types.
- « Ces moules-types sont des châssis en fil de fer représentant les arêtes de cubes réunis au nombre de deux, trois ou quatre, comme l’indique le dessin ci-dessous :
- « Ils peuvent recevoir des cubes en zinc ou en bois, diversement colorés et marqués, représentant des atomes simples ou composés. Ainsi le premier, en recevant un atome (1 volume) d’hydrogène associé avec un autre atome (1 volume) d’hydrogène, représente la molécule d'hydrogène.
- H
- H
- « Dans l’eau, nous avons deux atomes (2 volumes) d’hydrogène associés à un atome (1 volume) d’oxygène. C’est ce qui est indiqué par le second moule-type qui représente la molécule d'eau : '
- H
- 0
- H
- « Dans l’ammoniaque, enfin, nous avons trois atomes (3 volumes) d’hydrogène-unis à un atome (1 volume) d’azote, composition indiquée par le troisième moule-type représentant la molécule d’ammoniaque :
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- H
- H N
- H
- « Rien n’est maintenant plus aisé que de comprendre comment d’autres substances dérivent de l’hydrogène, de l’eau et de l’ammoniaque. Il suffit d’enlever à chacun des trois moules-types : au premier, un atome d’hydrogène, au deuxième un atome d’oxygène, et au troisième un atome d’azote; puis de les remplacer respectivement par des atomes de chlore, de soufre et de phosphore, et nous aurons converti sans difficulté :
- L’hydrogène en acide hydrochlorique
- H
- Cl
- L’eau en hydrogène sulfuré
- H
- S
- H
- L’ammoniaque en hydrogène phosphoré
- H
- H P
- H
- « Remarquons que les molécules d’acide chlorhydrique, d’hydrogène sulfuré et d’hydrogène phosphoré contiennent respectivement lemême nombre d’atomes que les molécules d’hydrogène, d’eau et d’ammoniaque. On voit, par là, que l’acide chlorhydrique appartient au type hydrogène, l’hydrogène sulfuré au type eau, l’hydrogène phosphoré au type ammoniaque.
- « Les trois corps ci-dessus sont formés par la réunion d’atomes simples; mais les moules-types peuvent aussi recevoir des atomes composés avec la même facilité. Citons à l’appui l’atome composé éthyle, formé de deux atomes de carbone et de cinq atomes d’hydrogène (E = C2H5).
- « En introduisant un ou deux atomes d’éthyle dans le moule-type d’hydrogène, on donno naissance aux molécules :
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- Éthylure d’hydrogène, et éthylure d’éthyle. .
- E H
- E E
- ou éthyle libre.
- « De même, en introduisant un ou deux atomes d’éthyle dans le type eau, on obtient les molécules des deux eaux éthyle'es, qui sont :
- E E
- L’alcool 0 et l’éther. . 0
- H E
- « Remplaçons enfin un, deux ou trois atomes d’hydrogène dans le type ammoniaque par un, deux ou trois atomes d’éthyle, et nous formerons les molécules des trois ammoniaques éthylées, mieux connues sous les noms de,
- Éthylamine.
- E
- H N
- H
- Diéthylamine.
- E
- E N
- H
- ,Triéthylamine.
- E
- E N
- E
- « Exécutons encore quelqnes-unes de ces substitutions avec un autre atome aya nt une constitution différente de celle de l’éthyle.
- « Voici, par exemple, des tubes violets qui représentent chacun un atome composé, contenant six atomes de carbone et cinq d’hydrogène (Ph — C6fl5), que les chimistes appellentphényle. Plaçons dans chacun de nos moules-types un atome de phényle, et nous obtiendrons :
- Le phénylure d’hydrogène ou benzol.
- L’eau phénylée ou phénol........
- L’ammoniaque phénylée ou aniline
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- su
- substances dont nous avons signalé l’existence dans l’huile de goudron de houille.
- « Mais revenons à notre point de départ. • • -
- « Quel rapport y a-t-il entre la connaissance de nos types et la distillation de la houille? Comment peuvent-ils expliquer la formation des nombreuses substances qui prennent naissance dans cette opération?
- « Le charbon de terre renferme les éléments des trois types hydrogène, eau et ammoniaque, qui sont toujours produits en quantités notables durant la distillation. La proportion d’hydrogène libre est généralement faible; de plus, mélangé comme il l’est d’hydrogène carboné, la présence de ce gaz est assez difficile à constater. Par contre, la production de l’eau et de i’ammoniaque est abondante et facile à reconnaître à l’aide du papier réactif.
- « Considérons maintenant que nos types sont nés de la houille en présence de grandes quantités de carbone et d’hydrogène, deux éléments dont les proportions varient à l’infini, et qui, sous l’influence de la chaleur, peuvent s’agréger pour former des atomes composés, semblables à l’éthyle et au phényle. Rappelons, de plus, que ces atomes sont capables de déplacer, en partie ou en totalité, l’hydrogène de nos types, et on pourra déterminer d’avance, sans difficulté, le nombre des composés qui pourront prendre naissance dans la distillation de la houille; je dis pourront prendre naissance, car le tableau cité plus haut ne contient que les corps connus actuellement, et chaque jour en fait connaître de nouveaux. Il est évident, d’ailleurs, que la nature des atomes composés produits doit, dans une certaine mesure, dépendre de la nature de la houille employée.
- « Cette composition, du reste, est sujette à des variations très-notables, comme l’indique le tableau ci-dessous :
- Analyse des différentes espèces de houille.
- LOCALITES.
- Anthracite. Pays de Galles.
- Houille grasse. Newcastle..........
- Cannel-coal. Wigan.................
- Houille de Wolverhampton...........
- — de Walsend, Elgine.........
- — de Saint-Helen. . Lancashire.
- Lignite de Methill.................
- Lignite de Bohême.
- 100 PARTIES DE HOUILLE SÈCHE
- contiennent
- a o A >4 «C O Hydrogène. Azote. Soufre. | Oxygène. Cendres. Coke.
- 91, M 3,36 0,21 0,79 2,58 1,52 92,20
- 90,39 3,28 0,83 0,91 2,97 1,61 92,10
- 81,41 5,83 2,05 0,75 7,90 2,07 66,70
- 80,07 5,53 2,12 1,50 8,09 2,70 60,36
- 78,57 5,29 1,84 0,39 12,88 10,30 57,21
- 76,09 5,22 1,41 1,53 5,05 10,70 58,40
- 75,80 5,21 1,92 0,90 11,89 5,17 65,50
- 65,96 7,78 0,96 0,75 9,23 15,32 a
- 55,59 4,16 19,6 21,19 »
- laissent pour résidu
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- « On voit, par ces chiffres, que le carbone varie, dans les différents échantillons, de plus de 30 pour 100, étant de 9.1,4 dans l’anthracite du pays de Galles, et de 55,5 dans la houille brune ou lignite de Bohême. Quoique moins prononcées, de semblables différences se remarquent à l’égard des autres principes constituants. Si, en outre, on tient compte de ce que la nature des atomes composés, engendrés dans la distillation de la houille, peut être modifiée par la température qui varie entre des limites considérables, on concevra facilement que cette distillation doive être une source inépuisable de nouveaux composés.
- « La séparation des diverses substances constituant le mélange complexe appelé huile de houille semble, au premier abord, présenter des obstacles insurmontables, bien que les principes de cette séparation soient très-simples. Observons d’abord que les points d’ébullition de ces composés sont très-différents, ce qui permet déjà d’avoir recours à la distillation fractionnée. Mais d’autres moyens de purification se présentent d’eux-mêmes, d’après les différentes manières dont se comportent ces substances sous l’influence des agents chimiques. C’est ainsi que le benzol, le phénol et l’aniline peuvent être facilement séparés par l’action des acides et des alcalis.
- « La benzine, hydrocarbure neutre insoluble à la fois dans l’acide et dans l’alcali, reste inattaquée.
- oc Le phénol, acide dérivé de l’eau, résiste à l’action des acides et se dissout rapidement dans un alcali.
- « L’aniline, enfin, base dérivée de l’ammoniaque, agit inversement; elle résiste à l'action des alcalis et forme avec les acides une solution parfaite.
- « Chacune de ces trois substances a reçu d’importantes applications dans les arts et manufactures:
- a La benzine est le meilleur dissolvant du caoutchouc ; on l’emploie généralement pour enlever les taches d’huile ou de graisse.
- c< Le phénol traité par l’acide nitrique nous donne une belle couleur jaune, que les chimistes appellent acide carbazotique ou picrique. De plus, la créosote du commerce est presque entièrement formée d’acide phénique.
- a L’aniline, enfin, est la matière première du mauve et du magenta, et réclame une attention toute particulière.
- « L’huile de houille ne contient pas assez d’aniline pour qu’on puisse l’extraire sur une échelle un peu considérable. Les chimistes, heureusement, possèdent une série de procédés à l’aide desquels l’aniline peut être produite en grandes quantités. Ainsi la benzine (ou hydrure de phényle) est facilement convertie en aniline ou ammoniaque phénylée.Ce corps, en effet, se dissout rapidement dans l’acide nitrique fumant, en produisant un liquide d’un rouge foncé; l’addition de l’eau en sépare une huile lourde qui se rassemble au fond du vase, et qui est complètement différente de la benzine, laquelle nage à la surface de l’eau.
- « Rappelons-nous maintenant que l’acide nitrique, rapporté à nos types, peut être considéré comme de l’eau dans laquelle un atome simple d’hydrogène a été remplacé par un atome composé, formé d’azote et d’oxygène :
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- Eau,
- H
- H
- 0
- Acide nitrique
- NO2
- 0
- H
- « Dans l’action de l’acide nitrique sur la benzine, il y a échange entre l’atome simple de cette dernière et l’atome composé du premier; il se forme de l’eau et de la nitrobenzine, qui n’est autre chose que le liquide jaune et dense obtenu plus haut.
- ( C6 H5 ) H + Ng 5 ] O = (C6H5) (NO2) + ® j O.
- Benzine. A. nitrique. Nitrobenzine. Eau.
- « La transformation de la benzine en nitrobenzine, découverte par Mitscherlich, est seulement une opération préparatoire à la production de l’aniline.
- « Le procédé pour la conversion de la nitrobenzine en aniline a été découvert par Zinin; il consiste à soumettre la nitrobenzine à l’action de l’hydrogène naissant. Sous l’influence de cet agent, l’atome composé NO2, qui, dans la nitrobenzine est associé au phényle, est décomposé; son oxygène se convertit en eau, et le reste, formé d’azote et de phényle, s’assimile la quantité d’hydrogène nécessaire pour former la phénylamine ou aniline :
- H j H ! C6 H5 i
- ( C6H5 ) NOO + HH + HH + HH = O + > O + H N.
- H \ H i H \
- Nitrobenzine. Hydrogène. Eau. Eau. Aniline.
- « L’hydrogène nécessaire à cette réaction peut être fourni par de nombreux procédés.
- « L’une des meilleures méthodes, due à M. Béchamp, consiste à soumettre la nitrobenzine à l’action du fer métallique et de l’acide acétique. Le mélange de ces trois corps, dans une cornue, donne lieu à une réaction énergique, d’où résulte un liquide huileux, l’aniline, facile à reconnaître au magnifique nuage pourpre qu’elle produit avec une solution de chlorure de chaux. C’est cette réaction qui décela, pour la première fois, il y a longtemps, la présence de l’aniline dans l’huile de houille. De là le nom de Manol (huile bleue) donné originairement à l’anilinè de goudron. On savait bien que d’autres agents d’oxydation, tels que l’acide chromique, pouvaient également produire, avec l’aniline, des composés colorés; mais toutes ces couleurs étaient complètement éphémères. Le nuage vi-olet produit par l’action du chlorure de chaux se change, en effet, rapidement en un précipité d’un rouge sale. C’est M. Perkin qui, le premier, a réussi à isoler cette belle couleur violette en soumettant, dans des conditions convenablement choisies, l’aniline à l’action du bichromate de potasse et de l’acide sulfurique.
- « Les détails qui précèdent montrent donc pas à pas les développements qu’a
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- reçus cette nouvelle et importante branche de l’industrie chimique. Grâce à l’obligeance de M. Perkin, je puis montrer ici de magnifiques échantillons de son violet d’aniline ou mauve, à l’état sec et en solution. Ainsi ce cylindre brun, doué de ce remarquable reflet cuivré, c’est le violet sec et solide. Il est facile d’apprécier son pouvoir tinctorial extraordinaire, car cette magnifique solution violette qui est à côté ne contient pas plus de 1/10 de grain de mauve par gallon d’alcool (5 milligrammes par 4 litres 1/2). La valeur commerciale de cette substance est très-grande; à poids égaux et à l’état pur, elle est vendue le même prix que le platine métallique. On connaît peu de chose relativement à sa nature chimique ; sa composition n’est point encore déterminée, et la réaction qui lui donne naissance est encore entièrement inexpliquée.
- « Le nom de magenta est un des noms de fantaisie donnés au rouge splendide qui se forme par l’action des agents oxydants sur l’aniline. Cette substance fut observée pour la première fois dans des recherches purement scientifiques, et plus spécialement dans l’action du tétrachlorure de carbone sur l’aniline. Un chimiste français, M. Verguin, l’a obtenue sur une plus grande échelle par l’action du tétrachlorure d’étain sur l’aniline. Au nombre des autres procédés successivement proposés et employés, citons le traitement de l’aniline par le chlorure ou le nitrate de mercure, par l’acide arsé-nique, etc. Enfin le magenta, souvent appelé fuchsine, roséine, etc., est devenu bientôt un produit d’une consommation considérable, grâce au puissant essor qu’il a reçu tant en France qu’en Angleterre.
- « Parmi les diverses réactions connues, celle qui se prête le mieux à une expérience, c’est celle du sublimé corrosif (chlorure de mercure) sur l’aniline. En mélangeant ces deux corps dans une capsule et remuant constamment, on obtient une pâte liquide incolore; mais, sous l’influence d’une douce chaleur, la masse prend instantanément une magnifique couleur rouge, dont une seule goutte suffit pour colorer un grand vase rempli d’alcool.
- « A l’état pur, le magenta est un beau corps cristallin, entièment incolore ou légèrement teinté ; il est représenté par la formule :
- G20 H21 N30 = C20 H19 N3, H20.
- « h\ rosaniline (tel est le nom sous lequel les chimistes désignent le corps incolore) est une base ou un dérivé de l’ammoniaque, qui forme une série de sels magnifiques. Avec l’acide chlorhydrique, par exemple, elle produit un beau sel cristallin ayant pour formule :
- G20 H19 N3, HCL
- « C’est à l’état de combinaison saline que la rosaniline agit comme matière colorante rouge. Les sels de rosaniline ne sont rouges qu’en solution. A l’état sec, ils se présentent sous la forme d’une magnifique substance cristalline verte, offrant le brillant éclat métallique des ailes du scarabée d’or.
- « Après avoir expliqué les différents états de transition par lesquels passe la houille 7orne X. — 62® année. 2e série. — Avril 1863. 28
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- avant de se transformer en mauve ou en magenta, il n’est pas sans intérêt de connaître la proportion de matière colorante que ce combustible peut donner.
- « Pour cela, considérons une série d’échantillons, commençant par un bloc de houille pesant environ 100 livres (45\30); les flacons suivants contiennent les produits, huile de goudron, naphte, benzine, nitrobenzine et aniline, que l’on peut retirer successivement de ce bloc de charbon.
- « Le volume de ces matières diminue graduellement jusqu’au magenta, dont le volume est très-petit, insignifiant même; et cependant voici la masse de laine que cette minime quantité peut teindre ; elle représente à très-peu près le volume de houille pris pour point de départ. Cette comparaison suffit pour montrer le pouvoir tinctorial extraordinaire que possède cette classe de matières colorantes.
- « Lorsqu’on veut teindre avec ces couleurs, il suffit d’introduire dans des solutions de mauve et de magenta, l’un après l’autre, des échantillons de soie et de laine tissés ou non tissés. Ces matières n’exigent aucune préparation; elles se teignent simplement par immersion, sans l’aide d’aucun mordant. Mais il s’agit là de substances animales, et les matières végétales, telles que le coton et la toile, sont loin de se comporter de la même manière. En effet, si elles n’ont point été préalablement soumises à un traitement spécial, elles subissent à peine l’action de ces couleurs.
- « Quelques mots maintenant sur la partie historique de notre sujet :
- « Le benzol, si souvent mentionné, et que l’on peut regarder comme la matière première, capable, sous l’influence des agents chimiques, de revêtir des formes si remarquables, le benzol a été découvert par Faraday en 1825. Entre les mains de Mit-scherlich, Zinin, Gerhardl et Laurent, entre celles de Charles Mansfield et de beaucoup d’autres, ce corps a servi puissamment à l’avancement des sciences chimiques, et a contribué à l’établissement de plusieurs des théories les plus importantes. La base scientifique établie, le moment de l’application devait un jour arriver, et des substances qui jusqu’alors étaient restées exclusivement dans le domaine de la science philosophique sont venues prendre rang dans celui de la vie industrielle.
- « Mais il y a une morale à tout ce que nous venons de dire : lorsque quelque travailleur plein d’enthousiasme s’écrie : « J’ai découvert un corps nouveau! » ne glacez pas sa noble ardeur par celte question terrible : A quoi peut-il être bon? laissez-le achever sa tâche, l’application viendra en temps voulu; laissez-le, je le répète, se livrer à la recherche de la vérité, de la vérité pure et simple, non pour l’amour du mauve ou du magenta, laissez-le poursuivre la vérité pour l’amour de la vérité. »
- .-> (A.) •
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- CHIMIE MÉTALLURGIQUE.
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- / CHIMIE MÉTALLURGIQUE.
- ÉTUDES SUR L’ACIER, PAR M. H. CARON.
- L
- « Karsten avait remarqué qu’en attaquant Y acier non trempé par les acides on obtient comme résidu une matière graphiteuse, qui n’apparaît plus lorsque l’on substitue Yacier trempé à Y acier non trempé; cette matière graphiteuse était, selon lui, un composé défini de 6 atomes de charbon et 1 atome de fer, matière que cependant il n’a jamais pu obtenir à l’état de pureté.
- « Berthier, en traitant par l’iode l’acier fondu qu’il ne dissolvait pas complètement, a séparé un autre carbure, auquel il a attribué une composition représentée par des équivalents égaux de charbon et de fer; mais il ne semble pas qu’il ait attaché à son expérience une bien grande importance, puisqu’il n’en parle plus dans son Traité des Essais par la voie sèche.
- « Dans les nombreuses analyses d’acier que j’ai été à même de faire, je n’ai jamais pu trouver le polycarbure de Karsten, bien que j’aie attaqué comme lui (1) les aciers par des acides très-dilués ou peu énergiques; je n’ai pas été plus heureux en employant, d’après Berthier (2), le brome et l’iode comme dissolvants, et j’ai remarqué que, dans tous les cas, ce prétendu carbure de fer variait de composition, non-seulement avec la qualité des aciers et la nature des dissolvants employés, mais encore avec la forme et la dimension des échantillons d’acier analysé. J’ai dû en conclure que ce carbure n’était probablement qu’un mélange de charbon et de métal, dans lequel ce dernier se trouve protégé mécaniquement par le charbon contre l’action dissolvante. Les expériences dont je vais parler me permettront, j’espère, d’apporter un élément de plus dans l’étude de ces faits, en donnant des résultats numériques qui peuvent servir, selon moi, à déterminer l’état véritable du charbon dans des aciers de différentes qualités.
- « Je prends l’acier à trois états différents : 1° tel qu’il sort des caisses de cémentation ; 2° tel qu’il est après un martelage prolongé. J’en détache, au moyen d’une machine à raboter, des copeaux de dimensions semblables, dont je trempe une partie pour former un troisième lot. Je pèse 500 grammes de chacune de ces matières, que j’introduis dans trois ballons avec les mêmes quantités d’acide chlorhydrique concentré ; le tout est chauffé dans une étuve. On s’aperçoit bientôt que la matière graphiteuse n’est pas en égale quantité dans les trois ballons, et même qu’elle est sensiblement nulle dans celui qui contient l’acier trempé. On décante le liquide des ballons dans trois grands vases et on lave bien le métal restant, de manière à laisser à
- (1) Karsten, 1.1, p. 169 et suivantes.
- (2) Annales des mines, 3e série, t. III, p. 209.
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- CHIMIE MÉTALLURGIQUE.
- l’état de pureté la matière première non dissoute et à permettre d’en prendre le poids après dessiccation dans l’hydrogène; la matière graphiteuse, enlevée en même temps que l’acide, est lavée, séchée à l’étuve et pesée ; on la calcine à l’air, on pèse de nouveau. Le résidu, introduit dans une nacelle de platine, est chauffé dans l’hydrogène et encore pesé, puis enfin traité par un mélange d’acide chlorhydrique gazeux et d’air (1), qui ne laisse dans la nacelle que la silice dont on prend le poids. Avec ces données, on détermine aisément la composition de la matière graphiteuse et sa proportion dans l’acier. J’ai obtenu ainsi les résultats suivants :
- gr-
- Acier de cémentation, résidu pour 100 grammes de métal dissous....... 1,624 A.
- Acier de cémentation, martelé, résidu pour 100 grammes de métal dissous. 1,243 B.
- Acier de cémentation, trempé, résidu pour 100 grammes de métal dissous.. 0,240 C.
- « Ces résidus analysés contiennent :
- A B C
- Charbon........................ 0*825 0E,560 traces.
- Fer............................ 0,557 0,445 traces.
- Silice........................ 0,242 0,238 0,240
- 1,624 1,243 0,240
- «c Ainsi l’effet produit d’une manière complète par la trempe se trouve réalisé partiellement par le martelage, et les qualités qui constituent l’acier semblent croître en même temps qu’augmente la proportion du charbon combiné plus intimement avec le fer. Je m’exprime ainsi, parce qu’on admet généralement que plus la quantité de charbon séparé par les acides est considérable, moins est intime sa combinaison avec le métal.
- « Je ne pourrais rapporter ici toute la série des analyses que j’ai exécutées d’après cette méthode sur les aciers de diverses espèces, et en particulier sur des aciers plus ou moins martelés; voici ce qui résulte de ces analyses : en même temps que le corroyage bonifie l’acier, en même temps il diminue la proportion de charbon que les acides en séparent. J’ai remarqué également que les aciers laminés laissent un résidu charbonneux plus considérable que les aciers martelés, toutes circonstances égales d’ailleurs, ce qui est d’accord avec l’observation, puisque l’action du laminoir est loin d’être aussi puissante que l’action du marteau pour améliorer l’acier.
- « Le même système d’expériences et d’analyses m’a permis d’établir que les effets de la chaleur sont sensiblement inverses de ceux que produisent le martelage et la trempe. Ainsi de l’acier trempé, ayant été recuit pendant un temps variant entre quelques heures et plusieurs jours, a donné, après dissolution, des quantités de charbon libre qui ont augmenté en même temps que la durée et l’intensité des chauffes; les aciers recuits ne reprennent leurs qualités primitives, ainsi que leurs propriétés chimiques en face des acides, qu’après le martelage ou la trempe.
- (1) Par la méthode que j’ai décrite ( Comptes rendus, 1860, t. LI, p. 938, et Bulletin de la Société d’encouragement, 1860, 2e série, t. VII, p. 725.
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- « Pour confirmer ce résultat, j’ai opéré, de la manière déjà décrite, sur de la fonte blanche que Karsten assimile ajuste titre à l’acier trempé, et j’ai observé la même variation, mais plus prononcée, entre les quantités de charbon libre et la durée du recuit (1).
- « L’affinité du charbon et du fer est donc assez faible, puisque la chaleur seule (lorsqu’elle n’est pas portée jusqu’au point de fusion du métal) suffit pour les désunir plus ou moins complètement et altérer les qualités de l’acier; mais cette affinité peut être puissamment modifiée lorsqu’on introduit dans l’acier une matière étrangère ou qui paraît étrangère à sa constitution. J’ai étudié cette influence au point de vue et par les méthodes que je viens d’exposer, en introduisant successivement dans l’acier fondu et en proportions variables les différents corps simples que l’on peut trouver dans les aciers du commerce; ce sera l’objet d’une prochaine communication.»
- II.
- « Trempe de Varier. — J’ai montré analytiquement la différence qui existe entre l’acier non trempé, P acier martelé et l’acier trempé) j’ai fait voir que l’effet produit d’une manière complète par la trempe se trouve réalisé partiellement par le martelage. Cet effet, c’est la combinaison intime du charbon et du fer ; il me suffira donc maintenant, pour expliquer le phénomène de la trempe, de démontrer qu’en refroidissant brusquement un morceau d’acier on soumet, en réalité, ce métal à une compression presque instantanée qui a la plus grande analogie avec le choc d’un marteau.
- c Je prends une barre d’acier de qualité supérieure, je la chauffe rapidement à la température nécessaire pour obtenir une bonne trempe, et je la plonge immédiatement dans l’eau froide. Voici les changements qu’on remarque dans les dimensions de cette barre :
- Avant. Au rouge. Après la trempe.
- { 20,00 20,32 19,95
- Dimensions en centimètres. . 1,00 1,03 1,01
- ( 1,00 1,03 1,01
- Volume en centimètres. . . . 20,000 21,557 20,351
- « D’après les nombres qui précèdent, il est facile de reconnaître que la barre portée au rouge s’est dilatée de 20cc,000 à 21cc,557 ; en la trempant dans l’eau, son volume est revenu à 20cc,351 ; l’effet de la trempe sur le métal a donc été de rapprocher brusquement les molécules les unes des autres par un mouvement tellement rapide, qu’il ressemble, dans ses effets physiques, au choc d’un marteau agissant en même temps dans tous les sens. C’est ce choc qui produit la combinaison entre le fer et le charbon. La température a pour effet de dilater le métal et de donner aux molécules la mobilité nécessaire pour qu’elles puissent se réunir; le refroidissement rapide, en les rapprochant brusquement, produit la combinaison.
- (1) Cet effet n’est jamais complet et, quelle que soit la durée du recuit, il reste toujours une petite quantité de charbon combiné. J’ai pu le vérifier après quinze jours et quinze nuits de recuit. Je n’ai pas besoin de dire que, dans les expériences précédentes, le refroidissement des fontes ou des aciers recuits s’est toujours opéré dans les mêmes conditions.
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- « L’hypothèse d’une combinaison produite par un choc n’a rien que de très-vraisemblable; je pourrais citer bien des corps qui se combinent dans ces circonstances ; néanmoins il sera préférable, je crois, de prouver par une expérience que la combinaison du fer avec le charbon ordinaire peut s’obtenir directement par le choc. Une barre de fer, portée au rouge vif, est martelée rapidement sur une enclume recouverte de charbon finement pulvérisé; lorsque cette barre s’est refroidie jusqu’au rouge sombre, on la trempe immédiatement dans l’eau froide. On reconnaît alors que, dans certaines places, le fer s’est transformé superficiellement en acier et peut parfaitement résister à la lime. Le même fer porté au rouge, refroidi au milieu du charbon sans être martelé, n’offre pas trace d’aciération après une trempe exécutée dans les mêmes conditions.
- « Il est facile d’expliquer pourquoi le martelage ne peut produire une combinaison aussi complète que la trempe. Le martelage, en effet, ne rapproche les molécules que dans un sens seulement, tandis que la trempe agit en même temps dans tous les sens; de plus, la température qui persiste dans le métal après le choG du marteau tend, comme je l’ai démontré, à détruire la combinaison obtenue. Au contraire, après le choc résultant de la trempe, le métal est complètement froid; il n’y a plus de réaction possible, et la combinaison du fer avec le charbon ne peut plus être détruite que par une nouvelle application de la chaleur.
- « Des effets de la trempe. — D’après Réaumur (1) et Rinman (2), le volume de l’acier trempé est de 1/48 plus grand que celui de l’acier non trempé. Karsten (3), au contraire, dit qu’il n’est pas bien certain que tous les aciers trempés augmentent de volume et diminuent de densité. J’ai fait à ce sujet quelques recherches qui sont intimement liées à mes travaux chimiques sur l’acier ; je demande la permission de les rapporter.
- « Pour opérer la trempe de l’acier dans les conditions les plus favorables à la conservation de ses formes, je l’ai chauffé à l’abri de l’air dans un tube en terre rempli d’hydrogène.
- « Une barre d’acier martelé, de 1 centimètre carré sur 20 centimètres de long, a été trempée; après la trempe, la longueur de la barre avait diminué de 0,n“,5; les autres dimensions avaient augmenté de 0mm,06; quant à la densité, elle était un peu plus faible, 7,796 au lieu de 7,817. Avec d’aussi petites différences, il m’était difficile d’arriver à une conclusion bien nette; je pris donc le parti de répéter plusieurs fois la même opération, et j’obtins les nombres suivants :
- Avant Après Après Après
- la trempe. 10 trempes. 20 trempes. 30 trempes.
- (A) ( 20,00 19,50 18,64 17,97
- Dimensions en centimètres, j 0,94 0,96 0,97 1,00
- ( 0,93 0,96 0,97 1,00
- (1) Réaumur, Y Art de convertir le fer forgé en acier, p. 338.
- (2) Rinman, t. I, p. 220 à 228.
- (3J Karsten, t. III, p. 380.
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- « Ainsi une barre (l’acier de 20 centimètres de long, sous l’influence de 30 trempes successives, a diminué de près de 2 centimètres, c’est-à-dire d’un dixième environ de sa longueur. Après avoir subi ces 30 trempes, elle fut blanchie à la meule et au papier d’émeri, et je pus constater que sa densité, qui était, avant l’opération, de 7,817, était devenue de 7,743. Le volume avait donc augmenté, ce qu’on pouvait constater, du reste, par une mesure directe. Je dois dire aussi que cette barre avait presque complètement conservé la vivacité de ses arêtes, et qu’il était tout à fait impossible d’attribuer sa diminution de longueur à une oxydation répétée. Ces expériences, renouvelées sur un grand nombre de barres d’acier de bonne qualité (1), me donnèrent toujours les mêmes résultats, et je dus en conclure que, sous l’influence de la trempe, l’acier en barre diminuait dans sa longueur, mais augmentait en largeur et hauteur dans des proportions telles, que sa densité devenait moindre.
- « Néanmoins l’opinion de Karsten, que j’ai citée plus haut, et la différence (analytiquement parlant) que je rencontrais entre les aciers diversement fabriqués, me portèrent à continuer ces recherches. Je pris alors des aciers étirés au banc et des aciers laminés; je fis des essais sur des barres prises dans des tôles d’acier d’Allemagne, soit en long, soit en travers. Voici sommairement les résultats que j’obtins :
- Dimensions Dimensions
- avant la trempe. après 10 trempes.
- Acier rond étiré au banc 1 ( 1 ? lu 19,98 1,16
- j 20,00 20,45
- Acier laminé ( tôle d’Allemagne ). j 1,51 1,51
- ( 3,70 3,70
- € En tenant compte des chiffres donnés plus haut (A), on voit que, sous l’influence de la trempe, 1® l’acier réduit en barre au moyen du marteau diminue dans le sens de l’étirage; 2° l’acier rond obtenu en partie au marteau et ensuite étiré au banc (2) change à peine de longueur ; 3° l’acier laminé pris soit en long, soit en travers des feuilles de tôle, augmente de longueur (3).
- « La densité diminue dans tous les cas de la même façon.
- « Ainsi donc, une barre d’acier peut, par la trempe, prendre des dimensions nouvelles, mais variables en plus ou en moins, suivant la manière dont le métal a été travaillé. On s’explique facilement par là pourquoi les objets minces, comme les limes, par exemple, peuvent se voiler à la trempe; il suffit que, dans le forgeage, l’acier ait été plus frappé sur une face que sur la face opposée. Au moment de l’immersion dans l’eau, le côté qui s’est le plus allongé à la forge diminue plus que l’autre par la trempe et produit le défaut que je viens de signaler.
- (1) 11 est nécessaire que l’acier soit de très-bonne qualité, autrement il se fend après quelques trempes.
- (2) C’est le procédé de fabrication employé habituellement.
- (3) Je n’ai jamais pu soumettre cet acier à de nombreuses trempes, parce qu’il devient criqué et se déforme très-vite.
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- « L’effet du refroidissement subit de l’acier lorsqu’on le trempe peut être, sous d’autres rapports, assimilé à l’effet produit par le choc d’un marteau. Si mon hypothèse est juste, il est bien clair que plus le refroidissement sera brusque, plus la force vive correspondante (qui représente le choc) sera considérable et plus l’acier devra prendre de dureté, d’aigreur, de retrait ou d’augmentation. C’est en effet ce que l’on pourra conclure du tableau suivant, dans lequel on trouvera la durée du refroidissement d’une même barre d’acier plongée dans des liquides convenablement choisis et les effets correspondants de la trempe sur le métal.
- Eau (I)
- et 10 pour 100
- Eau. Eau. de dextriue. Alcool à 36®.
- Température du liquide avant la trempe. 10* 50* 10° 18°
- » » après la trempe. 22° 61° 23° 30°5
- Durée du refroidissement du métal. . . . 4"7 li"3 13"2 21"7
- Qualité de la trempe bonne faible très-faible nulle
- Diminution dans la longueur de la barre après dix trempes 1 28 t 147 1 172 insensible
- « Il serait trop long de rapporter ici tous les résultats que j’ai obtenus en trempant l’acier dans un grand nombre de liquides tels que le mercure, l’eau chargée de différents sels ou acides, l’eau recouverte d’huile ou tenant en dissolution des matières mucilagineuses ou sirupeuses, l’huile, etc., etc. Je me bornerai seulement à dire que la dureté, l’aigreur, ainsi que les autres effets produits par la trempe, semblent toujours être inversement proportionnels au carré de la durée du refroidissement du métal (2). Ainsi donc, dans cette circonstance, on peut encore assimiler l’effet delà trempe à l’effet produit par le choc d’un marteau sur le métal porté au rouge. »
- III.
- « Presque tous les bons aciers du commerce proviennent originairement de minerais carbonatés ou d’hématites fortement chargés de manganèse, et l’on a remarqué depuis longtemps que la présence de ce métal était à peu près indispensable pour obtenir des aciers de qualité supérieure. Quel, est le rôle du manganèse dans la fabrication de l’acier? Les expériences suivantes ont pour but d’expliquer cette partie intéressante de la fabrication de l’acier. Je vais faire voir que, par une addition convenable de manganèse métallique, on peut débarrasser les fontes du soufre et du silicium qu’elles contiennent, mais que le phosphore résiste à l’action épurative du manganèse.
- « La fonte de fer qui me sert de point de départ a été faite de toutes pièces en fondant du fer de très-bonne qualité avec du charbon de bois exempt, autant que
- (1) Il y a quelques années, M. Blondlot a remarqué que l’acier trempé dans des liquides mu-cilagineux ne prenait pas de dureté. ( Extrait des Mémoires de l’Académie de Stanislas. )
- (2) La durée de ce refroidissement dépend naturellement de la température, de la densité, de la chaleur spécifique, de la conductibilité, et peut-être aussi de la mobilité du liquide employé pour la trempe.
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- possible, de phosphore, de soufre et de silicium. Cette fonte, qui ne contient que des traces de silicium, peut être considérée comme une fonte relativement pure.
- a Je partage ma fonte en trois lots : le premier est refondu avec une certaine quantité de phosphure de fer, le second avec du sulfure de fer, et enfin le dernier avec du siliciure de fer. J’obtiens ainsi trois espèces de fontes, phosphorée ( À), sulfurée ( B ), silicée ( C), sur lesquelles vont porter mes expériences.
- Fonte phosphorée ( A ).
- « Deux quantités égales de la fonte ( A ) sont placées dans deux creusets, l’une sans addition d’aucun autre corps, l’autre avec 6 pour 100 de manganèse métallique (1); on maintient le métal en fusion pendant une heure et on coule. Dans cette opération, les fontes sont soumises à un léger affinage produit par l’atmosphère oxydante du creuset.
- « En voici l’analyse :
- Pour 100 de foute.
- Phosphore. Manganèse.
- Fonte phosphorée ( A ) 0,83 >
- N* 1. Fonte phosphorée refondue seule 0,82 »
- N® 2. Fonte phosphorée refondue avec 6 pour 100 de manganèse.. Les fontes n° 1 et n° 2, refondues une deuxième et une troisième fois de la même manière, mais sans additions nouvelles, donnent à l’analyse : 0,80 4,58
- N® 1. Deuxième fusion sans addition 0,79 :»
- N® 2. Deuxième fusion sans addition 0,78 3,74
- N° 1. Troisième fusion sans addition 0,78 »
- N® 2. Troisième fusion sans addition Enfin on soumet la fonte phosphorée ( A ) à un affinage plus énergique en la fondant avec 10 pour 100 d’oxyde de fer ; on obtient ainsi : 0,70 1,62
- Fonte phosphorée ( A ) refondue avec 10 pour 100 d’oxyde de fer. Fonte phosphorée ( A ) refondue avec 10 pour 100 d’oxyde de fer 0,76 »
- et 8 pour 100 de manganèse. 0,74 1,57
- « On peut conclure de ces analyses que, dans l’affinage d’une fonte phosphorée, le manganèse ne peut servir efficacement pour l'expulsion du phosphore. Il n’en est pas de même pour la fonte sulfurée.
- (1) Ce manganèse, dont j’indiquerai plus tard la préparation, contient :
- Fer......................... 1,0
- Charbon...................... 5,5
- Silicium..................... 0,5
- Manganèse p. d............... 93,0
- — 62e année. 2e série. —
- Totne X.
- 100,0
- Avril 1863.
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- CHIMIE MÉTALLURGIQUE.
- Fonte sulfurée ( B ).
- « La fonte sulfurée ( B ) est traitée absolument de la même la même notation que pour la fonte précédente.
- manière, et j’adopterai
- Pour 100 de fonte.
- Soufre. Manganèse.
- Fonte sulfurée ( B )........................................... 1,15 »
- N» 1. Fonte sulfurée refondue seule............................. 1,14 »
- N* 2. Fonte sulfurée refondue avec 6 pour 100 de manganèse. . . 1,15' 3,92
- N’ 1. Deuxième fusion sans addition............................. 1,05 »
- ÎN° 2. Deuxième fusion sans addition. . ......................... 0,10 2,81
- N° 1. Troisième fusion sans addition............................ 0,96 »
- N° 2. Troisième fusion sans addition............'.............. 0,08 1,73
- Fonte sulfurée ( B ) refondue avec 10 pour 100 d’oxyde de fer. . . 1,08 »
- Fonte sulfurée ( B ) refondue avec 10 pour 100 d’oxyde de fer et 6 pour 100 de manganèse...................................... 0,07 1,22
- « On voit, d’après ces résultats, que, par une simple fusion dans un creuset où l’air a accès, le manganèse enlève à la fonte plus des 7/10 du soufre qu’elle contient. Cette opération, recommencée plusieurs fois sans addition nouvelle de manganèse, ne produit plus d’aussi grands effets, et il semble que la proportion de manganèse nécessaire pour l’épuration doive être encore assez considérable, car en refondant cette même fonte avec une nouvelle dose de manganèse on parvient à ne plus lui laisser que des traces de soufre.
- Fonte silicée ( C ).
- « La fonte silicée (C), traitée comme les précédentes, donne aussi des résultats particuliers.
- Pour 100 de fonte.
- Silicium. Manganèse.
- Fonte silicée ( C ) 0,99 »
- N° 1. Fonte silicée refondue seule 0,88 »
- N® 2. Fonte silicée refondue avec 6 pour 100 de manganèse. . . 1,30 4,77
- N® 1. Deuxième fusion sans addition 0,80 s
- N» 2. Deuxième fusion sans addition 1,66 2,98
- Le manganèse employé dans ces conditions augmente la quantité de silicium de la fonte, d’abord parce qu’il en contient lui-même, et ensuite parce qu’il réduit la silice des creusets. Il n’en est plus ainsi lorsqu’on affine la fonte par une addition d’oxyde de fer.
- Fonte silicée ( C )...................................................
- 0,99
- 0,61
- N° 1. Fonte silicée refondue avec 10 pour 100 d’oxyde de fer.. . .
- N° 2. Fonte silicée refondue avec 10 pour 100 d’oxyde de fer et
- 6 pour 100 de manganèse......;.................... 0,37
- N» 1. Deuxième fusion avec 10 pour 100 d’oxyde de fer... 0,52
- N* 2. Deuxième fusion avec 10 pour 100 d’oxyde de fer ( sans
- manganèse). ...................................... 0,18
- 2,52
- »
- 1,10
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- CHIMIE MÉTALLURGIQUE. 227
- « On peut conclure de ces analyses que, dans l’affinage de la fonte, le manganèse sert à expulser une grande quantité de silicium.
- « Il résulte de toutes ces expériences que, dans les opérations d’affinage telles qu’elles se pratiquent dans l’industrie,
- « 1° Le phosphore des fontes n’est pas enlevé par le manganèse;
- . « 2® Le soufre, même sans affinage, peut disparaître en présence du manganèse;
- « 3° Le silicium est en grande partie entraîné par le manganèse lorsqu’on affine la fonte.
- « Ces observations sont, du reste, confirmées par l’expérience ; les minerais cités plus haut et qui donnent les meilleurs aciers contiennent très-souvent du soufre, mais jamais de phosphore; et, chose remarquable, bien que ces minerais renferment des pyrites cuivreuses, les fontes qui en proviennent ne contiennent cependant pas de soufre.
- « Là ne se borne pas cependant le rôle du manganèse; quoique ce métal ne soit pas un corps aciérant, comme l’a fort bien démontré Karsten, il est néanmoins incontestable qu’il a la propriété de rendre les aciers meilleurs et surtout plus durables. Cette propriété est facile à expliquer en s’appuyant sur les faits que j’ai signalés précédemment.
- « Lorsqu’on ajoute à une fonte grise, dont le charbon est en grande partie à l’état libre, une quantité suffisante de manganèse métallique, on obtient une fonte blanche dans laquelle le charbon est presque complètement à l’état combiné. L’effet est le même dans l’acier : une dose très-faible de manganèse suffit pour retenir le charbon à l’état de combinaison, et donner par suite au métal les propriétés qui caractérisent si nettement l’acier de bonne qualité. Cependant l’acier ne devra jamais contenir plus de 5/1000 de manganèse; au-dessus de cette limite il devient dur et cassant, la cassure prend l’aspect cristallin et le métal perd une grande partie de sa ténacité. Le manganèse a, de plus, la propriété de rendre soudables les aciers qui ne l’étaient pas.
- « Les maîtres de forges font souvent, dans le but d’améliorer leurs produits , des mélanges de fontes ordinaires et de fontes manganésifères qui sont ensuite affinées ensemble. D’après les expériences dont je viens de donner les résultats, il est facile de voir que les fontes manganésifères auront une action d’autant plus épurative qu’elles contiendront plus de manganèse; il y aurait donc un grand intérêt, pour l’industrie, à réduire les minerais manganésifères de manière à obtenir le plus possible de manganèse dans les fontes. Ainsi, par exemple, le fer spathique du pays de Siégen contient environ 15 à 20 de manganèse pour 100 de fer, et cependant les fontes qui proviennent de ce minerai n’en renferment guère plus de 6 à 7 pour 100. Si l’on parvenait, en changeant l’allure du haut fourneau ou la nature et la quantité des fondants, à porter ce dernier nombre à 10 pour 100, on obtiendrait certainement des fontes d’une plus grande valeur commerciale. J’ai fait à ce sujet quelques expériences
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- AGRICULTURE.
- que j’aurai prochainement l’honneur de communiquer à l’Académie. » ( Comptes rendus des séances de VAcadémie des sciences. )
- AGRICULTURE.
- NOTE SUR LA CHARRUE A YERSOIR ROTATIF (SYSTÈME COUGOUREUX) PERFECTIONNÉE ET
- CONSTRUITE PAR M. PELTIER JEUNE, RUE DES MARAIS-ST.-MARTIN, 45. ( PL. 270. )
- Depuis quelque temps la mécanique agricole suit le mouvement général qui entraîne vers le progrès toutes les branches de l’industrie, et les concours régionaux institués dans un but d’émulation si éminemment utile sont appelés, chaque année, à se prononcer sur la valeur des inventions ou des perfectionnements ayant pour but soit d’améliorer le travail de la terre, soit de diminuer le coût des façons appliquées à ce travail ainsi qu’à toutes les opérations qui en sont la suite. Aujourd’hui le fauchage et le moissonnage peuvent se faire mécaniquement, et peut-être un jour en sera-t-il de même du labourage, si l’on en croit les nombreuses expériences entreprises en Angleterre d’abord, et plus récemment en France, avec les appareils imaginés par MM. Fowler et Howard (1). Ce sont là de grands problèmes à la solution desquels de nombreux efforts sont appliqués dans les deux pays; mais, à côté des inventions auxquelles ils donnent naissance, il en est d’autres qui, pour sembler plus modestes, n’en sont pas moins tout aussi utiles parce qu’elles sont d’une application plus générale, comme celle dont nous voulons parler ici.
- M. Cougoureux, simple cultivateur du Tarn-et-Garonne, a eu l’idée, pour faciliter son travail de labour, de supprimer toute la partie postérieure du versoir de sa charrue, celle qui forme une surface gauche, et de la remplacer par un disque mobile incliné, se mouvant sous l’impulsion de la terre soulevée par le soc et entraînant une partie de cette terre qu’il rejette dans son mouvement de rotation. Telle qu’elle était dans le principe, la charrue de M. Cougoureux ne pouvait être d’une application gé-nérale; construite par l’inventeur lui-même dans des conditions tout à fait rudimentaires et pour les besoins spéciaux de la localité qu’il habite, elle réclamait des modifications de détail qui en fissent un instrument capable de fonctionner partout avec le même succès; c’est là ce qu’a entrepris M. Peltier jeune qui s’est rendu acquéreur du brevet de M. Cougoureux.
- La planche 270 représente l’appareil perfectionné que ce constructeur a envoyé récemment aux concours régionaux de Chartres, d’Agen et de Nîmes, dans chacun desquels il a obtenu une médaille d’or. Il consiste 1° en un corps de charrue composé
- (1) Le Bulletin publiera très-prochainement le rapport fait par M. Hervé Mangon, au nom du jury international de l’Exposition universelle de 1862, sur le labourage à vapeur.
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- d’une muraille dans laquelle est pratiquée une rainure pour recevoir le coulre, lequel est incliné à peu près de 45 degrés et forme en quelque sorte une pointe de soc mobile; 2° en un avant-corps ou commencement de versoir ordinaire, recevant le soc presque plat qui se relie au coutre; 3° enfin en un disque circulaire, légèrement concave, monté sur un axe tournant dans une douille et maintenu dans le même plan de rotation par un galet placé derrière, qui l’empêche de céder à la pression de la bande de terre soulevée par le soc; une raclette fixe, contre laquelle tourne ce disque, en détache la terre lorsqu’elle est trop collante.
- A la muraille est fixé un âge à deux mancherons, auquel se relie un système d’avant-train à la fois solide et léger, combiné pour permettre de labourer dans les conditions diverses de nivellement du sol ; c’est ainsi que les roues sont de diamètres différents et montées d’une manière indépendante l’une de l’autre, de telle sorte que la plus grande peut rester au fond de la raie tandis que la petite roule à un niveau supérieur, disposition qui permet de régler à volonté la profondeur du labour.
- Un encliquetage très-simple permet non-seulement de donner au corps de charrue son inclinaison ordinaire et fixe malgré les pentes du sol, mais de le renverser instantanément pour le sortir de la raie lorsqu’il s’agit de tourner ou d’éviter un obstacle.
- Enfin la traction s’opère directement sur le corps même de la charrue, au moyen d’une tringle en fer dont la partie antérieure peut être rendue mobile dans le sens vertical ou dans le sens horizontal, suivant les exigences de profondeur ou de largeur du labour qu’on veut exécuter.
- Fig. 1. Vue de profil de la charrue prise du côté de la petite roue de l’avant-train.
- Fig. 2. Plan de la charrue.
- Fig. 3. Vue du disque du côté de sa face concave et dans un plan vertical parallèle à sa surface.
- Fig. 4. Section du même disque suivant un plan vertical passant par son axe de rotation.
- Fig. 5. Vue partielle de profil de la charrue du côté opposé à la vue de la figure 1.
- A, étançon.
- B, sep auquel l’étançon est boulonné.
- C, muraille boulonnée au sep dans le plan vertical de l’étançon.
- D, coutre maintenu contre la muraille par une rainure que lui présente celle-ci et par deux crampons placés verticalement en face l’un de l’autre; il s’accroche à l’étançon par une espèce de queue plate garnie de dents, lesquelles sont disposées en crémaillère de manière à permettre de l’avancer ou de le retirer à volonté pour prendre plus ou moins de terre.
- E, avant-corps ou commencement de versoir fixe, portant le soc et se terminant contre le disque F auquel il présente une échancrure circulaire.
- F, disque rotatif constituant la partie mobile du versoir; légèrement concave sur la face qui regarde l’avant-corps, il porte sur la face opposée quatre nervures diamétrales, se croisant à angles droits et au centre desquelles se trouve un axe qui fait corps
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- avec lui et tourne dans une douille E', laquelle est supportée par un bras recourbé G.
- G, bras recourbé supportant la douille avec son disque, et boulonné à l’étançon ainsi qu’à l’age de la charrue.
- H, galet à axe vertical, placé au bas du disque du côté de sa face convexe et contre un rebord plat sur lequel il roule sous l’impulsion de ce disque avec lequel il est constamment en contact; il est porté par une chape horizontale fixée à la partie inférieure de l’étançon.
- I P, âge avec ses deux mancherons, auquel sont boulonnées les pièces A, C et G; il est composé de deux parties d’inégales longueurs, dont l’une P est fixe et l’autre I mobile, c’est-à-dire pouvant tourner dans un plan vertical de manière à permettre de renverser le corps de charrue suivant les exigences du terrain et du travail de labour.
- J, cylindre ou douille réunissant la partie fixe avec la partie mobile de l’age; il fait partie du cadre vertical de l’avant-train dont les montants, glissant dans des boîtes à coulisse, supportent chacune des roues.
- E, K', vis de pression servant à régler, indépendamment l’une de l’autre, la position des roues de l’avant-train.
- L, vis commandée par une manivelle et permettant, en agissant sur la barre horizontale du cadre de l’avant-train, de relever ou d’abaisser à la fois les deux roues d’une même quantité.
- M, levier relié à la partie mobile de l’age et servant, au moyen d’une tringle et d’une poignée M' fixée au mancheron de gauche, à renverser le corps de charrue.
- N, encliquetage maintenant en position fixe le levier M et, par conséquent, le corps de charrue.
- O, ressort fixé à l’age et tendant constamment à repousser le levier M.
- P, raclette boulonnée sur Page et frottant contre le disque pour faire tomber la terre qu’il entraîne dans son mouvement de rotation.
- Q, barre de traction attachée, au moyen d’un anneau, à la muraille C.
- R, maillon portant le crochet d’attelage et relié par un anneau à la barre Q.
- S, tige soutenant le maillon R et pouvant le relever, l’abaisser ou l’entraîner soit à droite, soit à gauche, en coulissant dans une glissière horizontale S' portée par la partie V de l’age.
- T, vis de pression servant à fixer à demeure la tige S.
- U, clef double s’accrochant à l’un des mancherons et servant au démontage des écrous.
- Tous les organes de la charrue que nous venons de décrire sont en fer, excepté le disque, qui est en fonte ; son poids total est de 128 kilogrammes (1). ( M. )
- (1) M. Belin, agriculteur, à Brie-Comte-Robert (Seine-et-Marne), a quatre charrues de ce genre qui ont travaillé, dit-on, avec succès pendant toute la dernière saison d’hiver.
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- SUR LES PRINCIPALES SOURCES D’ÉCL AIRAGE ARTIFICIEL , PAR M. LE DOCTEUR FRANKLAND.
- [Extrait d'une lecture faite par l'auteur à l’Institut royal de Londres.)
- L’auteur commence, par dire quelques mots de la lumière électrique, de ses différents modes de production et de quelques applications qui ont pu en être faites d’une manière régulière. Il cite, à cet égard, l’emploi qu’on en fait depuis deux ans avec succès aux phares de South-Foreland et de Dungeness, mais il fait remarquer que jusqu’ici ce n’a été que dans des cas spéciaux qu’on a pu faire usage de ce mode d’éclairage puissant, dont le prix de revient élevé n’est pas l’un des moindres inconvénients qu’on puisse lui reprocher.
- La lumière artificielle la plus susceptible d’une application générale, continue* M. Frankland, est, sans contredit, celle que fournit le gaz de houille; mais, depuis dix ans et bien que la consommation s’en soit accrue dans des proportions hors de toute prévision, les procédés de fabrication sont loin d’avoir fait de grands progrès. En effet, on trouve toujours, dans le gaz dit purifié, les mêmes proportions de ces composés de soufre dont on n’a cessé de se plaindre avec juste raison. Bien des procédés ont été essayés pour s’en débarrasser complètement, et récemment encore M. Bowditch de Wakefield en a préconisé un nouveau, mais la question est de savoir si les résultats d’une expérience de laboratoire se confirmeront dans la pratique.
- Le gaz d’éclairage, tel qu’il sort des épurateurs, contient invariablement une certaine quantité de bisulfure de carbone et probablement aussi quelques composés de soufre organique. On l’a fait, il est vrai, passer au milieu de la chaux ou du peroxyde de fer, mais ces substances sont sans action sur les composés de soufre qui, loin d’être absorbés, donnent lieu, pendant la combustion du gaz, à un dégagement notable d’acide sulfureux dont les inconvénients n’ont pu être jusqu’ici évités. Cependant M. Bowditch annonce que, si la chaux hydratée froide ne peut absorber ces impuretés, il n’en est pas de même lorsqu’on l’emploie à une température variant depuis le degré d’ébullition jusqu’à 4 ou 500 degrés Fahr. (204°,24- à 262°,08 C.), et à cet égard il recommande comme la plus favorable la température de 400°.
- Voici un jet de gaz ordinaire, dit l’auteur; il provient de la conduite de l’établissement. Si, au moyen d’un tube flexible, on le fait passer dans un cylindre contenant un morceau de carton imbibé d’une solution de sous-acétate de plomb, comme il ne renferme pas d’hydrogène sulfuré, le carton restera blanc. Au contraire, lorsqu’on dirige préalablement le courant dans un tube renfermant de la chaux éteinte chauffée à 400° Eahr., le carton ne tarde pas à noircir. En effet, l’hydrate de chaux chauffé transforme les composés de soufre en acide carbonique et en hydrogène
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- sulfuré qui produit un sulfure de plomb noir ; ces composés nuisibles sont donc ramenés sous une forme qui permet d’en débarrasser le gaz pendant l’épuration. Plusieurs séries d’expériences ont démontré que la totalité du soufre, à deux ou trois grains près (0gr,129 à 0gr,194) par 100 pieds cubes (2“3,821) de gaz, pouvait être écartée par ce procédé, tandis que les méthodes de purification ordinaires en laissent encore de 10 à 20 grains (0gr,647 à lgr,294) pour la même quantité, proportion importante et que M. Frankland n’a jamais trouvée plus considérable dans le gaz livré à la consommation, bien que M. Bowditch la porte à plus du double.
- Un autre fait digne de remarque est celui que fournit la découverte de M. Ber* thelot, qui a trouvé dans le gaz de houille un nouveau constituant éclairant, Yacétylène, qui est produit dans des circonstances particulières. Contrairement à ce qui se passe pour les autres hydrocarbures, une forte chaleur est favorable à la formation de ce nouveau corps, et à cet égard le docteur Odling a démontré dernièrement que l’hydrogène protocarboné et l’oxyde de carbone qui sont peu éclairants pouvaient, à l’aide d’une haute température, développer les caractères de l’acétylène et devenir ainsi des agents éclairants très-remarquables. Cette découverte semble devoir modifier considérablement nos idées relativement aux procédés de fabrication du gaz. Ainsi jusqu’ici on avait pensé que, pour éviter la décomposition des différents hydrocarbures, il était essentiel de maintenir la distillation de la houille à un degré modéré de chaleur; mais aujourd’hui, par suite de la découverte de la formation de l’acétylène sous une haute température, il devient nécessaire de rechercher jusqu’à quel point la production de ce nouveau corps peut être obtenue sur une large échelle et si, grâce à l’augmentation de pouvoir éclairant qu’il peut donner au gaz, il n’y aurait pas lieu, dans la fabrication de celui-ci, de se préoccuper bien plus de la quantité que de la qualité. La découverte de M. Berthelot n’est encore, il est vrai, qu’à l’état rudimentaire ; mais, comme elle peut avoir une immense portée dans l’avenir de l’éclairage au gaz, il n’est pas sans intérêt d’en dire quelques mots.
- Lorsqu’on fait passer un courant de gaz d’éclairage dans une solution ammoniacale de sous-chlorure de cuivre, on obtient un précipité rouge formé de composés d’acétylène et de cuivre; en y ajoutant de l’acide chlorhydrique étendu, on provoque un dégagement considérable d’un gaz qui brûle avec une flamme très-brillante. Or on peut juger, par ce jet de flamme, du pouvoir éclairant de cet hydrocarbure et se convaincre du peu qu’il en faudrait ajouter au gaz ordinaire pour augmenter sa puissance. L’acétylène et le gaz oléfiant contiennent, à volume égal, la même quantité de carbone; mais, comme dans le premier il y a moitié moins d’hydrogène, il est probable que son pouvoir éclairant est double.
- Les composés d’acétylène en contact avec le cuivre donnent lieu à la formation d’un corps qui, pour le fabricant de gaz, doit être l’objet d’une attention particulière. En effet, ce corps se décompose avec explosion par la chaleur, par la friction ou par la percussion. On a reconnu qu’il peut se produire dans des tuyaux de cuivre par le passage du gaz ordinaire contenant des traces d’ammoniaque et qu’il suffit quel-
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- quefois d’un simple nettoyage de ces tuyaux pour provoquer une explosion, souvent considérable.
- Après le gaz, dont l’emploi s’est étendu sur une si large échelle, on ne saurait passer sous silence un des produits qui tend tous les jours à lui faire une concurrence plus redoutable : nous voulons parler des huiles minérales, factices et naturelles. Parmi les premières l’une des plus importantes est l’huile de paraffine, dont la fabrication a été entreprise avec un grand succès sur une large échelle par M. Yung de Bath-Gale, près d’Edimbourg. Cet habile industriel distille des charbons bitumineux à une température relativement basse; de cette manière il produit, au lieu de gaz, une matière huileuse ressemblant plus ou moins à du goudron de houille, et qu’il soumet ensuite à une nouvelle distillation après laquelle il la traite, pour la purifier, par l’acide sulfurique et la soude caustique. Outre les huiles propres à l’éclairage fournies par ce procédé, on obtient encore un naphte léger qui est susceptible de recevoir de nombreuses applications. Ces huiles donnent une lumière très-intense avec une dépense comparativement très-faible. Les lampes dans lesquelles on les brûle doivent être en verre ou en terre cuite, c’est-à-dire en une matière peu conductrice de la chaleur, car il est essentiel qu’elles ne s’échauffent pas et que par conséquent elles ne favorisent pas l’évaporation du liquide contenu dans le réservoir, évaporation toujours dangereuse au point de vue des explosions.
- À côté des huiles minérales factices viennent se placer les huiles minérales naturelles, dont l’abondance est devenue telle, dans ces derniers temps, qu’elles ont fait irruption sur les marchés de l’Europe au grand détriment des fabriques où l’on distillait la houille et les schistes bitumineux. Ces huiles, qui sont le résultat d’une distillation naturelle, existent en grande quantité aux États-Unis d’Amérique et surtout dans le Canada, qui n’en fournit pas moins de 20 millions de gallons annuellement (908,691 hectolitres). Cette énorme production, qui a pour équivalent, en pouvoir éclairant, 180 millions de livres de bougies de spermaceti (81,614,664 kilog.), peut donner une idée de l’influence que cette découverte doit exercer sur l’industrie de l’éclairage. La proportion considérable de naphte léger que ces huiles renferment avait fait d’abord penser qu’elles ne pourraient faire une concurrence sérieuse aux huiles de paraffine en raison de leur dangereuse facilité à s’enflammer; mais aujourd’hui il est parfaitement démontré qu’on peut faire disparaître ce danger en les soumettant à une préparation convenable.
- A l’égard de la bougie, M. Frankland fait remarquer qu’il n’a pas grand’chose à en dire, car depuis dix ans on n’a guère signalé, dans la fabrication, de perfectionnement assez important pour qu’il croie devoir s’y arrêter. Parmi les différents spécimens qu’il montre à son auditoire sont des bougies de paraffine et des bougies japonaises, qui offrent cette particularité que la mèche en est creuse; cette disposition, qui détermine un double courant d’air, n’est qu’une application du système d’Argand.
- L’auteur parle ensuite des séries d’expériences comparatives qu’il a entreprises sur les différentes substances les plus usitées dans l’éclairage, et il présente dans plusieurs Tome X. — 61° année. 2e série. — Avril 1863. 30
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- tableaux les résultats auxquels il est parvenu. Dans le premier de ces tableaux il montre que, pour produire une même quantité de lumière, il faut :
- Huile de paraffine de Yung.. 1 gallon, soit 4,53 litres.
- Huile d’Amérique n° 1. . . . 1,26 5,70 —
- n° 2. ... 1,30 5,88 —
- Bougies de paraffine . • . . . 18,6 livres. . . 8,42 kilog.
- .... de spermaceti. . . . 22,9 10,37 —
- .... de cire 26,4 11,95 —
- .... de stéarine 27,6 12,50 —
- .... composées. ..... 29,S 13,36 —
- .... suif 36,0 16,30 —
- En obtenant les résultats ci-dessus, M. Frankland a calculé les dépenses relatives en
- prenant pour terme de comparaison 20 bougies de spermaceti brûlant chacune 10 heures, à raison de 120 grains par heure (7,76 grammes). Voici les chiffres qu’il
- a trouvés :
- Cire 7 sh. 2 d. 5 8 f.,90
- Spermaceti 6 8 ,0 8 ,30
- Paraffine 3 10 ,0 ..... 4 ,75
- Suif 2 8 ,0 3 ,30
- Huile de spermaceti. . 1 10 ,0 2 ,25
- Gaz de houille ordinaire. » 4 ,25 0 ,42
- Gaz de cannel-coal.. . . » 3 ,0 0 ,30
- Huile de paraffine.. . . » 6 ,0 ..... 0 ,60
- Huile minérale » 7 ,66 ..... 0 ,76
- On voit que, sous le rapport économique, ce sont les huiles minérales et de paraffine
- qui se rapprochent le plus du gaz; par conséquent, si, comme tout porte à le croire, les
- prix de ces huiles viennent à baisser, elles entreront plus largement encore dans la consommation et pourront faire une concurrence redoutable au gaz d’éclairage.
- Dans le tableau suivant, M. Frankland montre, pour une quantité de lumière égale
- fournie par chacune de ces sources lumineuses et représentée par 20 bougies de
- spermaceti, quelles sont les quantités d’acide carbonique et de chaleur émises
- par heure : Acide carbonique. Chaleur.
- Suif . . 0m3,28 100
- Spermaceti . . 0 ,23 82
- Cire . . 0 ,23 82
- Paraffine . . 0 ,19 66
- Gaz de houille . . 0 ,14 47
- Gaz de cannel-coal.. . . . . 0 ,11. . . 32
- Huile de paraffine.. . . . . 0 ,08 29
- Huile minérale . . 0 ,08 29
- Ce tableau démontre combien les différents modes d’éclairage vicient l’air des appartements et l’avantage que présentent sous ce rapport les huiles minérales et de paraffine.
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- CONSERVATION DES BOIS.
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- En terminant, l’auteur insiste sur la nécessité de bien étudier les principes physiques et chimiques de la combustion pour arriver à améliorer les conditions d’éclairage. Dans tous les systèmes, ajoute-t-il, excepté dans l’éclairage électrique de M. Way (1), la lumière est produite par la combustion de particules de carbone solide dont le nombre dépend de la nature de la flamme, quelle que soit la richesse en hydrocarbures des corps qui engendrent cette flamme. Or plus la pression de l’air dans laquelle la flamme brûle est élevée, plus grand est le nombre des particules qui entrent en combustion et, par conséquent aussi, plus grand est le pouvoir éclairant. Quant à la température nécessaire pour opérer la combustion d’une matière propre à l’éclairage, elle peut être augmentée en chauffant l’air d’alimentation. M. Frankland donne, à cet égard, les résultats auxquels il est parvenu avec la lampe dont il s’est servi pour ses études, lampe ordinaire d’Argand avec bec à double courant d’air surmonté de deux verres concentriques, disposés de telle sorte que l’air destiné à alimenter la combustion ne parvenait au bec qu’après avoir circulé entre les parois échauffées de ces deux verres.
- Consommation Pouvoir éclairant
- par heure. en bougies de spermaceti.
- 0mS,092
- Alimentation à l’air froid 0 ,103 15,5 —
- 1 ,117 17,0 —
- 0 ,061 13,0 —
- 0 ,072 15,5 —
- Alimentation à l’air chaud 0 ,075 16,7 —
- 0 ,084 19,7 —
- 0 ,092 21,7 —
- L’examen de ces chiffres montre quelle est l’influence de l’air chaud sur l’intensité lumineuse; on voit qu’à égalité de lumière il y a une économie de gaz de 33 p. iOO, tandis qu’à égalité de consommation de gaz la quantité de lumière augmente dans la proportion de 60 p. 100 ( the Artizan ). (M.)
- CONSERVATION DES BOIS.
- DES RAVAGES QUE L’iNSECTE CONNU SOUS LE NOM DE LIMNORIA TEREBRANS EXERCE, DANS LES TRAVAUX A LA MER, SUR LES BOIS INJECTÉS DE CRÉOSOTE, PAR M. DAVID STEVENSON.
- (Communication faite à la Société royale d’Edimbourg.)
- On connaît, dit l’auteur, ce petit, mais terrible insecte, le limnoria terebrans, qui attaque et finit inévitablement par détruire les bois employés dans les constructions à
- (1) On sait que cet éclairage est produit par l’action d'un courant voltaïque sur un filet mince de mercure circulant dans un appareil spécial. (Voir Bulletin de 1861, 2e série, t. VIII, p. 186.)
- (R.)
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- CONSERVATION DES BOIS.
- la mer 5 il est incontestable que tout procédé chimique ou mécanique qui parviendrait à prévenir désormais ces rayages serait une découverte d’un prix inestimable.
- C’est en 1810 que les ravages du limnoria lerebrans furent observés pour la première fois en Angleterre par M. Robert Stevenson, alors ingénieur du phare de Bell-Rock, qui en fit la remarque sur les bois de support d’un fanal employé pendant la construction de ce phare. Il envoya alors quelques-uns de ces insectes avec des échantillons du bois ravagé par eux à son ami le docteur Leach, le célèbre naturaliste du British Muséum, qui en fit l’étude et leur donna leur dénomination, ainsi que le relate un article de Y Encyclopédie d'Edimbourg (vol. vii, p. 433).
- Pendant près de trente ans, M. Robert Stevenson a fait à Bell-Rock des expériences (1) qui lui ont démontré clairement que le bois de teck, les chênes d’Afrique, d’Angleterre et d’Amérique, l’acajou, le hêtre, le frêne, l’orme et les différentes variétés de pin employés à la mer finissaient tôt ou tard par devenir la proie du limnoria. Il a également essayé la méthode d’injection au sublimé corrosif (deutochlorure de mercure) de M. Kyan et celle au protosulfate de fer de M. Payne. Dans le premier cas, le bois a été attaqué au bout de vingt-huit mois et a été entièrement détruit le septième mois de la cinquième année ; dans le second cas, le procédé s’est montré moins efficace encore, car, attaqué le dixième mois, le bois s’est trouvé entièrement pourri un an plus tard.
- L’auteur raconte qu’il a essayé, dans plusieurs constructions maritimes, le procédé breveté d’injection à la créosote de M. Bethell, le conseil lui en ayant été donné par plusieurs ingénieurs qui en vantaient l’efficacité dans de nombreuses applications faites aux chemins de fer. Mais aujourd’hui il est convaincu que le remède n’est pas universel, et, comme les résultats qu’il fournit ne sont pas permanents, il se propose de consigner ici les faits sur lesquels son opinion est basée. Il est bien entendu, se hâte-t-il d’ajouter, qu’il ne s’agit que des applications de la créosote dans le cas de constructions à la mer placées au-dessous du niveau moyen des eaux de marée, et qu’il n’a nullement l’intention de déprécier une invention très-remarquable qui a donné d’excellents résultats dans les chemins de fer en préservant les traverses de toutes les causes ordinaires de destruction, c’est-à-dire une invention qui a fait ses preuves dans toutes les circonstances où on n’a pas eu à redouter, pour les bois, l’attaque du limnoria terebrans.
- Ainsi, en 1859, dans une discussion qui suivit la lecture d’un mémoire présenté à l’Institution des ingénieurs civils et relatif à la voie permanente du Madras Railway, M. David Stevenson démontra d’une manière irrécusable que les bois créosolés employés au port Scrabster, dans le comté de Caithness, n’avaient pas résisté aux attaques du limnoria lerebrans, malgré les assenions de M. Bethell qui soutenait que son procédé rendait le bois complètement invulnérable. De nombreuses expériences et des observations réitérées ont confirmé l’opinion de M. Stevenson et l’ont conduit à
- (1) Ces expériences sont relatées dans un article sur les ports (harbours) publié par M. Thomas Stevenson dans Y Encyclopédie britannique.
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- poser en principe que, dans certaines situations, le bois entièrement créosoté ne tarde pas à être perforé.
- Le premier exemple à citer est celui de la jetée de Leith, construite en 1850, et pour laquelle on employa des bois qu’on injecta sur place avec le plus grand soin. Du côté où coulait la rivière, le phénomène de destruction ne fut pas d’abord très-sensible, en raison de l’action constante de l’eau douce qui, en arrivant, lave les pilots qu’elle rencontre; mais, à l’ouest de la jetée, le bois s’est montré attaqué à une grande profondeur, ainsi que M. A. M. Rendel est venu le déclarer, en 1860, devant la commission des docks de Leith.
- Voici un autre exemple non moins concluant que le précédent, et qui concerne deux embarcadères pour bateaux à vapeur, construits à Invergordon à l’embouchure de la rivière Cromarty. Cette situation paraissait excellente et, d’après les renseignements les mieux accrédités, on avait peu ou point d’insectes marins à redouter, en sorte qu’on résolut d’avoir recours au procédé de conservation de M. Bethell. Les bois pour pilots furent choisis avec le plus grand soin à Leith et équarris suivant les dimensions voulues, de manière à n’avoir à subir aucune retouche après l’injection de la créosote. Cette injection fut alors pratiquée par les soins d’un agent de M. Bethell même, et sous les yeux d’un contrôleur placé sous les ordres des ingénieurs préposés aux travaux. Chaque pièce de bois fut pesée avant d’être mise dans la cuve à injection, et l’opération continuée jusqu’à absorption d’environ 10 livres de liquide par chaque pied cube (4\53 par 03m,028). De temps en temps, par quelques sections pratiquées sur quelques pièces de rebut, on s’assura du degré de pénétration du liquide; en un mot, toutes les précautions possibles furent prises pour assurer le succès de l’opération, qui ne coûta pas moins de 450 livres (11,250 fr.) Les embarcadères furent alors construits en 1858; et maintenant, si l’on veut savoir comment se sont comportés les bois ainsi préparés, on n’a qu’à consulter le rapport du surveillant, qui dit que «les parties noircies ou créosotées des bois sont rongées et perforées; que les pilots n’ont pas été touchés depuis leur mise en place à la sortie de la cuve à injection, et que plusieurs d’entre eux ont déjà perdu 1,25 pouce (0m,030) de leur épaisseur primitive. »
- Enfin le port Scrabster, dont il a été question plus haut, fournit une troisième preuve à l’appui de l’opinion de M. Stevenson. Le bois employé était du bois de Memel (Prusse) de première qualité, qu’on avait injecté avec soin à Glascow. Or, en coupant une des pièces attaquées par le limnoria, on reconnut que la pénétration de la créosote était bien complète, ce qui n’avait pas cependant empêché la destruction de la matière de commencer à peine au bout de treize mois. Ce n’est pas, d'ailleurs, le seul endroit où se soient produits dès faits analogues, car M. Leslie a signalé Granton et Strauraer comme deux points où le bois créosoté était pareillement attaqué.
- Voilà assez d’exemples, ajoute M. Stevenson, pour démontrer que l’insuffisance du procédé de M. Bethell n’est pas spéciale à telle ou telle localité, ou ne se borne pas à un fait isolé. Que si l’on vient dire que les bois dont il est question n’ont pas été convenablement injectés, alors il faut en conclure que, du moment où le procédé est aussi difficile et aussi incertain dans ses résultats, fût-il même exécuté dans l’usine
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- de l’inventeur, son application ne peut être considérée comme générale. On remarquera que tous les bois nouvellement injectés de créosote présentent le même aspect, que l’opération ait bien ou mal réussi 5 ce n’est donc que par l’augmentation de poids qu’on peut savoir si la saturation est complète; et, dans ce cas, si des pesées scrupuleusement faites avant et après l’injection ne peuvent être considérées comme des moyens suffisants de contrôle, on doit renoncer à l’espoir d’arriver à un résultat satisfaisant.
- Heureusement pour le procédé de M. Bethell que, dans les circonstances auxquelles on vient de faire allusion, on ne jugea pas nécessaire d’examiner jusqu’à quel point s’étend la saturation lorsque l’opération a été bien faite. À Scrabster, comme à Inver-gordon et probablement aussi dans les autres lieux désignés, le bois avait été convenablement traité et entièrement saturé, en sorte que la véritable cause de l’échec que la méthode de M. Bethell a subi réside dans ce seul fait, que le limnoria terebrans attaque le bois entièrement noirci par l’injection de créosote, fait qui suffit pour réfuter cette opinion jusqu’ici généralement admise, que la nature vénéneuse du liquide devait prévenir l’attaque de l’insecte. De même que l’espèce des pholas qui creusent la pierre pour y chercher un abri, le limnoria peut perforer le bois dans le même but et se nourrir des animalcules les plus ténus qui pullulent dans les eaux de l’Océan.
- Dans un remarquable mémoire publié en 1834 par le new-philosophical Journal d’Édimbourg, M. le docteur Coldstream établit que le limnoria se nourrit* du bois qu’il perfore et non de substances animales; mais en serait-il ainsi, que ce ne serait pas une raison pour conclure de là que le bois créosoté ne peut être attaqué en raison de la nature toxique de la liqueur d’injection. La preuve en est dans ce fait, aujourd’hui pa rfaitement avéré, qu’il existe des insectes vivant de substances qui sont pour l’homme de mortels poisons, et il y a peu de temps encore (avril 1862) ce sujet était traité, dans le british medical Journal, par M. Àttfîeld, qui démontrait que certains acarus se nourrissent de strychnine, de morphine et d’autres substances aussi toxiques.
- En terminant sa communication, M. Stevenson présente à la Société royale des échantillons de bois créosoté attaqué par le limnoria, et il fait remarquer que si, dans certains cas, la créosote est une substance préservatrice, en tout cas elle ne saurait agir comme poison, puisque, dans les spécimens qu’il soumet et qui sont encore fortement injectés, on trouve l’insecte profondément enfoui dans la matière ligneuse. En résumé et après mûr examen, il estime que, dans les travaux à la mer, le bois injecté de créosote n’est préservé de l’attaque des insectes que tant qu’il conserve intact l’enduit extérieur qui recouvre sa surface. Lorsque, par suite du frottement continuel des eaux, cet enduit vient à disparaître et à mettre à nu la matière fibreuse, alors, qu’il soit injecté ou non, le bois ne tarde pas à être perforé par l’insecte qui cherche à y établir sa demeure. Quant au temps pendant lequel le bois peut rester intact, il dépend de la situation dans laquelle sont placés les travaux. Partout oùle mouvement des eaux de la mer est faible, l’enduit extérieur du bois a des chances de se conserver plus
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- longtemps; de même, partout où les bois se trouveront baignés par un courant d’eau douce, ce mélange aura pour effet d’amoindrir les ravages des insectes qui, dans quelques cas, seront pendant longtemps presque inappréciables. Mais, en thèse générale, M. Stevenson est convaincu que, sur les côtes septentrionales du pays où les travaux sont exposés à l’action de la pleine mer, le bois créosoté ne saurait, sans courir le risque d’être promptement attaqué, être employé avec sécurité dans aucune construction maritime placée au niveau ou au-dessous du niveau moyen des eaux de marée $ c’est là un fait important sur lequel il appelle sérieusement l’attention des ingénieurs. (Proceedings ofthe royal Society of Edinburgh.) (M.)
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- CINQUIÈME MÉMOIRE SUR l’hÉLIOCHROMIE, PAR M. N1EPCE DE SAINT*VICTOR.
- « Chapitre Ier. De la reproduction des couleurs en héliochromie. — Je donne aujourd’hui le résultat des observations que j’ai faites cette année, et, quoique l’été dernier n’ait pas été favorable à mes expériences dans la chambre obscure, j’ai cependant pu obtenir quelques épreuves.
- « L’obtention des couleurs dans la chambre noire est celle qui démontre le mieux ce que peut donner l’héliochromie ; car, il ne faut pas se faire illusion, l’héliochromie ne peut tout reproduire, mais elle peut cependant donner dès à présent beaucoup de choses; c’est pour cela que j’ai l’honneur d’en présenter des épreuves à l’Académie et de donner en même temps la manière dont je prépare mes plaques.
- « La couleur jaune a toujours été, pour moi, la plus difficile à obtenir en même temps que les autres teintes ; mais je viens de découvrir le moyen de développer le jaune avec certitude et d’obtenir en même temps les autres couleurs : auparavant j’obtenais bien avec facilité le rouge, le vert et le bleu, mais, lorsque le jaune se produisait, c’était accidentellement. Je suis parvenu à obtenir le jaune dans toutes mes reproductions en employant, pour chlorurer mes plaques d’argent, un bain composé d’hypo-chlorite de soude de préférence à celui de potasse. Ce bain doit être dans les conditions suivantes :
- «On prend un hypochlorite de soude nouvellement obtenu et marquant 6° à l’aréomètre, on l’étend de moitié d’eau et on y ajoute 1/2 pour 100 de soude à l’alcool, on porte le bain à la température de 70 à 80°; alors on le verse dans une capsule plate (dite pour demi-plaque) et on plonge la plaque d’argent d’un seul coup, en agitant le liquide pendant quelques secondes, temps suffisant pour que la plaque prenne une teinte presque noire. On la rince à grande eau, puis on la sèche sur une lampe à alcool, et on lui donne le recuit nécessaire.
- « Dans 200 grammes de ce bain on peut chlorurer 5 à 6 plaques dites de 1/4, parmi lesquelles il en est qui donneront de meilleurs résultats que les autres, selon l’épaisseur de la couche et le degré de recuit.
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- « Dans ces conditions de chloruration, les couleurs se produisent (surtout par contact) avec des teintes très-vives et les noirs souvent avec toute leur intensité.
- a Pour opérer dans la chambre obscure, on choisit de préférence les plaques qui donnent par l’action du recuit une belle teinte rouge-cerise, ainsi que celles qui sont les plus tendres à recuire, parce qu’elles sont les plus sensibles à la lumière ; il faut, pour cela, que la couche de chlorure d’argent ne soit pas trop épaisse.
- « Mais, pour obtenir les effets que je viens de signaler, la plaque chlorurée doit être recouverte du vernis à base de chlorure de plomb que j’ai indiqué dans mon dernier Mémoire (1) ; seulement il faut prendre une solution aqueuse de dextrine avec du chlorure de plomb non fondu, afin de neutraliser l’action du bain alcalin sur le chlorure d’argent et faire blanchir le fond de l’image, qui sans cela resterait sombre ou rosé.
- « Quant au problème de la fixation des couleurs, je n’ai fait que doubler le temps de durée que j’ai annoncé dans mon dernier Mémoire. Plusieurs substances, ajoutées après l’action de la chaleur sur le chlorure de plomb, donnent une fixité plus grande que si le chlorure de plomb était seul : tels sont, entre autres, la teinture de benjoin, le chlorure d’étain et l’aldéhyde. Mais ce qui m’a donné le meilleur résultat, c’est encore la teinture de benjoin de Siam, appliquée sur la plaque lorsqu’elle est tiède, et après la dessiccation on chauffe la plaque jusqu’à ce qu’il se volatilise un peu d’azide benzoïque.
- « C’est au moyen de ce vernis sur le chlorure de plomb que je suis parvenu à conserver des couleurs trois et quatre jours, dans un appartement fortement éclairé par une lumière du mois de juillet.
- «Une observation que j’ai faite et que je vais signaler, c’est que, si on incline une image héliochromique sous un certain degré d’incidence, les couleurs apparaissent beaucoup plus vives et les noirs prennent toute leur intensité. J’ai remarqué également que, selon que le modèle (une poupée) est éclairé par les rayons solaires, l’obtention des couleurs dans la chambre obscure se trouve singulièrement modifiée, et produit des effets très-avantageux comme intensité de couleur et comme éclat; par exemple, la reproduction des galons d’or et d’argent et celle des pierres fines se font beaucoup mieux.
- « Chapitre II. De la reproduction, par T héliochromie, des couleurs binaires des artistes. — Maintenant j’ai à parler d’une série d’expériences que je crois fort intéressantes au point de vue scientifique.
- « J’ai constaté que toutes les couleurs binaires étaient décomposées par l’héliochromie (2).
- (1) Voir Bulletin de 1862, 29 série, t. IX, p. 103.
- (2) S’il est vrai, comme M. Edmond Becquerel l’a avancé, qu’il a reproduit un spectre solaire complet, n’a-t-il pas constaté, par là même, que les couleurs du spectre ne sont pas décomposées par l’héliochromie, et n’est-on pas en droit d’en conclure que ces couleurs sont simples et que le spectre solaire n’est pas formé seulement, comme le veut sir David Brewster, de la superposition de trois spectres monochromatiques, rouge, jaune et bleu?
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- « Ainsi, pour démontrer cet effet de la lumière sur une couleur mélangée, je commencerai par citer l’expérience la plus frappante, en prenant d’abord la couleur verte qui, comme on le sait, peut être naturelle ou composée de jaune et de bleu.
- a Si le vert est naturel comme ceux de l’émeraude, de l’arsénite de cuivre, de l’oxyde de chrome, du sulfate de nickel, du carbonate de cuivre vert (malachite), l’héliochromie les reproduira en vert; mais si c’est un vert composé, par exemple celui qui est formé avec du jaune de chrome et du bleu de Prusse, ou celui des étoffes teintes en vert au moyen d’une matière colorante bleue et d’une matière colorante jaune, ou celui de certains verres verts colorés par une matière jaune et une matière bleue, ces verts, dis-je, ne donneront que du bleu en héliochromie, soit par contact, soit dans la chambre obscure.
- « Je vais citer encore une expérience bien concluante : un verre bleu clair et un verre jaune clair superposés donnent, par transparence, un très-beau vert; mais, étant appliqués sur une plaque héliochromique, ils ne produisent que du bleu, quel que soit le temps d’exposition à la lumière : que le verre bleu soit dessus ou dessous, ou emprisonné entre deux verres jaunes, les résultats seront toujours les mêmes.
- « Yoici d’autres exemples. Un verre rouge et un verre jaune superposés, donnant de l’orangé par transparence, ne produiront que du rouge sur la plaque sensible. Un verre rouge et un verre bleu superposés, donnant du violet par transparence, produiront d’abord du violet (parce que la plaque est rouge naturellement), puis arrive le bleu; un verre orangé remplaçant le rouge produit encore plus vite le bleu. Un papier blanc, coloré en vert par des feuilles vertes ou par du vert de vessie (extrait de nerprun), ne se produit que très-lentement par contact; la plaque sensible reste rouge fort longtemps, comme s’il n’y avait aucune action de lumière, et, si on prolonge l’exposition à la lumière, il se produit une teinte bleue-grisâtre ; il en est de même si l’on cherche à reproduire dans la chambre obscure un feuillage de la nature, en supposant la reproduction d’un feuillage d’un vert pré. Mais si c’est un feuillage d’un vert bleu, comme, par exemple, les feuilles d’un dahlia, la teinte bleue sera plus vive. Si le feuillage est jaune ou rouge, comme celui de certaines feuilles mortes, la couleur se produira d’un jaune ou d’un rouge plus ou moins pur, suivant l’absence plus ou moins grande de la matière bleue, qui constitue avec le jaune la couleur verte des feuilles, comme M. Frémy l’a démontré (1).
- « L’œil de la plume de paon se reproduit très-bien dans la chambre obscure, c’est-à-dire tel que la couleur apparaît sous un certain degré d’incidence, tantôt verte, tantôt bleue.
- « Enfin il serait bien intéressant de reproduire par l’héliochromie le vert de Chine; on verrait si c’est un vert pur ou composé. » ( Comptes rendus des séances de l'Académie des sciences. )
- (1) Dans toutes les reproductions par la chambre noire il y a toujours une plus ou moins grande quantité de lumière blanche réfléchie, surtout dans la reproduction d’un feuillage.
- Tome X. — 62e année. 2e série. — Avril 1863.
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- NOTICES INDUSTRIELLES.
- NOTICES INDUSTRIELLES
- EXTRAITES DES PUBLICATIONS FRANÇAISES ET ÉTRANGÈRES.
- Composition des poussières provenant du nettoyage des défiour-rages de laine, par M. Houzeau. — «Dans l’industrie elbeuvienne, on donne le nom de débourrages ou bourre de laine à ces détritus organiques qui proviennent du lainage et du tondage des draps. Considérés comme déchets sans valeur industrielle il y a une trentaine d’années, ces débourrages sont de nos jours traités par un moyen économique, qui permet d’en retirer 20 pour 100 de laine servant dans certaines localités à la fabrication des draps communs.
- « Les parties qui restent et qui représentent les 80/100 de la masse totale se divisent en deux portions égales dont l’une, formée des ordures de toute sorte, est rejetée, et dont l’autre, au contraire, tout en étant recueillie, n’a pas grande valeur, puisque, en été, elle ne peut servir que comme combustible. Dans l’intention de reconnaître si l’on n’en pourrait pas tirer un meilleur parti, je l’ai soumise à l’analyse chimique dans le laboratoire de l’école des sciences de Rouen.
- « Ce produit contient sur 100 parties en poids :
- Eau.......................................................... 9,15
- Matières grasses............................................ 32,60
- Substances organiques azotées et non azotées................ 43,05
- Phosphate de magnésie..................................... traces.
- Sulfate de chaux............................................ 0,80
- Carbonate de chaux........................................... 1,46
- Chlorures alcalins.......................................... 0,08
- Oxyde de fer................................................. 2,20
- Silice, sable et perte...................................... 10,66
- Azote pour 100, 3,12.................................. 100,00
- « Deux résultats principaux sont mis en évidence par cette composition : la grande richesse du produit en matière grasse et sa teneur en azote. On doit espérer, en effet, que le premier point fixera un jour l’attention des chimistes et des industriels, et que ces poussières de débourrages et les débourrages eux-mêmes, qui sont non moins riches en corps gras, pourront servir à l’extraction de l’huile qu’ils recèlent, et dont la quantilé est égale et même supérieure à celle que contiennent certaines graines oléagineuses qui sont l’objet d’une exploitation considérable. Ces matières grasses pourront être converties en savons ou servir de nouveau, après une épuration < on-venable, à l’ensimage des laines.
- « Dans l’état actuel des choses, ces déchets de débourrages, par suite de leur nature azolée, pourraient être utilisés avec avantage par l’agriculture, soit directement dans leur forme normale ou mélangés au fumier, au phosphate de chaux , au
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- NOTICES ÏNDUSTRIÉLLES. 243
- guano Baker, soit indirectement en servant de matière première dans la fabrication
- des engrais industriels.... La production de ces poussières fertilisantes n’est pas
- d’ailleurs seulement restreinte à la fabrique elbeuvienne : Lisieux, Louviers, Sedan en fournissent également des quantités importantes. Seulement à Elbeuf l’industrie drapière produit annuellement environ 750,000 kilogrammes de débourrages, d’où l’on retire d’une part 20 pour 100 de laine autrefois perdue et employée aujourd’hui à la fabrication des draps communs, et d’autre part 40 pour 100 de poussières de laine, représentant conséquemment un total d’engrais annuel de 300,000 kilogrammes. En admettant, d’après mon analyse, que la teneur de cet engrais en azote soit en moyenne de 3 pour 100, on voit que l’agriculture trouverait dans ces déchets une nouvelle ressource de 9,000 kilogrammes d’azote, qui fle nos jours est en grande partie dissipée sous forme de fumée et de suie.
- « Ces 9,000 kilogrammes d’azote représentent d’ailleurs, d’après M. Boussingault, 1,500,000 kilogrammes de fumier de ferme normal, qui peuvent produire plus de 280 hectolitres de blé.
- « D’après le prix courant du kilogramme d’azote, qui est de lf,70, ces poussières de débourrages, une fois rendues sur le marché comme engrais, doivent être estimées à une valeur de 15,300 francs, ce qui les remet à 5 centimes le kilogramme. Mais on conçoit que si, au lieu de les livrer telles qu’elles sont, on les débarrassait économiquement de la matière grasse qu’elles contiennent, leur richesse agricole ne serait pas amoindrie, et de plus l’industrie pourrait bénéficier d’un rendement annuel de près de 100,000 kilogrammes d’huile. » ( Comptes rendus des séances de VAcadémie des sciences. )
- Sur la chaleur spécifique du tlialiium, par II. Régnault, — « Voici le résultat des expériences :
- I
- II.
- Moyenne.
- Si l’on suppose l’équivalent
- — 204 == 2550,
- 0,03349
- 0,03361
- 0,03355
- on trouve pour ïe produit par la chaleur spécifique
- dont la moitié est
- 85,55,
- 42,77.
- Ainsi la formule de l’oxyde de thallium est
- Th20,
- comme celle des alcalis.
- « La chaleur spécifique trouvée est un peu trop forte, parce que le thallium à 100° s’oxyde sensiblement à la surface ; il se recouvre d’une pellicule jaunâtre qui se dé-
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-
-
- m
- NOTICES INDUSTRIELLES.
- tache dans l’eau et rend celle-ci légèrement laiteuse. La réaction de l’eau est franchement alcaline. La combinaison de l’oxyde avec l’eau doit dégager un peu de chaleur.
- « Après ce décapage, le thallium présente un moiré métallique très-brillant. »
- ( Idem. )
- Sur la récolte de la glace en Amérique. — On sait que l’Amérique non-seulement consomme beaucoup de glace, mais en exporte des quantités considérables; or, il y a quelques mois, la question de l’approvisionnement préoccupait vivement les esprits en présence de l’hiver exceptionnellement doux de cette année, et faisait redouter l’impossibilité de satisfaire même aux besoins de la consommation locale. Qu’on juge, d’après cela, les inquiétudes des maisons qui font l’exportation I L’une d’elles, à Boston, ne charge pas moins de 80,000 tonnes de glace par an, qu’elle expédie à des ports étrangers. Cette ville et New-York sont les deux grands marchés qui approvisionnent tout l’Occident; plusieurs compagnies y existent, et c’est à leur infatigable activité que toutes les cités, hameaux et établissements situés au sud de ces latitudes sont alimentés d’eau frappée. Tous les ans ces marchés ne reçoivent pas moins de 400,000 tonnes de glace qui proviennent de plusieurs localités, telles que Rockland-Lake, Hudson-River, etc. Sur cette énorme quantité il n’y en a guère, cependant, que la moitié dont la consommation profite ; le reste se perd par fusion et dans les nombreuses manipulations qu’on lui fait subir pour la débiter en morceaux.
- Rockland-Lake, situé à 200 pieds (60m,95) au-dessus du niveau de Hudson-River, abonde en poissons, mais est renommé surtout par la beauté et la pureté de la glace qu’on y recueille. Presque toute la population de cette région est occupée à la couper; mais, cette année, c’est tout au plus si elle compte sur une demi-récolte, à moins qu’à l’époque où ces renseignements nous parviennent (mars) il n’arrive encore quelque froid tardif comme celui qui, le 21 mars 1861, ferma Hudson-River en y produisant tout à coup une masse de glaces impénétrable. ( American Paper et Practical Méchantes Journal. )