L'usage de la
force de l'eau, connu depuis le XIIIe siècle pour les moulins à fer, est l'héritage venu des mécaniciens romains, arabes, et chinois. Divers moteurs à eau permirent d'actionner aussi bien les trompes et les soufflets des bas fourneaux puis des haut fourneaux, que les marteaux de forge, ou les cylindres des fenderies, et bien sur : les martinettes de ferratière . Du plus loin qu'on remonte au Moyen Age jusqu'à la fin du XIXe siècle, parfois même au-delà, fondeurs et maîtres de forges employèrent principalement deux catégories de roues, d'axe horizontal, construites en bois : les roues à pales droites , ou roues à palettes, et les roues à augets , puis des turbines ... dans toutes leurs variantes quant à la façon d'y introduire l'eau : "de coté", "en dessous", "en dessus", par gravité, sous pression. Les roues "en dessus" fonctionnant avec le poids de l'eau demandent d'avoir la hauteur de chute nécessaire, les roues à pales droites "en-dessous" nécessitent d'avoir un bon débit mais une hauteur de chute bien moindre, on les trouve sur des cours d'eau lents et puissants. Faites entièrement en bois elles étaient l'oeuvre des charpentiers mécaniciens de moulins . . Un problème
Les ingénieurs des XVII-XVIIIe siècles (Biblio)
ne concevaient pas qu'une roue à augets puisse tourner autrement
que sous le poids de l'eau et sans chocs : lentement, paisiblement.
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Fin XVIIIe- début XIXe siècle, les maîtres
de forges, sans doute poussés par la nécessité d'accroître
la production de leurs usines, devant une demande et une concurrence accrues,
vont user de solutions empiriques pour augmenter la vitesse de leurs martinets,
en "forçant" la marche de roues prévues à l'origine
pour tourner lentement, ...comme des roues de moulin.
Dans les traités de mécanique du XIXe, on voit apparaître des expressions comme : "roues à palettes à grande vitesse" des forges à la Catalane, et "roues à augets à grande vitesse" . Puis c'est la naissance de l'hydraulique moderne, avec l'invention de la première turbine que nous devons au stéphanois Benoît Fourneyron, en 1827 (entraînement d'une scie, d'un tour et d'une meule à Pont-sur- L'Ognon - Doubs). Ce dernier trouva d'ailleurs une des toutes premières (1832) applications de sa turbine comme moteur de la machine soufflante à piston du haut fourneau de Dampierre (Jura). On assiste alors à une course aux dépôts de brevets pour des turbines, chaque inventeur y allant de sa différence, parfois minime, pouvant justifier la prise d'un nouveau brevet... Émulation du fait des récompenses qu'accorde aux inventeurs la Société d'Encouragement pour l'Avancement des Sciences : chacun espère en tirer gloire et quelques profits. Alors on va imaginer quantité de façons d'introduire l'eau, dans des roues aux formes parfois voisines, quitte parfois à simplement les renverser sans dessus dessous pour faire neuf... Ce n'est que dans le deuxième tiers du XIXe siècle que la machine à vapeur commença d'empiéter sur le domaine de l'hydraulique pour l'entraînement des machines de la sidérurgie.
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