Balancier hydraulique construit aux cristalleries de Baccarat, avantages que peut produire cette machine bien appliquée
Artigues, Aimé-Gabriel d' (1773-1848)
Mme Huzard, 1829



1'7Balancier liyicaxïlitjueDarsmêjeù Oraoê'pqr 'Tfaartf. neveu..
Balamciem hydrauliqueCONSTRTJIO ?
AUX CRISTALLERIES DE BACCARAT,
Avantages
(SUte pntt praîmitc xrctte Jîlacl) ittt, bien appliqua ;
PAR M. D’ARTTGUES.

A PARIS,
CHEZ MADAME HUZARD (KÉE VALLAT LA CHAPELLE) ,
Libraire, rue de l’Eperon-Saint-André,.n°. 7.
1829..

MemoiresunLe balancier hydrauliqueQUE J’AI CONSTRUIT AUX CRISTALLERIES QUE J’AVAIS A BACCARAT
(MEUKTHE) ,HTSUR LES AVANTAGES<}UF. PEUT PRODUIRE CETTE MACI11NK , BIEN APPLIQUEE.■ V.
EH 1817, j’ai présenté à l’Académie des
sciences un mémoire sur un balancier hydraulique
que je voulais faire, et où était la planche
ci-jointe à ce mémoire. Elle avait nommé une
commission pour juger cette machine, composée
de MM, de Proay, Biot, et Gérard rapporteur,
qui a fait le rapport ci-après.

La même année, j’ai construit ce balancier
avec deux coffres ayant une superficie d’un
mètre, et i5 pouces de hauteur pour l’eau ;
(4) 
mais leurs trois côtés étaient plus hautsde

4 pouces. La hauteur de la chute d’eau était de

5 pieds 9 pouces. Je n’avais de chute véritahle
que 4 pieds, parce qu’il a fallu ôter 14 pouces
pour l’entrée de l’eau, et 7 pouces pour sa sortie,
comme on le voit dans la planche ci-joiute.
Ainsi, je n’avais, que la force motrice de 9 pieds
trois quarts cubes, tombant de 4 pieds.

J’ai fait un barrage plus bas que la sortie de
l’eau pour mesurer la quantité qui s’en écoulerait
dessous cette machine, et celle qui s’élèverait
par deux pompes, placées l’une et l’autre
des deux côtés du balancier, et qui s’écoulerait
dans un bassin fait exprès. J’ai trouvé que cette
machine ne perdait de la forcé motrice de l’eau
descendante que 22 à 25 pour 100.

Si je n’avais pas vendu ma fabrique à la fm
de 1825, j’aurais (ait un autre balancier qui aurait
eu une toise de superficie, sur i5 pouces
de hauteur pour l’eau, dans ses deux coffres de
bois, outre le plus de la hauteur sur leurs trois
côtés. J’aurais placé cette machine sur une
chute d’eau de 11 pieds 4 pouces , dont il aurait
fallu ôter 16 pouces pour l’entrée de l’eau
et 10 pouces pour la sortie. Il ne serait reste
que 9 pieds 2 pouces de chute véritable pour
45 pieds cubes d’eau ; ce qui aurait donné une
force plus grande de 10 et un quart, en com-
s. (, ;5:> ,.■ ;■
paraison du premier balancier, qui n’en avait

qu’un.

Par suite de la dimension .nouvelle de cette
machine, j’aurais beaucoup diminué 5 la résistance
des frottemens, et par conséquent une
partie des 22 à i3 centièmes que j’avais > dans
mon premier balancier, de moins en force :

1". Parce que le balancier n’aurait pesé que
quatre fois plus , et que le frottement des coffres,
en descendant, aurait beaucoup diminué
dans les 5 pieds et 2 pouces plus bas, en raison
delà vitesse plus grande de la chute sur un
plan perpendiculaire, incliné seulement de
5 lignes par pied, et glissant sur six poulies en
cuivre, roulantes sur trois rainures en fer, incrustées
dans la charpente, qui serait soutenue
de l’autre côté par une maçonnerie ;

2°. Parce que les deux pompes n’auraient eu
qu’un diamètre double et une hauteur proportionnée.


Ces deux espèces de frottemens, ainsi que
celui de l’eau montante , n’auraient pas été, à
heaucoup près, dix fois plus grands que dans
mon premier balancier.

Ensuite, je perdais, dans mon premier balancier,
sur la chute de l’eau 2,1 pouces sur 69 ,
ou 3o3 millièmes ; et sur le second, j’aurais
perdu 26 pouces sur, i36 , ou 199 millièmes ;

, (6) ,,

différence 104 millièmes (ou plus d’un tiers) 
de plus dans mon premier balancier.

D’après cela, je ne douté pas que Ton^diminuerait
dtautant plus lès122 à 20 centièmes de
perte que j’éprouvais, que l’on ferait mon balancier
sur ané plus grande dimension et sur
une Chute d’eau plus haute. - Mais, n’eût-ou
perdu' que 22 à 23 centièmes, ce serait encore
un moyen d’employer plus utilement la force
de Féaù tombante que par presque toutes les
machines hydrauliques connues, et surtout avec
moins de dépenses et d’entretien que pour les
autres.

On dira peut-être que ce balancier ne donne
qu’un mouvement d’oscillation ; mais c’est celui
de toutes les machines à vapeur que l’on emploie
à toutes les espèces d’usines. Même avec
les roues hydrauliques, il feut faire un engrenage
pour donner une rotation horizontale,
commeidans les moulins à farine, etc., etc. Ensuite
il y a beaucoup d’usines auxquelles il ne
faut qu’un mouvement dé va-èt-vient, comme
dans les scieries, lés bbcafds, le polissage des
glaces, du marbre, les pompes, les soufflets.
Dans tous ces cas, l’arbre qui porte l’es bras
dé mon balancier peut élever ou traîner
tout ce qui doit redescendre ou se retirer
par son propre poids, ou. par. un contre-

(7) 
poids, et cela sans aucun engrenage ni, frottement.


J’ai cru qu’en publiant les résultats réels de
mon premier balancier, et le perfectionnement
qu’il pourrait recevoir en le faisant plus en
grand et sur une chute d’eau plus haute, je
rendrais service à tous ceux qui, voulant faire
de nouvelles usines .mues par l’eau, pu à ceux
qui, désirant augïnenter la force qu’ils en obtiennent,
viendraient à en prendre connaissance.
C’est ce qui m’a décidé à rendre publique cette
machine , plus qu’elle ne l’a été jusqu’à présent,
ainsi que les résultats que j’en ai obtenus.


LE BALANCIER AVEC DES CAISSES OU
COFFRES.

Les deux figures de cette planche représentent
le plan et là coupe de la machine dont
il s’agit.
a a, le coffre arrivé enhaut4m planineliné,
et recevant l’eau du i ;éservoir h, avec lequel il
est mis en communication par l’ouverture, de
la pale c.
a a !, l’autre coffre arrivé au bas du phan incliné
, et laissant échapper l’eau par l’ouverture
inférieure e' ;

(8) 
b, Le réservoir d’eau.
c, la pale levée par le bras du balancier arrivé
en haut.
c’, la pale fermée.
d, le plan incliné, sur lequel glisse la caisse.
Il s’éloigne assez peu de la verticale pour ne pas
rendre le frottement trop dur. Par son fond,
la caisse touche à frottement libre, mais par
ses côtés elle glisse avec dés liteaux en cuivre
dans deux rainures en fer ; et, pour ne pouvoir
pas sortir de ces rainures, elle est enfermée
dans un bâtis en charpente, où elle peut se mouvoir
sans frottement.
e e', ouvertures au bas des plans inclinés,
par où l’eau s’échappe spontanément quand la
caisse est descendue jusque-là.

Une commission, composée de MM. de Prony,
Biot, et Girard, rapporteur, a fait à l’Académie
royale dès Sciences, dans sa séance du 26 mai
1817 , un rapport sur le balancier hydraulique
présenté par M. d’Artigues.

Après avoir rappelé le principe sur lequel
cette machine.repose, et le mécanisme qui la
met en action, le. rapporteur déclare que, pour
pouvoir déterminer quel avantage elle présente

dans certaines cirçOnstàhces, relativement, à
toute autre ,iî faudrait avoir ; fait, sur une'sernblable
machine exécutée eh grand, dés ;expériences
au moyen desquelles. ;,on eût pu comparer
son maximum d’effet à celui d-uné roue
hydraulique ; par exemple,' qui dépenserait,
sous la même charge, un égal volume d’eau.
Les commissaires se bornent, en conséquence,
à faire remarquer, avec M. d’A.rtigue5,:qùe son
balancier est essentiellement propre à produire
immédiatement le môuvernént rectiligue de vaet-vient,
et que, par conséquent, on peut économiser,
par son moyen ,1a quantité de force
que l’on est obligé de dépenser pour transformer
le mouvement circulaire en mouvement rectiligne
,■ lorsqu’on" emploie désroues hydrauliques
à la production de ce dernier.

Il nous reste, ajoute le rapporteur, à foire
connaître en quoi cette machine, telle qu’elle a
été imaginée par M. d’Artigues, diffère de toutes
celles qui ont la même théorie, et dont la construction
semble le plus s’en approcher.

L’idée de faire mouvoir des leviers parle poids
de l’eau est, sans doute, une idée très ancienne,
comme le prouve l’espèce de roues hydrauliques
conriuès sous le îiom de voues àaugets, dont
ou attribue ,l’invention aux Perses ; mais ces

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roues marchent toujours dans le même sens, et
diffèrent trop, dans leurs effet ? immédiats, du
balancier hydraulique, pour lui être çonr->
parées.

La première machine analogue que nous
ayons retrouvée est décrite. ;dans le premier volume
de'-la collection de celles qui ont été approuvées
par l’Académie des Sciences ; elle lui
fut présentée, vers Farinée 1680 , par M. Joly,
de Dijon. Elle consiste en un levier horizontal,
soutenu, sur un axe de rotation entre ces deux
extrémités. A l’uneid’elles, et en dessus du levier
, est fixée une caisse, dans laquelle se rend
l’eau d’une source ; à l’autre extrémité, qui se
trouve à une, plus grande distance de l’axe de
rotation, et au dessous du levier, est placée une
autre caisse, où se rend un tuyau dérivé delà
première.

A mesure que l’eau, de la source entre dans
celles-ci, une partie s’en écoule parle tuyau
dont il vient d’être fait mention , et viient remplir
la caisse fixée à l’autre bout de la bascule.
Lorsque cette dernière caisse a reçu un volume
d’eau suffisant, elle entraîne le levier, qui, dans
son mouvement angulaire, élève l’espèce d’auge
qui a reçu l’eau de la source, jaiisqu’à la hauteur
d’un réservoir dans lequel elle se verse- Pen-
( II ) '
daiit ce temps-là, la caisse inférieure se vide
dans un canal inférieur, et labascule, entraînée
par un contre-poids , reprend sa position horizontale
pour recevoir de nouvelle eau, dont
le poids et l’écoulement produisent une seconde
oscillation, semblable à celle qui vient
d’être décrite.

M. Amy, avocat au parlement de Provence ,
ajouta à cette machine quelques perfectionnemens,
qui furent approuvés, en 1745, sur le
rapport de Bouguer. On peut voir le dessin de
ce nouveau système dans le septième volume de
la même collection.

La dernière machine de ce genre dont nous
ayons eu connaissance à été imaginée en Angleterre
par M. Sarjeant, de Whitchaven, auquel
la Société pour l’encouragement des arts a
accordé , en 1801, une médaille d’argent. Cette
machine est décrite dans le second volume de
la Mécanique deGrégory.

L’eau d’un ruisseau, soutenue par une digue
à une hauteur d’environ 4 pieds au dessus du
solj est conduite, par un tuyau de bois ou de
plomb, dans un baquet suspendu un peu au
dessous de ce tuyau par Une tige verticale
inflexible, qui est elle r même attachée par
un boulon à l’extrémité d’un levier horizontal,
( 13 ) 
mobile sur un axe de rotation , qui le divise eu
deux parties inégales. Le baquet se trouve suspendu
à la plus longue branche de ce levier,
dont l’autre bras se termine par un arc de cercle,
sur lequel s’enroule une chaîne qui porte
la tige d’un piston de pompe aspirante et foulante,
garni d’un contre-poids.

Si l’on suppose maintenant la bascule, chargée
du contre-poids et du baquet, dans une position
qui permette à celui-ci de recevoir une
certaine quantité d’eau de la source, on conçoit
qu’à mesure qu’il se remplira, il deviendra plus
pesant, et qu’il finira par enlever le piston et
le contre-poids suspendus de l’autre côté de
l’axe de rotation. Lorsque le baquet est descendu
à 4 ou 5 pouces au dessus du dernier
ternie de sa course, une soupape, qui ferme
une ouverture pratiquée à son fond, se soulève ;
l’eau qu’il contenait s’échappe par cette ouverture
, et s’écoule dans le ruisseau où plonge le
corps de pompe : alors le piston et le contrepoids
descendent à leur tour, et replacent le baquet
sous la source. Il se remplit et descend de
nouveau : ainsi s’opère le mouvement de va-etvient,
nécessaire à la manoeuvre de la pompe.

Le jeu de la soupape placée au fond du baquet
est très simple ; elle est tout à fait sem-
( '5 ) ■ .
blable à celle qui est placée au fond des baignoires
oi'dinaires, et reténue comme elle par
une corde qui est attachée à un point fixe en
dehors du baquet. Cette corde est plus courte
que la droite /parcourue de toute la quantité
dont la soupape doit se soulever : ainsi la corde,
en se raidissant lorsque le baquet est arrivé au
bas de sa course, lève la soupape, qui reprend
naturellement sa place, et referme l’orifice
lorsque le baquet, vide, étant entraîné par
le Contre - poids, vient se réplacer sous la
source.

On voit que cette machine est extrêmement
simple, et qu’elle offre un moyen très commode
d’employer une chute à faire, monter ,
au moyen d’une pompe ordinaire , une partie
de l’eau qu’elle fournit. Nous nous sommes un
instant arrêté à sa description, parce qu’elle est
peu connue, et qu’elle est susceptible d’une application
facile sans entraîner à de grandes dépenses.
Suivant l’inventeur de cette machine ,
il n’employa à sa construction qu’un serrurier
et qu’un charpentier de village, et elle ne lui
coûta qu’environmo francs, non compris la dépense
dé la pompe arpirahte et foulante et des
tuyaux dé plomb.

Cette pompe élevait l’eau à 61 pieds anglais
de hauteur , par un tuyau de plomb d’un pouCe

( i4) 

de diamètre et de 420 pieds de longueur développée.


Le baquet devait être rempli de 18 gallons
d’eau équivalant à 67 kilogr,. environ , pour
élever le contre-poids , qui pesait 240 livres
avoir de poids ou 108 kilogr. ; la machine produisait
trois impulsions ,par minute, et élevait
^ gallon à chaque impulsion, c’est à dire
2 kilogr. T^. .

L’effort de la puissance est par conséquent
exprimé par 67 kilogr. descendant d’une hauteur
de 4 pieds, ou par le nombre 268 ; tandis
que l’effet utile est égal à 2 kilogr. 7^, qui
montent à une hauteur de 61 pieds, ou au nombre
i32, c’est à dire que la (puissance se
trouve à ,peu près double de l’effet.

Or, ce rapport est celui qui existe-le plus
généralement entre la puissance et l’effet dans
les roues à augets ordinaires, ainsi que les
expériences de Sméathon l’ont fait connaître:
d’où il suit que l’avantage des machines mises
en mouvement par le poids de l’eau est à peu
près le même, soit que l’on produise par ce
moyen un mouvement de rotation, soit que
l’on produise un mouvement de basculé.

Mais il faut considérer que la machine de
M. Sarjeant, que: nous venons de décrire, avait
été fabriquée grossièrement, comme il l’an-

( »5 ) .
nonce lui-même, et que, par conséquent, son
produit est moins considérable qu’il ne le
serait, si la construction en eût été plus soignée.


Les trois machines que nous venons de rappeler
sont, comme on voit, analogues à celles
de M. d’Artigues, puisque Fonproduit^ à l’aidé
des unes et des autres, un mouvement de bascule
en chargeant et déchargeant alternativement,
l’un des bras du balancier. Mais celle
de M d’Artigues diffère des précédentes., en
ce que la puissance agissant alternativement
d’une manière semblable de part et d’autre
de l’axe de rotation , le système est par cela
même susceptible d’applications plus générales,
et d’une perfection d’autant plus grande que
l’ouverture des orifices pratiqués à la partie inférieure
de chaque cylindre sera réglée de
manière que l’un des pistons commence à descendre
au moment même où l’eau qui pressait
l’autre piston a fini de s’écouler. On pourra
aussi, comme M. d’Artigues paraît déjà y avoir
pensé, substituer aux . pistons, afin d’éviter
le frottement qu’ils éprouvent dans l’intérieur
des cylindres où ils se meuvent, des caisses
garnies de soupapes, ou qui pourront, par tout
autre moyen, contenir d’abord l’eau dont elles
seront chargées , et la laisser évacuer ensuite.
(lô ) '. ,.

Nous pensons que M. d’Artigues, auquel les
circonstances permettent de faire exécuter
pour ses usines , le balancier hydraulique dont
il a conçu l’idée , doit être encouragé à poursuivre
ce genre de recherches.

Nous pensons, de plus, que son balancier
hydraulique, qui est un perfectionnement de
tous ceux que l’on a construits jusqu’à présent
sur les mêmes principes , mérite l’approbation
de l’Académie.

L’Académie a approuvéHLs^anport, et en a
adopté les conclusions^^ X^A
Imprimerie de" Madame HUZARD ( née Vallat la Chapelle) ,
. . .:: rae de l’Éperon, n°. 7.