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distributeur, fortement conique au milieu, pour faire retomber les matières à la circonférence. I' — Chapeau conique, en tôle, pour empêcher les matières balayées par les palettes et accumulées vers le bord de la cuve d'être jetées dehors. Il y a toujours deux des moules au remplissage et le système des transmissions de mouvement est calculé de telle manière que 10 des palettes f passent sur chacun d'eux pendant le temps qu'il reste à l'intérieur du distributeur. On est certain, dans ces conditions, que le remplissage de chaque moule est complet et que le tassement des matières s'y fait avec régularité. Mouleur et démouleur. Les moules au nombre de 10, disposés circulairement dans un plateau en fonte, mobile autour de la grosse colonne fixe sur une couronne de galets coniques, qui roulent sur l'embase de la colonne. Le plateau reçoit un mouvement de rotation intermittente à l'aide d'un roc et d'une bielle. La bielle est commandée par la manivelle venue de fonte avec la roue dentée intermédiaire. Un tige mobile pour guider et maintenir la bielle. Les pistons compresseurs formant le fond des moules; le plateau les entraîne avec lui. Ils reposent sur une embase de la plaque de fondation. Le cylindre à vapeur, porté par le socle. Le piston à vapeur. Le balancier, mobile autour de son axe et commandé par la tige du piston à vapeur. La plaque d'assise, venue de fonte avec le socle et solidement fixée d'un côté à la colonne, de l'autre à la plaque de fondation par les deux colonnes. La rotation du plateau amène sur le balancier les pistons successivement. La vapeur est donnée et les matières qui remplissent le moule sont comprimées entre le piston et le plateau. Genouillère terminée en haut par une surface courbe; un contrepoids la maintient, en temps ordinaire, appuyée à droite contre le corps du balancier. Avec cet organe, la pression exercée se trouve toujours parallèle à l'axe du moule, quelle que soit la position du balancier relativement à l'horizontale. Partie de l'embase sur laquelle reposent les pistons compresseurs, en forme de plan incliné; entraînés par le
Le cylindre à vapeur, porté par le socle. Le piston à vapeur. Le balancier, mobile autour de son axe et commandé par la tige du piston à vapeur. La plaque d'assise, venue de fonte avec le socle et solidement fixée d'un côté à la colonne, de l'autre à la plaque de fondation par les deux colonnes. La rotation du plateau amène sur le balancier les pistons successivement. La vapeur est donnée et les matières qui remplissent le moule sont comprimées entre le piston et le plateau. Genouillère terminée en haut par une surface courbe; un contrepoids la maintient, en temps ordinaire, appuyée à droite contre le corps du balancier. Avec cet organe, la pression exercée se trouve toujours parallèle à l'axe du moule, quelle que soit la position du balancier relativement à l'horizontale. Partie de l'embase sur laquelle reposent les pistons compresseurs, en forme de plan incliné; entraînés par le disque, ces pistons sont forcés de s'élever sur ce plan incliné et poussent hors des moules les briquettes qui viennent d'être comprimées. Lever tournant autour de son axe; il pousse la briquette complètement sortie du moule, sur la toile sans fin qui l'amène en face des gamins chargés de l'enlever. Pour ne pas détériorer la briquette en la touchant, l'extrémité de le lever est garnie de cuir mou. L'admission de la vapeur dans le cylindre et la manœuvre du levier de démoulage se font au moment convenable à l'aide du mécanisme suivant: Excentrique circulaire, monté sur un arbre qui reçoit son mouvement de l'arbre du distributeur par deux roues d'angle; la tige de cet excentrique commande le tiroir de distribution de vapeur par l'intermédiaire du levier coudé. Excentrique triangulaire, placé en avant du précédent sur le même arbre. Cadre qu'il déplace; c'est à ce cadre qu'est relié le levier. La vapeur qui a agi sous le piston passe ensuite par les conduits de distribution au-dessus de lui et s'échappe dans l'atmosphère. Dans leurs dernières machines, les constructeurs l'utilisent en l'envoyant dans le mélangeur. La toile sans fin est mise en mouvement par l'arbre au moyen de l'arbre intermédiaire et de
Pour ne pas détériorer la briquette en la touchant, l'extrémité de le lever est garnie de cuir mou. L'admission de la vapeur dans le cylindre et la manœuvre du levier de démoulage se font au moment convenable à l'aide du mécanisme suivant: Excentrique circulaire, monté sur un arbre qui reçoit son mouvement de l'arbre du distributeur par deux roues d'angle; la tige de cet excentrique commande le tiroir de distribution de vapeur par l'intermédiaire du levier coudé. Excentrique triangulaire, placé en avant du précédent sur le même arbre. Cadre qu'il déplace; c'est à ce cadre qu'est relié le levier. La vapeur qui a agi sous le piston passe ensuite par les conduits de distribution au-dessus de lui et s'échappe dans l'atmosphère. Dans leurs dernières machines, les constructeurs l'utilisent en l'envoyant dans le mélangeur. La toile sans fin est mise en mouvement par l'arbre au moyen de l'arbre intermédiaire et de deux paires de roues d'angle. Rouleau pour empêcher les briquettes de mal se présenter à la toile sans fin lorsqu'elles quittent le plateau des moules. Dans les circonstances normales de marche l'arbre de commande fait 40 tours par minute; les palettes du mélangeur en font alors 10 et le plateau des moules 2; le nombre de briquettes fabriquées est alors de 20, et comme elles pèsent ordinairement 10 kil. chacune, la production en 12 heures de travail est de 144 tonnes. Mais on peut, sans compromettre en rien la machine et la qualité des produits, augmenter la vitesse de marche de moitié et arriver à une production de 216 tonnes en 12 heures. Ces 216 tonnes correspondent environ à 200 tonnes de menu. Les briquettes ont 0,30 de long, 0,24 de large et environ 0,11 d'épaisseur; elles pèsent de 9,5 à 10 kil., par conséquent leur densité varie de 1,20 à 1,26. La marine impériale fixe, on le sait, aux fournisseurs d'agglomérés, un minimum de densité de 1,19. Cette densité de 1,20 à 1,26 est obtenue dans la machine Mazeline et Couillard avec une pression de 6 atmosphères ½ à 7 atmosphères pour la vapeur qui agit sous le piston
des moules 2; le nombre de briquettes fabriquées est alors de 20, et comme elles pèsent ordinairement 10 kil. chacune, la production en 12 heures de travail est de 144 tonnes. Mais on peut, sans compromettre en rien la machine et la qualité des produits, augmenter la vitesse de marche de moitié et arriver à une production de 216 tonnes en 12 heures. Ces 216 tonnes correspondent environ à 200 tonnes de menu. Les briquettes ont 0,30 de long, 0,24 de large et environ 0,11 d'épaisseur; elles pèsent de 9,5 à 10 kil., par conséquent leur densité varie de 1,20 à 1,26. La marine impériale fixe, on le sait, aux fournisseurs d'agglomérés, un minimum de densité de 1,19. Cette densité de 1,20 à 1,26 est obtenue dans la machine Mazeline et Couillard avec une pression de 6 atmosphères ½ à 7 atmosphères pour la vapeur qui agit sous le piston commandant le balancier; la pression par centimètre carré sur la briquette est alors de 90 à 100 kil. A. M. NOTE SUR L'APPLICATION DE LA PRESSE HYDRAULIQUE AU TRAVAIL DE LA GROSSE FORGE, D'APRÈS UNE SÉRIE D'ARTICLES PUBLIÉS DANS LE PRACTICAL MECHANIC'S JOURNAL, Par M. A. MEURGEY, ingénieur des mines, professeur à l'École des mines de Saint-Étienne. Le Practical mechanics journal a publié récemment plusieurs articles intéressants sur le forgeage du fer et fait connaître, dans tous ses détails une presse hydraulique à forger, inventée pour remplacer le marteau-pilon par M. J. Haswell, directeur des ateliers de construction de locomotives de la Société impériale des chemins de fer autrichiens, à Vienne. Comme ces articles renferment l'exposé de vues nouvelles et ingénieuses, que la nouvelle machine à forger a donné de bons résultats, et que l'application de la presse hydraulique au travail de la grosse forge paraît devoir être assez féconde, nous avons jugé utile d'en présenter un compte-rendu aux lecteurs du Bulletin. Pour plus de facilité, nous n'avons point voulu nous astreindre à une traduction littérale : la forme a donc été plus ou moins changée, de nombreuses additions ont été faites; mais les idées essentielles sont restées absolument intactes
professeur à l'École des mines de Saint-Étienne. Le Practical mechanics journal a publié récemment plusieurs articles intéressants sur le forgeage du fer et fait connaître, dans tous ses détails une presse hydraulique à forger, inventée pour remplacer le marteau-pilon par M. J. Haswell, directeur des ateliers de construction de locomotives de la Société impériale des chemins de fer autrichiens, à Vienne. Comme ces articles renferment l'exposé de vues nouvelles et ingénieuses, que la nouvelle machine à forger a donné de bons résultats, et que l'application de la presse hydraulique au travail de la grosse forge paraît devoir être assez féconde, nous avons jugé utile d'en présenter un compte-rendu aux lecteurs du Bulletin. Pour plus de facilité, nous n'avons point voulu nous astreindre à une traduction littérale : la forme a donc été plus ou moins changée, de nombreuses additions ont été faites; mais les idées essentielles sont restées absolument intactes et nous entendons en laisser la responsabilité à qui de droit. Ceci ne concerne guère que les paragraphes 1 et II de ce travail; à peu près tout le reste nous est personnel. Sur les inconvénients présentés par le marteau-pilon. Le marteau-pilon a produit, on le sait, une véritable révolution dans le travail de la grosse forge. Sans lui, la construction du matériel des chemins de fer, spécialement des locomotives, et surtout des pièces essentielles de machines à vapeur de grande puissance, aurait été presque impossible économiquement. Il a donc contribué pour une très large part au développement rapide de l'emploi de la vapeur, tant sur mer que sur terre; aussi, même sans tenir compte des services tout exceptionnels qu'il rend dans la fabrication du fer, comme appareil de cinglage, doit-on en regarder l'invention comme une des plus remarquables et des plus importantes qui aient été faites en métallurgie dans ce siècle. Etabli d'abord avec de faibles dimensions, il dut bientôt en recevoir de plus considérables pour satisfaire aux exigences nouvelles que sa réussite autorisait, et d'augmentation en augmentation on est vite arrivé à lui en donner de véritablement colossales. Et pourtant il paraît devoir rester au-dessous de la tâche
dans le travail de la grosse forge. Sans lui, la construction du matériel des chemins de fer, spécialement des locomotives, et surtout des pièces essentielles de machines à vapeur de grande puissance, aurait été presque impossible économiquement. Il a donc contribué pour une très large part au développement rapide de l'emploi de la vapeur, tant sur mer que sur terre; aussi, même sans tenir compte des services tout exceptionnels qu'il rend dans la fabrication du fer, comme appareil de cinglage, doit-on en regarder l'invention comme une des plus remarquables et des plus importantes qui aient été faites en métallurgie dans ce siècle. Etabli d'abord avec de faibles dimensions, il dut bientôt en recevoir de plus considérables pour satisfaire aux exigences nouvelles que sa réussite autorisait, et d'augmentation en augmentation on est vite arrivé à lui en donner de véritablement colossales. Et pourtant il paraît devoir rester au-dessous de la tâche qu'on espérait lui voir remplir, tant se sont accrus et s'accroissent tous les jours avec rapidité les besoins auxquels il a d'abord si largement suffi. Malgré ce développement extraordinaire de son emploi, développement justifié par d'incontestables avantages, surtout sous le rapport de la simplicité et de la solidité, il ne faut point croire que le marteau-pilon soit affranchi de tout inconvénient; il en présente d'assez graves, et cela d'autant plus, que les pièces qu'il est chargé d'élaborer ont de plus fortes dimensions. Les grosses pièces de fer forgé s'obtiennent par le soudage de nombreux éléments. Comme l'action du marteau-pilon est essentiellement limitée en étendue, ce soudage ne peut se faire que par places, par conséquent successivement; aussi les fours de réchauffage sont-ils disposés en vue de ne réchauffer que la partie de la pièce que l'on veut travailler. Dès qu'elle paraît avoir atteint la température voulue, on la porte sous le pilon et on cherche à en opérer le soudage. On sait à quelles conditions il peut être obtenu : l'oxyde qui recouvre les surfaces qui ont à se réunir doit être scorifié et la scorie formée doit présenter une fluidité telle que l'expulsion en soit facile ; il faut
faut point croire que le marteau-pilon soit affranchi de tout inconvénient; il en présente d'assez graves, et cela d'autant plus, que les pièces qu'il est chargé d'élaborer ont de plus fortes dimensions. Les grosses pièces de fer forgé s'obtiennent par le soudage de nombreux éléments. Comme l'action du marteau-pilon est essentiellement limitée en étendue, ce soudage ne peut se faire que par places, par conséquent successivement; aussi les fours de réchauffage sont-ils disposés en vue de ne réchauffer que la partie de la pièce que l'on veut travailler. Dès qu'elle paraît avoir atteint la température voulue, on la porte sous le pilon et on cherche à en opérer le soudage. On sait à quelles conditions il peut être obtenu : l'oxyde qui recouvre les surfaces qui ont à se réunir doit être scorifié et la scorie formée doit présenter une fluidité telle que l'expulsion en soit facile ; il faut ensuite que la température soit bien celle qui convient le mieux pour le soudage du métal à lui-même. Aises à remplir pour une petite pièce, ces conditions premières sont bien loin de l'être pour une grosse : même lorsque le métal résiste bien au réchauffage, il est fort difficile de faire pénétrer la chaleur au cœur de la masse, d'amener cette masse tout entière à la température voulue, et il en résulte forcément de nombreux défauts de soudage à l'intérieur, quel que soit le mode de travail mécanique employé ultérieurement. Pour donner une idée de la puissance de cet appareil, il nous suffira de dire qu'on y a travaillé des blocs d'acier fondu de plus de 20 tonnes, qu'un bloc cylindrique de 15 tonnes, après avoir été martelé sur une partie de sa longueur, y a été rompu net par le milieu : les deux morceaux figuraient à l'Exposition de 1862, à Londres. Ce mode de travail doit maintenant être tel que la scorie soit entièrement expulsée et que les surfaces des éléments soient suffisamment pressées les unes sur les autres pour se réunir en tous leurs points, d'une manière complète. Voyons si le marteau-pilon permet de le réaliser. D'abord
faire pénétrer la chaleur au cœur de la masse, d'amener cette masse tout entière à la température voulue, et il en résulte forcément de nombreux défauts de soudage à l'intérieur, quel que soit le mode de travail mécanique employé ultérieurement. Pour donner une idée de la puissance de cet appareil, il nous suffira de dire qu'on y a travaillé des blocs d'acier fondu de plus de 20 tonnes, qu'un bloc cylindrique de 15 tonnes, après avoir été martelé sur une partie de sa longueur, y a été rompu net par le milieu : les deux morceaux figuraient à l'Exposition de 1862, à Londres. Ce mode de travail doit maintenant être tel que la scorie soit entièrement expulsée et que les surfaces des éléments soient suffisamment pressées les unes sur les autres pour se réunir en tous leurs points, d'une manière complète. Voyons si le marteau-pilon permet de le réaliser. D'abord il n'agit pas d'une manière uniforme sur la masse à travailler; les parties extérieures, directement choquées, absorbent son action au détriment, plus ou moins complet, mais certainement très notable, des parties intérieures; en un mot, les pressions que ses chocs font naître se répartissent inégalement, elles sont de beaucoup plus intenses à la surface qu'au centre. Si donc elles sont juste suffisantes près de la surface pour opérer l'expulsion de la scorie et le soudage des éléments, elles ne le seront pas au centre; ou bien si elles sont suffisantes au centre, elles seront tout-à-fait exagérées à la surface. Or, cette exagération n'est rien moins qu'utile; bien plus elle est nuisible, car elle conduit à des déformations qu'il faudra réparer et peut même donner lieu à des dessoudages. En outre, dans cette région plus ou moins restreinte, où le pilon agit avec énergie, il n'opère pas nécessairement l'expulsion complète de la scorie et par suite la réunion des éléments; car, à cause de la concentration de son effet à la surface, il peut bien produire brusquement et pour toujours l'obstruction près de leur orifice des canaux offerts à l'écoulement de cette scorie et en emprisonner ainsi quelques masses sur lesquelles
intenses à la surface qu'au centre. Si donc elles sont juste suffisantes près de la surface pour opérer l'expulsion de la scorie et le soudage des éléments, elles ne le seront pas au centre; ou bien si elles sont suffisantes au centre, elles seront tout-à-fait exagérées à la surface. Or, cette exagération n'est rien moins qu'utile; bien plus elle est nuisible, car elle conduit à des déformations qu'il faudra réparer et peut même donner lieu à des dessoudages. En outre, dans cette région plus ou moins restreinte, où le pilon agit avec énergie, il n'opère pas nécessairement l'expulsion complète de la scorie et par suite la réunion des éléments; car, à cause de la concentration de son effet à la surface, il peut bien produire brusquement et pour toujours l'obstruction près de leur orifice des canaux offerts à l'écoulement de cette scorie et en emprisonner ainsi quelques masses sur lesquelles il sera désormais sans action efficace. On doit, par conséquent, attribuer au marteau-pilon une grande partie des défauts de soudure ou autres que présentent les grosses pièces de fer forgié. Son mode de travail comme appareil soudeur de grosse forge est donc loin de se trouver tout-à-fait satisfaisant. Après le soudage vient le forgeage proprement dit, c'est-à-dire le modelage par déformations successives jusqu'à la forme et aux dimensions exigées. Pour pouvoir l'opérer, il faut porter préalablement le fer à une température telle qu'il possède le maximum de plasticité dont il est susceptible sans altération dans sa nature. Bien que d'ordinaire cette température ne soit pas très-élevée, il n'est guère facile, comme pour le soudage, de l'obtenir avec une uniformité suffisante dans toute la partie que l'on se propose de travailler; de plus, dans son voisinage, la température décroît forcément, et cela très-rapidement; il en résulte que la région qui va être, directement ou indirectement, soumise aux déformations, ne se trouve pas généralement en entier dans les meilleures conditions pour les subir. Or le marteau-pilon effectue ces déformations d'une manière très-brusque, presque instantanée, d'autant plus que sa puissance est plus considérable. Ce mode d'action est évidemment défectueux en lui-même ; il
soudage vient le forgeage proprement dit, c'est-à-dire le modelage par déformations successives jusqu'à la forme et aux dimensions exigées. Pour pouvoir l'opérer, il faut porter préalablement le fer à une température telle qu'il possède le maximum de plasticité dont il est susceptible sans altération dans sa nature. Bien que d'ordinaire cette température ne soit pas très-élevée, il n'est guère facile, comme pour le soudage, de l'obtenir avec une uniformité suffisante dans toute la partie que l'on se propose de travailler; de plus, dans son voisinage, la température décroît forcément, et cela très-rapidement; il en résulte que la région qui va être, directement ou indirectement, soumise aux déformations, ne se trouve pas généralement en entier dans les meilleures conditions pour les subir. Or le marteau-pilon effectue ces déformations d'une manière très-brusque, presque instantanée, d'autant plus que sa puissance est plus considérable. Ce mode d'action est évidemment défectueux en lui-même ; il l'est encore davantage dans les circonstances que nous venons d'indiquer, car si la malléabilité décroît beaucoup avec la température, comme cela a lieu pour certains ferres, des dessoudages arriveront à se produire là où la réunion des éléments n'avait pas été obtenue parfaite tout d'abord ; peut-être même des brisures, à la vérité très-localisées, pourront prendre naissance dans la masse, en des points où elle présente un manque d'homogénéité ou bien quelqu'autre défaut intime. De pareilles disjonctions ne disparaissent guère par un travail ultérieur, car, en général, la température atteinte dans le forgeage est tout-à-fait insuffisante pour le soudage, et d'ailleurs ce travail ultérieur peut, à son tour en faire naître d'identiques. À côté de cet inconvénient, conséquence directe de l'excessive rapidité d'action du pilon, s'en placent d'autres qui naissent de l'inégale répartition des pressions à l'intérieur de la pièce, de leur excès notable d'intensité près de l'extérieur. Il en résulte en effet une condensation de la matière nécessairement irrégulière, surtout superficielle. Or à cette condensation correspond, dans certaines limites, un accroissement très sensible de la résistance un fer corroyé longtemps et avec précaution prend du corps et devient plus tenace. Il importe donc d'opérer le rapprochement des molécules d'une
à la vérité très-localisées, pourront prendre naissance dans la masse, en des points où elle présente un manque d'homogénéité ou bien quelqu'autre défaut intime. De pareilles disjonctions ne disparaissent guère par un travail ultérieur, car, en général, la température atteinte dans le forgeage est tout-à-fait insuffisante pour le soudage, et d'ailleurs ce travail ultérieur peut, à son tour en faire naître d'identiques. À côté de cet inconvénient, conséquence directe de l'excessive rapidité d'action du pilon, s'en placent d'autres qui naissent de l'inégale répartition des pressions à l'intérieur de la pièce, de leur excès notable d'intensité près de l'extérieur. Il en résulte en effet une condensation de la matière nécessairement irrégulière, surtout superficielle. Or à cette condensation correspond, dans certaines limites, un accroissement très sensible de la résistance un fer corroyé longtemps et avec précaution prend du corps et devient plus tenace. Il importe donc d'opérer le rapprochement des molécules d'une manière aussi uniforme que possible, au centre au même degré qu'à la surface ; et le marteau-pilon, on le voit, ne permet point de le faire, surtout pour les très-grosses pièces. Cet excès, tout-à-fait forcé, de condensation à l'extérieur n'a d'ailleurs aucune utilité, sauf peut-être dans des cas spéciaux, par exemple celui des fusées d'essieux. On peut même dire qu'il est nuisible, car il fait naître, lors du refroidissement, des tensions intérieures qui mettent toute la masse dans un état défavorable à la résistance. Il nous reste à signaler un inconvénient d'un tout autre genre. La violence des coups de pilon est en général telle que, malgré la plasticité de la partie directement frappée, la pièce est mise en vibrations dans toute son étendue; toutes choses égales d'ailleurs, ces vibrations ont une amplitude d'autant plus grande que les coups se succèdent à de plus courts intervalles et surtout que la longueur de la pièce est plus considérable par rapport à ses dimensions transversales, à cause du porte à faux forcé lors du forgeage. C'est précisément le cas des arbres de machines. En outre, pour ces pièces plus que pour d'autres, la durée du travail est longue, par conséquent le nombre