Le mouton à vapeur est une précieuse application de la force de la vapeur au battage des fers. Jusqu'à présent les marteaux et martinets sont généralement mus par l'eau, et les coups qu'ils donnent en retombant de tout leur poids sur l'enclume sont à peu près uniformes, ou au moins on ne peut pas en modérer la force à volonté. Ce nouveau marteau se compose d'un cylindre à vapeur à simple effet, avec un piston dont la tige traverse le fond du cylindre, pour être fixée ensuite au mouton. Le cylindre est monté sur une charpente en fonte qui sert de coulisse au mouton. Au moyen de cet appareil, et à la volonté du conducteur, sur deux coups qui se suivent, l'un est capable de pénétrer dans une masse de fer chaud, comme dans de l'argile, et l'autre peut être assez doux pour faire entrer à moitié seulement un clou dans le bois le plus tendre. Cette machine peut employer sa puissance à des coups longs et terribles, ou bien, se réglant elle-même, faire tomber sur l'enclume des coups modérés par centaines et par minute. Le mécanisme consiste simplement dans l'appareil qui permet l'introduction et la sortie de la vapeur. Si la vapeur, après être entrée et avoir soulevé le piston et le marteau, sort brusquement, le marteau retombe de tout son poids; si elle sort peu à peu, le marteau redescend doucement. Une discussion s'est élevée entre un Anglais, M. Nasmith, et M. Schneider, pour savoir à qui appartient la priorité de cette invention. Sans vouloir entrer dans ce débat, ni expliquer les raisons de notre conviction, nous dirons que, des explications données par ces derniers, il résulte pour nous la certitude que la priorité appartient à M. Bourdon, ingénieur mécanicien en chef du Creusot.
La troisième pièce, la machine à percer et à river les tôles, est conçue d'après le principe du marteau dont nous venons de parler. Elle réunit par compression, au lieu du procédé long et dispendieux du martelage, les tôles et fers d'angle par des rivets ordinaires, ou des rivets de fer rond, à chaud ou à froid. Le travail est simplifié, et présente plus d'uniformité et d'économie.
Puisque nous avons parlé du rôle que joue la vapeur dans les outils-machines de la haute industrie, nos lecteurs nous sauront gré de les entretenir des nouveaux appareils de sûreté contre les explosions de machines à vapeur, imaginés par M, Chaussenot aîné, et qu'il a envoyés cette année à l'exposition. On sait combien sont redoutables ces explosions, contre lesquelles la science cherche en vain à lutter depuis longtemps, qu'elle parvient quelquefois à prévenir, et pas toujours à expliquer après l'événement. Sans parler de la partie mystérieuse de la force de la vapeur, de cette partie qui trompe toutes les prévisions et produit une catastrophe là où on se croyait à l'abri de tout danger, nous dirons qu'il est cependant une série d'accidents qu'on peut éviter au moyen de bons appareils de sûreté et de soupapes convenablement établies, et nous ne saurions recommander trop vivement aux industriels ceux de M. Chaussenot. Ils se composent d'un nouveau système de soupapes excessivement sensibles, et dont la disposition est telle qu'elles se soulèvent à la moindre tension de vapeur supérieure à celle à laquelle l'appareil doit marcher, et avec la plus grande facilité; d'un flotteur d'alarme équilibré dans l'intérieur de la chaudière, et qui permet à la vapeur de soulever une soupape et de se faire jour jusqu'à un sifflet, qui prévient le chauffeur, et enfin d'un flotteur indicateur, au moyen duquel le chauffeur peut lire à chaque instant, sur un tableau placé en dehors de la chaudière, à quel niveau se trouve l'eau, et en régler l'introduction; et l'on sait que beaucoup d'explosions ont eu pour cause l'abaissement de l'eau qui laisse rougir les parois de la chaudière, et la production instantanée d'une grande masse de vapeur, quand l'eau arrive sur ces parois rougies. Nous sommes persuadé que l'emploi simultané de ces trois appareils doit prévenir la plupart des explosions.
Nous ne quittons qu'à regret ces magnifiques produits de la haute industrie française; nous voudrions qu'il nous soit permis de faire voir une à une à nos lecteurs chacune de ces machines; et ceux qui comme nous ont parcouru l'exposition comprendront nos regrets; car tout, dans ces salles, concourt à l'instruction des masses; et, tel qui entre ignorant à l'exposition, s'il parcourt les galeries avec un bon cicérone, en sortira instruit; car, à côté de l'instrument, il aura eu l'explication; à côté de la machine, son histoire et son usage; à côté de l'industriel, l'aperçu de la situation commerciale de son pays. Mais nous avons encore à vous entretenir de machines non moins intéressantes, et dont nous vous offrons quelques dessins. Passons donc aux petits appareils.
Pompes.--Cette année, comme aux expositions précédentes, il y a un grand nombre de pompes, dont les inventeurs ont tous la prétention d'avoir illuminé le système le plus simple, celui qui se dérange le moins, et qui, avec une force donnée, produit le plus d'effets utiles. On conçoit en effet, que les esprits ingénieux travaillent dans cette direction, si l'on songe que la pompe est l'engin le plus indispensable à toute espèce d'industrie; qu'elle est le principe de l'alimentation de toutes les usines; qu'elle sert pour les travaux agricoles, pour les incendies, dans un grand nombre de travaux où les épuisements sont indispensables, dans les vaisseaux où le travail des pompes absorbe une grande partie du temps de l'équipage, et que son usage est aussi fréquent que celui de l'eau qu'elle doit chercher, épuiser, retenir et emmagasiner.
Parmi les différents systèmes exposés, nous avons surtout remarqué les pompes de M. Letestu. Il y a dans ce système un progrès évident sur toutes les inventions précédentes. Ce progrès consiste uniquement dans l'adoption d'une soupape et d'un piston entièrement nouveaux. Une grande difficulté qui a constamment nui à l'usage avantageux des pistons des pompes, c'est la matière dont est faite ce piston. Il est ordinairement en métal, fermant hermétiquement le corps de pompe, condition indispensable pour que le vide se fasse exactement, que l'eau s'élève et ne redescende pas; mais on conçoit que si cette fermeture hermétique est indispensable lorsque le piston remonte avec l'eau qui s'est introduite à sa partie supérieure au moyeu de l'ouverture du clapet, il n'en est pas de même lorsqu'il redescend, et que l'eau, forçant le clapet à se soulever, passe de la partie inférieure à la partie supérieure. A ce moment il y aurait avantage à ce que le piston disparût, pour laisser affluer la plus grande quantité d'eau possible. De plus, si l'eau contient du gravier ou des corps étrangers quelle entraîne avec elle dans son mouvement ascensionnel, ces corps, en s'insérant entre les lèvres du clapet, l'empêchent de se refermer, et des lors l'eau, quand le piston remonte, repasse à travers le clapet, et le jeu de la pompe est arrêté ou son effet devient nul.
M. Letestu a supprimé tous ces inconvénients: sa soupape et son piston, dont nous donnons les dessins à nos lecteurs, sont de la plus grande simplicité. Le piston (fig. 2) se compose d'un cône en cuivre, percé d'une multitude de trous pour donner passage à l'eau. Ce cône métallique est recouvert d'un cône en cuir (fig. 4) d'un millimètre d'épaisseur, préparé à la chaux et formant soupape. Une tige en fer traverse le cône ou entonnoir, et est rivée en dessous, de manière à joindre d'une manière fixe et invariable les deux cônes. Le cône en cuivre ne touche pas le cylindre du corps de pompe, et le cône en cuir le dépasse un peu, de manière à s'appliquer contre ce corps de pompe dans la manœuvre. Le jeu de ce piston est simple et facile à comprendre: quand on baisse le piston, l'eau passe par les trous de l'entonnoir et par le vide annulaire que forme l'interstice entre les cônes et le corps de pompe; dans le mouvement ascensionnel, au contraire, le cuir s'applique hermétiquement contre le cuivre, et ses bords, qui le dépassent un peu, forment bourrelet contre le corps de pompe: en sorte qu'au-dessous du piston le vide est parlait, et l'eau qu'un autre coup de piston ira puiser soulève le clapet (fig. 3) et remplit l'intervalle qu'il vient de quitter. On comprend que dans ce système, les graviers et les corps étrangers ne peuvent plus déranger le jeu de la pompe, puisque si ce gravier entre par les trous de l'entonnoir, le cuir, qui jouit d'une grande souplesse, l'enveloppe de toutes parts, et, s'il entre par le vide annulaire, son poids le fait retomber au fond du cône de cuir, d'où il ne peut plus s'élever. Le bourrelet de cuir donnant toujours une fermeture hermétique, permet d'appliquer ce système aux corps de pompe les plus imparfaits en bois, ou les plus grossièrement alésés en métal. M. Letestu a appliqué son système à toutes les espèces de pompes. Nous donnons à nos lecteurs le dessin d'une pompe aspirante et foulante (fig. 1) et celui d'une pompe d'épuisement (fig. 5). Enfin nous dirons spécialement pour ceux qui savent le prix d'une pompe à incendie et qui regrettent que chaque commune ne puisse pas s'en procurer, que l'inventeur a simplifié considérablement ses appareils de manière à ce que le bourrelier et le maréchal ferrant du plus misérable hameau peuvent les réparer dans toutes les circonstances. Ajoutons qu'il a fait acte de bon citoyen en en réduisant le prix et en offrant aux communes pauvres de ne les payer que par annuités, selon leurs ressources et à leur gré. Les pompes de M. Letestu ont été expérimentées en grand par la marine, et ont donné les résultats les plus satisfaisants comme simplicité de mécanisme, durée et économie.
Instruments de pesage.--Parmi les objets d'une utilité générale et pratique, qui ont pris rang dans les salles de l'exposition, nous pouvons citer les balances de toute espèce, et principalement celles qui sont dites à MM. Rollé et Schwilgué, de Strasbourg, qui ont exposé des balances de comptoir très-sensibles, et l'on sait à combien de fraudes les consommateurs sont exposés tant par l'imperfection des balances que par la mauvaise foi des marchands; à MM. Sagnier et compagnie, de Montpellier, et à MM. George, ingénieurs-mécaniciens. Les balances-bascules exposées par MM. Sagnier sont des romaines, qu'ils ont perfectionnées au point d'en faire des instruments de précision: romaine oscillante à plateau, romaine-bascule portative et romaine oscillante de précision. On connaît le principe d'après lequel est construire la romaine. Ce principe est celui du levier du premier genre, c'est-à-dire pour lequel le point d'appui est situé entre la puissance et la résistance. Si le point d'appui est exactement au milieu du levier, on a la balance ordinaire; mais si le point d'appui est placé de manière à ce que les deux bras de levier soient inégaux, les poids qui se feront équilibre aux deux extrémités du levier seront dans le rapport inverse des longueurs des bras; ainsi, un poids d'un kilogramme, placé à l'extrémité d'un bras de levier de 10 centimètres de long, fera équilibre à un poids de 10 kilogrammes placé à l'extrémité du bras de levier qui n'aurait qu'un centimètre de longueur. On voit donc que, pour la romaine, il suffit d'avoir un poids unique, qu'on fait voyager sur le grand bras du levier divisé et gradué convenablement pour obtenir instantanément, par une seule opération et sans poids additionnel, le poids d'un objet quelconque placé à l'extrémité de l'autre bras. Dans les romaines-bascules en usage jusqu'à présent, le grand bras du levier a une longueur constante; à son extrémité est un plateau fixe, qui reçoit les poids; mais ce système est incommode, d'abord parce qu'il faut avoir une série de poids à sa disposition, et qu'une erreur de quelques grammes, facile à commettre, prend de suite une proportion assez forte quand elle a lieu à l'extrémité d'un bras de levier un peu long. MM. Sagnier ont évité cet inconvénient en appliquant à ces romaines-bascules comme aux romaines ordinaires, un poids curseur; seulement leur portée ou calibre se trouve limitée par la longueur du bras de levier.
MM. George ont introduit dans les instruments de pesage une innovation que nous regardons comme une des plus fécondes en résultats heureux. Nous voulons parler de leurs balances-bascules et de leur» grues-balances-bascules. Dans les premières, le parallélogramme, qui donne le parallélisme au mouvement du plateau, est placé verticalement entre deux montants fixes; et le plateau, solidement relié d'équerre aux tiges verticales, et forcé de prendre un mouvement toujours parallèle, peut ainsi porter la charge sur un point quelconque sans qu'il en résulte aucune inexactitude.
Quant à la grue-balance, c'est une combinaison fort ingénieuse de ces deux machines qui n'en forment plus qu'une seule. Nous donnons à nos lecteurs le dessin de cette nouvelle machine. Tout le monde a vu, sur les quais ou dans les usines, des grues, ces énormes engins au moyen desquels quelques hommes agissant sur une roue d'engrenage soulèvent les fardeaux les plus pesants, et en imprimant ensuite, suit un mouvement de rotation, soit un mouvement de translation, les transportent ou les déposent avec la plus grande facilité. C'est cet engin qui, par un mécanisme très-simple, devient lui-même une balance. La difficulté à vaincre était de mettre en oscillation la grue avec tout son mécanisme, de manière à en faire un plateau de bascule. C'est à quoi les inventeurs sont parvenus, en conservant à la grue toute sa puissance et à la balance toute sa sensibilité. On élève le fardeau à la manière ordinaire, et on le pèse dans son état de suspension sans embarras et sans autre perte de temps que celui nécessaire pour reconnaître le poids de l'objet suspendu. Cette machine peut rendre de grands service à l'industrie des transports, et notamment aux chemins de fer, où des voitures entières, des fourgons, des diligences sont enlevés par des grues et placés sur les cadres qui les emportent en convois.