Pompe à incendie

Pompes dont on se sert dans les incendies.

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Elles se construisent de la manière suivante :

On prend deux cylindres (pyxides) de bronze, ΑΒΓΔ et ΕΖΗΘ, dont la surface intérieure est travaillée au tour, comme les pyxides des orgues hydrauliques, pour recevoir un piston; soient ΜΝ et ΚΛ les pistons correspondants. Les cylindres doivent communiquer entre eux au moyen du tube ΞΟ et être munis de soupapes Π et Ρ, semblables à celles qui ont été décrites plus haut et qui, situées dans ledit tube ΞΟ, s’ouvrent à l’extérieur des cylindres. Dans la base de ces cylindres on perce des trous circulaires Ξ et T obturés exactement par des rondelles ΥΦ et ΧΨ, à travers lesquelles on fait passer des tiges Ω soudées ou fixées de quelque autre manière aux bases du cylindre et munies d’un arrêt à leur extrémité pour empêcher les rondelles de s’en aller. — Quant aux pistons, ils seront fixés à des tiges verticales ε et ζ qu’on attachera à un balancier mobile à son centre autour d’un axe fixe δ ; les tiges ε et ζ se mouvront elles-mêmes autour des axes β et γ. — Le tube ΞΟ doit communiquer avec un autre tube vertical ηθ qui se bifurque en θ et qui est pourvu de tubes emboîtés à travers lesquels on peut chasser l’eau, comme cela a été exposé plus haut dans la description de la machine pour lancer l’eau au moyen de l’air comprimé.

Maintenant, si les cylindres ainsi disposés sont placés dans un récipient plein d’eau ρστυ et qu’on imprime au balancier, par ses extrémités α et π un mouvement d’oscillation autour de l’axe δ, les pistons en descendant chasseront l’eau en dehors par le tube ηθ et l’orifice mobile μ. En effet, quand le piston ΜΝ monte, il ouvre l’orifice T en faisant monter la rondelle ΥΦ et ferme la soupape Ρ. Quand, au contraire, il descend, il ferme le trou T et ouvre Ρ à travers lequel l’eau est obligée de s’élever. Les mêmes effets se produisent avec le piston ΚΛ. Le petit tuyau μ qui peut tourner en avant et en arrière permet de lancer l’eau à la hauteur, mais non dans la direction voulue, à moins de déplacer la machine tout entière, ce qui apporte des retards fâcheux lorsqu’on est pressé; aussi, pour que l’eau puisse être facilement lancée vers le point voulu, on fait le tube ηθ en deux parties soigneusement ajustées l’une à l’autre dans le sens de la longueur; l’une d’elles se fixe au tube qui est bifurqué en θ. Ainsi, le jet d’eau peut être lancé dans une direction quelconque grâce à la rotation du tube supérieur autour d’un axe vertical et de celle de l’orifice m autour d’un axe horizontal. Le tube supérieur, qui reçoit l’autre à frottement, doit être muni d’arrêts pour ne point être projeté par la violence de l’eau; ces arrêts seront en formé de Γ, fixés au tube supérieur et pourront glisser sur un anneau fixé au tube inférieur.

Le principe du fonctionnement d’une telle pompe comprend deux éléments principaux : un piston qui aspire ou pousse l’eau, et un ensemble de deux clapets, dont l’un, celui du bas de la figure, est fermé quand une pression s’exerce sur lui (et est ouvert en cas de dépression) et dont l’autre, celui du haut, réagit en sens contraire, il est ouvert en cas de pression et fermé en cas de dépression.

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A l’état initial, la pompe est immergée dans un plan d’eau qui, soit est alimenté régulièrement, soit est suffisamment vaste pour que son niveau soit insensible aux prélèvements de la pompe. On tire sur le piston (état 1), le clapet du bas, du fait de la dépression s’ouvre et l’eau monte dans le piston ; le clapet du haut, qui réagit en sens inverse reste fermé.

A l’état 2, on pousse sur le piston, le clapet du bas se ferme et le clapet du haut s’ouvre, faisant monter l’eau. On répète les mêmes opérations aux états 3 et 4 et le niveau monte dans le réservoir de droite.

Dans le cas de la pompe à incendie, ce réservoir est surmonté par un tuyau et un jet, ce qui permet de faire monter l’eau pour éteindre l’incendie.

Examinons le texte latin de Vitruve (Livre X, 7) [1] en suivant le schéma donné par Philippe Fleury [2] : il y a deux pompes jumelles actionnées par un même bras (K). Quand le piston de gauche monte, on est en dépression dans la pompe de gauche et en pression dans la pompe de droite et inversement. D’où la nécessité d’un pompier de chaque côté pour pomper.

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Insequitur nunc de Ctesibica machina, quae in altitudinem aquam educit, monstrare. Ea sit ex aere. Cujus in radicibus modioli fiunt gemelli paulum distantes, habentes fistulas furcillae figura similiter cohaerentes, in medium catinum concurrentes. In quo catino fiunt asses in superioribus naribus fistularum coagmentatione subtili conlocati, qui praeobturantes foramina narium non patiuntur redire quod spiritu in catinum est expressum.

Insequitur

__________nunc de Ctesibica machina, quae in altitudinem aquam educit,

_____monstrare.


Il convient maintenant de décrire la machine de Ctésibius, qui porte l’eau en hauteur.

Ea sit ex aere
Celle-ci doit être en bronze

Cujus in radicibus modioli fiunt gemelli paulum distantes
Dont, à la base doivent être des cylindres jumeaux peu distants

A (cf. figure) : modiolus, i, masculin, cylindre (dérivé de modius ,ii, masculin, boisseau, cylindre servant d’instrument de mesure)

habentes fistulas furcillae figura similiter cohaerentes,
avec des tuyaux qui, ayant une configuration en fourche, sont attachés de la même manière

B : fistula, ae, féminin, tuyau

in medium catinum concurrentes
convergent dans un réservoir intermédiaire.

C : catinus, i, masculin, creuset, réservoir

In quo catino fiunt asses
Dans ce réservoir se trouvent des clapets

D : assis, is, masculin (axis, is) axes

in superioribus naribus fistularum coagmentatione subtili conlocati,
positionnés par un assemblage soigneux à l’extrémité supérieure des tuyaux.

nares, rium, féminin pluriel, narines, origines d’un tuyau

qui praeobturantes foramina narium
qui, obturant les ouvertures des extrémités du tuyau

non patiuntur redire quod spiritu in catinum est expressum.
empêchent le retour de ce qui avait été propulsé par l’air dans le réservoir.

Comme le souligne Philippe Henry (La mécanique… p. 168), l’air, ni le vide ne jouent aucun rôle ici car il ne s’agit pas d’une pompe à dépression et, s’il y avait de l’air, il s’échapperait par le haut. Le reste du texte décrit la partie supérieure, amovible, pour un entretien plus facile des clapets du réservoir d’eau.

Les pompiers à Rome

Alain Malissard (Les romains et l’eau, 56-4) signale que le jet d’eau ininterrompu peut porter jusqu’à 20m mais que la pompe à incendie n’était qu’un élément dans le travail des pompiers (vigiles).

Leur travail était déjà de surveillance, par des rondes et des alarmes faites à coup de trompes. Les “premiers secours” disposaient de haches pour enfoncer les portes et de seaux pour faire une première tentative d’extinction. Si ce n’était pas suffisant, des renforts étaient envoyés qui jetaient sur les flammes des toiles imbibées de vinaigre pour étouffer le feu. L’étape suivante est la constitution d’une chaine pour apporter l’eau depuis la fontaine la plus proche. C’est ainsi que l’on pouvait alimenter la pompe à incendie dont le tuyau final vers le haut pouvait être orienté vers les flammes sans avoir à déplacer la pompe.

L’efficacité de la pompe est toute relative car l’incendie peut prendre rapidement de l’importance et une autre technique doit être employé : faire le vide autour du feu en détruisant rapidement tout ce qui entoure l’immeuble en feu. Alain Mallissard nous en fait un reportage saisissant.

“Dans la chaleur intense, au milieu des crépitements et des grondements du brasier tout proche, dans les cris, la panique et la fumée suffocante, plusieurs centaines de vigiles ont déjà commencé la destruction de toutes les maisons voisines. Les falcarii cassent les balcons, défoncent les parois intérieures et sapent les poutres maitresses. Les uncarii grimpent sur des échelles, installent en hauteur des crocs munis de câbles et tirent sur les façades qui s’abattent en entrainant dans leur chute les planchers et les toitures. Pour aller plus vite encore, les ballistarii approchent leurs pièces d’artillerie : servies comme au combat par une dizaine d’hommes, les ballistes lancent leurs projectiles sur les maisons qui s’effondrent par pans entiers. Sur ces entassements de bois et de pierre, les escarbilles et les brandons pleuvent, des foyers prennent naissance, et les aquarii s’efforcent aussitôt de les éteindre pendant que d’autre vigiles bloquent les voies pour arrêter les désespérés et les pillards” (p. 63).

Tacite [4] explique comment l’incendie de Rome de 64, provoqué par Néron selon certains, fut, dans en premier temps arrêté en utilisant la technique de la destruction.

Eo in tempore Nero Anti agens
Pendant ce temps, Néron allant à Antium,

non ante in urbem regressus est quam domui eius,
ne revint pas à la ville avant que sa maison

qua Palantium et Maecenatis hortos continuauerat,
par laquelle il avait joint le Palatin aux jardins de Mécène

ignis propinquaret
ne fut approchée par les flammes.

neque tamen sisti  [=sistere] potuit,
cependant on ne put faire en sorte

quin et Palatium et domus et cuncta circum haurirentur
que le Palatin, et sa maison et tout ce qui était autour soit dévoré (par les flammes)

(…)

Sexto demum die apud imas Esquilias finis incendio factus
Le sixième jour seulement, au bas des Esquilies, l’incendie fut arrêté.

prorutis per immensum aedificiis,
en abattant des édifices à l’infini

ut continuae violentiae campus et velut vacuum caelum occurreret.
pour que soit opposé à la violence continue une plaine et pour ainsi dire le vide du ciel.


[1] Louis Callebat et Philippe Fleury, Vitruve, De l’architecture, Livre X, Les Belles Lettres, 1986
[2] Philippe Fleury, La mécanique de Vitruve, Presses Universitaires de Caen, 1993, p.165.
[3] Tacite, Annales, 15, 39-40. Autres sources et interprétation

Plus proche de nous, la pompe à eau utilise le même principe :

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