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Voir aussi, le english website de l'auteur       http://www.oocities.org/neander97/features/watermills.html


Neander97 / Description historique:

Selon toute vraisemblance, les premiers outils qui ont été utilisés par l'homme pour le concassage ou de broyage des graines ou de céréales, de noix et d'autres aliments, était une pierre plus ou moins plane sur laquelle le matériel a été écrasée par fracassé avec une pierre ou une branche d'arbre.  En fait, des chimpanzés "sauvages" ont été observés qui ont commencés à ouvrir des noix en coque dure, seulement avec des pierres plates et des branches.  La première amélioration substantielle dans la méthode de concassage des pierres et des branches était le mortier et le pilon.  Déjà dossiers archéologiques montrent, que avant même de plus de 30.000 ans avant JC des hommes des cavernes artistiques ont commencé à broyer et mélanger les pigments, dont ils avaient besoin pour leurs grands "peintures rupestres", avec le mortier et le pilon.


Handmühle-1 Handmühle-2 Beaucoup plus productif que la pierre plate, le mortier ou le pilon, était le "broyeur à main" avec une meule à tourner, qui est d'être daté loin avant la révolution agricole.  Les deux meules (voir Figure 1 et Figure 2) sont, dans le Nouveau Monde, aussi dénommées comme un "mano" et "matata".  Ce broyeur à main est constituée d'une pierre plate ( "mano" ), souvent évidé ou concave sur quel le grain, les graines ou d'autres matériaux sont placés et une pierre à râper ( "matate" ), qui est enroulé sur le maïs et de cette manière les grains devient farine.  Bien que aujourd'hui ce type de broyeur à main est en cours d'utilisation, dans de nombreuses parties du monde, la race humaine a commencé, il y a environ 2.000 ans, pour profiter de la force naturelle de l'eau pour faire tourner les pierres pour moudre le grain.

wasserm1.jpg Avec l'année 200 av. J.-C. apparaissent les broyeurs actionnés par l'eau en grand nombre en Egypte et avec la première siècle ap. J.-C. des roues hydrauliques et des moulins actionnés par l'eau ont été utilisés généralement dans les régions côtières méditerranéennes. Il est supposé que la roue hydraulique se généralisait de l'Anatolie occidentale jusqu'à la Méditerranée en supposant, que la technologie a été adoptée par les Perses, qui ont à leur tour appris de la roue hydraulique des chinoises. Les premiers exemples connus de roues hydrauliques étaient les du type de construction horizontale. C'est-à-dire, la roue hydraulique était installée horizontal dans l'eau et fait tourner directement l'axe d'entraînement ou la broche (voir Figure 3).


Wassermühle-2 Wassermühle-3 Déjà au premier siècle ap. J.-C. la roue hydraulique horizontale, ce qui est extrêmement inefficace si l'on transfère la force de l'écoulement de l'eau sur le mécanisme de broyage, était remplacées par des roues hydrauliques à construction verticale.  En général, il existe deux types de roues hydrauliques verticales, l'une actionnée par le bas ( voir Figure 4 ) et l'autre actionnée par le haut ( voir Figure 5) laquelle utilise l'énergie le meilleur et par voie de conséquence elle est donc la plus puissante des deux.  Ces deux méthodes possible des roues hydrauliques verticales nécessitent des roues d'engrenage pour transférer la force motrice de l'eau au mécanisme de broyage.

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Quand la roue hydraulique est actionnée par le bas, il y a quelques désavantages.  L'un d'eux est en raison de la manière dont la puissance et l'énergie de l'eau est utilisée.  La roue hydraulique actionnée par le bas est installée dans un ruisseau ou dans une rivière et elle est donc dépendante de la force de l'eau pour que la roue est actionnée.  En plus de la force de l'eau, la roue actionnée par le bas a besoin une plus grande et une plus constante quantité de l'eau et elle devient donc inefficace ou même inutilisable, selon le niveau d'eau est plus bas.


Les principes qui sont conditionnés par la fonction mécanique et par le fonctionnement d'un moulin actionné par de l'eau, sont assez simple dans la perspective de 20eme siècle.  Si unterschlächtig/ undershot ou oberschlächtig/overshot, l'eau actionne la roue qui transmet la force de l'eau sur arbre de transmission qui fait tourner les meules (voir Figure 6).  Bien sûr, roues hydrauliques ont été construits pour plus que juste moudre le grain.  A partir du 10eme siècle les roues hydrauliques fournissent la force pour les soufflets et les marteaux de forge (voir Figure 7) et peu de temps après, ils actionnent des scieries à bois et des tours.


A la fin du Moyen Age, les complexes des moulins pour faire de la farine ont souvent pris un caractère presque industrielle.  Sur la figure 8 on voit la complexité d'une telle opération.  Remarquez-là au centre de la figure 8, les deux roues hydraulique actionnées par le bas avec accompagnement broches et des engrenages.  Les animaux transportent le grain aux balances.  Après il était pesés et enregistrés par le maître, le grain était amené à meules par les deux trémies.  Remarquez également la meule en réserve.

watermill-5.jpg   watermill-6.jpg

Il y avait aussi autres variantes de roues hydrauliques verticales, par exemple, des roues de moulin mittelschlächtige où l'eau tombe dans les aubes à la moitié de la hauteur de la roue hydraulique (près de l'arbre).  Et rarement, roues hydrauliques combinée par exemple la roue hydraulique installée dans le courant et l'approvisionnement de l'eau par le haut, mais pas à partir du zénith de la roue, mais dirigé derrière le zénith de la roue hydraulique (Le poids de l'eau tourne dans la même direction que l'écoulement de l'eau).


Sources:
Frances and Joseph Gies, CATHEDRAL, FORGE, AND WATERWHEEL: TECHNOLOGY AND INVENTION IN THE MIDDLE AGES (1994).
L. Sprague de Camp, THE ANCIENT ENGINEERS (1974).
Henry Hodges, TECHNOLOGY IN THE ANCIENT WORLD (1992).
Sir Joseph Flawith Lockwood, FLOUR MILLING (1945).
John E. Pfeiffer, The Emergence of Man (1969).