Martinet (industrie)

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Illustration du martinet, cours de mécanique de Charles Delaunay[1], édition 1868
Ancien Martinet du Fourneau Saint-Michel à Saint-Hubert (Belgique).

Dans l'industrie, un martinet, appelé aussi marteau hydraulique ou moulin à fer, est une machine conçue pour utiliser l'énergie hydraulique des roues à aube aux travaux de forgeage[2],[3]. Il est constitué d'un lourd marteau, qui vient tomber sur une enclume ou un tas. Le marteau est emmanché sur un levier oscillant autour d'un axe horizontal. Ce marteau est mis en mouvement par des cames portées par un arbre horizontal qui vient appuyer sur l'extrémité libre du levier à chaque tour de l'arbre, et le laisse retomber en se dégageant. L'arbre à cames est entraîné par une roue hydraulique verticale.

Le fonctionnement est très irrégulier, aussi les cames sont-elles souvent insérées sur un arbre moteur très lourd ou entre deux volants. Pour augmenter le rythme de travail, l'amplitude de débattement du marteau est diminuée par des ressorts très rigides, une poutre en bois sur les plus anciens (gravure), puis des ressorts métalliques sur les modèles plus récents. Cela permet d'augmenter le nombre de cames. La vitesse de l'arbre est régulée par la variation du débit de la chute d'eau qui fait tourner la roue.

Pilon dans le Livre d'agriculture de Wang Zhen, 1313, Chine

Histoire[modifier | modifier le code]

La source la plus anicenne et la plus sûre est une mention de son usage en 1135 à l'abbaye de Clairvaux, point de départ d'une diffusion rapide et bien documentée dans toute l'Europe[SF 1],[4]. L'argument « a silentio », vu la documentation assez riche de l'époque antérieure, d'une invention en France au XIIe siècle, a donc une grande probabilité[5], même si certaines recherches suggèrent que l’on puisse situer l’origine du martinet dans la Catalogne[SF 2]. Le martinet semble avoir été la première utilisation de la force hydraulique dans l'industrie métallurgique, précédant d'un siècle l'invention des soufflantes mues par l'eau[5]. L'utilisation de martinets permet de travailler des pièces plus imposantes (les marteaux de l'époque pouvaient peser 300 kg et frapper 120 coups à la minute[6]) et plus rapidement (des marteaux de 80 kg frappant 200 coups à la minute[6]).

L'invention accompagne l'augmentation de la taille des bas fourneaux. Dans les stückofen, la loupe atteint une telle dimension qu'il n'est plus possible de la travailler à la main, mais seulement avec des marteaux actionnés par la force hydraulique[7]. Alors que le bas fourneaux a été, pendant tout le Moyen Âge, un procédé nomade, qu'on édifie en fonction des affleurements de minerai et de la disponibilité du combustible[8], le « four à masse » (c'est-à-dire bas fourneau qui a évolué jusqu'à devenir une structure pérenne) et le martinet sont des installations industrielles sédentaires[SF 3].

On relève aussi l'usage par les moines cisterciens de l'abbaye de Fontenay en 1220. Il permettait l’affinage de loupes de fer issues des bas fourneaux[9].

En Chine, alors que l'utilisation de l'énergie hydraulique pour actionner les soufflets de forge était partiquée dès le Ier siècle[SF 4], le martinet y apparaît plus tard. En 1131, Wang Zhen, dans son Livre d'agriculture, mentionne un pilon activé par un moulin à eau et utilisé pour écraser des céréales. En 1637, toujours en Chine, Song Yingxing, présente un moulin à eau, faisant fonctionner plusieurs martinets par alternance[10].

Liens externes[modifier | modifier le code]

Notes et références[modifier | modifier le code]

  1. CV
  2. Philippe Mulatier, Rivières de montagne: sources de vie menacées, Éditions Cabédita, , 143 p. (ISBN 978-2-88295-488-6), p. 23.
  3. Chanoine Adolphe Gros, Dictionnaire étymologique des noms de lieu de la Savoie, La Fontaine de Siloé (réimpr. 2004) (1re éd. 1935), 516 p. (ISBN 978-2-84206-268-2), p. 270, Article « Martinet ».
  4. (en) A. R. Lucas, « Industrial milling in the ancient and Medieval Worlds », Technology and Culture, vol. 46,‎ , p. 19 (DOI 10.1353/tech.2005.0026)
  5. a et b Rolf Sprandel, La production du fer au Moyen Âge, vol. 24, (lire en ligne), chap. 2, p. 305-321
  6. a et b Jean Gimpel, La Révolution industrielle du Moyen Âge, Seuil, coll. « Points Histoire », (ISBN 2-0205-4151-3), p. 41
  7. (de) Verein Deutscher Eisenhüttenleute, Gemeinfassliche Darstellung des Eisenhüttenwesens, Düsseldorf, Stahleisen mbH, 1970/71, 17e éd., p. 7
  8. J. Levainville, L'Industrie du Fer en France, Paris, Armand Colin, coll. « Armand Colin » (no 19), , 210 p. (lire en ligne), p. 20
  9. Arnaud Timbert, L'homme et la matière: l'emploi du plomb et du fer dans l'architecture gothique, Éditions A&J Picard, , p. 79
  10. Hydraulic-Powdered Trip Hammers.jpg sur commons
  • Jacques Corbion (préf. Yvon Lamy), Le Savoir… fer — Glossaire du haut fourneau : Le langage… (savoureux, parfois) des hommes du fer et de la zone fonte, du mineur au… cokier d'hier et d'aujourd'hui, 5, [détail des éditions] (lire en ligne)
  1. § Marteau hydraulique
  2. § Martinet
  3. § Marteau hydraulique
  4. § Énergie hydraulique

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