( Neander97 / Description historique )
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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 avec une branche d'arbre. En fait, des "chimpanzés sauvages" ont été observés qui ont utilisé ces sortes des pierres plates et des branches pour ouvrir des noix en coque dure. La première amélioration substantielle de la méthode de concassage, avec pierres et branches d'arbre, étaient mortier et 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 mortier et pilon.
Beaucoup plus productif que la pierre plate, le mortier ou le pilon, était le "broyeur à main" avec
une meule à tourner, qui peut 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
"matate". 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 roulé sur le maïs et de cette manière les
grains devient farine. Bien que aujourd'hui même ce type de broyeur à main est encore en utilisation, dans de
nombreuses parties du monde, la race humaine a commencé (il y a environ 2.000 ans) de profiter de la force naturelle de l'eau,
pour tourner les pierres quelles moudre le grain.
Avec l'année 200 av. J.-C. apparaissent les broyeurs fait tournées par l'eau en grand nombre en Égypte et avec
la première siècle ap. J.-C. des roues hydrauliques et des moulins fait tournées par l'eau étaient 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 lesquelles 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).
Déjà au premier siècle ap. J.-C. était 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,
remplacées par des roues hydrauliques à construction verticale. En général,
il existe deux types de roues hydrauliques verticales, l'une qui est fait tournée par en bas ( voir Figure 4 ) et l'autre
qui est fait tournée par en haut ( voir Figure 5) quelle utilise au mieux l'énergie et par voie de
conséquence elle est donc la plus productive des deux. Les deux méthodes possible des roues hydrauliques
verticales nécessitent des roues d'engrenage pour transmettre la force motrice de l'eau au mécanisme
de broyage.
Quand la roue hydraulique est fait tournée par en 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 qui est fait tournée par en 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 hydraulique est fait tournée. En plus de la force de l'eau, la roue hydraulique fait tournée 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 de l'eau est plus bas.
Les principes qui sont conditionnés par la fonction mécanique et par le fonctionnement d'un moulin
fait tourné par de l'eau, sont assez simple dans la perspective de 20ème siècle. Si unterschlächtig/
undershot ou oberschlächtig/overshot, l'eau fait tournée la roue hydraulique qui transmet la force de l'eau sur l'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 10ème siècle les roues hydrauliques fournissent la force
pour les soufflets et les marteaux de forge (voir Figure 7) et peu de temps après, ils font tourner 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 hydrauliques fait tournées 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 de rechange.
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 de transmission). Et plus rarement roues hydrauliques combinées, 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 hydraulique, mais
mené derrière le zénith de la roue hydraulique (Le poids de l'eau tourne à 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).