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La machinerie pneumatique et la fontaine de compression

Albert de Rochas, La Nature N°530 — 28 juillet 1883

Mis en ligne par Denis Blaizot le mardi 8 juillet 2014

Le plus ancien de ces instruments est certainement la seringue. Les Égyptiens s’en servaient, dit Hérodote (II, 87), dans l’embaumement des gens du commun, pour remplir le ventre avec des injections d’huile de cèdre, faites par l’anus, sans l’ouvrir et sans extraire les intestins. Les lavements faisaient du reste partie du traitement médical alors en usage [1].

Héron décrit dans ses Pneumatiques, un instrument de cette espèce, appelé Pyulgue et destiné à aspirer le pus des blessures [2].

L’appareil suivant, également décrit par Héron, est le premier pas tenté vers la machine pneumatique proprement dite.

" Construction d’une ventouse qui aspire sans le secours du feu.

Soit ABΓ (fig. -1) une ventouse pareille à celle qu’on applique d’ordinaire sur la peau et divisée par une cloison ΔE. À travers le fond, que l’on fasse passer deux tubes glissant à frottement l’un dans l’autre, ZH étant le tube extérieur et ΘK l’intérieur ; dans ces deux tubes, mais en dehors de la ventouse, on perce deux trous ΛM qui se correspondent ; les extrémités des deux tubes situées en dedans de la ventouse doivent être ouvertes et l’extrémité extérieure de ΘK doit être fermée et munie d’une poignée. Au-dessous de la cloison ΔE on place un autre robinet NΞ semblable à celui qui vient d’être décrit sauf que les trous correspondant doivent être dans la ventouse et être eux-mêmes en communication avec un trou percé dans la cloison ΔE.

« Tout étant ainsi établi, on tourne les poignées des robinets de telle sorte que les trous de celui qui est au fond de la ventouse se trouvent en ligne, tandis que le robinet qui est au-dessous de la cloison reste fermé, parce que les siens ne se correspondent point. La chambre ΔΓ étant pleine d’air, si nous collons la bouche contre les orifices ΛM et aspirons une partie de cet air ; faisons ensuite tourner la poignée du robinet sans éloigner la bouche du tube, nous pourrons ainsi maintenir la raréfaction de l’air dans la chambre ΓΔ. Plus souvent nous recommencerons cette opération, plus nous enlèverons d’air. Appliquons maintenant la ventouse sur la peau à la manière ordinaire et ouvrons le robinet NΞ en tournant la poignée ; une partie de l’air contenu dans AΔE passera dans ΓΔ et alors on verra attirer dans l’espace où l’air se trouvera raréfié, la peau ainsi que les matières sous-jacentes qui passeront par les interstices de la peau que nous appelons les espaces inexplorés [3]. »

Quant à la fontaine de compression elle était arrivée à la perfection dès l’époque alexandrine. La description suivante est empruntée à ce même livre des Pneumatiques :

« Construire une sphère creuse ou tout autre vase dans lequel, si l’on verse un liquide, on puisse le faire s’élever spontanément avec une grande force de manière à vider le vase quoique un tel mouvement soit contraire à la nature.

« La construction se fait ainsi :

« Soit une sphère de la contenance d’environ 6 cotyles (1 litre 1/2) (fig. 2) dont les parois sont faites avec un métal assez résistant pour supporter la pression de l’air qu’on va produire. Plaçons cette sphère AB sur une base quelconque Γ, à travers une ouverture percée à sa partie supérieure, on introduit un tube qui descend jusqu’à la partie de la sphère diamétralement opposée au trou, en y laissant toutefois un espace suffisant pour le passage de l’eau. Ce tube fera une légère saillie au-dessus de la sphère à l’ouverture de laquelle il est soudé et il se divisera en deux branches H et Z auxquelles sont fixés deux tubes recourbés HΘKΛ et ZMNΞ qui communiquent intérieurement avec H et Z. Enfin, dans ces tubes HΘKΛ et ZMNΞ et en communication avec eux doit être adapté un autre tube ΠO duquel sort à angle droit un tube mince PΣ communiquant avec lui et terminé en Σ par un petit orifice. Si, prenant à la main le tube PΣ, nous faisons tourner sur lui-même le tube ΠO, les deux trous qui se correspondaient ne pourront plus établir la communication, et le liquide qui s’élèvera ne trouvera plus d’issue. Alors, à travers une autre ouverture dans la sphère, on insère un autre tube TΥΦ, dont l’orifice inférieur Φ est fermé, mais qui a sur le côté, vers le fond, en X, un trou rond auquel est adaptée une petite soupape, du genre de celles que les Romains appellent assarium et dont nous exposerons plus loin la construction.

« Dans le tube ΥΦT on insère à frottement un autre tube (massif) ΨΩ.

« Retirons maintenant le tube ΨΩ, et versons un liquide dans le tube ΥΦT, ce liquide entrera dans la cavité de la sphère par le trou X, la soupape s’ouvrant à l’intérieur, et l’air s’échappera par les trous du tube OΠ dont nous avons déjà parlé et qu’on a disposés de manière à communiquer avec les tubes HΘKΛ et ZMNΞ. Une fois la sphère à demi pleine de liquide, on incline le petit tube PΣ de manière à supprimer la communication entre les trous correspondants, alors on enfonce le tube ΨΩ et on chasse dans l’intérieur de la sphère l’air et le liquide contenus dans TΥΦ, ce qui nécessite une certaine force, car la sphère est elle- même pleine de liquide et d’air ; cette introduction est rendue possible par la compression de l’air qui se resserre dans les espaces vides qu’il contient en lui-même. Retirons encore le tube ΨΩ de manière à remplir d’air le tube TΥΘ enfonçons de nouveau le tube ΨΦ et poussons cet air dans la sphère. En répétant cette opération plusieurs fois de suite nous finirons par a voir dans la sphère une grande quantité d’air comprimé. Il est clair, en effet, que l’air introduit de force ne peut pas s’échapper quand la tige du piston est relevée puisque la soupape, pressée par l’air intérieur, reste fermée. Si alors, replaçant le tube PΣ dans la position verticale, nous rétablissons la communication entre les ouvertures correspondantes, le liquide sera chassé à l’extérieur par l’air comprimé qui reviendra au volume qui lui est propre et qui pressera le liquide placé au-dessous de lui. Si la quantité d’air comprimé est considérable, il y aura expulsion non seulement de tout liquide, mais encore de l’air en excès.

« Voici maintenant la construction de la soupape dont j’ai parlé (fig. 1 bis et 1 ter) :
« Prenez deux plaques d’airain de forme carrée ayant environ un doigt (0,027m) de côté et épaisse comme une règle de charpentier ; ces deux plaques, accolées suivant leurs faces, sont usées l’une contre l’autre à l’émeri, c’est-à-dire polies de telle manière que ni air ni liquide ne puisse passer entre elles. Au milieu de l’une de ces plaques, on perce un trou circulaire d’environ un tiers de doigt (0,01) de diamètre. Alors adaptant les deux plaques suivant l’une des arêtes, on les réunit entre elles par des charnières, de telle sorte que les surfaces polies coïncident l’une avec l’autre. Quand on doit se servir de cette soupape, on adapte la plaque percée sur l’ouverture destinée à l’introduction de l’air ou du liquide que l’on veut comprimer, la pression fait ouvrir la plaque pleine qui se meut très facilement autour de sa charnière et laisse entrer soit l’air soit le liquide dans le vase étanche où il se trouve ensuite enfermé et où il repousse la plaque pleine, fermant ainsi le trou par lequel l’air est entré. »

A. de Rochas


[1Diod. de Sic. - 2° part., I. 1, ch. 82.

[2Appareil XLVIII de ma traduction (La Science des Phil. - Masson, 1882).

[3Platon, dans le Timée, donne la théorie des ventouses « Quand une ventouse, dit-il, est appliquée sur la chair, l’air échauffé qui, rendu assez subtil pour traverser les pores de l’instrument, s’échappe à l’intérieur, comprime l’air ambiant, qui comprime à son tour la surface du corps humain et pousse ainsi les humeurs sous la ventouse. »