Den hydrauliska rammen, ekologisk och ekonomisk pump


Dela den här artikeln med dina vänner:



Den hydrauliska rammen slog igen

Artikel publicerad i Science et Avenir i november 2003. Av David Larousserie. Några entusiaster har glömt den här geniala maskinen som föddes med Republiken, i 1792. Hon kunde till och med ha en bra dag, för att hon arbetar nonstop utan energi.

Den hydrauliska rammen är inte död. Detta vattenpumpsystem, uppfunnit för mer än tvåhundra år sedan, är till och med tillbaka i tjänst, tack vare ett franskt företag och en liten grupp gymnasieelever. Det var dags! Få människor känner verkligen till den här rustika, ekonomiska, miljövänliga och ändå effektiva tekniken, såvida du inte är rörmokare och installerar systemen för att skydda rörledningen. Eller att ha hört, i sin ungdom, den typiska poumpummen på denna maskin, vid kanten av en bäck eller en källa.

schematisk diagram hydraulisk ram

Principen för rammen är baserad på det övertryck som skapas när flödet av en vätska plötsligt avbryts, till exempel under snabb stängning av en ventil. Den resulterande chockvågen är ofta våldsam och skadar oskyddade rörledningar. Industriisten och uppfinnaren Joseph de Montgolfier hade tanken, i 1792, att avleda denna effekt klokt. Efter flygande aerostater med hans bror Etienne lämnade han patentet på den här autonoma och effektiva pumpen och namngav den ram, på grund av ljudet och våldet i slaget. Ett stort gjutjärnsblock fast fastsatt på en bas för att motstå trycket, två bronsventiler, två vatteninlopp och voila. Installerad nära en källa eller ett vattenfall, kan maskinen montera vätskan upp till flera tiotals meter utan energi annat än den som tillhandahålls av strömmen (se diagram). En gång lanserat slutar det inte. Eller nästan. Endast minskningen av inflödet, frost eller föroreningar i vattnet som skulle blockera ventilerna sätter stopp för dess vanliga tryckkraft.

driftsfaser av en hydraulisk ram

Ramen är också oförstörbar. Till exempel på Ménardière-slottet (Deux-Sèvres) fungerar en kopia av mer än 120 år, som just har genomgått en liten restaurering. Uppfinningen av Montgolfier-bröderna spred sig långsamt och upplevde sin guldålder mellan 1870 och 1900. Bollée, Pilter eller Mangin varumärkesramar används till vattenparker, trädgårdar och grönsaksgårdar. 200-hektarna i trädgårdarna i Richelieu (Indre-et-Loire) matas till exempel alltid av en ram som transporterar vattnet över mer än 600-meter. I 1876 räknade arkivet hos huvudproducenten Bollée omkring ett hundra runt avdelningen Indre-et-Loire. Efter andra världskriget stoppade planerna för elektrifiering och vattenförsörjning denna maskin ändå svårt att bära.

En 1950, la France comptait une dizaine de fabricants. Il n’en reste plus qu’un aujourd’hui, la SARL Walton, à Bordeaux, spécialisée dans l’arrosage et le pompage. « En 1998, me refusant à arrêter ce que mon grand-père avait lancé en 1910, j’ai créé un site Internet pour parler du bélier hydraulique, dont nous ne vendions plus qu’une ou deux pièces par an. Au début, je n’avais installé que la reproduction d’un de nos modèles datant de 1936 », se souvient Richard Walton, son directeur. Malgré la pauvreté du site, c’est le succès. La société vend aujourd’hui environ 50 béliers par an et compte 250 utilisateurs dans ses fichiers. Il y a les amoureux de l’objet qui optent pour le plus petit modèle. Des agriculteurs, du Limousin ou du Cantal, qui choisissent des modèles plus performants dont certains suffisent à l’alimentation en eau d’un troupeau de 100 têtes, soit environ un débit de 10 000 litres par jour. D’autres clients sont en Afrique, où les béliers Walton alimentent des villages de 600 à 1000 personnes ayant besoin d’un débit pouvant atteindre 40 000 litres par jour. « Pour ces pays, l’avantage est aussi qu’à la fontaine, l’eau coule en permanence, ce qui évite la stagnation du liquide et les risques de contamination », ajoute Richard Walton, qui a aussi des clients au Viêt Nam. L’absence d’alimentation externe et la maintenance aisée sont particulièrement adaptées aux pays en voie de développement.

foto av hydraulisk ram
Två bilder av hydrauliska ramar. Till vänster, en ny modell av det franska företaget Walton, den enda som ännu marknadsför ramar. Till höger är en modell fortfarande i drift efter 50 år.

Toutes proportions gardées, c’est un bélier qui a sauvé un village français au XIXe siècle. « S’il n’y avait pas eu, ce système, nos ancêtres n’auraient pu exploiter la pépinière qui a attiré des emplois et de la richesse », rappelle Gilbert Barbier, adjoint au maire de Saint-Appolinaire (Rhône), à 50 kilomètres de Lyon. Un siècle plus tard, Gilbert Barbier a voulu faire revivre le bélier de sa commune que beaucoup avaient oublié, et dont personne ne connaissait le fonctionnement. Profitant d’une journée portes ouvertes au lycée professionnel Jules-Verne de Tarare, à 15 kilomètres de là, Gilbert Barbier demande l’aide du proviseur. Ses élèves cherchaient alors un projet pour participer aux Olympiades de la physique, une compétition amicale entre différents lycées français, basée sur l’expérimentation. Laurent Buccini, Loïc Jacquemot, Adrien Rabany, Guillaume Rousset et Grégory Saint-Paul, avec leurs professeurs Mustapha Errami et Benjamin Topouzkhanian, se mettent au travail. Ils construisent leur propre bélier, et ça marche !
L’eau monte même jusqu’au sixième étage de leur lycée. Au concours, en février, à Paris, le jury, impressionné par ce système qui a « arrosé » les combles du palais de la Découverte, leur donne le Prix de la Société française de l’énergie nucléaire…

Nouvelle consécration, le 14 juin, avec la présentation au village de Saint-Appolinaire. La centaine d’habitants était présente pour voir l’eau monter jusqu’au clocher de l’église, à 17 mètres du sol, en tordant violemment les tuyaux en plastique à chaque coup de bélier. « Je suis content d’avoir sauvé cet objet et redonné de l’honneur à la formation professionnelle », témoigne Gilbert Barbier.

Högskolestudenter har sedan fått sin professionella baccalaureat med distinktion, och den kommunala ramleveransen, inte barnkammaren, men en reserv av 50 kubikmeter vatten för brandmän.
Högskolestudenter gick sedan till Moskva Exposience i juli med sin maskin. Lärarna pratade i timmar med dem på ryska och engelska. En tysk ville även köpa prototypen!
« Nous avons préféré lui expliquer comment le fabriquer lui-même, témoigne Grégory Saint-Paul. C’est pas dur. C’est que du plaisir. » « A chaque présentation, c’était la fête de la science », complète Mustapha Errami, l’un de ses professeurs.

Le bélier hydraulique résiste tout de même un peu à la science. Curieusement, son rendement exact n’a toujours pas été calculé. « Le bélier est impossible à mettre en équations. Cette machine n’aime pas les ingénieurs. C’est une machine de paysan fabriqué par un paysan pour d’autres paysans », résume, un rien provocateur, Richard Walton. Le bélier n’est pas mort, il pompe encore.


Läs mer:
Planer för realisering av en ram
Video av en ram i drift
Tillverkning av en hydraulisk ram
Walton pump från Walton
Exempel på pumpning av ramar i Afrika

Facebook kommentarer

Lämna en kommentar

Din e-postadress kommer inte att publiceras. Obligatoriska fält är markerade *