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Moulins à vent

Au XVII^e siècle l’emploi de roues hydrauliques destinées à tirer l’eau stagnante des mines au moyen de pompes, était d’usage depuis longtemps en Allemagne. Pour suppléer à ce système, Leibniz s’avisa, pour les mines du Harz supérieur, d’exploiter l’énergie éolienne pour actionner des pompes. Tout d’abord (vers 1680) il fit expérimenter un moulin à vent vertical pour entraîner les tiges des pompes. Il est vrai qu’à l’occasion de ces expériences effectuées dans la mine St. Catharina on arriva à actionner au moins 14 séries de pompes pour peu de temps; cette technique ne garantit pourtant pas l’extraction continuelle d’eau à long terme. Plus tard (vers 1684) Leibniz fit construire un moulin à vent horizontal pour entraîner une vis élévatrice d’eau et le fit expérimenter. Grâce à ces machines (turbines) éoliennes, il était possible d’élever de l’eau à partir d’un étang dans un fossé situé à un niveau supérieur. Leibniz ébaucha le projet d’un circuit d’eau qui devait permettre d’élever par énergie éolienne l’eau s’écoulant des roues hydrauliques successivement par plusieurs étapes à des étangs pour la faire redescendre sur les roues par un système de fossés, de courants d’eau et de canaux.

Il s’agissait de constituer de cette façon un système économique des eaux de fonctionnement sûr, avec une station d’accumulation pour les mines du Burgstätter Gangzug. L’emploi de moulins à vent horizontaux aurait pu produire un succès durable s’il n’avait pas échoué devant la résistance des employés compétents de l’inspection des mines et des mineurs eux-mêmes. En 1685, le duc Ernst August suspendit toutes les expériences avec les moulins à vent.

En outre Leibniz s’employa à résoudre un nombre de problèmes techniques regardant l’exploitation des mines du Harz supérieur. Il s’appliqua à perfectionner l’art d’extraire le minerai au moyen de chevaux. Un problème particulier fut suscité par le fait que les chaînes transporteuses s’enchevêtraient sans cesse. Pour balancer complètement les poids, Leibniz fit expérimenter pendant les années 1685-1686 dans une mine du Rosenhöfer Gangzug un câble attaché au-dessous des tonneaux d’extraction et qui donna de cette façon un câble d’extraction sans fin. En 1694, une autre expérience servant à perfectionner l’art d’extraire le minerai porta sur le tambour enrouleur conique qui contribua à mieux guider, en enroulant et en déroulant, les chaînes d’extraction. Il remplaça le cylindre enrouleur usuel sur l’axe vertical du manège à chevaux.

Leibniz laissa un grand nombre d’ébauches techniques de projets qui avaient bien leurs racines dans l’expérience pratique de l’exploitation des mines, mais qui n’étaient pas réalisables à cette époque. C’est le moment de mentionner deux exemples appartenant au domaine (moderne) de la cybernétique, à savoir l’ébauche d’une construction destinée à toujours virer au vent la croisée d’ailes verticale d’un moulin à vent, et le projet d’un régulateur de vitesse de rotation respectivement d’un dispositif de freinage autorégulateur pour un moulin à vent vertical.

Bibl.:  1. J. Gottschalk, „Theorie und Praxis bei Leibniz im Bereich der Technik, dargestellt am Beispiel der Wasserwirtschaft des Oberharzer Bergbaues“, dans: Studia Leibnitiana. Supplementa, 22, Stuttgart 1982, pp. 46-57;
2. J. Gottschalk, „ Proposals for engineering improvements in mining in the Harz mountains“, dans: K. Popp, E. Stein (eds.): Gottfried Wilhelm Leibniz. The work of the great universal scholar as Philosopher, Mathematician, Physicist, Engineer, Hannover 2000, pp. 109-124.

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