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Peut-être plus qu'un monde : un univers… Depuis l'époque médiévale, à partir de laquelle ont commencé à se développer durablement les industries, une multitude de moulins sont apparus. Les énergies éolienne et hydraulique ont été captées grâce à de formidables machines, qui ont pris des formes et des spécialisations différentes selon les régions.
Pendant plus d'un millénaire, ces joyaux de pierre, de bois et d'acier ont permis à l'homme, profitant des forces de la nature, de se nourrir, de bâtir, d'aménager son espace de vie. Ils ont profondément modifié la société et le visage de nos régions.

La force du Samson depuis des siécles a alimenté nombres de moulins tout au long de son chemin vers la Meuse ...moulins a farinne, moulin a huile dans l'abbaye de grandpré, marteau dans les forges qui faisaient la richesse de cette valée.

 Comment fonctionnait ces moulins ?

La roue à eau transforme l'énergie de l'eau en mouvement mécanique circulaire. On distingue les roues alimentées par le dessus ou à augets, les roues en dessous, à palettes ou à aubes, alimentées par le bas. Les roues de côté reçoivent l'eau à une hauteur proche de leur axe. L'ingénieur Sagebien perfectionna au plus haut point ce type de roue. Certains moulins ont vu leur roue remplacée par des turbines.

L'arbre moteur, en bois ou en fer transmet le mouvement aux engrenages ou rouets. Il repose sur des tourillons, à ailettes ou à capsule.

Les rouets, de fosse, de volet, hérisson, désignent les engrenages. Jadis en bois, ils ont été remplacés ensuite par des engrenages en fonte, à dents de cormier, à partir des années 1840 (moulins à l'anglaise).

Les meules connues depuis l'antiquité pour moudre les céréales étaient souvent constituées, au XIXe siècle, de segments de silex assemblés au plâtre. Leur diamètre varie d'un mètre trente à un mètre quatre-vingt.

La meule fixe, dormante ou gisante, repose en dessous, au niveau du plancher. La meule tournante est disposée au-dessus. Entraînée par l'anille, elle tourne à environ cent tours minutes et écrase de quatre-vingt à cent kilos de blé à l'heure. Ces deux meules sont enfermées dans un coffrage de bois, dit archure. Au-dessus, trémie et auget reçoivent et distribuent le blé dans l'oeillard, au centre de la meule tournante.

Les bluteries séparent les différents produits de la mouture, farine, gruaux, sons et refus. Elles sont dites suivant leur forme, à pans, hexagonales ou centrifuges.

Les appareils à moudre par cylindres apparaissent en France après 1880. Inventés en Hongrie, ils supplantent rapidement la mouture aux meules. Construits avec deux ou quatre cylindres, ces appareils sont souvent installés par quatre, deux au broyage (cylindres cannelés) et deux au convertissage (cylindres lisses). Entre chaque passage la mouture passe aux plansichters.

Les plansichters ou tamis vibrants, apparaissent en France en 1889. Inventés à Budapest, ils présentent l'avantage de bluter sur une surface horizontale, animée d'un mouvement de rotation lui même horizontal.
 


La maîtrise de l'eau

Un barrage, souvent, freine le courant du cours d'eau. Des pieux en bois, des troncs d'arbres, des dalles de schistes ou des blocs de granit, détournent une partie de l'eau vers le bief appelé aussi canal d'amenée. Une vanne règle le volume de l'eau prise dans la rivière. Elle peut servir à couper l'alimentation du moulin (mise en chômage).
Une autre vanne, de délestage (ou dessablage), entre le barrage et la berge, permet de nettoyer la retenue en faisant partir graviers, cailloux et sable qui s'accumulent près de la prise d'eau lorsque le torrent est en crue.

Sur une centaine de mètres, en pente douce et régulière, le canal d'amenée ou bief, dirige l'eau  vers le moulin, jusqu'à un bassin, appelé sas. Le bief est une retenue d'eau située en amont du moulin. D'étendue variable, il peut être aménagé par l'homme ou naturel. De ce bief dépend l'énergie du moulin ; c'est pourquoi il est l'objet de tous les soins du meunier

Ce canal autrefois en terre, empierré par endroits, était soigneusement entretenu par le meunier pour éviter qu'il ne se comble. Il était propriété du moulin ainsi qu'une bordure de chaque côté afin de préserver l'accès à la prise d'eau.

Du sas part une dérivation, le biradé, déversoir ou trop plein qui peut soit contourner le bâtiment du moulin pour rejoindre le flux ayant servi à faire tourner les meules, soit se jeter directement dans la rivière.

Le déversoir est ouvert pendant le fonctionnement du moulin lorsque le débit est trop important : fonte des neiges au printemps, orages en été.

Le débit d'entrée de l'eau vers le moulin est réglé par des vannes d'alimentation et de trop plein.

La roue verticale
 
La roue verticale se situe à l'extérieur, sur le côté du bâtiment qui est longé par le canal.

Grâce à un système d'engrenage, le mouvement est transmis aux meules par une seconde roue horizontale perpendiculaire à la roue motrice.

Il existe trois types de roues verticales.

La roue verticale en-dessous ou pendante...

Cette roue est est mue en-dessous par un courant. Elle est "suspendue" au-dessus d'un filet d'eau de façon à ne plonger que ses pales inférieures dans le courant. Elle convient pour les régions de plaines.

Cette roue se rencontre dans les régions accidentées où il est relativement facile de barrer un ruisseau et de creuser une dérivation amenant l'eau au moulin en créant une importante dénivellation. Pour éviter le gaspillage de l'eau motrice les pales sont enfermées entre deux couronnes ce qui délimite des caissons ou augets.

La roue verticale au-dessus...

La roue verticale de côté...

Cette roue s'apparente à un type de récepteur qui s'accommode de chutes de faible hauteur. L'impulsion de l'eau motrice s'applique alors sur les pales au niveau du moyeu de la roue. Ces roues ne peuvent être formées de pales simples, des contre aubes sont nécessaires pour éviter l'égarement de l'eau vers le centre de la roue.

La roue horizontale
 

"La roue à pales" horizontale est la première a avoir été utilisée. C'est le récepteur le plus simple, le moins coûteux, il transmet le mouvement directement à la meule.

Dans le cas de moulins a roue horizontale la vanne d'alimentation dirige l'eau dans une rigole , à forte déclinaison, autrefois en bois : le coursier. Le coursier prolongé par un conduit en bois en forme de U pénètre dans la chambre à eau. Une planche est fixée et articulée sur ses rebords. Elle est reliée par une chaîne à une poignée située dans la chambre des meules. Lorsque l'eau passe sur la planche de dérivation, la meule supérieure dite tournante est arrêtée. Lorsque l'eau passe sous la planche de dérivation, elle frappe les aubes du rouet, le met en activité, entraînant dans le même mouvement de rotation l'arbre et la meule supérieure. Après avoir traversé la chambre à eau et actionné les deux rouets des meules et le rouet du blutoir, l'eau sort, suit le canal de fuite et se jette dans la rivière.

La première formule de roue horizontale est constituée par 4 palettes droites encastrées dans les mortaises de l'arbre vertical n'a cessé d'évoluer. Les pales se sont multipliées 8, 12, 16 pour donner de meilleurs résultats. Ces roues installées au fil de l'eau n'ont pas grand rendement tant que l'énergie motrice n'est pas canalisée, calibrée, dirigée sur les pales, d'où l'aménagement du coursier. Mais ce coursier projette l'eau sur la roue avec un certain angle d'incidence. Aussi a-t-on réalisé un progrès considérable en inclinant les pales que le courant frappe alors perpendiculairement.

La plus belle réalisation de cette lignée c'est la roue à cuillers. Les blocs de bois solidement encastrés dans le moyeu sont allégés et creusés en forme de cuillers.

L'eau du coursier vient frapper perpendiculairement le creux des godets transmettant à ceux-ci le maximum de puissance. Les godets sont taillés dans du bois de hêtre ou d'aulne et refaits tous les 10-15 ans grâce au cabuchou, outil spécialement conçu à cet effet.

La roue à godets était le plus souvent cerclée comme le montrent les rouets des moulins d'Arcizans et de Gèdre. C'était le travail du charron. De nombreux villages avaient autrefois une forge indispensable à la vie des communautés montagnardes qui vivaient plus ou moins en autarcie surtout pendant les longues périodes d'hiver. Les saisons étaient plus marquées que de nos jours et les habitants des villages vivaient de manière plus complémentaire et solidaire.
 

La combinaison la plus efficace réunit cependant roue, coursier et cuve. Dans une cuve cylindrique ouverte en bas, on dispose une roue à pales obliques ou courbes. Une buse envoie l'eau tangentiellement à l'intérieur de la cuve légèrement au-dessus de la roue, la roue tourne dans un tourbillon d'eau qui s'échappe librement par le bas.

 Utilisation des moulins

Ayant réussi à domestiquer la force de l'eau ou du vent, l'homme utilise la puissance des moulins pour une grande diversité de travaux. Voici les utilisations les plus courantes des moulins : 
 
Moudre les grains
Le rouet, situé sur l'arbre moteur, transmet le mouvement des ailes ou de la roue à la meule courante, soit par le dessus, soit par le dessous, par l'intermédiaire d'engrenages.
A partir du XIXème siècle, l'ajout de systèmes d'engrenages plus complexes permet d'actionner jusqu'à 4 meules par moulin.
Le grain, nettoyé auparavant de ses impuretés par ventilation, est versé dans la trémie et pénètre entre les deux meules où il est écrasé. La mouture est évacuée par la force centrifuge, puis redirigée vers la bluterie où seront séparés la farine, le gruau et le son (enveloppe du grain).
 
Broyer les graines oléagineuses

Le moulin à huile ou "tordoir" permet d'extraire l'huile des graines de colza, de lin, d'oeillette...
Les graines étaient d'abord écrasées entre les chants de deux meules. La graine est ensuite pressée, puis placée dans les cavités d'une série de pilons. Le résultat est une pâte qui est chauffée, puis placée dans des sacs en grosse toile et de nouveau pressée par des pilons. L'huile s'écoule alors à travers l'enveloppe du sac.
Les pilons sont actionnés par des cames placées sur l'arbre moteur.
Dans les moulins pivot, les graines sont directement pressées par les pilons, car il n'est pas possible d'y installer des meules. 
 
Scier le bois
Un chassis composé de lames de scies (jusqu'à 70 lames) verticales est animé d'un mouvement alternatif par le biais d'une bielle-manivelle (30 à 40 fois par minute).
Un système de roue à cliquets fait avancer la grume à scier. Il pouvait y avoir jusqu'à 4 grumes à la fois.
En somme c'est un peu comme si 70 scieurs de long sciaient 4 troncs à raison d'un coup de scie toutes les 2 secondes !
 
Scier la pierre

 Le principe est le même que pour scier le bois, mais les lames sont placées horizontalement et descendent progressivement sur le pierre placée dessous. Leur action conjuguée à un arrosage d'un mélange d'eau et de sable use la pierre.
Le rythme est de 4 cm par jour pour le granit et 6 à 7 cm par jour pour le marbre.
Il s'agit essentiellement de moulins à eau car la puissance des moulins à vent est insuffisante.
 
Forger les métaux
Un système d'arbre à cames sert à actionner des soufflets et des énormes marteaux qui retombent régulièrement sur des enclumes (environ 120 coups par minute) venant frapper le fer chauffé.
Ces forges fabriquaient essentiellement des menus objets, mais aussi des lames, des armes,...
 
Faire de la poudre
Sur le principe du moulin à huile, des pilons, mus par un arbre à cames, broyent différents matériaux pour produire de la poudre : poudre à couleurs, poudre à canon, plâtre ou ciment, poudre à faïence.
 
Fabriquer le papier
Des chiffons sont d'abord déchirés par des lames. Puis ils sont placés dans des bacs, arrosés d'eau et martelés par des maillets. La bouillie ainsi obtenue donne ensuite un liquide laiteux à partir duquel sont faites les feuilles de papier à l'aide d'un tamis. Les feuilles obtenues sont empilées, séparées par des feutres, pressées et séchées.
 
Drainer l'eau
Très utiles dans le Nord et en Hollande, le moulin à drainer tire son énergie du vent pour rejeter dans la mer le surplus d'eau des terrains situés sous le niveau de celle-ci. L'arbre moteur entraîne un autre arbre à l'extrémité duquel on trouve, soit une roue à palette, soit une vis sans fin. L'eau peut être ainsi relevée de 3 mètres par une vis sans fin ou deux roues à palettes.

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