Batteuse mécanique

Détacher le grain avec un tambour qui tourne

Date
1734
Époque
Âge industriel
Palier
IV Science & industrie
Difficulté
Sommaire
Légende
  1. 1Table d’engrènement
  2. 2Rouleaux d’alimentation cannelés
  3. 3Tambour à quatre battes
  4. 4Carter courbe (contre-batteur)
  5. 5Râteau rotatif à paille
  6. 6Tarare

La batteuse détache le grain des épis et le sépare de la paille à l’aide de batteurs en mouvement. La première, brevetée en 1734 par l’avocat édimbourgeois Michael Menzies, actionnait une rangée de fléaux par une manivelle. Le modèle qui s’imposa fut celui d’Andrew Meikle, en 1786 : des rouleaux y amènent les gerbes vers un tambour rapide garni de battes. Chevaux, eau, vent puis vapeur l’ont entraînée.

Ce que c’est

La batteuse fait le travail du fléau. Elle brise les épis mûrs de blé, d’orge ou d’avoine et en libère le grain grâce à un tambour qui tourne quelques centaines de fois par minute, muni de battes fixées sur sa surface. Les gerbes entrent épis en avant, les battes les frappent sans relâche, et la machine envoie la paille d’un côté, le grain et sa balle de l’autre.

Dans les batteuses de grange écossaises des environs de 1800, un ouvrier étalait chaque gerbe sur une table d’engrènement inclinée (1), et deux rouleaux cannelés (2) l’entraînaient. Le tambour (3) portait quatre battes, et un carter courbe (4) maintenait la paille contre elles. Un râteau rotatif (5) évacuait la paille longue à l’arrière, et un tarare (6), caisse où tourne un ventilateur, chassait la balle hors du grain. Dehors, des chevaux marchant en rond faisaient tourner le tambour par un train d’engrenages.

Comment ça marche

Trois céréales mûres posées à plat côte à côte : un épi de blé au-dessus de cinq grains nus, un épi d’orge à longues barbes au-dessus de cinq grains encore enfermés dans leurs glumelles, et une panicule d’avoine au-dessus de cinq grains vêtus Le battage donne le blé en grains nus ; l’orge et l’avoine gardent leurs glumelles.

Le battage agit par choc : chaque coup brise l’épi et en détache les grains. Le blé tendre en sort en grains nus, tandis que l’orge et l’avoine ordinaires gardent leurs glumelles, qu’on enlève plus tard au moulin par perlage ou décorticage. Un tambour à quatre battes donne quatre coups à chaque tour. L’Encyclopaedia Britannica de 1815 décrit un tambour de 3 pieds ½ (environ 1,07 m) de diamètre qui fait 300 tours par minute ; l’historienne Elizabeth Schafer parle de plus de 200.

Les rouleaux d’alimentation comptent autant que le tambour. Ils serrent la paille et la laissent avancer lentement, si bien que les épis pendent sur le passage des battes et sont battus avant que la paille ne passe. Une gerbe libre serait happée tout entière. Battre ménage aussi le grain. Une machine antérieure, construite en Northumberland en 1772, frottait les épis entre un tambour cannelé et des rouleaux appuyés contre lui par des ressorts ; elle meurtrissait tant de grain qu’on l’abandonna.

Dans la machine de Meikle, un couvercle de bois placé un peu au-dessus du tambour maintenait les gerbes contre les battes. Les machines plus tardives placèrent juste sous le tambour une grille courbe, appelée elle aussi contre-batteur, à travers laquelle le grain tombait. L’écart entre battes et contre-batteur et la vitesse du tambour règlent la force du battage. Un écart trop grand ou un tambour trop lent laisse filer des épis entiers avec la paille ; un écart trop serré ou un tambour trop rapide casse les grains. Les conseillers agricoles recommandent encore aux conducteurs de moissonneuses-batteuses de resserrer l’écart avant d’augmenter la vitesse, et de ne pas faire tourner le batteur plus vite que nécessaire.

Ce qui sort du tambour est un mélange. Le grain, la balle et la paille brisée passent entre les lattes de la claie, tandis que la paille longue reste dessus et que le râteau la pousse vers l’arrière. Un crible retient la paille courte et laisse passer le grain et la balle. Dans le tarare, un courant d’air traverse le flux qui tombe : la balle légère est soufflée au loin, le grain dense descend dans la goulotte, comme lors du vannage à la main.

Un tambour qui tourne des centaines de fois par minute exige des engrenages. Dans la batteuse à manège décrite en 1815, une grande roue horizontale de 276 dents entraînait le tambour par deux paires d’engrenages, si bien qu’il faisait environ cent tours pour chaque tour de piste des chevaux. La même machine pouvait être mue par une roue hydraulique ou un moulin à vent.

Comment faire

Petite maquette de batteuse à manivelle sur un établi : un tambour de bois à quatre lattes tourne sous un capot en contreplaqué, une grille de tourillons en dessous, une goulotte inclinée avec des épis et un poussoir, du grain dans deux bacs de part et d’autre de la goulotte Une maquette de table : le capot couvre les lattes en mouvement, et l’on pousse les épis le long de la goulotte avec un bâton.

Une maquette de table bat quelques épis à la fois et montre tout le principe. Découpez deux disques de contreplaqué d’environ 10 cm de diamètre, percez-les au centre et fixez-les à 20 cm l’un de l’autre sur une tige d’acier de 8 mm, chacun avec une bague à collerette vissée sur le disque et serrée sur la tige, pour que la tige entraîne les disques. Vissez sur le pourtour des deux disques quatre lattes de bois dur d’environ 1 cm de côté, à intervalles égaux : voilà le tambour et ses battes. Montez une manivelle en bois, avec sa poignée, à un bout de la tige.

Découpez deux flasques de contreplaqué d’environ 25 cm de côté et vissez-les debout sur une planche de base. Percez les trous des paliers à la même hauteur sur les deux, un peu plus larges que la tige, et frottez-les à la bougie. Sous la moitié avant du tambour, construisez le contre-batteur : deux bandes de contreplaqué courbées comme le tambour, sur lesquelles on colle des tourillons ronds en laissant entre eux des fentes où passe un grain de blé. Réglez-le pour que les lattes passent à un peu plus d’une épaisseur de grain des tourillons. Vissez un capot de contreplaqué mince sur le dessus et l’arrière du tambour, de sorte qu’on ne puisse toucher les lattes ni par en haut ni par derrière. À l’avant, fixez une goulotte inclinée d’environ 30 cm qui aboutit à l’écart, et glissez un plateau sous le contre-batteur.

Battez des épis secs coupés avec une main de tige. Une personne tourne la manivelle d’un mouvement régulier et vif ; l’autre pose les épis dans la goulotte, tête en avant, et les pousse avec un bâton le long de la goulotte jusqu’au tambour. Grain et balle tombent sur le plateau, et les épis vides ressortent par-dessus le contre-batteur. S’il reste du grain dans les épis, tournez plus vite ou rapprochez le contre-batteur ; si des grains se cassent, élargissez l’écart. Vannez ensuite le grain dans une brise légère pour chasser la balle.

Sécurité. Les pièces qui tournent happent les doigts, les cheveux et les vêtements. Ne travaillez qu’avec le capot en place et n’alimentez qu’avec un poussoir. Avant de dégager un bourrage ou de passer la main sous le tambour, cessez de tourner et immobilisez le tambour. Attachez les cheveux longs, retirez écharpe et manches amples. Portez des lunettes de protection, car des grains sont projetés, et travaillez dehors ou avec un masque contre la poussière de balle. Les enfants n’utilisent la maquette qu’avec un adulte à côté d’eux. Les anciennes batteuses grandeur nature et leurs courroies sont bien plus dangereuses : ne vous tenez jamais près d’une machine en marche dépourvue de protections.

Histoire et évolution

Les premières machines imitaient le fléau. Michael Menzies, avocat à Édimbourg, prit en 1734 un brevet pour une batteuse : une rangée de fléaux fixés à un axe horizontal qu’une manivelle faisait aller et venir au-dessus de gerbes posées de part et d’autre. Il la présenta à la Society of Improvers in Agriculture, dont les Transactions de 1743 rapportent que ses membres en pensaient du bien, mais elle ne fut jamais un succès pratique. Schafer donne aussi 1734, tandis que l’Encyclopaedia Britannica de 1810 et le Grace’s Guide datent la machine de 1732 environ. Dans la Britannica de 1810, un récit du fils de Michael Stirling, fermier de Dunblane, rapporte qu’en 1758 son père acheva une machine mue par l’eau, où quatre bras terminés par des plaques de fer tournoyaient à l’horizontale dans une caisse ronde en bois, et qu’il battit avec elle pendant des années. Schafer attribue elle aussi à Stirling des batteurs rotatifs dans les années 1750.

Un manège à côté d’une grange en pierre : deux chevaux attelés tirent de longs bras de bois autour d’un poteau vertical qui porte une grande roue dentée sous une poutre haute ; un petit pignon engrené sur la roue entraîne un arbre qui entre dans le mur de la grange Le manège : le pas lent des chevaux devient la rotation rapide d’un arbre qui entre dans la grange.

Andrew Meikle, constructeur de moulins à Tyninghame dans l’East Lothian, essaya en 1776 des fléaux articulés, sans succès. Selon la Britannica de 1815, il fit en 1785 une maquette fondée sur un principe nouveau, et en 1786 son fils George monta la première machine construite selon ce principe près d’Alloa pour un fermier nommé Stein. Le Science Museum de Londres et l’historien Stuart Macdonald datent eux aussi la machine de Meikle de 1786. Schafer signale un essai public d’une machine hydraulique à Knowes Mill en février 1788 et un brevet la même année. Ce sont des copies de sa machine à tambour, et non des machines à fléaux qui l’avaient précédée, qui se répandirent en Écosse et dans le reste de la Grande-Bretagne ; elles rapportèrent peu à Meikle. En 1815, une batteuse à manège coûtait environ 70 livres, une batteuse entraînée par un moulin à vent de 200 à 300.

La vapeur arriva tôt. Le maître de forges John Wilkinson, qui acheta le domaine de Brymbo, au pays de Galles, en 1792, y battait à la vapeur ; le Dictionary of Welsh Biography tient sa machine pour la première batteuse à vapeur du nord du pays de Galles. En 1811, Richard Trevithick construisit une machine à haute pression pour battre le blé de Sir Christopher Hawkins à Trewithen, en Cornouailles ; elle servit jusqu’en 1879. Plus tard dans le siècle, des locomobiles à vapeur sur roues entraînèrent les batteuses par une longue courroie de cuir. Les ouvriers agricoles qui perdaient le travail du battage en voulaient aux machines, et en 1830, pendant les émeutes Swing, des hommes du Kent et d’autres comtés du sud brisèrent des batteuses la nuit. En 1878, une loi britannique imposa que le tambour et la bouche d’alimentation de toute batteuse soient protégés pendant le travail.

Aux États-Unis, Hiram et John Pitts, de Winthrop dans le Maine, brevetèrent en 1837 une machine qui battait avec un cylindre de fer à dents et nettoyait le grain avec un ventilateur dans le même passage. Leurs descendantes, de grandes batteuses à secoueurs, grilles oscillantes et ventilateurs, furent mues par des chevaux, puis par des machines à vapeur et des tracteurs. Les moissonneuses-batteuses, qui coupent et battent dans le champ, les ont remplacées au milieu du XXe siècle.


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