sciences - techniques ; hygiène - médecine - santé

roue

roue de Holtz à 4 plateaux

HOLTZ Wilhelm (inventeur)

HOLTZ Wilhelm : 1836 ; 1913 physicien allemand de l'institut de Greifswald, il se consacra à l'étude des phénomènes électriques et il inventa en 1865 une machine électrostatique à influence, "la roue de Holtz".

3e quart 19e siècle

1865

petite série ; inventée par Holtz, modifiée par Jules Carpentier en 1870, puis par d'autres.

bois ; métal ; verre ; carton ; papier ; caoutchouc

socle ; galets ; poulies ; poignée de la manivelle : bois ; peignes ; conducteurs des peignes ; éclateurs ; manivelle : métal ; plateaux ; pieds verticaux ; axes horizontaux : verre ; languettes : carton ; armures : papier ; guide des roues fixes ; courroies : caoutchouc ; La machine de Holtz se compose de quatre plateaux en verre mince, disposés verticalement, distants de trois ou quatre millimètres pour ceux des extrémités et d'environ 1 cm pour les deux centraux. Les deux plus grand plateaux, A et A', qui ont un diamètre d'environ 60 cm, sont fixes, maintenus par quatre galets de bois portés par des axes et des pieds de verre. En avant de chacun de ces grands plateaux A et A', sont placés les plateaux B et B' d'un diamètre avoisinant les 55 cm seulement, et tournant avec un axe horizontal de verre, qui traverse une ouverture centrale pratiquée dans chacun des plateaux A et A'. L'ensemble est fixé à un socle en bois creux à l'aide de quatre tubes en verre verticaux, et de deux guides en caoutchouc pour les roues fixes. Les plateaux A, A', sont pleins dans toute leur étendue, tandis que les plateaux B, B', sont percés, suivant le même diamètre, de quatre grandes ouvertures, ou fenêtres. Le long des bords inférieurs des fenêtres, sur les faces postérieures des plateaux B, B', sont collées des bandes de papier, et sur les faces antérieures des languettes de carton mince, réunies aux bandes par des bandelettes de papier, qui passent par-dessus le bord de la fenêtre. Ces bandes de papiers sont appelées armures ou armatures. Les plateaux, les armures et leurs languettes étaient à l'origine recouverts d'une couche de vernis à la gomme laque, surtout les bords des languettes. A la hauteur des armures, sont disposés deux peignes métalliques formant ainsi un entrefer de part et d'autre du système de plateaux, chacun supporté par un conducteur de même métal (laiton ou cuivre). Ceux-ci se terminent par deux boules métalliques assez grosses : les éclateurs. Les deux boules sont percées, ce qui montre qu'elles étaient prévues pour recevoir deux tiges fines en bois qui servaient de poignées. Ces tiges pouvaient non seulement glisser à frottement doux dans les grosses boules, mais tourner avec elles de manière à être plus ou moins rapprochées et inclinées. Elles sont ici manquantes.

H. 69 cm ; l. 73,5 cm ; P. 64,5 cm ; VOLUM. 0,3271

production d'électricité

Les premières machines (dites par influence) avaient deux plateaux en verre séparés par 3 à 4 mm: l'un fixe est percé de deux fentes (ou fenêtres) aux extrémités d'un diamètre horizontal. Ces fenêtres sont munies d'une bande de papier fort (ou armatures) collée sur leurs bords et terminée par une languette. L'autre plateau, plus petit, mobile, est entraîné par une manivelle. Des peignes métalliques, solidaires de tiges métalliques, sont placées en face des armatures. Les flux électriques, de sens contraire, sont dus aux déplacements du plateau mobile devant les peignes. Une roue assez proche de celle présentée ici (à 4 plateaux de verre) fut fabriquée par Ruhmkorff selon les indications de Poggendorff; puis E. Destot, à partir de 1896, introduisit dans le circuit électrique un "détonateur" ou interrupteur, entre 2 boules métalliques dont la distance variable permettait de régler la longueur de l'étincelle disruptive. Cette machine de Holtz était destinée à l'étude de l'électricité statique et il est possible qu'elle ait appartenu à un laboratoire de physique. Dans les premières années qui ont suivi la découverte des rayons X, les radiologues ne disposaient en effet pas de générateurs adaptés pour alimenter les tubes à rayons X en haute tension : ils ont donc utilisé des instruments de physique plus anciens comme des roues électrostatiques pour pallier ce manque. Ici, La rotation des plateaux B, B', s'obtient à l'aide d'une manivelle, d'une suite de poulies et de courroies sans fin ; leur vitesse est de 12 à 15 tours par seconde, et la rotation doit avoir lieu dans le sens des flèches, c'est-à-dire vers les pointes des languettes. Le principe de fonctionnement est basé sur l'échange d'électricité, de sens contraires, produites sur les parties externes et opposées des plateaux qui, par influence et par l'intermédiaire des armures et des peignes produisent des réactions mutuelles augmentant les flux d'électricité. Pour que la machine fonctionne, il ne suffit pas de faire tourner ces plateaux, il faut commencer par amorcer les armures, c'est-à-dire par les électriser, l'une positivement, l'autre négativement. Pour cela, il fallait faire usage d'une plaque de caoutchouc durci ou d'ébonite, précédemment électrisée par friction avec une peau de chat ou à la main ; puis, ayant mis en contact les éclateurs, la plaque électrisée était approchée derrière une des armures, la manivelle était ensuite actionnée. Après plusieurs transferts de charges et quelques rotations, les deux armures étaient électrisées ; la plaque " induisante " de caoutchouc pouvait être retirée et les deux boules écartées. Continuant alors à faire tourner le plateau, un torrent d'étincelles jaillissait sans interruption d'une boule à l'autre. La roue de Holtz délivrait une bonne puissance, mais elle était difficile à mettre en route et craignait l'humidité. Dans les premiers ensembles de radiologie constitués dès 1896, on pouvait ainsi trouver une machine de Holtz pour alimenter un tube à gaz. Dès le début des années 1900, ces machines ont été abandonnées en radiologie au profit d'instruments plus performants comme les bobines de Ruhmkorff ou de Rochefort.

Lyon ; musée des Hospices civils de Lyon

propriété de l'établissement public ; don ; Lyon ; musée des Hospices civils de Lyon

20/12/2002

RENAUD Albert ; ASSOCIATION AMARANTHINE ; Collection Albert Renaud

2007.0.8077.M ; PATSTEC.HCL.RENAUD.0018 ; SB95 (Inventaire Chassard-Amiel)

Exposition "Histoire de rayons X", Grand Dôme de l'Hôtel Dieu de Lyon, du 15 septembre au 31 octobre 2005 ; Exposition photo à partir du 8 janvier 2013 par Michel BREYSSE, Groupement Hospitalier EST, Responsable Service Audiovisuel et Multimédia, 59, Bd Pinel, 69677 BRON Cedex, Tél. 04.27.85.50.32 ou 39 26 32 DECT

ROUSSET-BEAUMESNIL Chantal ; PIOTROVITCH D'ORLIK Sergueï ; LUITAUD Maxime ; DEROLEZ Séverine ; VOIRON Clémence

© Lyon, Musée des HCL - GHE, 2012, © Service des musées de France, 2015

© Roxane Poudenas & Léo Lespets

Renseignements sur le musée

M1039008080