Construction Médiévale : la cage à écureuil (technique du Moyen - Age)

(évolution de la construction - la citadelle du Puy du Fou - technique d'aujourd'hui)

Le tympan, quelquefois appelé par abus de langage cage d'écureuil, est une roue en bois qui sert à mouvoir un treuil ou cabestan dans un engin de levage, dans laquelle un ou plusieurs hommes marchent pour la faire tourner. Les Grecs l'ont appelé γέρανον (terme qui peut aussi désigner une échelle) et les Romains, majus tympanum. À d'autres époques, on l'a appelé roue ou tambour.

Roue de carrier

La roue de carrier était une grue utilisée par les carriers. Le travail des maçons nécessitant l'usage intensif de la pierre naturelle, on peut supposer que l'emploi de la roue est passé indifféremment d'un métier à l'autre.

De construction simple, en bois, démontable pour être transportée et montée sur les constructions, la grue à tympan fut utilisée jusqu'au XVIIe siècle par Vauban qui l'installa dans ses places fortes pour tirer l'eau des puits-citernes. Cette technique est présente dans l'Atlas des Bâtiments Militaires de 1826.

Principe

Une cage, d'un diamètre de 2 à 3 mètres, montée sur un axe entraîne un tambour solidaire. Sur ce tambour vient s'enrouler la corde qui tire une charge à soulever. L'effort E à fournir est égal au moment de la force F par le rayon r du tambour, divisé par le rayon R de la cage (ceci sans tenir compte du frottement des différents organes en rotation), soit E=\frac{F.r}{R} .

À l'intérieur de la cage, un ou plusieurs hommes marchent pour assurer la rotation. Un cliquet ou tout autre dispositif de sécurité empêche l'inversion accidentelle du mouvement dû à la charge. Un homme pouvait soulever un poids de 180 kg à 4 mètres sans fatigue et pouvait même aller jusqu'à soulever 500 kg de charge (homme de 70 kg, R=1,50 m, r= 0,15 m et un rendement de 0,7). Cette charge peut être plus importante avec l'adjonction d'une moufle.

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