Tympan
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Tympan

Le tympan est une machine qui permet d’élever une grande quantité d’eau mais sur une faible hauteur.

Le tympan se présente sous la forme d’un tambour creux compartimenté avec des ouvertures sur la tranche pour prendre l’eau et des ouvertures près du centre pour la restituer. ll n’élève donc l’eau que de la hauteur de son rayon, mais il en élève une grande quantité puisque tout l’intérieur du tambour est utilisé pour la contenir. Il est mû par des hommes qui se tiennent à un portique et qui le font tourner avec les pieds grâce aux échelons placés tout autour de la tranche. La séparation en huit compartiments proposée par Vitruve n’est pas obligatoire. Ce pourrait être plus ou moins.

Tympanum (Ph. Fleury, La mécanique de Vitruve, Caen, Presses Universitaires de Caen, 1993, fig. 30 p. 152)

La description de Vitruve (10, 4, 1-2) est la seule description complète d’une machine appelée tympanum, mais le terme apparaît fréquemment sous sa forme grecque dans les papyri égyptiens concernant l’agriculture et à peu près le même système, mais fonctionnant en sens inverse, est décrit chez Philon de Byzance (Pneum. 61) comme une roue mue par l’eau. Philon présente du reste l’appareil en ces termes: « vous préparez une roue de bois ou de cuivre ayant une certaine profondeur et semblable aux tambours qui servent à irriguer » (trad. Carra de Vaux, « Les mécaniques ou l’élévateur d’Héron d’Alexandrie », Journal asiatique, 1893, 2). Le tympan a survécu à l’Antiquité. Il a même été perfectionné en France aux XVIIe et XVIIIe siècles.

Vitruve, De architectura, 10, 4, 1-2 :
… Ad tornum aut circinum fabricatus axis capitibus lamna ferratis, habens in medio circa se tympanum ex tabulis inter se coagmentatis, conlocatur in stipitibus habentibus in se sub capita axis ferreas lamminas. In eius tympani cauo interponuntur octo tabulae transuersae tangentes axem et extremam tympani circumitionem, quae diuidunt aequalia in tympano spatia. Circa frontem eius figuntur tabulae, relictis semipedalibus aperturis ad aquam intra concipiendam. Item secundum axem columbaria fiunt excauata in singulis spatiis ex una parte. Id autem cum est nauali ratione picatum, hominibus calcantibus uersatur et hauriendo per aperturas quae sunt in frontibus tympani reddit per columbaria secundum axem, supposito labro ligneo habente una secum coniunctum canalem…

Un essieu (A), façonné au tour ou au compas et dont les extrémités ont un bandage de fer (B), est entouré en son milieu par un tambour (C) fait de planches assemblées; il porte sur des montants (D) qui sont recouverts, sous les extrémités de l’essieu, par des plaques de fer. Dans la cavité du tambour, on place à intervalles, en contact avec l’essieu et avec la circonférence du tambour, huit traverses de bois (G) qui délimitent dans le tambour des compartiments égaux. Sur tout son pourtour, on fixe des planches, en ménageant des ouvertures (H) d’un demi-pied pour recueillir l’eau à l’intérieur. Autour également de l’essieu, des boulins (I) sont percés dans chaque compartiment et d’un seul côté. Quand l’appareil a été enduit de poix, selon le procédé employé pour les bateaux, des hommes le font tourner avec les pieds; puisant l’eau par les ouvertures qui sont sur le pourtour du tambour, il la rejette par les boulins, autour de l’essieu; au-dessous est placé un réceptacle en bois (E) auquel est directement rattaché un canal (F)

Tympan : Image de restitution virtuelle.Face arrière du tympan
Tympan : Image de restitution virtuelle.Vue de face du tympan, avec l’eau qui sort des orifices centraux, élevée d’un mètre cinquante par rapport au niveau initial de la rivière
Tympan : Image de restitution virtuelle.Vue de face du tympan en transparence, pour voir le principe d’élévation de l’eau
Tympan : Image de restitution virtuelle.Détail du bassin de réception, qui reçoit l’eau sortant de la roue
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