La machine de Koepe désigne le système de poulies utilisé à l’époque de l’exploitation des charbonnages, et dont le châssis à molettes du Pass reste le témoin.

Comment parvenir à descendre une ou plusieurs cages d’ascenseurs jusqu’à mille mètres sous terre, puis à les faire remonter remplies de charbon et de mineurs ? C’est l’allemand Carl Friedrich Koepe qui a apporté la réponse la plus satisfaisante à cette question, à la fin du 19e siècle, donnant ainsi son nom à son système de poulies. Cette machine deviendra la norme après la seconde guerre mondiale, et sera largement adoptée dans les charbonnages.
À Frameries, le Crachet ne fait pas exception et en garde aujourd’hui le témoignage à travers le châssis à molettes et l’ancienne salle des machines.
Le système fonctionnait avec un câble unique reliant les deux cages en passant par les deux molettes (des roues avec goulottes) du châssis et entraîné par le moteur installé dans la salle des machines. La descente d’une cage, par sa pesanteur, facilitait la remontée de la seconde.machine_de_Koepe

Des molettes de 8 tonnes

Le châssis de Crachet a une hauteur totale de 64m. Les deux molettes, distantes d’environ 8 mètres, étaient placées dans un plan vertical mais désaxées l’une par rapport à l’autre ; chacune d’elles a un diamètre de 6,70 m et un poids d’environ 6 tonnes. Dans la goulotte passait un câble auquel les cages étaient suspendues, descendant dans le puits suivant un système de balancier. La vitesse de descente et de remontée des cages variait suivant leur contenu : environ 70 km/h pour les wagonnets de charbon et environ 30 km/h pour les mineurs.
Le charbon venant du fond était remonté dans une des cages du châssis. Ces cages comportaient plusieurs étages (6) et chaque étage pouvait contenir 2 wagonnets de 800 litres chacun. Lorsqu’une cage était en surface, l’autre était au fond, ce qui permettait les opérations d’encagement dans un compartiment à la fois, simultanément au fond et à la surface.
À titre de comparaison, le châssis à molettes du Bois-du-Luc culmine à une hauteur de 35 mètres; cette hauteur est calculée en fonction de la vitesse de la machine, du poids des cages d’ascenseur et enfin, de la profondeur du puits.

La machine de Koepe, un système de poulies

La machine de Koepe constitue une application concrète du principe des poulies : il est plus facile de tirer vers le bas que vers le haut, car on peut profiter de la pesanteur. Alors, comment changer la direction de la force à appliquer pour soulever une charge? Avec un disque pivotant sur un axe et une corde ! Sur la tranche du disque, une gorge reçoit la corde qui va transmettre la force de l’utilisateur à la charge. La poulie simple, à un seul disque, ne génère aucun gain de force, mais permet de changer la direction de la force appliquée. Par contre, en ajoutant des poulies sur un même bras de corde, l’effort fourni est amplifié car il est exercé sur une plus longue distance.
L’homme, comparé à certains animaux, dispose d’une force musculaire relativement faible…mais il l’a compensée par son ingéniosité en développant des stratagèmes pour démultiplier sa force ou tout simplement économiser ses efforts!
Les élèves de primaires peuvent apprendre comment fonctionnent les machines simples en visitant l’observatoire et en participant à l’animation très pratique qui leur est proposée lors de leur visite au Pass.