Les mécanismes de base dans le traité d'Al-Jazari

1 - Les flotteurs    Pour Al-Jazari un flotteur(fig 1 et 2) peut jouer plusieurs rôles . Outre son rôle principal pour régler le niveau de l'eau, un flotteur peut servir pour ouvrir le battant d'une porte , actionner le mouvement d'un automate, déplacer un index ou un clapet pour permettre le passage des billes d'acier dans un canal , soulever le clapet d'une soupape ou entraîner la rotation des poulies pour faire mouvoir le bras d'un automate . En lui associant un obturateur , ce flotteur peut jouer le rôle d'une soupape .

Description d'un flotteur                                                                                       

Pour Al-Jazari  un flotteur est formé de deux  pièces métalliques minces coupées et forgées en forme d'une cavité allongée selon la forme de la figure 1 . Ces deux  pièces sont ensuite adaptées solidairement l'une contre l'autre selon la forme de la figure 2. Nous aurons ainsi un flotteur métallique vide à l'intérieur.                                                                                                  

                             Fig - 1 -                                        Fig - 2 - 

Un piton muni d'un crochet sera fixé sur l'une des deux  surfaces latérales planes du flotteur.   Un petit trou sera aménagé sur la même surface près du piton. Ce trou doit avoir le périmètre d'un doigt. Une fois construite , ce flotteur doit se tenir horizontalement à la surface libre  de l'eau.

1 - Ouvrir le battant d'une porte

Pour ouvrir le battant d'une porte il suffit de relier le crochet fixé sur le battant à l'anneau du flotteur par une corde rigide à travers une poulie .

Le flotteur doit plonger dans un récipient d'eau. Il est clair que lorsque le récipient est vide , le flotteur tombe au fond et le battant s'ouvre , dans le cas contraire le flotteur remonte à la surface de l'eau et le battant se referme sous l'action de son propre poids. (figure ci contre ) .

2 - Actionner un automate

Dans ce cas le flotteur (Y) ayant toujours la même forme est traversé en son centre par le  tuyau (L) sur lequel il glisse .

Le niveau de l'eau dans le bassin (B) détermine la position du flotteur . Le mouvement de translation vertical de ce dernier est transmis à l'automate (A), par l'intermédiaire  d'une corde qui s'enroule ensuite sur la gorge de la poulie (p). L'une des extrémité de cette corde est liée au crochet du flotteur tandis qu'à l'autre extrémité on a accroché la boule (C). Cette dernière est reliée au dos de l'automate par l'intermédiaire d'une petite chaîne.

Mode de fonctionnement

Le mécanisme est construit de sorte que l'automate est lancé vers l'arrière lorsque le flotteur occupe sa plus basse position. Dès que le niveau de l'eau s'élève dans le bassine (B) , le flotteur monte , la chaîne qui relie l'automate à la boule se détend et l'automate est lancé vers l'avant sous l'action de son propre , vu qu'il est monté sur un plan incliné à  roulettes. Arrivé en bas de sa course , l'automate heurte les battants d'une porte qui s'ouvre et l'automate accomplit alors son rôle. Pendant ce temps un siphon accordé au bassin le vide d'un seul coups, le flotteur redescend et tire de nouveau l'automate . Ainsi le phénomène se reproduit identiquement à lui-même .  

3 - Actionner un clapet pour libérer des billes d'acier  rangées dans un canal

La figure ci-contre montre les élément du mécanisme.. Le flotteur est relié par une corde, qui passe respectivement sur deux poulies , à un chariot qui porte un index .

Mode de fonctionnement 

On plonge le flotteur dans un bassin d'eau muni d'une dans son fond d'une petite ouverture pour le vider pendant un temps précis. Le bassin étant plein le flotteur occupe sa plus haute position et le chariot est au début de sa course . Le niveau de l'eau baisse , le flotteur descend entraînant avec lui le chariot qui se déplace en poussant par son index  les billes dans le canal.  Chaque bille, en arrivant au bout du canal, tombe dans un trou et accomplit sa tâche.  Ainsi le mouvement de translation vertical du flotteur se transforme en un mouvement de translation horizontal pour le chariot. 

4- Un flotteur peut entraîner la rotation d'une poulie solidaire à l'axe de rotation d'un automate  

   Dans ce cas le flotteur est muni d'un axe (x) passant par son centre d'inertie sur lequel il doit glisser.  D'autre part Al-Jazari précise  qu'il faut couper le tiers  du flotteur et fermer l'ouverture par une plaque métallique ,puis on accorde , à cette plaque,  un anneau. La corde (L) dont l'une de ses deux extrémités est fixée au flotteur s'enroule respectivement sur la gorge d'une petite poulie, puis sur celle d'une poulie centrale , puis sur une troisième poulie. à son extrémité on attache un contrepoids (figure ci-contre) .

  Note donnée par Al-Jazari: On aurait pu garder la forme initiale du flotteur sans en coupé une partie . Mais dans ce cas on est obligé de perforer un trou qui donnera un libre passage à un contrepoids.                                                                                                        

 Mode de fonctionnement

L'automate étant fixé au sommet de l'axe de la poulie centrale ,la poulie occupant sa plus basse position dans un bassin vide et le contrepoids est proche de la petite poulie. On remplit le bassin d'eau le flotteur monte et le contrepoids redescend . La corde qui les relie entraîne la rotation de la poulie centrale donc de l'automate.

5 - Un flotteur peut aussi actionner le bras d'un automate

Dans la figure ci-contre nous remarquons que le flotteur a la forme d'une demi-sphère creuse . il baigne dans un bassin d'eau. Ce flotteur est relié au bras de l'automate par une corde rigide qui s'enroule respectivement sur la gorge de deux poulies.

Mode de fonctionnement

Le bras de l'automate est mobile autour d'un axe horizontal pour lui permettre d'effectuer un mouvement vertical de haut en bas et réciproquement. Ce mouvement est entraîné par le déplacement du flotteur dans le bassin selon le niveau d'eau dans le bassin.