Les premières machines
les premières machines à puiser l'eau d'un puits furent les sceaux à corde on distinguait :
I - Des sceaux à corde
a - un seau avec une corde
La méthode la plus rudimentaire pour puiser l'eau fut de rattacher une corde à un sceau , de jeter ce dernier dans le puits et de le retirer une fois plein. Cette opération est assez fatigante et nécessite un effort musculaire. Pour rendre cette opération plus facile, la personne tirait la corde en s'éloignant du puits de sorte que la corde s'appuie le bord de ce dernier. Mais à long terme et à cause des frottements entre le puits et la corde, cette dernière creusait des fentes assez profond sur les bords du puits.
b- un sceau à deux cordes
Plus pratique fut le sceau à deux cordes , mais deux personnes doivent s'entraider pour le soulever. Chacun doit tirer sur l'une des deux cordes. La méthode est plus avantageuse car le sceau, en se déplaçant garde mieux son équilibre et par conséquent la quantité d'eau récupérée est plus grande (fig-A-).
c - un sceau à quatre cordes
Plus avantageux encore était le sceau à quatre cordes dont deux personnes sont chargées de le retirer du puits en tirant chacun sur deux cordes accrochées d'un même côté du sceau (Fig-B-).
d - Le chadouf
Cet outil très élémentaire pour puiser l'eau des puits fut connu depuis l'antiquité en Égypte et en Assyrie. Il est formé d'une longue perche de bois qui joue le rôle de levier. Ce dernier est mobile, dans un plan vertical, autour d'une traverse en bois. À l'une de ses deux extrémités pend un sceau tandis que l'autre est alourdi par un poids.
A B (Égypte) C (figure tiré d'un traité d'oxford)
Dans la figure (C) le contrepoids fut remplacé par une planchette sur laquelle le poids d'une personne joue le rôle de contrepoids.
II -Des sceaux accordés à une poulie
Pour faciliter la tâche et diminuer l'effort musculaire déployer, l'homme s'est servi d'une poulie sur laquelle il a enroulé la corde liée au sceau.
a - deux sceaux reliés par une même corde.
Afin d'augmenter le rendement en eau puiser, on fait passer une corde sur la gorge d'une poulie fixe et l'on attache à chaque extrémité un sceau. Ainsi lorsqu'on fait tourné la poulie le sceau plein monte tandis que l'autre vide descend pour se remplir.
Al -Dimashqi décrit une machine à deux sceaux qui se retrouvent à côté de la citadelle de Safad. Il dit: "la machine élévatoire de Safad est très particulière. Elle est montée à l'ouverture d'un puits de 55m de profondeur et de trois mètre de diamètre. Elle est formée d'une poulie sur laquelle glisse une corde qui porte à chacune de ses deux extrémités un sceau. Un mulet fait tourner la poulie; ainsi le sceau vide descend et l'autre plein monte. Ce dernier, arrivé au bord du puits, est rattrapé par deux bras de fer pour être vidé, dans un grand réservoir, par une opération mécanique (la figure ci-contre représente les mains de fer).
Dès que l'animal entend le son de l'eau déversée il rebrousse chemin pour tourner dans le sens opposé; et l'opération continue tant que l'animal tourne."
b - un sceau à corde simple avec un treuil carré
Un treuil carré fut utilisé pour faire remonter un sceau dont la corde est enroulée sur sa gorge. la rotation de la poulie est assurée par une manivelle (figure ci-contre).
c - une poulie et une roue sont accordées à un sceau à corde simple
Une technique plus avancée pour puiser l'eau d'un puits fut développée par les techniciens arabes. Une roue fut accordé à la poulie sur laquelle s'enroule la corde d'un sceau. La description de cette machine se trouve dans un manuscrit arabe d'oxford . Nous traduisons littéralement la description.
"Construction d'un sceau de capacité 1000 ratls que peut tirer un homme en se déplaçant sans fatigue. Nous creusons la fondation où nous voudrons; puis nous prenons un arbre sur deux tourillons, dont l'élévation au-dessus du sol est d'environ la hauteur d'une personne ; ces tourillons sont (AB), l'arbre est marqué (c). Nous installons une poulie sur l'ouverture du puits en (D), et nous prenons comme récipient un grand sceau en cuir de bœuf, de la capacité de 1000 ratls environ ou un peu moins, comme nous voulons. Nous attachons ce sceau, avec une corde et un anneau, à la poulie. Sur l'arbre, nous fixons un tambour cylindrique marqué (q) portant en son milieu un collier solide pourvu d'un large œillet marqué (F). Nous creusons ensuite dans la terre, parallèlement au tambour, une espèce de canal, et nous montons dans le collier du tambour des pieux de bois, au nombre de 10 ou 12, marqués tous (p). Nous formons sur ces pieux, tout près de leur extrémité et à une distance d'une coudée un collier (m).
Sachez, que, plus ces pieux sont longs, plus le manœuvre en est aisée et facile pour celui qui fait tourner ce collier. Puis , vous montez le sceau et vous attaches le bout de la corde à la poulie. l'homme monte sur le bord et au bout du canal creusé sous le collier, et commence à faire tourner ce dernier par l'intermédiaire des pieux. Le sceau s'élève avec la plus grande facilité, et il ne semble pas plus lourd qu'un ratl, bien qu'il en contienne 1000. C'est ce que nous voulions expliquer."
d- Association de plusieurs poulies à un sceau tiré par une corde simple.
Les techniciens arabe ont bien remarqué que l'association de plusieurs poulies demande un etrès faible force de la part de la personne qui doit faire remonter le sceau. Dans un manuscrit arabe nous trouvons la description d'une machine de ce genre . La figure tirée du traité montre clairement les éléments de cette machine .