II. «Ci» ai.. — Uu ni. de Ter tlect

par un double jeu d'engrenages (rapport 12 à 1) une roue dentée engrenant avec la crémaillère (fig.440). Le démarrage et le réglage de la vitesse s'opèrent & l'aide de résistances, que l'on insère sur le circuit de l'induit de chaque moteur. En marche normale la vitesse se maintient à la valeur constante de 7 kilomètres à l'heure.

La prise de courant se fait par une double paire de trolleys.

Fig. 439. —Locomotive du Gornergrot ichàssis).

Dans chaque paire de trolleys, l'un est un peu en arrière de l'autre, afin de faciliter l'isolation.

L'ensemble du train présente une disposition intéressante au point de vue de la répartition des charges. La voiture fermée que pousse la locomotive ne repose que sur un bogie. Elle prend son second appui sur la locomotive même, augmentant ainsi le poids adhérent et empêchant tout soulèvement de la machine, en cas d'effort anormal. Grâce à cette disposition on peut développer très aisément un effort de traction de 6000 kilogrammes.

Pour pouvoir arrêter la voiture instantanément, même sur la rampe la plus forte, on dispose d'abord d'un frein à main qui agit sur des poulies montées sur l'arbre des roues dentées actionnant la crémaillère, ensuite de deux freins de sécurité intervenant

CHEMINS DE FER DIVERS A TRACTION ELECTRIQUE 499 automatiquement dès que le courant est interrompu ou que la vitesse dépasse un certain maximum.

Les moteurs agissent également comme freins, à la descente, en fournissant du courant qui revient à la station génératrice, lis se comportent comme générateurs, dès que la vitesse dépasse légèrement celle du synchronisme. Dans le cas où plusieurs trains se trouveraient engagés simultanément sur la descente, il pour-

SlalunJangfivu «flf *

Fig. 440. — Tracé du chemin de fer de lu Jungfrau

rait arriver que, par suite du fonctionnement des moteurs des locomotives, comme générateurs, l'affax du courant ainsi produit, dépassât le débit des machines. Les turbines pourraient alors s'emballer. Aussi les a-t-on munies d'un régulateur qui insère, à ce moment, sur le circuit, des résistances appropriées.

Le service que permettent d'effectuer les locomotives du Gornergrat est remarquable par sa régularité. Les démarrages se font avec douceur et la constance de vitesse des moteurs donne à l'exploitation un caractère de sécurité fort apprécié des voyageurs. Aussi malgré un prix de transport très élevé (16 fr. aller et retour par personne) le chemin de fer est-il de plus en plus fréquenté par les touristes, qui peuvent profiter de la moindre éclaircie pour aller jouir pendant une heure ou deux d'un panorama incom-

parable, alors qu'il fallait autrefois une bonne journée pour entreprendre la même excursion.

Le chemin de fer de la Jungfran part de la Petite-Scheidegg, sta-

Lmm de cçmparoon a ôtâiuusauMfMadûla

ê2W0mer.

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de ii mer

Fig. 441. — Profil en long du chemin de fer de la Jungfrau.

tion du chemin de fer de Lauterbrunnen, point qui est lui-même relié, par voie ferrée, à Inlerlaken (fig. 440).

La Petite-Scheidegg est à la cote 2 0G4 mètres et celle du

KVQ

Fig. 4i2. — Coupe transversale de la voie.

sommet de la Jungfrau est de 4166 mètres. On a donc à s'élever de 2 102 mètres. Cette différence de niveau est franchie jusqu'à la cote 4 093 mètres par le chemin de fer à crémaillère (fig. 441). Le terminus se trouve sous le sommet, que Ton gagnera par un ascenseur de 73 mètres de hauteur.

La longueur delà ligne est d'environ 12 kilomètres. Le maximum

des rampes est de 25 p. 100. La voie n'est à air libre que sur les

Fig. 4*3 Dent de la crémaillère.

premiers 1 500 mètres. Sur les 10 300 mètres restant, le chemin de fer est en souterrain,

La voie a l'écartement d'un mètre (fig. 442). La crémaillère

Flg. Ui. — Plan de pose de la crémaillère.

rappelle le type Abt, mais'avec des modifications donnant aux locomotives une sécurité plus grande, soit en cas do soulèvement de la machine, soit en cas de déraillement. Ces modifications, qui

portent surtout sur la forme des dents de la crémaillère (fig443), permettent, en effet, l'emploi de mâchoires, prenant appui sur la partie évasée des dénis et qui agissent à la fois comme frein et comme appareil de serrage et de fixation.

Cette crémaillère, ainsi modifiée, a été étudiée avec ses accessoires par M. Strub. Elle est livrée par tronçons de 3,50 m. que retiennent des éclisses cornières. Les traverses, qui sont en acier, pèsent 37 kilogrammes; elles supportent à la fois la voie, qui est

en rails de 20,6 kg. au mètre courant, et la crémaillère (fig. 444). Le poids de l'infrastructure métallique atteint 125 kilogrammes par mètre courant.

Comme la crémaillère est surélevée de 70 millimètres par rapport aux rails de roulement, des dispositions ont dû être prises, aux croisements, pour assurer le passage des roues des véhicules. Elles consistent simplement à ménager dans la crémaillère des parties mobiles que l'on ouvre ou que l'on ferme en même temps que l'aiguille de croisement (fig. 445).

Les stations seront au nombre de 6, dont 4 en tunnel. Sur les dernières, 3 disposeront de grandes salles avec vue sur les plus belles parties de la montagne; la dernière station, celle de la Jungfrau, sera complètement souterraine; mais elle sera munie, comme on l'a dit plus haut, d'un ascenseur conduisant au sommet.

CHEMINS DE FER DIVERS A TRACTION ÉLECTRIQUE 593 L'électricité est produite sous forme de courant triphasé, à la tension de 7 000 volts et à la fréquence 38, par une usine hydroélectrique, établie sur ta Lutschine Blanche, à Lauterbrunnen et disposant d'une chute utile de 35,50 m. ' Cette usine comprend

Fig. iHJ. — Poste de Iraus formation.

trois groupes de turbines : 2 turbines Girard de 500 chevaux, tournant à 380 tours par minute et actionnant directement des alternateurs QErlikon de même puissance, 2 turbines Francis de 800 chevaux, tournant à 380 tours par minute et actionnant égale-

1 La Société exploitante dispose également sur la Lutchinc Noire d'une chuta de 8000 chevaux. Mais celle-ci ne sera aménagée que plus tard, lorsque les besoin» du trafic le nécessiteront.

ment des alternateurs ÛErlikon de 800 chevaux; 2 turbines de

25 chevaux pour l'excitation.

Le courant, à sa sortie de l'usine, suit une ligne aérienne

Fig. i 17. — Chemin de fer de la Junglïau {ligne aérienne).

constituée par 3 fils de cuivre de 7,5 mm. de diamètre supportés par des isolateurs en porcelaine à triple cloche, fixés tous les 30 mètres à des poteaux en bois imprégné. Ces poteaux ont

CHEMINS DE FER DIVERS A TRACTION ELECTRIQUE 503 12 mètres de hauteur. Ils sont scellés dans une fondation en bclon de 1,50 m. à 2 mètres de profondeur. Dans les parties en tunnel la ligne primaire est constituée par un cable isolé.

La transformation du courant à "7 000 volts en courant à 500 volts, tension de la ligne à trolley, s'cITectue dans des postes

Fig. 4(8. — Locomotive de la Junglrau (Brown-Boverij.

de transformation, situés dans les gares (iig. 446). Les transformateurs se composent de trois noyaux autour desquels sont placés concenlrtquemcnt les bobines primaires et secondaires.

La ligne aérienne (fig. 447) comporte deux (ils longitudinaux, en cuivre, de 9 millimètres de diamètre, suspendus à des tendeurs en acier fixés à des poteaux en bois ou à des crampons scellés dans la maçonnerie des tunnels. L'isolement est double : aux points d'attache des conducteurs et aux points de fixation des tendeurs. Le- retour du courant a lieu par les rails, qui sont éclissés élec-

triquement par des fils de cuivre de 7 millimètres de diamètre. Les trains se composent d'une locomotive poussant devant elle deux voitures. La première de ces deux voitures prend appui d'une part sur un bogie, d'autre part sur ta locomotive elle-même, afin d'en augmenter l'adhérence.

Un train pesant 26 tonnes, il faut, pour le déplacer sur rampe de 26 millimètres, à la vitesse de 8 kilomètres à l'heure, une puissance de 212chevaux.

On a pris, pour être un peu large, par locomotive, 2 moteurs de 130 à 150 chevaux.

Fig. 150. — Frein à mâchoires.

Les locomotives sont de deux types : les unes ont été fournies

CHEMINS DE FER DIVERS A TRACTION ÉLECTRIQUE M>7 par la maison Brown-Boveri et rappellent les locomotives du Gornergrat (fig. 448 et 449). Toutefois elles sont munies du frein a mâchoires, système dont l'emploi est rendu possible par suite des dispositions spéciales de la crémaillère Strub (fig. 450.)

Fig. *5l. — ChemîD de fer de In Juugfrau Jucomolive (jtilikuu,.

Deux autres systèmes de freinage sont d'ailleurs installés : un frein à main agissant sur l'arbre des pignons de la crémaillère, et un frein à lames, à commande électrique, qui actionne l'arbre des moteurs et coupe le courant en même temps que le freinage s'effectue. On peut commander ce frein, par une corde, d'un bout à l'autre du train. Le démarrage et le réglage de la vitesse se font, comme au Gornergrat, par l'insertion de résistances sur les induits des moteurs.

Les locomotives du deuxième type proviennent des ateliers OErlikon (fig. 4SI). Elles sont à 2 moteurs de 120 chevaux, tournant à 750 tours. Chaque moteur pesé 2100 kilogrammes. Pour une charge de 120 chevaux, ces moteurs ont :

Un rendement de 92 p. 100;

Un facteur de puissance de 90 p. 100 ;

Un glissement de 1,5 p. 100 ;

Fig. 45i. — Truck lie la locomotive OKrlikon.

Le courant maximum en court circuit, à la tension de 500 volts, est de 800 ampères. Le couple maximum est environ triple dit couple normal, le courant étant dans le premier cas, de 570 ampères et, dans le second, de 130 ampères.

L'attaque de la roue dentée engrenant avec la crémaillère se fait, comme dans la locomotive Brown-Boveri, par des engrenages avec double réduction (rapport 12,7 à 1) (fig. 452). La prise de courant consiste en une sorte de spatule, avec surface de frottement en aluminium, glissant sur les conducteurs aériens. Les

CHEMINS DE FER DIVERS A TRACTION ELECTRIQUE 509 constructeurs ont préféré ce système à celui de la roulette, en raison de la forte intensité qui doit, à certains moments, passer par le contact.

La caractéristique principale des locomotives OErlikon est l'intervention du courant continu, pour effectuer le freinage électrique, à la descente. On a vu que les moteurs triphasés fonctionnent comme générateurs à la descente et qu'ils maintiennent

Fig. ib3. — Moteurs et dynamo de la locomotive OErlikon.

leur vitesse à peu près à la valeur du synchronisme, envoyant alors du courant à l'usine. Mais il peut en résulter des inconvénients graves pour les turbines qui risquent de se trouver subitement déchargées et do s'emballer. Nous avons indiqué, en parlant du chemin de fer de Gornergral, comment on avait paré à ixl inconvénient. La maison OErlikon a craint qu'avec les àîpoups qui peuvent se produire sur le chemin de fer de la Jungfrau, le réglage des turbines ne devînt parfois impossible. Aussi ,a-t-elle renoncé à envoyer sur la ligne le courant produit par les moteurs. Afin, d'autre pari, de pouvoir régler aisément l'intensité

de ce courant et par suile l'action de freinage des moteurs, elle supprime toute communication avec la ligne aérienne et alimente le stator des moteurs par un petit moteur & courant continu, monté sur l'extrémité du rotor (fig. 453). Le stator donne lieu, dès lors, à un champ magnétique fixe et le rotor, qui tourne dans ce champ, produit du courant alternatif triphasé que l'on envoie

Fig. iiil. — Locomotive OErlikon, a

dans les résistances de démarrage '. En faisant varier le champ on fait également varier l'intensité du courant et l'on dispose, par conséquent, d'un moyen de freinage excessivement souple, tout en mettant le train dans une indépendance absolue, par rapport à l'usine. La variation du champ magnétique, ou plutôt du

' Ces résistances sont ventilées à l'aide d'un petit ventilateur mis en mouvement par un moteur à courants triphasés d'un cheval et demi, que l'on peut alimenter oit avec le courant de la ligne, soit avec le courant produit par le rotor des

Il est à remarquer que le rotor pourrait être bobiné de manière à donner du courant

continu; dans ces conditions la petite dynamo auxiliaire deviendrait sans objet. De nouvelles locomotive» ainsi combinées ont été commandées à la maison Brown-

f* — x-OCP •

courant inducteur s'obtient d'ailleurs aisément, en agissant sur l'excitation de la petite dynamo.

11 est clair que ce système de freinage ne permet pas l'arrêt, car la dynamo aurait, à ce moment, une vitesse nulle et ne pourrait plus envoyer de courant dans le stator. Mais cet arrêt s'obtient très aisément avec le frein mécanique, combiné avec le frein à mâchoires dont il a été parlé plus haut.

Dans un premier modèle (dit locomotive 403) (fig. 454) la maison QErlikon s'était contentée d'adopter un dispositif permettant de placer les résistances de démarrage sur le circuit primaire, ces résistances recevant alors le courant de récupération produit par les moteurs et soulageant la station centrale. Mais elle a préféré finalement, comme donnant une sécurité plus grande, l'excitation spéciale par courant continu.

Nous avons, enfin, à dire quelques mots d'une installation mixte que nous avons déjà étudiée en tant que chemin de fer à courant triphasé et à simple adhérence. Il s'agit de la ligne reliant Stanstad à Engelberg et dont une partie est à crémaillère avec rampes de 25 p. 100.

La figure 455 montre la coupe de la voie et de la crémaillère. Cette dernière (du système Riggenbach) a une forme trapézoïdale et est

eu s

constituée par des dents en acier, rivées dans deux plaques de même métal. Les traverses, en acier, sont réparties comme l'indique le plan, figure 456. Les locomotives qui poussent, dans la rampe de 25 millimètres, les automotrices circulant par leurs propres

Fi g. *5(i, — l'ian de poi

moyens dans les parties de la ligne à simple adhérence sont du type Brown-Boveri (fig. 457, 458, 459). Elles pèsent 12 tonnes et sont munies de 2 moteurs triphasés de 175 «hevaux. Un embrayage

à friction permet aux moteurs soit d'actionner les roues, et alors la locomotive marche par adhérence, soit d'attaquer la crémaillère. Nous n'insisterons pas sur le démarrage et le réglage de la vitesse, qui s'effectuent selon les procédés déjà décrits.

CHEMINS DE FER DIVERS A TRACTION ELECTRIQUE 513 La prise de courant se fait par deux archets à bras isolés. En un point particulier (chemin de Grùnenwald) une disposition intéressante a dû être prise pour permettre aux voilures de

Fig. i'M. — Vue <1 ensemble de la locomotive.

passer par-dessus la crémaillère. Elle consiste en un pont-lcvis, manœuvrable à la main et qui, en même temps qu'il se soulève, rabat les conducteurs de prise de courant (lig 460 et 4lii), Il faut, en effet, que ces conducteurs soient en temps normal à une assez grande hauteur, afin qu'ils ne puissent être heurtés par les voilures de foin ou de paille, empruntant le pont-lcvis. '

Monorails électriques. — Les chemins de fer monorails n'utili-

Fig. i60. — Crémaillère à l'emplacement d'un passage a niïeau.

CHEMINS DE FER DIVERS A TRACTION ÉLECTRIQUE 515 sent, comnie leur nom l'indique, qu'un seul rail de roulement,

Fïg. 461. — Pool rabattu sur la crémaillère

Avec un tel système, on diminue donc notablement les frottements, en même temps que l'on facilite le passage du matériel dans des courbes extrêmement raides.

Ces avantages spéciaux ont depuis longtemps frappé l'attention dos inventeurs ; mais certaines difficultés, notamment celles du guidage des voitures, avaient, jusque dans ces dernières années, empoché le svstème de prendre un développement réelle- "* 46S" ~ MonoraLI Urtiguement pratique. Or, par un phénomène qui n'est pas rare dans

les annales de la science industrielle, on. s'éloignait d'autant plus de la solution que l'on cherchai! une amélioration plus grande de ce coté et, en fuit, te seul système de monorail qui ait l'objet jusqu'ici d'une exploitation régulière, fonctionne sans guidage (voy. page 321).

Le premier monornil qui ait été exécuté a été construit par

JbL

Fig. *tij. — Honorai! Bojei

Fig. ^i. ~ Honorai! Cook.

M. Larliguc, entre Feurs et Panissîères (France). Le principe est celui qu'indique k figure 462. Les véhicules sont, pour ainsi dire, à cheval sur un rail central que supporte une infrastructure métallique. Pour empêcher tout déversement, des roues latérales, de guidage, appuient sur deux petits rails continus, fixés sur les côtés du support métallique.

Ce système a élé repris par M. Behr, en vue de son adaptation aux grandes vitesses. A cet effet le nombre des rails de guidage ii élé porté de 2 à 4. Bien que l'essai que M. Berh a tenté, à

CHEMINS DE FER DIVERS A TRACTION ÉLECTRIQUE 517 Tervueren, pendant l'Exposition de Bruxelles de 1897, n'ait pas donné des résultats très concluants, on doit, prochainement, l'appliquer à une ligne très importante, que l'on veut établir entre Manchester et Liverpool '.

Dans le système Beyer (fig. 463) les voitures sont guidées par leur partie supérieure et elles roulent sur un mil régnant au-

Fig. 403. — Monorail Diiitrich. Fig. 460. — Monorail Enoi.

dessous d'elles. L'infrastructure métallique se trouve, de ce fait, assez compliquée puisque, .pour le guidage et le roulement, il faut deux poutres continues.

Ces inconvénients sont moindres dans le système Cook, les poutres de roulement et de guidage étant rapprochées des piliers de support; mais le système n'en comporte pas moins deux voies continues (fig. 464).

Le monorail Diétrich a pour caractéristique une suspension des voitures en porte-à-faux, avec guidage horizontal (fig. 465). Au ■ Tramway and Raitway WorUl (13 novembre l%:!j.

contraire dans le monorail Enos {fig. 466) les voitures sont posées bien d'aplomb sur le rail de roulement et les moteurs sont équilibrés de part et d'autre de la roue de roulement. Le guidage se fait au-dessous de la caisse des voitures par deux galets inclinés s'appuyant sur une semelle continue. C'est une suspension ana-

Kig. 467. — Monorail l'erlay-Hale. Fig. 468. — Monorail Langen.

logue qui a été réalisée dans le monorail Perlay-Hale, mais toutefois avec galet de guidage sous la, voiture (fig. 466).

Enfin dans le système Langen (fig. 467), il n'y a plus de guidage ef les voitures sont librement suspendues à leur partie supérieure par une sorte de grand crochet, muni de roues à la fois porteuses et motrices. L'expérience prouve, d'ailleurs, que les déplacements que peut prendre la voiture ne sont nullement désagréables pour les voyageurs1 et que pendant ces

* 11 est ban. cependant, dans les courbes railles, de ne pas trop regarder les objets extérieur*, qui ne paraissent plus d'aplomb, en raison du devers de In voiture.

CHEMINS DE FER DIVEIIS A TRACTION ELECTRIQUE 819 déplacements le système ne perd en rien de sa stabilité et de sa sécurité.

Monorail Behr Lartigue. — La voilure §

que M. Behr a mis en service à Ter- £

vueren, pendant l'exposition de 1897, 2

est représentée par les figures 469 et ^