Elle se compose pour ainsi dire de

deux trucks, chacun à quatre roues »

porteuses, de 1,37 m. de diamètre et à Tj

16 roues de guidage. Dans chaque truck »

les deux roues centrales étaient action- S

nées, à l'aide de chaînes sans fin, par ■=

deux moteurs de 150 chevaux placés s

dans la partie inférieure de la voiture, |>

de part et d'autre de l'axe longitudinal. f±

Le courant était pris par des roulettes ■£

à bielle sur un rail isolé. «

La manœuvre des moteurs s'effectuait ~ dans deux cabines situées aux extrémités de la voiture. La longueur de lu "g caisse était de 18 mètres, sa largeur do « 3,12 m. et l'intérieur était occupé par fc 4 rangées de fauteuils offrant un total « de 93 places. Le poids du véhicule attei- * gnatt 72 tonnes en charge. «

Le rail porteur était supporté tous les .

mètres par un chevalet métallique, repo- g

sant sur une traverse métallique de ~

1.52 m. de longueur, enfouie dans du ■ £ ballast (fig. 471). Sur les deux lianes des chevalets régnaient les rails de guidage, au nombre de 4, et qui contribuaient, comme le rail por-

teur, & assurer le contre vente m ont longitudinal des chevalets. On avait construit à Tervueren une ligne de 4 871 moires de longueur, comprenant deux alignements droits raccordés par des courbes de 500 mètres de rayon. On espérait pouvoir réaliser des

vitesses de 158 kilomètres à l'heure; mais on ne put dépasser 100 kilomèlres, avec une dépense de courant excessive, occasionnée principalement par les déformations de la voie dans les parties courbes, sous l'action des efforts produits par la force centrifuge. On sait que, dans une voie ordinaire à 2 rails, ces efforts sont déjà très considérables et qu'on les atténue par un devers approprié. Mais ce dévers n'est convenable que pour une vitesse déterminée. En outre, si l'on veut éviter des chocs nuisibles à l'entrée dans les courbes, il faut combiner des raccordements paraboliques d'autant plus soignés que la vitesse est plus Fig. 47i. - Coupe srande.

transversale. °

Avec 4 rails, la difficulté se trouve considérablement augmentée et c'est faute d'avoir pu la surmonter, à Tervueren, que l'on ne put tirer aucune conclusion certaine, en vue de l'application possible du système au transport des voyageurs.

Cependant l'inventeur a, depuis, apporté des améliorations nombreuses à son système et un acte du Parlement anglais du 17 août 1901 en a autorisé l'application à une ligne de 55 kilo-

mètres de longueur entre Liverpool et Manchester. La vitesse pourra atteindre 175 kilomètres à l'heure. Le trajet se ferait en 20 minutes, avec départs toutes les 10 minutes.

Le chevalet supportera à son sommet un rail de roulement pesant 51 kilogrammes par mètre courant et, sur chaque côté, deux rails de guidage de 15 kilogrammes.

Les rampes atteindront 40 millimètres par mètre.

Les voitures seront de différents types pouvant contenir 72, 50 ou 38 places. Les dernières pèseront 39 tonnes et seront actionnées par 4 moteurs de 160 chevaux tournant à 720 tours.

Le courant sera pris par des trotteurs sur deux rails à 650 volts, isolés (courant continu) ; fixés sur les côtés du chevalet, ce courant proviendra lui-môme de 5 sous-stations alimentées par une distribution par courant triphasé à 15 000 volts. •-Bien que la ligne soit à double voie, comportant par conséquent deux rangées de chevalets, elle comportera tout un ensemble de signaux électriques automatiques1.

La dépense est évaluée à 70 000 000 francs.

Mono rail Langen. — Le système Langen a été appliqué à une ligne de 13,2 km. de longueur, allant de Barmen à Klberfeld et à Bittershausen*.

Cette ligne présente cette particularité curieuse que, sur la plus grande partie de son parcours, elle est établie au-dessus d'une rivière (la Wupper) (fig. 472). Des piliers métalliques inclinés, prenant leur appui sur Tune et l'autre rive (fig. 473), supportent une poutre à treillis, ayant une forme triangulaire et comportant, dans le plan supérieur, 2 poutres horizontales conlreventée?, puis, dans le plan inférieur, une poutre horizontale à égale distance des deux premières (fig. 474). C'est à la partie inférieure de cette poutre que sont fixées des longrines supportant, à leurs

1 Tramway and liailway World (13 novembre 1902).

* Revue générale €les chemins de fer, janvier 1902. — L'Eclairage électrique, 13 juillet 1901. 8 août 1903.

extrémités, les rails de roulement. Un contre venlement oblique

relie, d'ailleurs, l'extrémité des longrines au contreventement supérieur de ta poutre.

Fig. 473. — Coupe transversale.

Dans les courbes les longrines sont dissymétriques par rapport ux points d'attache et enfin, dans les gares à quai central, elles

CHEMINS DE FER DIVERS A TRACTION ELECTRIQUE 523 ont une longueur plus grande qu'en voie courante en alignement droit (10 mètres au lieu de 4 mètres).

Pour la partie du tracé où la voie ne passe plus au-dessus de la Wupper, les piliers „, («

sont en forme d'arceaux (fig. 475 et 476).

La hauteur des rails au-dessus des voies publiques est de 8 mètres, afin de laisser sous les voitures une hauteur libre de 4,50 m. (fig. 477). Les rampes et pentes sont très variables, avec un maximum de 27 millimètres par mètre ; ce dernier chiffre pourrait d'ailleurs être fortement dépassé.

Fig. *"i. — Poutre longitudinale supportant la

Fig. 475. — Voie sur arceaux.

Les deux voies, dont 1 ecartement normal est de 4 mètres, se rejoignent à leurs extrémités par des courbes de 30 mètres de rayon, de manière a former un circuit fermé (fig. 478). Une boucle intermédiaire a été prévue à la station du Jardin zoolo-

gique, afin de permettre aux voilures de revenir en arrière sans aller jusqu'au terminus. En ce point une aiguille doit forcément exister et la figure 4-711 en montre l'ossature.

Fig. *ï6. — Voie sur arceaux (couue longitudinale.

En voie courante les courbes ne descendent pas au-dessous de 75 mètres. Ces courbes sont franchies avec la plus grande faci-

Fig. 117. — Passage au-dessus des voies publiques.

lité. avec des vitesses de 40 à 30 kilomètres à l'heure. Aussi, malgré le tracé sinueux de la voie, peut-on, sur le chemin de fer de Barmen, réaliser, comme nous le verrons plus loin, une vitesse moyenne très élevée.

CHEMINS DE FER DIVERS A TRACTION ELECTRIQUE 525 Les voitures sont suspendues pur deux points situés à 8 mètres

t'ig. 478. — Boucle de raccordement au terminus, (ie distance (lîg. 480.) La suspension se fait sur ressorts, par un

pivot fixé au crochet de suspension, lequel s'appuie sur les boites à. huile de'2 roues à gorge (fig. 481 et 482.) Le moteur électrique,

d'une puissance de 38 chevaux, placé au sommet et dans l'a

Iode de support de la Toiture.

du crochet, actionne les roues par l'intermédiaire d'engrenages. Du côté intérieur, c'est-à-dire du côté de la poutre, le crochet entourant les roues porte un mentonnet de sûreté, qui s'oppose aux déraillements. Cette poutre est d'ail-

leurs établie de telle façon qu'elle laisse possible le libre dépla-

CHEMINS DE FER DIVERS A TRACTION ÉLECTRIQUE 52T cément de la voiture et de son crochet, par suite de la force centrifuge, dans les courbes (iig. 483).

Il y a un moteur par crochet etdans chaque voiture le couplage des moteurs s'effectue par la méthode série- parallèle.

La distribution électrique se fait par un conducteur

fi

à 550 volts, sur lequel le courant est pris à l'aide d'un frotteur à ressorts.

On dispose pour freiner, comme dans un chemin de fer ordinaire, soit des moteurs eux-mêmes, soit d'un frein à air comprimé. L'air comprimé nécessaire a la manœuvre du frein est renfermé dans des tuyaux placés sous le plancher de la voiture et que l'on charge aux terminus. Le frein peut également être actionné à la

Les stations sont au nombre de 20. Elles sont généralement à quais latéraux avec trottoirs en contre-bas de 0m. 20 par rapport au plancher des voitures (fig. 484).

L'expérience a prouvé qu'avec les voitures du monorail Lange n, on pouvait réaliser une vitesse commerciale très élevée. Le fait tient non seulement au passage en vitesse des courbes, mais aussi

Fig. 484. — Coupe transversale d'une station.

à la rapidité des démarrages. Le tableau suivant met bien en évidence les avantages du système Langen au point de vue de la vitesse réalisable.

Longueur de la ligne 13,3 km.

Nombre de stationr» 20

Distance moyenne des stations 900 mètres.

Durée des arrêts 15 secondes.

Durée du parcours total 30 minutes.

Vitesse moyenne 3C km. à l'heure

Vitesse rnaxima 50 —

On saisira particulièrement les avantages du monorail Langen quand on se rappellera que, sur les plus récents métropolitains électriques, la vitesse commerciale dépasse rarement 22 à 23 kilomètres à l'heure.

En somme, le monorail Langen se présente non seulement comme uîi. système des plus ingénieux, pour l'application duquel il a fallu combiner des dispositions nouvelles qui font le plus grand honneur à l'inventeur et aux constructeurs; il donne,

pour les transports extra-rapides, une solution élégante, pouvant même, selon les conditions du tracé, présenter des avantages sérieux, au double titre du premier établissement et des dépenses d'exploitation *.

Les voitures du monorail Langen consomment 29 watts-heure par tonne-kilomètre.

Les dépenses de premier établissement ont atteint 625 000 francs par kilomètre.

Funiculaires électriques. — Dans les funiculaires électriques, l'électricité n'a plus un rôle aussi immédiat que dans les crémaillères électriques. Il ne s'agit plus, en effet, de faire mouvoir une voiture, en mettant en œuvre les qualités si précieuses des moteurs électriques de traction ; dans le cas du funiculaire, la voiture est inerte et, pour la déplacer, on la remorque par un câble qui s'enroule sur un tambour moteur, au sommet de la ligne.

L'électricité ne s'impose plus d'une façon indiscutable pour actionner ce tambour et, selon les cas, on peut tout aussi bien avoir recours à des moteurs hydrauliques ou à des machines à vapeur. Mais, comme les funiculaires se trouvent généralement dans des pays de montagnes, qu'ils ont alors pour objectif de conduire les voyageurs et les marchandises à un point d'accès généralement difficile et que, par suite, l'installation, au sommet, d'une usine à vapeur ou hydraulique présentera le plus souvent des difficultés locales multiples, on trouvera ordinairement avantage à alimenter le tambour-moteur par un transport de force, en plaçant l'usine en un point d'accès commode et où, ce qui n'est pas rare dans les montagnes, on disposera d'une chute hydraulique suffisante.

Dans ces conditions on aura recours, soit à un transport de force par courant continu, soit à un transport de force par cou-

1 Le système doit ôtre appliqué, à Hambourg, à une ligne de 21 kilomètres de longueur.

Maivéchai.. — Chom. de fer élect. 34

rants triphasés. Les deux systèmes conviennent parfaitement dans

le cas envisagé.

Fig. iSii — Funiculaire électrique du Bûrgenstoct (voie courante).

Pour diminuer la puissance nécessaire au fonctionnement d'un funiculaire, on établit la ligne avec deux câbles, de telle façon qu'une voilure descendante puisse équilibrer une voilure montante. Au milieu de la ligne une voie d'évitement permet lecroi-

CHEMINS DE FER D1VEIIS A TRACTION ELECTRIQUE '531 sèment des voitures. On conçoit même qu'en chargeant la voilure descendante, on pourrait supprimer toute intervention du tambour

t'ig. iSB. — Funiculaire électrique du Burgenstock (voie J 'évite ment pour croisement des voitures).

moteur. Ce procédé, que l'on applique dans les Funiculaires à contre-poids d'eau, est tout à fait avantageux quand on dispose, au sommet de la ligne, d'un petit cours d'eau permettant de

charger, sans dépenses, les caisses d'eau de la voiture descendante. Mais ce cas est plutôt exceptionnel.

Avec le double câble la puissance de débit d'un funiculaire se trouve mathématiquement limitée, puisqu'il ne peut pas y avoir plus de deux voitures sur la ligne : une montante et une descendante. C'est un inconvénient sérieux et c'est pour cette raison que Ion a dû (notamment à Lyon-Saint-Just) transformer des funiculaires en chemins de fer à crémaillère, avec traction électrique.

Avec les funiculaires on aborde fréquemment des rampes de 50 à 60 p. 100. On conçoit quelle attention on doit donner, dans ce cas, à la question du freinage. Sur certaines lignes on a recours à des freins à sabot, agissant sur les rails eux-mêmes. Mais le mieux est encore d'adjoindre à la voie une crémaillère et de munir les voitures de roues dentées, avec freins à gorge, identiques à ceux des chemins de fer à crémaillère.

Les funiculaires électriques sont maintenant assez nombreux quoique cependant, quand les rampes le permettent, on ait une tendance bien légitime à leur substituer la traction par crémaillère.

Comme funiculaires avec courants continus, nous citerons ceux du Burgenstock et du Stanscrhorn (Suisse).

Le premier franchit, avec une rampe moyenne de 53,3 p. 100, une différence de niveau de 440 mètres. La longueur du tracé est, suivant l'horizontale, de 827 mètres et, suivant la rampe, de 936 mètres.

La voief est à Técartement d'un mètre (fig. 485) ; elle est constituée par des rails rigides, pesant 22 kg. 5 le mètre courant et par une crémaillère double, système Abt, servant pour le freinage. Au milieu de la ligne se trouve une voie d'évitement pour le croisement des voitures (fig. 486). Les voitures en forme d'escaliers sont à deux essieux avec un faux essieu intermédiaire pour Tengrènement avec la crémaillère. Ce faux essieu est muni d'unfrein à poulie qui peut être mis en action soit à la main, soit automatiquement, en cas de rupture du câble.

La force motrice provient d'une usine hydraulique, siluée sur la rivière TAa, à 4 kilomètres du funiculaire, et est transmise à la station du sommet, sous forme de courant continu. L'usine génératrice comprend 2 groupes de 2 dynamos Thury, de 20 kilowatts chaque, tournant à 800 tours et produisant, alors, une tension de 800 volts. Dans chaque groupe les 2 dynamos sont mises en série et donnent dès lors, dans la ligne, une tension de l 600 volts.

JM 9

Fig. 487. — Mode d'enroulement du câble de traction.

Pour actionner le câble on dispose dans la station du funiculaire de 2 dynamos semblables, mettant en mouvement, par courroie, un arbre sur lequel sont montés deux engrenages coniques qui, par un système d'embrayages, peuvent mettre en mouvement, l'un ou l'autre, un pignon de transmission. Dans un cas l'enroulement du câble se fait dans un certain sens, et dans l'autre cas il a lieu en sens inverse.

La ligure 487 montre comment le mouvement du pignon est communiqué au tambour d'enroulement, dont le diamètre est de 4 mètres.

Le câble ne fait que passer sur le tambour d'enroulement, attendu qu'à une voiture montante correspond une voiture des-

cendante. Le tambour est à double gorge, le câble revenant dans la 2* gorge après avoir passé sur une poulie de renvoi de 3 mètres de diamètre.

Au moment de la mise en route, une voiture est au bas de la ligne et l'autre au sommet. Les moteurs doivent alors développer l'effort maximum, ayant à remonter à la fois une voiture et le câble. Mais au fur et à mesure que la voiture du bas monte et que par suite l'autre descend, il y a tendance à l'équilibre et à partir d'un certain moment (environ les deux tiers de la course) le travail devient négatif. On doit alors s'opposer à l'accélération de la vitesse, ce que Ion obtient aisément en agissant, par un frein, sur une poulie fixée au pignon moteur.

Une seule des dynamos réceptrices suffit pour le service du funiculaire; l'autre sert pour l'éclairage d'un grand hôtel installé au sommet de la montagne. Pour pouvoir isoler cette dernière quand le funiculaire ne marche pas, on a monté entre les réceptrices et les génératrices un fil neutre, comme dans une distribution à 3 fils.

La montée rapide de la ligne de transport de force rend particulièrement nécessaire la protection des réceptrices et des génératrices par des parafoudres. Ceux-ci sont à pointes et sont placés en avant d'une bobine d'induction combinée avec un condensa-

leur à grande surface, dont une des armatures est à la terre. Les faibles décharges sont arrêtées par le condensateur. Quant aux violentes décharges, une partie seulement, en raison de la grande résistance inductive de la bobine, va au condensateur. La presque totalité du fluide s'écoule, dans ce cas, par le parafoudre.

Le funiculaire électrique du Stanserhorn présente cette particularité qu'il est à trois échelons, avec trois câbles distincts et trois stations motrices. Ce sectionnement de la ligne se justifie par la longueur du tracé (3,600 km.) et par la variété du profil en long (fig. 488). La dernière partie, qui est la plus abrupte, comporte des rampes de 40 à 62 p. 100.

'If

La ligne est à voie d'un mètre, sans crémaillère, les conslruc-

53fl LES CHEMINS DE FER ÉLECTRIQUES

teurs s'étant justement donné comme programme de renoncer à ce complément ordinaire des funiculaires. Les caisses des voitures sont en forme d'escalier et comprennent 4 compartiments de 8 places. Pour pouvoir arrêter rapidement la voiture, on dispose de freins h. mâchoires, prenant appui sur les rails et pouvant être mis en action soit à la main, soit automatiquement, quand le câble se rompt. Un 3" frein est à la disposition de l'agent chargé d'accompagner la voiture. De multiples essais faits avec

ces freins à mâchoires en ont démontré l'efficacité et justifié, pour cette installation spéciale, la suppression de la crémaillère.

Dans les trois stations de force motrice, l'enrou-

Fîg. 489. — Funiculaire du Stanserhorn (dynamo lenii'iil du câble et

actionnant le câble:.

sa mise en mouvement s'effectuent comme dans la station du Burgenstock. Mais on se contente d'une seule dynamo motrice, la station n'ayant pas à assurer de services accessoires. Cette dynamo, dont la puissance est de 40 kilowatts, marche à 1 600 volts (fig. 489). Le courant est produit dans une usine hydro-électrique située sur la rivière l'An. Il existe maintenant un assez grand nombre de funiculaires avec courants triphasés (et aussi avec courants biphasés). Nous citerons notamment le funiculaire de Bienne-Leubringen (Suisse), celui de Gurten, près Berne, celui du Sonnenberg, près Lucerne. Ces divers funiculaires ont été équipés par la maison Brown-Bovcri, qui a tant contribué au développement de la traction par courants triphasés. Les moteurs à courants triphasés présentent pour

CHEMINS DE FER DIVERS A TRACTION ÉLECTRIQUE o37

l'actionnemcnt des funiculaires des avantages au moins aussi marqués que des moteurs à courant continu, ne s'emballantpas, récupérant facilement de l'énergie et étant d'un entretien peu dispendieux. Us peuvent recevoir du courant à haute tension (3000 volts à Berne) et s'ils sont à basse tension, tout en étant alimenté par un transport de force, ils ne nécessitent pour l'utilisation du courant que l'emploi de transformateurs statiques.

Plates-formes continues à plusieurs vitesses. — Lorsque le trafic est très intense, l'exploitation par train peut devenir insuffisante. Les arrêts, les démarrages et l'intervalle de temps nécessaire pour assurer, par des signaux, la sécurité de la circulation imposent un certain espacement des trains (au moins une minute et demie) et limitent par conséquent l'utilisation de la ligne. Dans les grandes artères, ou lorsqu'il s'agit de transporter des agglomérations anormales, comme dans une exposition, il serait intéressant de pouvoir arriver jusqu'au train continu, les voitures se suivant sans interruption dans les gares.

Mais on se heurte, dans ce cas, à une difficulté bien évidente, celle de rembarquement et du débarquement des voyageurs pendant la marche.

Divers systèmes ont été proposés pour résoudre ce problème. M. Thévenet Le Boul a préconisé, en particulier, l'emploi d'embarcadères rotatifs. Supposons un grand plateau circulaire horizontal, tournant autour d'un axe creux. Si Ton considère les différents points d'un même rayon, allant du centre à la circonférence, leur vitesse sera variable. Si, par exemple, la vitesse est, à la périphérie, de 4 mètres à la seconde (14,4 km. à l'heure) elle ne sera que de 2 mètres au milieu du rayon et vers le centre elle sera à peu près nulle. En sorte qu'un voyageur arrivant par l'arbre creux pourra, sens difficulté, monter sur le plateau, et, en se dirigeant dans le sens d'un rayon, il augmentra peu à peu sa vitesse tangentielle jusqu'à la valeur de 4 mètres

à la seconde. Si, à ce moment, il trouve devant lui des wagons circulant à la môme vitesse et dans le même sens, ces wagons seront immobiles par rapport à lui et il* pourra profiter de cet instant pour monter dans les voitures.

Ce système n'a pas été appliqué pratiquement et si nous en faisons mention, c'est plutôt pour montrer que l'embarquement des voyageurs dans un train en marche n'est en somme qu'une question de vitesses relatives.

La seule solution qui ait eu la sanction de la pratique est celle des plates-formes continues à plusieurs vitesses et dont le fonctionnement est le suivant :'.'.:

Imaginons, à côté d'un trottoir fixe, une plate-forme marchant fi la vitesse de 5 kilomètres à l'heure. L'expérience prouve que le passage du trottoir sur la plate-forme et vice versa, peut se faire san* difficulté, surtout si l'on munit la plate-forme de barres d'appui Jue peuvent saisir les personnes peu agiles. Or, supposons, àxfelé de la première plate-forme, une seconde plate-forme marchait à 8 kilomètres à l'heure. Par rapport à la première, elle ne marchera qu'à 4 kilomètres et par conséquent il sera tout aussi facile de passer d'une plate-forme à l'autre, que du trottoir fixe à la plate-forme. Voici donc le voyageur transporté à la vitesse de 8 kilomètres à l'heure. Mais on peut imaginer une 3° et môme une 4e plate-forme marchant respectivement à 12 et 16 kilomètres à l'heure. Par son passage sur ces dernières, le voyageur se trouvera ainsi transporté à une vitesse déjà très convenable, sans compter que l'on pourrait encore l'augmenter en ajoutant d'autres plates-formes.

La descente s'effectuera par un procédé inverse, le voyageur diminuant, chaque fois, sa vitesse de 4 kilomètres.

Pour qu'un tel système marche sans discontinuité, le tracé doit comporter une voie montante, une voix descendante et une boucle à chaque terminus. Déplus, chaque plate-forme ne peut être constituée rigidement, puisqu'elle doit passer dans des courbes. Elle

doit présenter des articulations et avoir son plancher disposé pour se prêter à ces articulations.

La mise en mouvement de plates-formes mobiles peut être effectuée soit à l'aide de moteurs électriques, montés sous les platesformes et qui se déplacent avec elles, soit par des moteurs fixes poussant les plates-formes par engrenages ou par friction. Avec des moteurs fixes on facilite beaucoup la surveillance et on diminue le poids des masses à déplacer.

Plate-forme de l'Exposition de Chicago. — La plate-forme de l'Exposition de Chicago est du premier type. Imaginons une série

Fig. 490. — Plate-forme à deux vitesses de l'Exposition de Chicago

(coupe transversale).

de trucks ordinaires de tramways, mis bout à bout et, sur ces trucks, une plate-forme continue, reposant par deux bandes de tôle sur le sommet des roues des trucks. La vitesse de déplacement des roues au sommet étant le double de celle au centre, la plate-forme marchera avec une vitesse double de celle du truck. Si donc sur le truck même, mais en porte-à-faux, on monte un

plancher continu on aura réalisé deux plates-formes mobiles, avec des vitesses dans le rapport de 1 à 2 (fig. 490). Il suffira d'installer le long de ta plate-forme en porte-à-faux un trottoir continu pour permettre, selon les principes indiqués plus haut, l'embarquement et le débarquement des voyageurs.

La plate-forme de l'Exposition de Chicago avait été installée sur

Fig. 491. — Plate-forme de l'Imposition de Chicago (vue générale,.

une jetée du lac Michigan (fig. 491) et servait moins comme moyeu de transport que comme système de promenade. La voie, dont l'écartement était de 1,25 m., était de niveau etformaitun circuit fermé de 1310 mètres de longueur. Pour garnir toute cette étendue on a employé 350 trucks à quatre roues. Tous les 35 trucks, on a installé un truck moteur, comportant deux moteurs de 12 kilowatts, attaquant les essieux par engrenages et des caisses à ballast ayant pour objet d'augmenter l'adhérence.

Le plancher en porte-à-faux avait 0,80 ni. de largeur et circulait à la vitesse des trucks, soit 4,8 km. à l'heure. La plate-

CHEMINS DE FER DIVERS A TRACTION ÉLECTRIQUE 541 forme à grande vitesse marchait, par conséquent, à 9,6 km. Elle avait 1,82 m. de largeur et était munie de bancs transversaux sur 1,45 m. Il restait donc, en dehors des bancs, une petite zone de 0,37 m. sur laquelle les voyageurs pouvaient mettre le pied en passant de la petite à la grande vitesse. Ils avaient d'ailleurs la possibilité", pour effectuer ce passage, de se tenir aux dossiers des

bancs (lîg. 492). De même, pour monter sur la première plateforme, ils disposaient de barres verticales 1res nombreuses, fixées sur le plancher de la plaie-forme.

Le courant électrique était distribué par un fil aérien régnant sous les trucks et sur lequel venaient frotter des roulettes de trolley reliées électriquement aux trucks moteurs.

Le poids de la plate-forme (grande et petite vitesse) était de 470 tonnes; en charge (avec 5 600 personnes) le poids atteignait 860 tonnes. En moyenne, il était de 600 tonnes. La puissance

nécessaire pour maintenir le mouvement de la plate-forme ne dépassait pas 80 à 90 kilowatts1.

La Multiple speed and traction Company avait proposé d'appliquer le système à Tune des rues (State Street), de Chicago. On

Fijç. 493. — Plate- forme de la Multiple Speed and Traction Company.-

aurait installé près de la bordure des trottoirs des piliers supportant un plancher d'embarquement el deux plates-formes mobiles et d'autre part on eût relié le plancher aux maisons riveraines, par des passerelles (fig. 493). Mais ce projet, qui ne manque pas d'un certain intérêt, n'a pas eu de suite.

Plate-forme de l'Exposition de 1900. — Dans la plate-forme de l'Exposition de 1900 on a cherché à supprimer quelques-uns des inconvénients de la plate-forme de Chicago, principalement en n'adoptant que des moteurs fixes, faciles à surveiller. On pouvait, d'autre part, reprocher à la plate-forme américaine les frottements produits dans les courbes par les tôles de la partie à grande vitesse reposant sur les roues. 11 était d'autant plus nécessaire, à l'Exposition de 1900, d'améliorer le roulement que la

1 ha Sature, 11 novembre 1893.

plate-forme prévue, présentait une longueur de 3 370 mètres.

Le tracé de la plate-forme avait été combiné par l'auteur 'du présent ouvrage de manière à former* comme la seconde voie d'un chemin de fer électrique circulaire, réunissant l'esplanade des Invalides au Ghamp-de-Mars. Le chemin de fer tournait dans le sens des aiguilles d'une montre et la plate-forme dans le sens inverse.

Les dispositions mécaniques de la plateforme d'abord étudiées par M. Blot ont été beaucoup améliorées par MM. Guyenet et de

1 MxMxMxl^f

Fig. 494 et 495. — Plate-forme de l'Exposition universelle de Paris, en 1900

(coupe transversale et élévation).

Mocomble. Quant à la distribution et à l'alimentation électriques elles ont fait, de la part de la Cie des Transports Electriques de l'Exposition l'objet d'une étude approfondie, et les dispositions prises à ce point de vue, ont contribué, dans une large mesure, à assurer le succès de cet ingénieux système de transport. Ainsi a été donnée une nouvelle preuve de l'aptitude merveilleuse de

l'électricité à se prêter aux sujétions les plus diverses que présente le problème sî varié des modes de transport.

La plate-forme de l'Exposition de 1900 était constamment en viaduc ' (fig. 494 et 495). En coupe transversale elle présentait un

PiK. 4%. — Plate-forme en alignement droit.

trottoir fixe de 1,10 m. de largeur, une plate-forme à petite vitesse de 0,90 m. de largeur et une plate-forme ù vitesse double de 2 mètres de largeur. Ces trois parties n'étaient pas dans un même plan horizontal. Elles étaient en escalier avec des différences de niveau d'une dizaine de centimètres. Tous les 200 mètres environ

* Ce viaduc, constitué par des poutres à treillis largement ajourées, permettait l'accès de toute l'infrastructure. Il était muni, au nireau des semelles inférieures. d'un platelage et on avait, en outre, installé extérieurement une galerie continue de circulation.

des élargissements du trottoir fixe, accessibles par des escaliers,

formaient des gares où les voyageurs pouvaient plus facilement embarquer et débarquer.

La plate-forme à grande vitesse n'était pas munie de bancs, comme celle de Chicago. On avait craint que les personnes mal-

habiles puissent heurter ces bancs en passant de la petite à la grande vitesse. Mais on avait multiplié les barres d'appui, aussi bien sur la petite que sur la grande vitesse, afin de faciliter l'embarquement et le débarquement des voyageurs (fig. 496 et 497). Chacune des plates-formes mobiles reposait, par des galets, sur une voie de roulement, en rails de 9 kilogrammes au mètre courant (écartement 0,90) pour la plate-forme petite vitesse et de 12 kilogrammes (écartement 1,20 m.) pour la plateforme grande vitesse. Les rails avaient été posés sur longrines en bois pour F' us — Bon ■ donner plus de douceur au roulement.

Afin de pouvoir changer, au besoin, une roue en cours de route, on avait fixé les plaques de garde à un socle mobile en fonte, reposant sur un cadre à glissière, sur lequel il était maintenu par des boulons (fig. 498). Les bou-

Fig, 499. — Trucks à

Ions une fois dévissés on pouvait, à l'aide d'un crochet, enlever d'un seul coup le socle, la roue et ses plaques de garde.

Chaque plate-forme élaiteonstituée par une succession de trucks à roues et de trucks sans roues (fig. 499). Les premiers reposaient sur quatre roues et étaient terminés par une partie circulaire. Les trucks sans roues épousaient les parties existantes entre

deux trucks sans roues et étaient maintenus, d'une part, par la poutre axiale sur laquelle les moteurs agissaient par friction, d'autre part par des galopins, c'est-à-dire par des petits galets fixés sur les trucks à roues.

Sous chaque ligne de trucks, grande et petite vitesse, régnait une poutre axiale articulée. Cette poutre, très résistante, était terminée inférieurement par une tête de rail venant reposer, tous les six mètres, sur un galet monté sur ressorts. Tous les 24 mètres

Fig. 500. — Mode d'entraînement des plates-formes.

environ, le galet était moteur et le même arbre moteur actiournait à la fois la grande et la petite vitesse (fig. 500) ; mais le diamètre des galets était dans le rapport de 2 à 1, ce qui maintenait rigoureusement la vitesse de la grande plate-forme à une valeur double de celle de la petite plate-forme.

En raison du montage des galets sur ressorts, l'arbre de transmission commun ne pouvait être rigide; il était en trois parties, réunies par deux joints à la Cardan.

Les ressorts des galets n'avaient pas seulement pour objet d'adoucir le roulement; ils permettaient d'appuyer plus ou moins le galet sur la poutre axiale, ce qui augmentait l'adhérence et diminuait la charge sur les roues porteuses. Celles-ci ne supportaient guère que les 4/10 du poids des trucks.

La poutre axiale était articulée tous les 4 mètres et les points d'articulation correspondaient aux> centres des extrémités circulaires des trucks. Grâce à ces articulations le passage de la plate-

forme dans des courbes de 60 mètres de rayon se faisait avec la

Fig. SOI . — Mode d'entraînement de* galets moteur*.

Flg. 502. — Vue longitudinale.

plus grande facilité. D'autre p;irt les articulations disposaient,

CHEMINS DE FER DIVERS A TRACTION ÉLECTRIQUE 5VJ dans le sens longitudinal, d'un certain jeu, permettant d'aborder des rampes de 3 millimètres par mètre.

Fig. 503. — Plan.

Les figures 501, 502 et 503 montrent comment les galets

Fig. 50*. — (ialet non moteur.

moteurs étaient mis en mouvement. Galets, moteurs et engrenages étaient montés sur un même bâti Axé à un châssis, d'une

part par un axe articulé, d'autre part par des crochets avec menottes soutenant un ressort qu'un boulon de réglage pouvait bander plus ou moins. C'est à l'aide de ce boulon que l'on réglait v . -, ; , l'adhérence du galet sur la poutre

axiale. Le pignon du moteur était en cuir et, de cette façon, on avait beaucoup réduit le bruit de la transmission.

Les galets non moteurs (fig. 504 et 505) étaient également à bâti pivotant et ils étaient plus ou moins pressés sur la poutre axiale par un boulon, bandant plus ou moins le ressort de suspension. Comme on l'a vu plus haut, les ressorts des galets aussi bien moteurs que non-moteurs étaient réglés de façon à supporter les 6/10 du poids des trucks.

Les moteurs, au nombre de 173, étaient des moteurs à courant

Fig. SOS. — Moteur (plan et coupe transversale).

continu 500 volts, de 5 chevaux, à excitation en série ', (fig. 50 et 507). Leur vitesse de rotation (naturellement assez élevée, (725 tours) avait motivé la transmission, par double réduction, que nous avons indiquée plus haut,

' Westinghousc, partie par la

CHEMINS DE FER DIVERS A TRACTION ÉLECTRIQUE 551 Le courant électrique provenait de l'usine à courants triphasés des Moulineaux (chemin de fer de l'Ouest). Ce courant, dont la tension était de 5 000 volts, arrivait dans une sous-station de transformation, comprenant des commutatnces pour le chemin de fer

Pig. 507. — Caractéristique des moteurs.

et deux transformateurs tournants de 600 kilowatts {dont un de réserve) pour la plate-forme.

Ces transformateurs tournants se composaient d'un moteur asynchrone à 3 000 volts actionnant une génératrice à courant continu, susceptible de donner 4 100 ampères, sous 550 volts, et pouvant marcher soit à excitation séparée, soit comme machine shunt.

Pour démarrer on avait recours à l'excitation séparée. L'excî-

tatrice spéciale se composait d'une dynamo actionnée par un moteur asynchrone de 30 kilowatts, à 200 volts, et que l'on mettait en route en le mettant, pour le démarrage sous 100 volts :

Le courant continu produit par ce groupe était tout d'abord envoyé dans l'induit de la dynamo de 600 kilowatts, qui fonctionnait alors comme moteur et entraînait le grand moteur asynchrone. Lorsque celui tournait à la vitesse du synchonisme, on le branchait sur les 5000 volts et on coupait le courant de l'excitatrice. Celle-ci intervenait alors uniquement pour assurer l'excitation de la grande dynamo et il suffisait, pour faire varier cette excitation dans de grandes limites, d'agir sur l'excitation de l'excitatrice, c'est-à-dire sur un rhéostat très peu important.

Dans ces conditions il n'y avait pour ainsi dire pas de pertes d'énergie. Le voltage de la grande dynamo se trouvait, dès le début, réduit à une centaine de volts, en même temps que l'intensité se trouvait très élevée, circonstance éminemment favorable pour obtenir un couple énergique, comme nous l'avons expliqué, en parlant du fonctionnement général des moteurs et comme on pourra s'en rendre compte très facilement, par la seule inspection de la caractéristique des moteurs employés. Pendant quelques secondes le courant circulait dans les moteurs, qui prenaient une charge croissante et, quand l'intensité avait atteint une valeur suffisante, un démarrage général s'effectuait.

Le démarrage une fois effectué, on pouvait arrêter l'excitatrice et prendre le courant d'excitation sur la grande dynamo ellemême.

Ce système si remarquable de démarrage, et dont M. Mazen, ingénieur à la Cla des Chemins de fer de l'Ouest, avait vivement recommandé l'emploi, a simplifié extraordinairement l'aménagement intérieur de la sous-station. Il a permis de supprimer d'énormes rhéostats et on a obtenu ce résultat réellement digne d'être cité, de ne pas consommer plus d'énergie pour le démarrage que pour la marche normale.

Ajoutons que, pour placer les machines de la sous-station dans des conditions de fonctionnement encore plus favorables, on avait profité de ce que les moteurs delà plate-forme étaient également répartis de part et d'autre de la sous-station pour les alimenter en deux groupes, montés en série. Ce mode de montage qui ne devait servir que pendant la période du démarrage a été ensuite conservé, parce que l'on n'a pas jugé utile d'augmenter la vitesse au delà de celle correspondant à la mise en série des deux groupes de moteurs.

La plate-forme pesait 1800 tonnes1. Son démarrage prenait environ 900 ampères à 200 volts ; en marche, la consommation était d'environ 350 ampères à 440 volts. Lorsque la plate-forme était en charge la puissance absorbée augmentait très peu. C'est ainsi qu'avec des surcharges de 1 000 à 1 200 tonnes, correspondant à environ 15 000 voyageurs, on n'a observé qu'un accroissement de puissance de 25 kilowatts.

Bien que Ton eut pu réaliser des vitesses de 6 kilomètres pour la petite plate-forme et de 12 pour la grande on n'a pas dépassé 3,7 km. pour la première et 7,4 km. pour la seconde. L'expérience a montré que de telles vitesses suffisaient parfaitement et qu'il y aurait eu d'ailleurs des inconvénients sérieux à les dépasser, en raison des affl uences énormes qui se p roduisaient à certains moments.

Grâce à l'ensemble des dispositions prises le fonctionnement de la plate-forme a toujours été parfait. Complètement terminée dès le début même de l'Exposition, elle'a tourné jusqu'au dernier jour, ayant parcouru 190 000 kilomètres et transporté 7 millions de voyageurs.

Une application aussi réussie a démontré nettement la praticabilité d'un tel système. Sa capacité de transport est d'autre

* Poids d'un truck à roues, grande vitesse, 1 800 kilogrammes. Poids d'un truck sans roues, 800 kilogrammes. Ensemble 2 600 kilogrammes. Par mètre courant, 325 kilogrammes. — Poids d'un truck à roues petite vitesse, 700 kilogrammes. Poids d'un truck sans roues 500 kilogrammes. Ensemble 1200 kilogrammes. Par mètre courant, 150 kilogrammes.

part bien supérieure à celle d'un chemin de fer et il y aura lieu de le prendre en considération toutes les fois que Ton aura à transporter de grandes foules et que la question de la vitesse ne se posera pas d'une façon prédominante. Et encore pourrait-on, par l'emploi de 3 à 4 plates-formes, obtenir une vitesse déjà très raisonnable. Mais le système s'en trouverait évidemment un peu compliqué.

Chemins de fer de mines. — La traction électrique des wagons dans les mines offre des avantages évidents. On peut môme dire que c'est à peu près le seul système de traction pratique, pour ce genre de transport, les locomotives à vapeur ayant le grave inconvénient de vicier l'air des. galeries et celles à air comprimé étant peu pratiques, en raison de la nécessité de renouveler souvent la provision d'air et occasionnant, d'autre part, des dépenses d'entretien élevées.

Les chemins de fer de mines ont généralement une voie à très faible écartement (0,50 m. à 0,75 m); de plus, le peu d'espace dont on dispose dans le sens vertical conduit à n'employer qu'un matériel moteur très ramassé.

Comme les wagons remorqués sont exclusivement des wagons à matériaux, il est justifié d'avoir recours, pour la traction des trains à des locomotives. Celles-ci sont généralement à deux moteurs, dont la suspension et le mode d'cngrènement se font comme dans un tramway et que Ton manœuvre à l'aide d'un contrôleur ordinaire, avec couplage série-parallèle. Les moteurs, les roues et les essieux sont pour ainsi dire coiffés par un couvercle en fonte, formant châssis et, grâce à ce blindage, la locomotive peut passer sans inconvénients dans les galeries, sans craindre la chute de matériaux, provenant d'éboulis ou de dépôts mal équilibrés. Le centre de gravité étant en outre très bas, la machine conserve une bonne stabilité, malgré les imperfections de pose de la voie.

CHEMINS DE FER DIVERS A TRACTION ELECTRIQUE 555 La distribution du courant (courant continu) a lieu par un fil

F)k. SOS. — Locomotive minière à trolley.

de cuivre placé sur l'un des côtés de la galerie et qui est généralement protégé par une gouttière en bois. Un trolley latéral, soit &

roulette avec perche (fig. 508), soit à cadre articulé (fig. 509), amène le courant aux moteurs. Le retour se fait par les rails. La tension du courant dans la ligne aérienne est le plus souvent inférieure à 500 volts, le développement des galeries ne motivant pas une tension aussi élevée. On se lient, ordinairement, aux environs de 2 à 300 volts.

La puissance des moteurs est généralement d'une dizaine de

Fig. 509. — Locomotive minière avec cadre articulé.

chevaux et la vitesse de circulation des trains dépasse rarement 10 à 12 kilomètres.

Afin de faciliter les démarrages on munit les locomotives de 4 sablières, à raison d'une par essieu. Les freins n'offrent rien de spécial ; toutefois on ne fait usage que de freins à main.

Avec des locomotives à trolley il se produit au passage de ta roulette, sur les joints du fil aérien et des supports des étincelles qui, dans des mines grisou teuses, pourraient avoir des inconvénients graves. Dans ce cas on pourra faire usage de locomotives à accumulateurs, mais le rendement économique tout en étant

encore plus satisfaisant que dans le cas des chevaux, sera bien moins élevé.

L'emploi des locomotrices électriques dans les mines s'est beaucoup répandu pendant ces dernières années. Le fait s'explique, non seulement par les avantages si remarquables de ces machines, mais aussi par la tendance de plus en plus grande que Ton a à munir les mines d'une distribution d'énergie électrique, soit pour actionner des perforatrices, soit pour faire tourner des ventilateurs, sans parler bien entendu de l'éclairage.

La Gio Thomson-Houston, dans son Bulletin n°62, signale qu'à Forest-City (charbon), la substitution de la traction électrique à la traction par mules a augmenté la production de 25 p. 100 et réduit les frais de transport de 43 p. 100. Les locomotives employées dans la mine pèsent 10 tonnes et remorquent des trains de 10 wagons, pesant en tout 44 tonnes. La vitesse est de 12 kilomètres à l'heure.

Dans les houillères de Green-Ridge, les locomotives, du poids de 6,5 t. remorquent 8 vagons et font, sur un parcours de 1 000 mètres, 20 voyages par jour aller et retour. L'installation, ayant coûté 38 500 francs, donne lieu à une dépense, pour amortissement, de 1 900 francs par an et de 9,50 fr. par jour de travail (à raison de 200 jours par an).

Les dépenses journalières atteignent dès lors :

Mécanicien de l'usine 8,75 francs.

Mécanicien de la locomotive 8,75 —

Aides 8 —

Réparations 3,80 —

Huile, graisse, chiffons 1 —

Amortissement 9.50 —

Total . . . 39,80 francs.

Le poids du charbon journellement- transporté étant de 288 tonnes, le prix de revient du transport, par tonne, est de 0,138 fr.

LES rilFMINS DR FRR FXKCTRIOORS

. — Locomotive de mine, système Weatioghou

Fis- Mi. — Moteur Westinghouse pour locomotive de mine.

Avec les mules, on dépensait par jour 103 francs et, par tonne, 0,337 fr.

CHEMINS DE FER DIVERS A TRACTION ELECTRIQUE 559 On a donc réalisé, avec l'électricité, une économie de 61 p. 100.

Fig. SIS. — Vue latérale.

A Forest-Cily la tonne, avec locomotive électrique, revient à

Fig. 313. — Vue de cûté, le châssis latéral étant enlevé.

0,11 fr. alors qu'elle coûtait, avec les mules, 0,416 fr., d'où une économie de 72 p. 100.

Enfin aux mines de Tiercelet, où l'on emploie des locomotives

électriques à 2 moteurs de 40 chevaux (poids 11500 kg.) on a constaté une économie de près des 2/3 sur les anciens prix de halage (0,13 fr. par tonne de minerai et par kilomètre, au lieu de 0,35 fr.).

La CIe Westinghouse a poussé très loin, de son côté, l'étude des locomotrices minières (fig. 510) ayant combiné tout un matériel spécial, s'adaptant parfaitement au gabarit particulièrement réduit de telles machines. La figure 511 montre son type usuel de moteur qui est à simple réduction, avec excitation en série, et se manœuvre par un contrôleur placé à l'avant, comme l'indique la fig. 510. Les formes ramassées des machines (fig. 512), la possibilité de dégager rapidement les parties roulantes et les organes moteurs (fig. 513) ont assuré à ce matériel spécial un succès légitime. Ainsi donc, grâce encore à l'électricité, le problème des transports dans les mines se trouve élucidé aujourd'hui d une façon complète, la locomotive minière électrique réunissant toutes les qualités désirables, en l'espèce : la sécurité, la souplesse et l'économie.