WAGON DIRECTEUR ET PISTON DE PROPULSION

( PLANCHES 9 BT 10. )

A l'intérieur du tube A, chemine le piston propulseur, lié d'une manière intime avec le wagon directeur, par conséquent l'une de ces deux pièces ne peut se déplacer sans entraîner la seconde et par suite toute la série de voitures assemblées les unes après les autres.

Les fonctions de ces deux organes, qu'on peut considérer jusqu'à un certain point comme remplaçant les locomotives, puisqu'elles servent, comme ces dernières , de guide et d'intermédiaire de la force motrice , sont inséparables. Elles peuvent être à volonté modifiées par les conducteurs selon les besoins généraux du service ou les circonstances imprévues de la locomotion, de manière à pouvoir ralentir on, au besoin, arrêter complètement la marche des trains.

Ces diverses attributions, tout en compliquant le mécanisme, ont été néanmoins réparties assez habilement pour que toutes les manœuvres fussent faciles et distinctes, et n'entraînassent jamais de confusion.

Nous allons tâcher de les examiner en détails avec l'aide des pl. 9 et 10 sur lesquelles ces deux appareils sont représentés.

La fig. 13, pl. 9, est une coupe verticale et longitudinale de tout l'assemblage du wagon et du piston moteur, faite suivant l'axe du tube de propulsion dans lequel ce dernier est renfermé en partie.

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La flg. ik représente une coupe transversale de ces mêmes pièces faites suivant la ligne 7, 8.

Dans ces deux figures on a supprimé complètement la caisse de la voiture pour n'avoir égard qu'au train et au mécanisme proprement dit.

La Hg. 15 est un plan vu en dessus de ce même mécanisme, en supposant que dans une moitié de sa longueur on a enlevé le châssis en bois qui lui sert de couronnement, pour laisser voiries combinaisons inférieures.

La fig. 16 représente la vue extérieure de face du wagon monté sur son chariot.

Et la fig. 17 une vue par bout, également extérieure, à l'exception du tube longitudinal qui est coupé.

Toutes ces figures sont dessinées à l'échelle de 1/30* de l'exécution.

Du piston propulseur. — A l'avant du convoi et comme pièce d'introduction est placé le piston M, qu'un axe en fer d' unit au porte-galets N. Sa construction est fort simple et n'offre rien de particulier, si ce n'est l'application très-heureuse de la soupape, dite de Cornouailles, que nous avons eu l'occasion de citer dans une des livraisons précédentes, en parlant des machines à vapeur horizontales, et que nous retrouverons encore plus loin, car son emploi devient de plus en plus général. Cettesoupape se meut librement sur son siège ef formé d'une pièce circulaire en bronze à nervures /, s'assemblant sur la douille ou canon creux qui enveloppe toute la tige du piston. Fondue elle-même avec quatre fortes nervures h\ la soupape O peut se manœuvrer de l'intérieur du wagon P (fig. 16 et 17, pl. 10) , au moyen des tringles i' et /, etJaisser entrer une certaine quantité d'air dans 'a partie purgée du tube, sans exiger de la part du mécanicien une très-grande dépense de force , puisque , comme nous l'avons déjà vu , ce n'est qu'une surface annulaire de peu de largeur qui reçoit la pression de l'air contenue dans la partie opposée du tube.

Le corps du piston est composé de deux disques en bronze Q, sur lesquels est enveloppée une large feuille de tôle h! , formant un diamètre plus petit que le tube qu'il ne doit jamais toucher. Immédiatement contre ces deux disques, sont rapportés les deux cuirs emboutis qui doivent empêcher les rentrées d'nir par le piston et se prêter aux aspérités du tube A , non alésé à l'intérieur. Ces cuirs , convenablement graissés , s'appliquent en même temps , d'un coté , sur l'anneau même du siège tfy et de l'autre contre le chapeau m'; puis toutes ces différentes pièces, fortement boulonnées et clavetées, ne forment plus qu'un seul assemblage rigide qui constitue le piston primitif employé aux expériences et dans les premiers jours de l'exploitation. Dans la prévision d'un service avec les deux tubes de différents diamètres, on avait projeté l'emploi d'un piston à diamètre variable pour n'être pas dans l'obligation d'en changer durant tout le parcours de Nanterre à Saint-Germain. Ce piston, qui n'a pas été exécuté, reposait sur l'idée d'employer, comme garniture, un cuir soutenu par deux Iringlcs dont l'une, celle inférieure, serait beaucoup plus longue que In première, afin d'em-

brasser une plus grande partie de ta surrace flexible qui, lors d'un changement de diamètre, s'étendrait à volonté pour suivre toutes les inégalités du tube.

Du portb-g a lbts et DE la tige db connbyion. — Pour ouvrir graduellement la soupape longitudinale avant le passage de la tige de connexion, on a disposé dans l'intérieur du tube, et tout contre le piston, avec lequel il s'assemble, un châssis ou porte-galets en Ter N, garni de cinq disques S et de deux plateaux n' qui , de dimensions différentes, servent, les premiers, à soulever la soupape, et les seconds à la décoller pour ménager le frottement des galets. C'est contre l'une des bandes de ce porte-galets que se trouve fixée la tige de connexion T, formée simplement d'une forte lame de tôle solidaire avec la partie du wagon désignée sur le dessin par la lettre U , et que nous appelons chariot mobile. On peut remarquer que le piston chemine à une distance assez éloignée de la plaque de connexion, cette distance a été jugée nécessaire pour empêcher les rentrées d'air qui eussent été considérables si l'ouverture de la soupape eût justement eu lieu dans une partie purgée. 11 était très-important, pour que les galets S rendissent réellement des services , et pour que le frottement de leurs tourillons n'entraînât pas à une trop grande perte de force, de pouvoir les centrer et les graisser facilement , c'est celte obligation qui a fait adopter la disposition de boite que nous avons représentée à l'échelle de 1/15' sur la (ig. 12. Il est facile de remarquer, par cette figure, que chaque galet est forgé avec un axe allongé </ tournant dans les colliers j/ et buttant contre des grains d'acier rapportés à chacune de leurs extrémités; l'huile est amenée régulièrement par une mèche de chanvre baignant dans un réservoir supérieur, et le centrage s'effectue directement par des vis de pression agissant sur les grains d'acier. Ce mécanisme n'a d'autre inconvénient que de s'user promptement et de nécessiter par suite des réparations fréquentes.

On voit donc , d'après ce qui précède , que les pièces intérieures du tube sont le piston, la tige de connexion et le porte-galets. Celui-ci reçoit à l'extrémité opposée du piston un rouleau de fonte V, qui est destiné à équilibrer le poids de ce dernier et qui s'ajuste alternativement sur l'un ou l'autre des axes d' q', selon que le piston est destiné à se mouvoir dans un sens ou dans l'autre. Cette disposition, qui est celle qui fut adoptée dans le principe, obligeait de démouter ces pièces tour à tour et de les changer de place à chaque voyage , elle obligeait en outre à une manœuvre particulière du wagon directeur que nous allons examiner, et était dans tous les cas trop incommode et trop longue pour être conservée. On lui a substitué le piston à disques mobiles représenté fig. 18 , pl. 10 , que nous décrirons après l'examen de la première disposition, pour en faire bien comprendre les changements et les améliorations.

Pour se rendre compte à chaque instant de la pression de l'air dans le tube propulseur, on a appliqué à l'intérieur du wagon P, un manomètre

ordinaire communiquant avec la partie purgée, par les tubes » ' qui traversent le piston M.

Du WAGON PROPREMENT DIT ET DB SON CHARIOT MOBILE. — Ce wagon, qui

est toujours placé à la tète du convoi, est disposé pour recevoir seulement les conducteurs du train, les ingénieurs et les inspecteurs de la ligne ; il est divisé à cet effet en trois compartiments I» et V, dont les deux derniers Y, servant d'emplacement aux mécaniciens , sont munis chacun du manomètre dont nous avons parlé, et celui du milieu P est garni seulement de tables et de banquettes. La partie supérieure Z de ce wagon- recouvre les trois compartiments afin de mettre les conducteurs à couvert, et la partie inférieure À' repose sur le châssis horizontal (flg. 13, ik et 15), comprenant tout le mécanisme. De cette manière la caisse forme une partie distincte, entièrement dégagée des organes moteurs et tout à fait du ressort de la carrosserie. Elle est munie à sa base d'une espèce de garde-corps B' relié avec les quatre colonnettes y, qui supportent la couverture, etgaranlit ainsi les conducteurs de tout accident ou chute.

Le train du wagon est disposé de manière à pouvoir :

1° Débrayer ou embrayer le piston à volonté ;

2° Modérer la vitesse de ses roues au moyen d'un frein puissant et énergique;

3° Enfin, manœuvrer le galet de fermeture de la soupape longitudinale.

La première de ces opérations a exigé l'emploi d'un chariot mobile U solidaire avec la tige de connexion T, et à volonté avec le châssis en bois plaqué de tôle C, recevant tous les points d'appui des pièces mouvantes. Ce chariot peut se détacher très-facilement et rester sur la voie pour les besoins particuliers du service , par exemple pour retourner le piston lors de la descente, pour le changer lorsque le tube augmente ou diminue de diamètre , pour remiser le convoi , etc.

Actuellement on ne fait cette opération qu'à la station du Vésinet , où a lieu le changement de mode de propulsion sur la voie ferrée. On est obligé, avons-nous dit , de laisser le piston dans le tube et de remorquer le wagon directeur à l'aide de treuils et de cordes, jusqu'à la téte du convoi montant , puis d'opérer la jonction des voitures qui gravissent alors la pente par l'impulsion de l'air atmosphérique.

Cette manœuvre a lieu d une manière très-simple, car on n'a qu'à agir sur le levier D7 (Gg. 13 et 17) , qui fait mouvoir à la fois les cames à rainures excentrées les axes u' qui les portent et les leviers de transmission t/ xf qui correspondent au second système. Dans ce mouvemeut, les tiges à crochet y' engagées dans les rainures et fixées sur le châssis Axe C, ont décrit à leurs extrémités des arcs de cercle justement égaui à l'épaisseur des longerons du chariot, et l'ont dégagé de tout point de suspension pour lui permettre de rester sur la voie et d'abandonner entièrement le wagon directeur. Ces deux parties du train ne roulant plus sur un même plan horitontal , ont nécessité l'addition d'une voie supplémentaire composée de

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rails creux z' (11g. 3 à 6, pl. 9), sur lesquels viennent reposer les petites roues E' du chariot U , lesquelles , montées sur l'axe y8, sont disposées de manière à empêcher tout mouvement de lacet , ce qui est indispensable pour l'opération de l'assemblage , qui exige la plus grande précision. Or, cette voie est établie sur un terrain sensiblement plus incliné que la voie ordinaire, afin que , lors d'un nouveau voyage, on puisse, lorsque les deux chariots sont appliqués l'un contre l'autre, faire manœuvrer les cames excentrées <' , et remettre les choses dans leur état primitif , c'est-à-dire établir la solidarité entre le piston et le wagon-directeur.

Cette opération devait avoir lieu à l'arrivée à Saint-Germain , avec l'emploi du piston représenté pl. 9, et les choses avaient été disposées dans ce dessein; mais depuis la substitution de celui représenté flg. 18, pl. 10, elle n'est plus Utile qu'à la station du Vésinet, lorsqu'on abandonne la voie atmosphérique pour l'ancien système et réciproquement.

Le nouveau piston est simplement composé d'une tige à fourchette F' reliée par le boulon a* , et par les goujons 6a , qui servent d'axes aux disques G'. Cette tige se prolonge pour s'assembler avec le porte-galets et reçoit avec les attaches de la conduite ordinaire r7 des manomètres , le levier H' qui sert à faire basculer les disques ou plateaux autour de leur centre comme charnière, de manière à prendre une position oblique à la descente du wagon , laquelle position permet de ne pas retourner le piston et de ménager cependant les garnitures de cuir qui passent sans toucher et sans se rebrousser.

Cette disposition a permis de simplifier tout l'ensemble qui se compose maintenant de la tige F', et des deux disques précités G', formés d'une cuvette en fonte sur les bords de laquelle viennent se poser les garnitures embouties r*. Un second disque intérieur cP, formé de l'assemblage de feuilles de tôle, vient s'appliquer sur le coté opposé des cuirs et les serrer fortement par la tige taraudée e2.

Voyons maintenant à l'aide de quels moyens on est parvenu à produire facilement la position d'obliquité : le levier II' forme la suite d'une longue tringle qu'on manœuvre de la plate-forme du wagon , et comme son extrémité inférieure porte-la tige /*, boulonnée à une saillie intérieure du premier disque , il s'ensuit que le mouvement imprimé à la première de ces pièces se reproduit sur le premier plateau , et par conséquent sur le deuxième qui s'y trouve relié par la bielle I'. On a eu le soin de tenir la conduite du manomètre un peu longue, afin qu'il n'y ait ni rupture ni allongement lors de l'opération ; cette conduite est d'ailleurs en tissu» flexibles, imperméables à l'air et à l'eau , et est assemblée solidement avec les bottes en bronze g3.

Revenons au wagon-directeur et examinons la disposition de son quadruple frein. Les sabots V de ce dernier agissent à la fois sur la jante des six roues K' et y déterminent un frottement énorme capable de modérer et d'arrêter même, presque instantanément , la marche de tout le convoi.

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Pour rendre leur manœuvre spontanée , on a eu l'idée de commander les sabots deux par deux par des arbres de couche Aa, ayant leurs coussinets is boulonnés sur les longerons / et armés de fortes pièces eicentrées 1/ , qui exercent pareillement leur action à la fois sur chaque paire de sabots dont se compose le système de frein. On met ces dernières pièces en mouvement à l'aide d'une combinaison de tringles et de leviers dont on peut bien suivre la marche par la fjg. 16 , pl. 10. Ainsi , à la portée du conducteur, est placée la poignée k2 montée sur l'axe vertical M', ayant sa partie inférieure taraudée pour s'engager dans la coulisse à écrou /*, celle-ci communique par l'équerre N' avec la tringle horizontale m* et la branche na commandant les arbres de couche, de sorte qu'en faisant tourner la manivelle on fait mouvoir tout le système et qu'on obtient une pression d'autant plus forte, que les excentriques agissent, en quelque sorte, comme des coins ou des calles sur les sabots )'.

A la queue du wagon est assujétie, au moyen du support ci* et de la fourchette p'r la roulette Cr\ qui doit presser constamment sur la surface longitudinale de la fermeture et la faire adhérer de nouveau après que la tige de connexion l'a soulevée et déformée par son passage.

Telles sont les particularités du wagon-directeur que nous venons d'examiner ; nous ajouterons, pour terminer, que toutes ses parties sont consolidées par des plates-bandes q\ en tôle, disposées soit obliquement , soit perpendiculairement à l'axe du chemin , et par le châssis supérieur Q/qQ) porte les ressorts R 'des tampons W. Les ressorts T' du wagon même, sont disposés à l'extérieur contre les plaques de garde U't et liés d'une part avec les anneaux r*, de l'autre avec les tirants s*. Comme dans les wagons à voyageurs, un marche-pied V règne sur toute la longueur du véhicule, et, comme dans les locomotives, des chasse-pierres t* débarrassent la voie des corps étrangers; de longues et fortes tringles X' forgées avec les crochets uet s'agrafant sur le point culminant du châssis doublé C, établissent la liaison entre les voitures et le wagon-directeur, aussi bien à l'un comme à l'autre bout.