Attelage ferroviaire automatique

Un attelage automatique réunit deux véhicules ferroviaires quand on les pousse l’un contre l’autre, et les sépare quand on tire un levier sur le côté du wagon, si bien que personne n’a à se glisser entre eux. William C. Bussey, de l’Illinois, fit breveter le 17 juillet 1847 un attelage qui se verrouillait seul quand un véhicule en heurtait un autre, et le crochet à accrochage automatique d’Ezra Miller, de 1863, équipa des voitures de voyageurs. L’attelage à griffe d’Eli Janney, de 1873, dont les deux mâchoires courbes se referment l’une sur l’autre comme des doigts crochetés, devint la norme des chemins de fer nord-américains, et une loi de 1893 imposa les attelages automatiques aux véhicules du trafic entre États aux États-Unis.

Ce que c’est

L’attelage est la liaison qui unit les véhicules d’un train et transmet de l’un à l’autre l’effort de traction de la locomotive. Avec l’ancien attelage à maillon et broche, encore courant dans les années 1860, un homme devait se tenir entre deux wagons en mouvement, guider un maillon de fer dans une cavité de l’autre wagon et y laisser tomber une broche. Beaucoup en restaient mutilés et perdaient des doigts ou une main entière.

Un attelage automatique se ferme tout seul quand un wagon est poussé contre un autre, et il s’ouvre depuis le côté du wagon : personne n’a besoin d’aller entre les véhicules pour les atteler ou les dételer. L’attelage à griffe des chemins de fer nord-américains porte, au bout d’une tige fixée sous chaque extrémité du wagon, une tête d’attelage. D’un côté de la tête, une mâchoire courbe, la griffe, pivote sur un axe vertical. À l’intérieur de la tête, un verrou maintient la griffe fermée, et un levier de dételage qui va jusqu’au côté du wagon soulève ce verrou pour la libérer.

Comment ça marche

La griffe ouverte est refermée par l’autre attelage, puis les deux griffes fermées se retiennent mutuellement.

Avant la rencontre, au moins une des deux griffes est ouverte. Quand les attelages se touchent, la griffe d’en face heurte la griffe ouverte et la fait tourner sur son axe. L’arrière de la griffe, sa queue, pivote vers l’intérieur de la tête, et quand la griffe est entièrement fermée la queue dégage le verrou. Sur les attelages modernes, le verrou tombe alors sous son propre poids derrière la queue ; sur l’attelage de Janney de 1873, c’était un levier d’arrêt poussé par un ressort qui se mettait en place. La griffe ne peut plus s’ouvrir, et les deux griffes fermées restent accrochées.

Quand la locomotive tire, l’effort passe de la tige d’un wagon à sa tête, de sa griffe à la griffe du wagon suivant, puis à la tête et à la tige de celui-ci. Sous la traction, chaque griffe tend à s’ouvrir, et le verrou placé derrière sa queue l’en empêche. Quand le train est poussé, les têtes et les griffes appuient les unes contre les autres.

Pour dételer, un agent placé à côté du train tire le levier de dételage, qui soulève le verrou. Quand on écarte les wagons, la griffe s’ouvre et lâche l’autre.

Comment faire

Une maquette en carton montre comment une griffe se ferme quand deux attelages se rencontrent et reste verrouillée quand on tire. Il faut du carton plume ou du carton ondulé épais, un cutter, une règle, deux attaches parisiennes, deux bâtonnets de bois, deux élastiques, quelques épingles, de la ficelle, de la colle et une table lisse.

Un bâtonnet tiré par un élastique vient se placer derrière la griffe dès qu’elle se ferme.

Pour chaque attelage, découpez une tête d’environ 6 cm de large et 12 cm de long, prolongée à l’arrière par une longue tige pour la tenir. Découpez une griffe en forme de C épais, avec une courte queue, et fixez-la à un coin avant de la tête avec une attache parisienne, de façon qu’elle puisse pivoter de grande ouverte à fermée devant la tête. Collez sur la tête deux bandes de carton étroites qui forment un canal où un bâtonnet glisse vers l’avant jusqu’à ce que sa pointe arrive juste derrière la queue de la griffe fermée. Plantez deux épingles dans la tête, de part et d’autre du canal et près de l’avant, et tendez un élastique depuis ces épingles autour de l’arrière du bâtonnet, pour qu’il tire le bâtonnet vers l’avant. Nouez une ficelle à l’arrière du bâtonnet : c’est le levier de dételage. Fabriquez un second attelage identique. Posées face à face, les deux têtes se présentent chacune avec sa griffe en face de l’autre tête.

Ouvrez une griffe en tirant sa ficelle et en la faisant pivoter vers l’extérieur : sa queue retient alors le bâtonnet. Posez les deux attelages sur la table et poussez-les l’un contre l’autre : la griffe fermée referme la griffe ouverte, et son bâtonnet vient claquer derrière la queue. Tirez les tiges en sens opposés : les attelages tiennent. Tirez une ficelle, et la griffe peut s’ouvrir pendant que vous écartez les attelages.

Histoire et évolution

Avec l’attelage à maillon et broche, un homme devait se placer entre les wagons pour guider le maillon et laisser tomber la broche.

Pendant des décennies, presque tous les chemins de fer américains utilisèrent l’attelage à maillon et broche. Il était simple et bon marché, mais il laissait du jeu entre les véhicules et mettait en danger les hommes qui attelaient. Le 17 juillet 1847, William C. Bussey, de Rock Grove dans l’Illinois, fit breveter un attelage qui se fermait seul : quand un véhicule en heurtait un autre, la tête d’une barre d’attelage entrait dans la bouche évasée d’une boîte en fonte, frappait la queue d’un basculeur à encoche et le faisait tourner contre le col de la barre, et un cliquet poussé par un ressort ou un poids tombait dans l’encoche pour le retenir. Plus tard, Daniel R. Pratt, de Worcester dans le Massachusetts, fit breveter un crochet lesté que le maillon de l’autre voiture soulevait en passant, puis frappait à la queue pour le refermer sur lui ; une corde tirée depuis la plateforme ou le toit de la voiture le relevait. Son brevet cite l’attelage de Bussey comme l’un des meilleurs attelages automatiques inventés avant le sien.

Le 31 mars 1863, Ezra Miller fit breveter un attelage à deux crochets qui s’accrochaient l’un à l’autre quand les voitures se rencontraient et qu’on pouvait libérer depuis la plateforme de la voiture, sans que personne ait à passer entre elles. Plusieurs compagnies montèrent le crochet de Miller sur leurs voitures de voyageurs, qui circulaient rarement sur les lignes d’autres compagnies, si bien que chacune pouvait y choisir son propre attelage.

Eli Janney, ancien soldat confédéré devenu commis de magasin près d’Alexandria, en Virginie, obtint un premier brevet d’attelage en avril 1868. Le second, accordé le 29 avril 1873, décrivait la griffe : un crochet tournant sur la tête d’attelage, frappé par le crochet de l’autre véhicule et maintenu fermé par un arrêt à ressort jusqu’à ce qu’on tire le levier. Dans les années 1870, le Pennsylvania Railroad et ses filiales l’essayèrent et l’adoptèrent pour leurs voitures de voyageurs. En 1888, les détenteurs des brevets de Janney renoncèrent à leurs droits sur le profil de la griffe, pour que d’autres fabricants puissent produire des attelages compatibles avec le sien, et la Master Car Builders’ Association recommanda ce type comme norme.

Les wagons de marchandises changèrent plus lentement, car ils passaient sans cesse d’une compagnie à l’autre et les attelages de chaque réseau devaient s’accorder avec ceux de tous les autres. Aux États-Unis, le Safety Appliance Act de 1893 rendit obligatoires à partir du 1er janvier 1898, sur les véhicules du trafic entre États, des attelages qui s’accouplent automatiquement au choc et peuvent être dételés sans qu’un homme ait à passer entre les extrémités des wagons. Ce délai fut ensuite prolongé de deux ans, jusqu’en 1900. La même loi imposait aussi un frein assisté sur les locomotives et sur un nombre suffisant de wagons de chaque train. Des attelages du type Janney relient encore aujourd’hui les trains de marchandises en Amérique du Nord.