Si vous concevez un bâtiment et que vous devez déplacer de nombreuses personnes vers le haut ou vers le bas, vous envisagerez probablement au moins un escalier roulant. En fait, si vous visitez la plupart des grands aéroports de nos jours, ils utilisent même un système similaire pour déplacer les personnes sans changer leur altitude. Nous ne savons pas pourquoi le nom « slidewalk » n’a jamais fait son chemin, mais ils ont un mécanisme similaire à celui d’un escalier roulant. Comme la plupart des choses, nous n’y pensons pas beaucoup jusqu’à ce qu’elles ne fonctionnent pas. Mais ils existent depuis longtemps et constituent d’excellents exemples de technologies simples que nous utilisons si souvent qu’elles sont devenues invisibles.
Bien sûr, il y a toujours l’ascenseur. Cependant, l’ascenseur ne peut desservir qu’un étage à la fois et tous les autres doivent attendre. De plus, un ascenseur en panne est inutile, tandis qu’un escalier roulant en panne n’est – pour la plupart des pannes – que des escaliers.
Premiers concepts et brevets
L’histoire de l’escalier mécanique commence au milieu du XIXe siècle. En 1859, Nathan Ames, un conseil en brevets de Saugus, dans le Massachusetts, a breveté le premier modèle connu d’« escalier roulant », bien qu’il n’ait jamais construit de modèle fonctionnel. Sa conception, appelée « escalier tournant », était plutôt spéculative. Il a suggéré que l’appareil serait alimenté manuellement ou fonctionnerait avec un système hydraulique.
Ce n’est qu’à la fin du XIXe siècle que des modèles ressemblant à des escaliers mécaniques modernes ont vu le jour. En 1889, Leamon Souder a breveté « l’escalier », composé d’une série de marches reliées entre elles. Comme Ames, Souder n’a jamais construit de modèle de son invention. Il a ensuite breveté trois autres modèles de proto-escaliers mécaniques, dont deux en forme de spirale.
En 1892, l’office des brevets a accordé un brevet au « convoyeur ou ascenseur sans fin » de Jesse W. Reno. Quelques mois plus tard, George A. Wheeler a breveté sa conception d’escalier mobile, qui n’a jamais été construit mais qui a influencé les développements futurs. Charles Seeberger a acheté les brevets de Wheeler et a collaboré avec Otis Elevator Company pour créer un prototype intégrant les idées de Wheeler.
Jesse W. Reno a créé le premier escalier roulant fonctionnel, qu’il a appelé « ascenseur incliné ». En 1896, il l’installe à Coney Island, New York. Cette première version était essentiellement une courroie inclinée avec des lattes en fonte pour la traction. J’ai suivi une pente de 25 degrés.
Charles Seeberger et Otis Elevator Company ont produit le premier escalier mécanique commercial en 1899. Ce modèle a remporté le premier prix à l’Exposition Universelle de Paris en 1900. Contrairement au design de Reno, qui était également présent à l’Exposition, l’escalier mécanique de Seeberger comportait des escaliers plats et mobiles et une surface de marche lisse sans l’effet de peigne observé dans les escaliers mécaniques modernes. Les participants à l’exposition ont également pu voir les escaliers mécaniques de Link Belt Machinery Company, Piat et Hallé.
Piat, une entreprise française, avait installé un escalier roulant « sans marche » chez Harrods en 1898. Il était doté d’une ceinture en cuir et, semble-t-il, les employés devaient réanimer les clients énervés qui le montaient avec des sels et du cognac odorants.
Plusieurs sociétés ont ensuite développé leurs propres produits d’escaliers mécaniques, souvent sous des noms différents en raison des droits de marque détenus par Otis. Par exemple, la société Peelle a appelé ses modèles Motorstair, et Westinghouse les a appelés escaliers électriques, tandis que Haughton Elevator avait le nom délicieusement simple d’escaliers mobiles. Otis a perdu sa marque dans une affaire en 1950 Haughton Elevator Co. c.Seeberger où le tribunal a confirmé que l’escalier roulant était devenu un mot descriptif générique.
Certains anciens escaliers mécaniques, dont celui du Macy’s Herald Square à New York, fonctionnent encore aujourd’hui. Il a ouvert ses portes dans les années 1920, mais a été équipé de marches métalliques dans les années 1990. Vous pouvez le voir ci-dessous sur – sans blague – The Escalator Channel.
Les composants de base
Un escalier mécanique est essentiellement un escalier en mouvement continu alimenté par un moteur électrique. Les principaux composants comprennent des marches, des rails, des mains courantes et un système d’entraînement. Chacun de ces éléments joue un rôle crucial dans le fonctionnement fluide d’un escalier mécanique. Le composant structurel principal est appelé ferme et est généralement une structure creuse qui s’étend sur toute la longueur de l’escalier roulant et supporte les sections droites de la voie.
Les rails guident le mouvement des marches. Il existe deux ensembles : un pour guider les marches vers le haut et un autre pour les guider vers le bas. Cela crée une boucle continue que parcourent les marches.
Les marches constituent la partie la plus visible de la machine et sont généralement constituées d’une seule pièce d’aluminium ou d’acier moulé sous pression. Ils sont reliés entre eux comme une chaîne et montés sur des rails. Chaque marche est dotée de roues sur la face inférieure qui roulent le long de ces rails, permettant aux marches de rester de niveau tout en se déplaçant le long du chemin incliné.
Les mains courantes (une partie des côtés appelée balustrade) se déplacent en synchronisation avec les marches car les poulies qui les entraînent sont sur le même moteur. Les marches émergent et disparaissent sous les plates-formes d’atterrissage à chaque extrémité. Les plates-formes d’atterrissage sont équipées d’un peigne pour empêcher les gros objets de pénétrer dans les machines. De nombreux escaliers mécaniques sont également équipés d’un capteur. Ainsi, si quelque chose d’inattendu pénètre dans le peigne, l’escalier mécanique s’arrêtera.
Tout sur le mouvement
Bien entendu, le moteur est au cœur de tout cela. Il se trouve souvent sous la plate-forme d’atterrissage supérieure avec le train d’entraînement. Un autre engrenage qui inverse le sens des pas.
La magie du mouvement d’un escalier mécanique réside dans son système de marches en boucle. Une piste guide les deux roues à l’avant de la marche qui forment une chaîne d’entraînement, et une autre guide les deux roues arrière. En contrôlant la distance verticale entre les rails, les marches peuvent être placées à plat ou debout.
Si cela n’a pas de sens, regardez l’animation de [Jared Owen] ci-dessous.
L’avenir
Il ne semble pas que l’escalator soit sur le point d’aboutir. Cependant, des progrès sont toujours réalisés pour les rendre plus sûrs, plus efficaces et plus rapides. Bien entendu, l’escalier roulant d’aujourd’hui bénéficiera de bien plus de contrôle et de surveillance via le réseau que ce dont l’ingénieur en bâtiment de Macy’s aurait pu rêver. Certains escaliers mécaniques peuvent désormais contrôler leur vitesse en fonction de la taille de la foule, voire s’arrêter lorsque personne ne les utilise.
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Image en vedette : « Escalators 1 » d’Eric Pesik
