|
|
Par
Michel LALOY (d'après brochure Otis)
|
|
Comment
on montait au temps jadis ?
Monter et descendre des personnes
et des charges était une entreprise particulièrement hasardeuse
jusqu'à l'invention par Elisha Graves Otis, en 1852, du monte-charge
à parachute. Pour lever les charges lourdes, l'homme s'était jusqu'alors
battu avec des moyens divers (la plupart du temps sans succès ou,
tout au moins, sans sécurité). Qu'il s'agisse d'un treuil, d'une
simple poulie ou d'un moufle, la corde pouvait casser . . . imaginez
le résultat ! Le treuil existait depuis un certain temps, avant
même les techniques des moufles. Bien que ce soit une simple supposition,
on peut estimer, ainsi que l'ont fait les experts, que les Égyptiens
ont dû utiliser des treuils pour construire les Pyramides, la plus
grande d'entre elles, édifiée 2600 ans avant Jésus-Christ, culminant
à plus de 150 mètres et de nombreux blocs de pierre pesant plus
de 100 tonnes.
|
 |
Premières
utilisations du treuil
En 236 avant J.C., Archimède,
ce génie d'alors de la science et de la mécanique, avait mis au
point un treuil comportant des cordes et des poulies les cordes
s'enroulaient sur un tambour actionné par un cabestan et des leviers.
C'est l'homme qui était la source d'énergie de ces treuils. A titre
d'exemple, une machine réalisée environ 200 ans avant J.C. était
actionnée par des hommes se déplaçant sur des barreaux à l'intérieur
de la roue à aubes. Plus tard, après que l'Empereur Titus eut construit
le Cotisée de Rome, en 80 avant J.C., on utilisa de grands monte-charge
rudimentaires pour amener les gladiateurs et les animaux sauvages
au niveau de l'arène. Les archives nous révèlent qu'au Moyen-âge
des treuils servaient à monter des personnes et des marchandises
dans des endroits isolés, tels que châteaux et monastères. Un des
plus célèbres parmi ces derniers a été le monastère de Saint-Barlaam,
en Grèce, construit sur un escarpement à environ 60 mètres au-dessus
du sol. Un treuil, équipé d'un panier ou de quelque chose ressemblant
à un filet, constituait le seul moyen d'accès. Une abbaye sur la
côte française installa, en 1203, un treuil qui utilisait la technique
familière de la roue à aubes, mais ici, c'était un âne qui remplaçait
l'eau. La charge était tirée par une corde enroulée sur un grand
tambour. Cette machine était encore en service récemment. Pendant
des centaines d'années, différentes sortes de moyens de levage ont
été réalisées dans des buts divers, allant de la manutention des
charges jusqu'aux transports de nobles sur des chaises à porteurs
dans leurs châteaux ou des infirmes dans les maisons bourgeoises.
Mais il fallut attendre que James Watt améliore la machine à vapeur
et qu'elle soit employée aux environs de l'année 1800 dans le but
d'extraire le charbon des puits de mines pour que cette énergie,
autre que "musculaire", soit utilisée pour des monte-charge.
|
|
En 1835, un monte-charge à
vapeur, appelé le "teagle", servait à monter les matériaux dans
une usine anglaise. Dix ans plus tard, c'est-à-dire en 1845, Sir
William Thompson mit au point le premier élévateur hydraulique.
Puis, en 1846, une grue hydraulique utilisant la pression de l'eau
de ville fut réalisée. En cas de pression insuffisante, on employait
une pompe à vapeur et un réservoir de pression d'appoint. Peu de
temps après, ce dispositif fut utilisé dans des élévateurs hydrauliques
nécessitant des pressions plus élevées.
L'Amérique vit, en 1850, la
commercialisation des premiers appareils. Leurs plates-formes actionnées
par la vapeur servaient au transport des marchandises. La même année,
un autre inventeur aurait réalisé le premier dispositif à pignon
et vis sans fin, entraînant un gros tambour d'enroulement. Mais
après ces diverses tentatives, l'industrie et le public attendaient
toujours une innovation permettant une application universelle.
Et c'est là qu'intervint Elisha Graves Otis, en l'an 1852. En 1852
donc, son patron, le propriétaire de la Bedstead Manufacturing Company,
à Yonkers (État de New York), demanda à Elisha Otis de réaliser
un monte-charge pour le transport des produits de la société. Maître
en mécanique, Elisha Otis ne considérait pas cette tache comme difficile.
Mais on avait, depuis des centaines d années, réalisé des engins
de types très divers présentant tous le même défaut sérieux: tomber
chaque fois que le câble se cassait Otis réalisa un "parachute".
Pour cela, il mit un vieux ressort de charrette au-dessus de la
plate-forme du monte-charge et fixa une barre a cliquets aux rails
guidant celle-ci. Le câble était attelé au ressort de charrette
de sorte que, par son seul poids, la plate-forme exerçait un effort
suffisant pour l'empêcher de toucher les barres à cliquets. Cependant,
en cas de rupture du câble, la tension était libérée sur le ressort
et chacune de ses extrémités s'engageait immédiatement dans les
barres, bloquant ainsi la plate-forme et l'empêchant de tomber.
Et ça marchait! Pendant un certain temps, l'idée d'Otis connut la
vedette. Mais cela ne dura pas car, peu après, la Bedstead Manufacturing
Company fit faillite. Otis envisagea alors sérieusement de se joindre
à la "ruée vers l'or" pour faire fortune. Peut-être serait-il parti
s'il n'avait été retenu par la réception d'une commande imprévue
portant sur deux "monte-charge à parachute". Cette commande provenait
d'un fabricant de mobilier de la ville de New York qui venait de
perdre deux ouvriers à la suite d'une rupture de câble. Les deux
hommes étaient morts. Ce fabricant, ayant entendu parier des monte-charge
d'Otis à parachute, avait immédiatement pris contact avec ce dernier.
Apparemment, cette commande fit sérieusement réfléchir Otis sur
l'avenir de son invention. Il arriva en effet à la conclusion que
les États-Unis, grand pays en pleine expansion, représenteraient
un débouché de plus en plus grand pour ce parachute.
|
|
Le
début de l'entreprise
Elisha Graves Otis oublia
la ruée vers l'or. Le 20 septembre 1853, il ouvrit son propre atelier
à Yonkers, dans un coin de l'usine de la Bedstead en faillite, pour
construire deux monte-charge. Ainsi naquit l'industrie de l'ascenseur.
Otis n'avait pas inventé le premier monte-charge. Mais il avait
inventé le premier monte-charge "sûr", et cet élément de sécurité
non seulement lança cette industrie, mais permit également aux architectes
d'accroître la hauteur des bâtiments qu'ils désiraient construire.
Mais, comme tout homme d'affaires, Otis devait lancer Elisha Otis
faisant une démonstration publique de son monte-charge à parachute
à la "Crystal Palace Exposition" à New York, en 1854. son produit.
Il le fit d'une manière inhabituelle et téméraire à la "Crystal
Palace Exposition" de New York, en 1854. Il installa son monte-charge
à parachute au centre du hall d'exposition et, après avoir chargé
la plate-forme de caisses, tonneaux et autres marchandises, il y
prit place lui-même et la fit hisser de telle sorte que tout le
monde pût bien voir. Puis il donna l'ordre de couper la corde. La
tension étant libérée sur le mécanisme de parachute à ressort, ce
dernier s'engagea dans les barres à cliquets, immobilisant la plate-forme.
|
 |
|
Le premier moment de stupeur
passé, l'assistance applaudit vigoureusement et Otis, le haut-de-forme
à la main sur sa plate-forme, s'inclina fièrement et dit "La sécurité
totale. Messieurs". Le New York Tribune qualifia cette performance
d'" audacieuse" et de "sensationnelle".
Mais de nombreux petits industriels de New York, ainsi que le grand
public, qui allaient bientôt utiliser de tels monte-charge pour
le transport des personnes, associaient la performance à un autre
mot: "sécurité". C'est cette qualité qui devait assurer aux ascenseurs
le succès général qu'ils connaissent aujourd'hui.
Au début, cependant, on ne peut
pas dire que les clients se précipitèrent chez la Société E.G. Otis
pour acheter ses monte-charge. Elle en vendit peu en 1854 et seulement
15 en 1855. En 1856, les archives de la Société Otis indiquent que
27 monte-charge à parachute, comme on les appelait alors, furent
vendus. Ils étaient tous destinés au transport des marchandises.
Le
premier ascenseur du monde
|
 |
Puis vint le 23 mars 1857,
date à laquelle Otis installa le premier ascenseur du monde, dans
le magasin de E. V. Haughwout & Company, marchands de porcelaine
et de verrerie françaises, à l'angle de Broadway et de Broome Street
à New York. Dans ce bâtiment, qui comportait cinq étages et était
considéré comme élevé pour l'époque, la force motrice nécessaire
à l'ascenseur était transmise par une série d'arbres et de courroies
entraînés par une centrale à vapeur dans le bâtiment. Sa capacité
était de 450 kilogrammes à une vitesse de 0,2 mètre par seconde.
Le premier marché d'ascenseur avait été signé. Pendant les quelques
années suivantes, les affaires ne furent pas très vigoureuses, mais
néanmoins suffisantes pour d'une part permettre à Elisha Otis de
poursuivre ses inventions et mises au point, et d'autre part de
développer la demande pour ses ascenseurs. Une de ses inventions
fut le moteur à vapeur alternatif Otis, également appelé le moteur
"patent" (breveté). Ce moteur à vapeur autonome donna une nouvelle
renommée au nom d'Otis dans cette industrie naissante et, en peu
de temps, cette installation motrice pour ascenseurs fut présentée
comme un tout dans la publicité, les catalogues et la documentation
d'Otis.
|
Mais Elisha Otis
n'allait pas profiter de ses nouvelles idées. Il mourut le 8 avril
1861, peu de temps avant le début de la guerre civile, et la Société
fut reprise par ses fils Charles et Norton. Elisha Graves Otis mourut
quatre mois exactement avant son 50e anniversaire. Pendant la courte
période où il s'était consacré à l'industrie des élévateurs, il avait
immensément contribué à son développement et à son potentiel. Il ne
mourut pas riche, mais laissait à ses fils un héritage considérable
à développer.
Ils le firent, comme le prouve aujourd'hui l'importance du nom Otis
dans l'industrie. A eux deux, Charles et Norton Otis se virent accorder
53 brevets sur la conception des ascenseurs et leurs dispositifs de
sécurité. Pendant les années et la courte période de récession qui
suivirent la guerre civile, on ne fabriqua pas beaucoup d'ascenseurs.
Pour les hôtels, c'est en 1866 que le premier fut installé à New York,
à l'hôtel Saint-James. L'industrie commençait à se développer. |
|
La mise en
valeur des étages supérieurs
La Société Otis Brothers &
Company fut constituée en novembre 1867 et, un an plus tard, la
première usine était terminée à Yonkers (État de New York), là où
se trouve aujourd'hui la Otis Elevator Company. En 1868, l'entreprise
Otis avait mis au point un ascenseur à vapeur comportant une cabine
et des dispositifs de sécurité si élaborés que les étages supérieurs
prirent une plus-value importante.
Le nombre de niveaux commença à croître, limité cependant par la
charge que pouvaient supporter les murs en briques. La hauteur augmentant,
l'épaisseur des murs inférieurs augmentait également, réduisant
la surface utile du rez-de-chaussée, étage malgré tout le plus important
du bâtiment.
A l'exemple de New York, les immeubles de bureaux de Chicago, San
Francisco, Boston et d'autres villes atteignaient six étages ou
même plus, et s'équipaient tous d'ascenseurs. Les hôtels étaient
parmi les clients les plus importants, car les étages supérieurs
étaient de plus en plus recherchés. Les grands magasins, eux aussi,
comprirent l'atout que ces appareils représentaient. A New York,
"Lord & Taylor" s'équipa d'un ascenseur à vapeur dès 1870. Un autre
événement important fut à noter cette année-là : le chiffre d'affaires
total des ascenseurs Otis, depuis la première vente en 1853, atteignit
le million de dollars. Deux ans plus tard, fêtant le 20e anniversaire
de l'entreprise familiale, Charles Otis déclara : "II y a plus de
2000 ascenseurs Otis en service. L'usine travaille du lundi matin
au samedi soir, deux équipes se relaient jour et nuit".
Telle était la situation au début de 1873. Mais, en septembre, la
Bourse fermait et le pays entrait dans l'une de ses dépressions
les plus sévères. Elle devait durer cinq ans et mettre en faillite
plus de la moitié des entreprises de construction du pays.
Lorsque les affaires reprirent en 1878, Otis était prêt et disposait
de deux nouveaux produits. Le premier était un ascenseur hydraulique
pouvant atteindre des vitesses élevées, de 3 à 4 mètres par seconde.
De plus, les coûts d'installation et d'exploitation étaient moins
importants que ceux du modèle à vapeur. Le second produit était
un dispositif de parachute pour appareil à grande vitesse actionné
par un limiteur de vitesse. L'arrêt en cas d'urgence se faisait
alors progressivement. En avril 1878, le premier ascenseur hydraulique
Otis fut installé au 155 Broadway à New York. Il avait une course
de 34 mètres. L'année suivante, quatre ascenseurs Otis furent commandés
pour le building Boreel de New York. C'était la première installation
d'un groupe d'ascenseurs rapides, dans un immeuble commercial, pour
une course de 30 mètres. Puis en 1883 la Bourse des Denrées de New
York construisit un bâtiment qui nécessita neuf ascenseurs hydrauliques.
La course
à l'altitude
II y avait de plus en plus
de bâtiments élevés, tous équipés d'ascenseurs. Pour répondre à
la demande, les frères Otis devaient donc accroître leur capacité
de production. Mais les architectes et entrepreneurs des années
1880 à 1890 ne pouvaient encore dépasser 10 a 12 étages. Cette limite
était due à la charge que les murs en briques pouvaient supporter.
En fait, le plus haut bâtiment de l'époque était alors le building
Monadnock de Chicago, avec 16 étages. En 1885, l'architecte W. L.
Jenney franchit une étape importante avec la construction, à Chicago,
du Home Insurance Building. Bien qu'il ne comportât que 10 étages,
il faisait appel à toute une charpente métallique supportant les
charges du bâtiment, et supprimant les importantes fondations en
briques utilisées jusqu'alors C'était la naissance de la technique
des "gratte-ciel". Le bâtiment suivant, en charpente métallique
de ce type, fut le building Tacoma de 12 étages, achevé à Chicago
en 1888. Ensuite, en 1890 ce fut le Worid building, de New York,
qui devint le bâtiment le plus haut avec 22 étages. Il fut construit
avec cette nouvelle technique de charpente métallique. La course
était lancée,tous ces grands immeubles utilisaient les ascenseurs
Otis.
Questions et
réponses sur les ascenseurs
Q.
Quel est le niveau de sécurité d'un ascenseur?
R. Très élevé. De même que les
voitures, les trains, les autobus et les avions, les ascenseurs
transportent quotidiennement des centaines de millions de personnes
et, comme ces autres moyens de transport, l'industrie des ascenseurs
a estimé la distance, en kilomètres, parcourue chaque année par
les cabines. En 1974, la distance totale couverte par les quelques
345.000 ascenseurs des Etats-Unis a été de 2,4 milliards de kilomètres!
En 1974, les ascenseurs ont transporté plus de 43 milliards de personnes.
Il n'y a cependant eu que 15 accidents mortels, soit environ 1 tous
les 160 millions de kilomètres parcourus. Ils ont principalement
été dûs à la négligence de quelqu'un. Il n'y a pas longtemps, une
compagnie d'assurance a conclu, après une étude approfondie, qu'il
est environ cinq fois plus sûr d'utiliser un ascenseur que de monter
ou de descendre les escaliers. Vous ne pouvez pas trouver un moyen
de transport plus sûr.
Q.Que
se passe-t-il si les câbles cassent?
R. Un des nombreux dispositifs
de sécurité d'un ascenseur est le limiteur de vitesse qui empêche
la cabine de l'ascenseur de tomber ou de descendre trop vite. Ce
limiteur comporte un câble d'acier allant de la cabine de l'ascenseur
au volant d'entraînement du limiteur. Si la vitesse de la cabine
dépasse la vitesse normale prévue, ce volant déclenche un contacteur
de sécurité qui serre les freins sur la machine entraînant l'ascenseur.
Cette action de freinage est généralement suffisante pour arrêter
la cabine. Si, pour quelque raison, la cabine ne s'arrête pas et
que sa vitesse continue à augmenter, le limiteur agit en sorte que
les pinces du parachute se resserrent sur les rails de guidage de
l'ascenseur, ce qui entraîne un arrêt progressif de la cabine.
Q.A
quelle vitesse un ascenseur peut-il aller?
R. Dans de nombreux gratte-ciel,
les ascenseurs sont étudiés pour se déplacer à une vitesse comprise
entre 6 et 9 mètres à la seconde, soit environ 22 à 33 kilomètres
à l'heure. Il est possible d'étudier des ascenseurs allant plus
vite mais, étant donné qu'il faut alors entre 10 et 12 étages pour
accélérer la cabine, puis pour la ralentir, des vitesses plus élevées
ne sont pas rentables. En outre, les personnes utilisant les ascenseurs
sont d'âge et de condition physique très divers, et risqueraient
de ne pas se sentir bien si l'ascenseur allait beaucoup plus vite
(quiconque souhaite aller plus vite peut poser sa candidature pour
être astronaute !)
|
|
