سلم هوكوارت المتحرك في محطة غار دورسيه

تم الكشف عن العديد من التفاصيل حول سلم متحرك مبكر رفيع المستوى.

تضمن عدد يونيو 1908 من مجلة هندسة النقل الفرنسية Revue Générale des Chemins de Fer et des Tramways مقالًا مصورًا عن سلم متحرك تم تركيبه مؤخرًا في Gare d'Orsay، وهي محطة قطار/مجمع فندقي بنته شركة Compagnie d'Orléans، إحدى شركات السكك الحديدية الخاصة في فرنسا. افتتحت محطة القطار في منتصف عام 1900 لخدمة الحشود التي جاءت إلى باريس لحضور المعرض العالمي للمعرض العالمي في ذلك العام. كان كاتب المقال، تشارلز جوليان (1863-1952)، كبير مهندسي النقل في شركة أورليانز، وقد قدم وصفًا تفصيليًا لبناء المصعد الجديد. هذا الحساب، إلى جانب الرسوم التوضيحية العديدة للمقال (10 رسومات للمكونات الفردية، وقسم عرضي واحد، وقسم طولي واحد، وخطة واحدة وصورتان فوتوغرافيتان) يسمح بإجراء تحقيق شامل بشكل غير عادي لسلالم متحركة مبكرة.

في أواخر عام 1907، قررت شركة Compagnie d'Orléans استبدال الدرج الرئيسي الذي يستخدمه الركاب القادمون بمصعد كهربائي. استند هذا القرار إلى تخفيف الازدحام الذي حدث عند وصول قطارات متعددة إلى المحطة. ومن المثير للاهتمام أن الشركة قامت على ما يبدو بتركيب سلم متحرك واحد فقط، مخصص فقط للركاب القادمين. قامت الشركة بتقييم ثلاثة أنظمة مختلفة: مصعد جيسي رينو المائل، وسلم أوتيس المتحرك (الذي نسبت شركة أورليان تصميمه إلى تشارلز دي سيبرجر) ونظام صممه المهندس الفرنسي إدوارد لويس هوكوارت. تم رفض تصميم رينو، لأن الشركة رأت أن الركاب يجب أن يسافروا على درجات تتميز "بمستوى أفقي تمامًا". نظرت الشركة إلى الدرجات الأفقية كوسيلة مساعدة للمسافرين الذين يحملون أمتعة، حيث يمكنهم وضع حقائبهم على الدرجات أثناء الركوب.

تم أيضًا رفض سلم أوتيس المتحرك. في أوائل القرن العشرين، كان هذا النظام يستخدم غالبًا ميزات المشي المتحرك الأفقي الطويل في أعلى وأسفل السلم المتحرك (الشكل 1900). نظرًا لأن شركة Compagnie d'Orléans كانت تحل محل السلالم الموجودة، فقد قررت أنه لا توجد مساحة كافية لاستيعاب آلة Otis. وكانت أيضًا الأغلى. كان نظام هوكوارت يلبي احتياجات الشركة، وقد تم تصميمه وتصنيعه في فرنسا، وهي حقائق لا شك أنها خاطبت شعور الشركة بالفخر الوطني.

يبدو أن جوليان قد شارك بشكل مباشر في تركيب السلم المتحرك. وعلى الرغم من أن أصول الرسومات التفصيلية التي رافقت مقالته غير معروفة، إلا أن أبعادها التفصيلية تعطي مظهر رسومات العمل أو وثائق البناء. بدأ وصف جوليان للنظام بالخطوات التي اتبعت النموذج الراسخ المتمثل في استخدام مداسات غير قابلة للانزلاق تتشابك مع الألواح المشطية في أعلى وأسفل السلم. ومع ذلك، كان التصميم الفعلي للخطوات وتصنيعها فريدًا من نوعه. استخدم هوكوارت نظامًا معياريًا سمح له ببناء خطوات من أي حجم تقريبًا بسهولة. كان المكون الأساسي عبارة عن وحدة خفيفة الوزن ونحيلة وذات شكل متدرج نسبيًا، تم تقسيمها إلى نصفين: القسم السفلي (بسمك 28 مم) يشتمل على فتحات لمحاور العجلات، بينما يشكل القسم العلوي (بسمك 20 مم) جزءًا من فقي (الشكل 2). يتضمن هذا القسم "تجويفًا متوافقًا" ضحلًا مصممًا لحمل مادة المداس.

يتضمن بناء درجة نموذجية وضع أنبوبين فولاذيين بقطر 65 مم عموديًا في إطار بحيث تتطابق مواضعهما مع الفتحات الموجودة في مكونات الخطوة. ارتفاع الأنابيب يساوي عرض الدرج المطلوب. تم ربط عدد مكونات الخطوة المطلوبة لعرض درج معين على الأنابيب العمودية. كانت هذه العملية البسيطة معقدة بسبب تصميم هوكوارت، الذي يتطلب فصل 2 مم بين قاعدة كل مكون خطوة. أنتج هذا الفصل عند القاعدة "أخاديد" بعرض 10 ملم على مستوى درجات الخطوات. وقد سهّل الإطار الذي يدعم الأنابيب العمودية هذا الفصل المطلوب. تم تصميم الإطار أيضًا بحيث تتمركز الأنابيب في فتحات مكونات الخطوة، مع وجود فجوة 4 مم تحيط بكل أنبوب فولاذي. عندما تم ربط كل قسم على الأنابيب العمودية، تم وضع "حلقات من الرقائق المعدنية" في فجوة 2 مم بين المكونات. وكانت هذه الخطوة ضرورية، لأنه بمجرد تجميع كافة المكونات، تم ملء هذه الفجوات حول أنابيب الدعم بالأسمنت (الشكل 3). ووفقا لهوكوارت، فإن الأسمنت يوفر "التصاقًا كبيرًا جدًا بين العناصر المختلفة".

بعد أن يصلب الأسمنت، تم تجهيز الدرجة بألواح توجيهية. تتميز هذه البطانات ذات الحواف بقطر 55 مم والمصممة لتتلاءم بشكل مريح مع أنابيب دعم الخطوة. تم تصميم البطانات لدعم المحاور بقطر 34 مم التي تحمل بكرات الخطوة. تتميز لوحات التوجيه أيضًا بقضبان تضمن "توجيه الخطوات على طول قوسين مجمعين على عوارض" (الشكل 4). وكانت الخطوة الأخيرة هي ملء التجاويف المتوافقة بمزيج من الأسمنت والكربوروندوم، مع تمديد المادة الصلبة حوالي 2 مم فوق التجاويف. تم تصنيع الكاربوروندوم (الكربون والأكسيد الألومنيوم، المعروف أيضًا باسم كربيد السيليكون)، في عام 1891 على يد إدوارد ج. أتشيسون وكان مخصصًا في الأصل للاستخدام كمادة كاشطة صناعية. وبحلول أوائل القرن العشرين، تم استخدامه أيضًا في خطوات الخطوات في المناطق ذات الازدحام الشديد، مثل محطات القطار، بسبب متانته. استخدمت درجات سلم Gare d'Orsay المتحرك 20 قسمًا، وكانت الخطوات النهائية بطول 50 متر.

تتميز كل خطوة بأزواج من البكرات الأمامية والخلفية. يمتد المحور الأمامي أو محور القيادة إلى ما وراء البكرات ويتم ربطه بسلاسل القيادة (الشكل 5). استخدم هوكوارت سلسلة جالي لقيادة نظامه. اخترعها الفنان الفرنسي أندريه جالي (1761-1841) في عام 1829، وعادة ما توصف بأنها واحدة من أبسط أنواع سلاسل الوصلات الفولاذية، حيث تدور الألواح مباشرة على العروات الدبوسية. تتمتع السلسلة الناتجة بمساحة تحمل صغيرة جدًا، وتوصي المعايير الحديثة بسرعة تشغيل لا تتجاوز 18 ميلاً في الدقيقة. يحتوي الجزء العلوي والسفلي من الدرج على كاميرات موجودة على كل جانب من المصعد المتحرك والتي توجه الخطوات في رحلتهم (الشكلان 6 و7). بينما قام Hocquart عادةً بتثبيت نظامه بحيث يخرج مداس الخطوة من الهبوط العلوي في وضع أفقي، طلبت شركة Compagnie d'Orléans تعديل التصميم. تم تعديل الحدبات العلوية لمنح الدرجات ميلًا أو ميلًا لأعلى أثناء مرورها عبر لوحة المشط. كان الهدف من ذلك هو مساعدة المسافرين على الخروج من الدرج و"إيداعهم تلقائيًا" عند الهبوط (الشكل 8). كانت لوحة المشط السفلية فريدة أيضًا. كانت تشبه خطوة ضحلة (ارتفاعها 85 ملم) لتشير للركاب إلى المكان الذي يجب عليهم وضع أقدامهم فيه عند دخول المصعد (الشكل 6).

كان الجانب الأخير من النظام الذي وصفه جوليان هو الدرابزين المتحرك (الشكل 9). يتبع التصميم المعقد للدرابزين النمط المحدد في مجموعة الخطوات. يتكون جزء القيادة من شريطين فولاذيين مفصولين بشريط فراء خشبي مرن. تم تجهيز الحزام بألواح فولاذية صغيرة، موضوعة على مسافات 250 مم، والتي توفر محامل لمرابط التوجيه البرونزية، والتي تم تثبيتها على الألواح الفولاذية. تم لصق غطاء من القماش على مجموعة الشريط المتحرك "لضمان تماسكه". كان الدرابزين المستدير الذي تحمله هذه المجموعة مصنوعًا من الفلين المتكتل، وتم إنتاجه في مقاطع يبلغ طولها مترًا واحدًا، والتي تم ربطها بشريط السفر بواسطة غطاء قماشي ثانٍ ملتصق. تم إجراء قطع رأسية عرضية ضحلة في الفلين كل 1 سم، وتم الانتهاء من الفلين بغطاء مخملي تم لصقه على الأسطح المسطحة واستغلاله (غير لاصق) في القطع الرأسية. تحركت المرابط الدليلية البرونزية في شريحة خشبية، وتم نقل الطاقة إلى الدرابزين عبر ترس مثبت في الجزء العلوي من السلم المتحرك ويتم تشغيله بواسطة سلسلة متصلة بعمود الإدارة.

قدمت المقاطع العرضية والطولية والخطة والصور الفوتوغرافية المضمنة في المقالة ملخصًا مرئيًا فعالاً لسلالم Gare d'Orsay المتحركة (الأشكال 10-13). وقد تم تقديم ملخص تشغيلي في خاتمة المقال، والذي ركز على كفاءة النظام. تم تشغيل السلم المتحرك بواسطة محرك تحويلي بقوة 15 حصانًا مع وصلة موجهة إلى عمود الإدارة. كانت سرعة التشغيل القصوى 30 ميلا في الدقيقة. ومع ذلك، تراوحت سرعة التشغيل النموذجية من 20 إلى 22 ميلاً في الدقيقة. عند اكتماله، ذكرت شركة Compagnie d'Orléans أن المصعد قد أدى إلى تحسين تدفق الركاب من منصات الوصول إلى المحطة الرئيسية. باستخدام البيانات التي تم جمعها قبل التثبيت، أبلغت الشركة عن المقارنة التالية: خلال فترة 244 دقيقة، والتي شهدت وصول 32 قطارًا، تسلق 8,072 راكبًا (33 في الدقيقة) الدرج الثابت الأصلي الذي يبلغ عرضه 1.8 مترًا. خلال فترة 202 دقيقة، والتي شهدت وصول 50 قطارًا، تم نقل 11,072 مسافرًا (59 في الدقيقة) إلى أعلى بواسطة المصعد الذي يبلغ عرضه 1.5 مترًا.

تكشف رواية تشارلز جوليان لعام 1908 عن سلم هوكوارت المتحرك عن التحديات المرتبطة بتطوير أنظمة نقل جديدة، بالإضافة إلى الخصائص المميزة لهذه التصميمات المبكرة. إن استخدام الأسمنت "لربط" مكونات الخطوة في كل متماسك وخليط الأسمنت والكربوروندوم المستخدم في المداسات، بالإضافة إلى زيادة وزن الدرجة، يثير تساؤلات حول المنطق البناء للنظام. ومع ذلك، فإن تعقيد الحل الشامل يعكس بشكل فعال التعقيد المتأصل لما يبدو للعين غير المدربة وكأنه حركة متواصلة بسيطة وسهلة وشبه سحرية من الخطوات التي تساعد المسافر المرهق (أو الصبر) على طول طريقه.