TROISIEME PARTIE – PREMIER TRAIN
ELECTRIQUE
LE
TRAIN-JOUET ETRANGER : ASPECTS TECHNIQUES ET BREVETS D’INVENTION DEPOSES
THE VERY FIRST
ELECTRIC TOY TRAIN
SOMMAIRE : (pour atteindre chacune des rubriques, cliquer sur son
intitulé)
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QUELQUES AUTRES INVENTEURS ET CONSTRUCTEURS, AU MEME MOMENT
La première idée d'un train électrique a pris corps en
1835 quand Thomas DAVENPORT (citoyen américain ; 1802-1851) a inventé un
moteur alimenté par batterie, qu'il utilise à l’époque pour animer une sorte de
train miniature se déplaçant autour d’une piste circulaire faite avec des rails
métalliques. Il a reçu un brevet US en 1837 qui décrivait et protégeait, non
pas un train électrique, mais un moteur à courant continu. Le prototype du
moteur breveté est conservé à
Dans la littérature, ce sont deux autres américains, Morton
CARLISLE et Robert S. FINCH qui sont crédités de la fabrication en 1897 du
premier ensemble complet d’un train-jouet électrique. Cependant, c’est Murray
BACON qui a breveté, treize ans plus tôt, c'est-à-dire en 1884, le premier
train-jouet électrique ; malheureusement pour lui, Murray BACON a cédé son
brevet à la firme Novelty Electric Co, qui est probablement son employeur et
n'a jamais pris la peine de construire un train.
Au tout début du 20è siècle, les fabricants de
trains-jouets ont vu arriver un autre inventeur et un compétiteur redoutable
âgé de 23 ans, du nom de Joshua Lionel COHEN, devenu très vite familier à la
plupart des gens sous le vocable LIONEL.
Au bout de quelques années, vers 1910, l’utilisation
de l'électricité est devenue plus fréquente dans les ménages et, dès lors, la
popularité des trains électriques, tant réels que jouets, a décollé. Après la première guerre mondiale ce sont les fabricants américains
de trains-jouets qui ont tenu le haut du pavé car ils étaient alors
moins concurrencés par les firmes étrangères et en particulier par les firmes
allemandes qui faisaient profil bas. C’est pourquoi, à cette époque, les firmes
LIONEL, IVES et AMERICAN FLYER étaient devenus de grands acteurs du marché des
trains-jouets notamment électriques.
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Thomas DAVENPORT, forgeron et autodidacte à Forest
Dale dans le Vermont, fait depuis 1833 des recherches avec sa femme Emily et un
collègue Orange SMALLEY dans le domaine de l’électromagnétisme. Dans ce
contexte, il se lance vers le début 1835 dans la construction d’électroaimants
bobinés améliorés et celle d’un moteur électrique utilisable. On rapporte que,
pour isoler les fils électriques, il découpait des bandes de soie dans la robe
de mariée d'Emily. La source électrique utilisée est une pile galvanique VOLTA
à acide faible. Il monte un premier jeu de deux électroaimants sur une roue
(rotor), puis un autre jeu de deux électroaimants sur un cadre fixe. Le rotor
effectue un demi-tour et il constate qu'il peut compléter le mouvement de
rotation en inversant les fils d'alimentation de l’un des jeux
d’électroaimants. Il conçoit aussi un collecteur segmenté de manière appropriée
pour que le courant amené au rotor change automatiquement de polarité le nombre
de fois nécessaires pour obtenir une rotation continue.
Ci-dessus
à gauche : prototype du moteur breveté, conservé à la Smithsoniam Institution
de Washington.
[Source :
page 89 de l’ouvrage de Michael BRIAN SCHIFFER intitulé
« The Archaeology of Science : Studying the Creation of Useful Knowledge »,
ouvrage rapporté par https://books.google.fr/books
]
Ci-dessus
à droite : une autre illustration du prototype breveté.
[Source http://www.edisontechcenter.org/DavenportThomas.html
]
Thomas DAVENPORT décide de monter son moteur sur un
chariot miniature (assimilable à une locomotive). Ce dernier est posé sur une piste circulaire ayant environ
Ci-dessus à gauche : un dessin ou un modèle du chariot miniature (assimilable à une
locomotive) électrique.
[Source : http://ethw.org/Archives:The_Inventions_of_Thomas_Davenport
]
Ci-dessus
à droite : une autre illustration du chariot éléctrique.
[Source : http://www.electricvehiclesnews.com/History/historyearlyII.htm
]
Une première demande de brevet a été déposée en
juin 1835 à Washington, mais elle n’a pas été instruite faute d’argent de la
part de l’inventeur. Mais une seconde demande a été déposée le 24/01/1837 qui a
conduit cette fois à l’accord, le 25/02/1837, du brevet US n° 132. Thomas
DAVENPORT a obtenu aussi un brevet anglais le 06/12/1837, le GB n° 7386.
Pour accéder
au brevet US de DAVENPORT complet avec ses figures, cliquer ici
Pour accéder
au brevet GB de DAVENPORT complet avec ses figures, cliquer ici
La presse de l’époque exalte avec emphase cette
invention. Donnons en ci-après trois exemples :
Ø
Le New
York Herald du 27/04/1837 proclame un commencement de révolution
dans les domaines de la philosophie, des sciences, des arts et de la
civilisation et précise : « The occult and mysterious principle of galvanism is now beginning to be developed in all its
magnificence and energy ».
Pour accéder à
l’extrait du journal, cliquer
ici
Ø
Le Rutland Herald du
23/05/1837 écrit : « Nothing since the discovery of gravitation and of the
structure of the celestial system, is so wonderful as the power evolved by
galvanism ». Dans les journaux de l’époque, le mot « galvanism »
est à prendre comme un équivalent de l’expression « magnetic
energy ».
Pour accéder à l’extrait du journal, cliquer ici
Ø
Un autre journal, le Madisoniam of Washington City du 23/08/1837 écrit à propos de DAVENPORT :
« His
name probably in a few years will stand out upon the annals of history as much
more prominent than Watt, Arkwright or Fulton, as they do now above the most
ordinary inventors » [Son nom probablement dans quelques
années se démarquera dans les annales de l'histoire comme étant beaucoup plus
important que Watt, Arkwright ou Fulton, ces derniers étant en ce moment
au-dessus des inventeurs les plus ordinaires]
Pour accéder à
l’extrait du journal, cliquer
ici
[Source
: http://chroniclingamerica.loc.gov/#tab=tab_search
]
Un moteur
amélioré est présenté en août 1837 :
la roue portant les électroaimants a un diamètre de
Les lacunes des piles galvaniques de l’époque
condamnent son moteur face à la vapeur et DAVENPORT meurt ruiné à 49 ans.
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Murray BACON n’est pas un personnage très connu. C’est
un citoyen américain vivant à Philadelphie en Pennsylvanie . Il travaille
probablement dans l’entreprise Novelty
Electric Co. Il a déposé et obtenu plusieurs brevets, qu’il a cédé à son
entreprise, touchant à des applications de l’électricité dont un brevet intitulé Toy Electric Railway que l’on peut considéré comme étant le premier
à décrire et protéger un train-jouet électrique. Ce brevet a été accordé le
18/03/1884 sous le n° 295473 par l’Office américain des brevets.
Pour accéder
au brevet US de Murray BACON complet avec ses figures, cliquer ici
On
reproduit ci-dessous la figure 1 du brevet qui est une vue en perspective du chemin
de fer électrique jouet :
Le
jouet en question se compose (i) d'une voie ferrée, de préférence circulaire,
avec des traverses D isolantes, où un rail métallique A est reliée à un pôle et
l'autre rail A’ à l'autre pôle d'une batterie ou d'un autre générateur
d'électricité, (2i) d’une locomotive (non représentée sur le dessin) constitué
essentiellement d'un chariot équipé d’un moteur électrique actionnant l'un des
essieux des roues, « le courant passant d'un rail à l'autre à travers le
moteur et à travers l'essieu des roues auquel elles sont reliées », (3i)
une série de barres radiales B servant de soutien de la voie et comportant le
circuit d’alimentation électriques des voies et (4i) un châssis central F
fixant les extrémités intérieures des barres B et comprenant des prises
permettant de connecter/déconnecter les pôles de la batterie aux/des rails A et
A’.
On mentionnera un second brevet US de Murray BACON qui a été accordé le 18/02/1885 sous le n° 312178 et concerne un jouet électrique qui met en scène un enfant sur une balançoire.
Pour accéder
à ce second brevet US de Murray BACON complet avec ses figures,
cliquer ici
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La firme CARLISLE & FINCH Co
(C&F) a été fondée en 1894 par
deux ingénieurs dans le domaine électrique, Robert
FINCH et Morton (ou Morten) CARLISLE. Ils avaient
acheté un atelier de réparation de moteurs électriques
à la société GENERAL ELECTRIC (GE). La
firme C&F a débuté ses activités en continuant à s’occuper de moteurs électriques
dans le cadre de commandes venant de GE et d’autres clients.
Les trains-jouets ont
commencé à être produits en 1896 et c’était là un moyen pour augmenter les revenus de la firme et pour utiliser des petits
moteurs électriques qu'elle avait fabriqués. Les premiers matériels produits, vers
septembre 1896, étaient simplement des
chariots en laiton, ayant un peu l’allure de caisses de
tramway, chacun mesurant environ
Les chariots en laiton qui ont été faits avaient un châssis en bois et un toit peint en noir. Dans le cas des premiers chariots fabriqués, de grandes « étiquettes » en papier lithographiés ont été collées sur les côtés et les extrémités de chaque chariot. Sur les cotés, les étiquettes comportaient l’inscription « Electric Railway ». Dans le cas des versions suivantes, les fenêtres étaient découpées, ce qui permettait de voir le moteur dans le chariot motorisé ; de petites étiquettes avec l’inscription « Electric Railway » étaient alors collées au bas des caisses. Dans une dernière version, l’inscription « Electric Railway » était en relief.
[Source image de gauche : http://www.tcawestern.org/cf.htm ]
[Source image de droite : https://www.liveauctioneers.com/catalog/1398_ward-kimball-toy-and-train-collection-part-i/?pagenum=5
]
[Source image de gauche : http://www.tcawestern.org/cf.htm ]
[Source image de droite : http://www.cowanauctions.com/auctions/item.aspx?id=28730]
[Source image de gauche : https://www.liveauctioneers.com/item/15362638_carlisle-and-finch-42-1903-electric-railway-trolley
]
[Source image de droite : http://www.cowanauctions.com/auctions/item.aspx?id=28730
]
D’après le catalogue de l’époque, l'ensemble mis dans le
commerce comprenait toujours de quoi faire un cercle de rails d’environ
La revue Scientific
American a publié à
plusieurs reprises des publicités pour aider le développement des trains
électriques de C&F dans le monde du
jouet ferroviaire. Nous donnons ci-après deux exemples de
pareilles publicités. Une première publicité publiée le 22/05/1897 (volume 76,
numéro 21) montre le « Complete
Electric Railway » vendu au prix de 3 $. Une seconde publicité
publiée le 30/10/1897 (volume 77, numéro 18) montre un « Electric Railway » à deux bogies,
vendu entre 3,5 et 6,5 $.
Ci-dessus : première publicité publiée le 22/05/1897
[Source : http://onlinebooks.library.upenn.edu/webbin/serial?id=sciam
]
Ci-dessus :
seconde publicité publiée le 30/10/1897
[Source : http://onlinebooks.library.upenn.edu/webbin/serial?id=sciam
]
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QUELQUES AUTRES INVENTEURS ET CONSTRUCTEURS, AU MEME MOMENT
Il y a plusieurs documents au caractère
pathétique existant dans
la littérature américaine dans lesquels Thomas DAVENPORT est célébré comme l'inventeur du moteur électrique. Cette affirmation est basée sur des faits incontestables et DAVENPORT est bien le premier citoyen
américain qui a créé un moteur électrique utilisable et surtout a obtenu le premier brevet pour
un tel dispositif au début de 1837.
Sur le plan mondial, DAVENPORT, cependant, était loin d'être le premier à avoir construit un moteur électrique. En Europe (surtout en Angleterre, Italie et Prusse) la technologie était déjà bien avancée en 1837. C’est ainsi que trois ans avant la sortie du brevet DAVENPORT, à l'été 1834, Moritz Hermann JACOBI a présenté un moteur qui était, semble-t-il, trois fois plus puissant que le moteur amélioré mis au point par DAVENPORT en août 1837.
Ø
Moritz Hermann
(von) JACOBI
Prussien
naturalisé russe (1801-1874), ce personnage est un professeur qui a construit :
-
en mai 1834 : un moteur électrique pesant environ
-
en septembre 1838 : un moteur électrique d'une puissance de 1 cheval
vapeur (735 watts) qui fut capable de propulser un bateau à roue à aubes sur
L'inducteur
et l'induit sont des électroaimants en fer à cheval portés par une couronne
mobile et une couronne fixe en regard l'une de l'autre. Le commutateur, appelé
"gyrotrope" (?), inverse aux positions convenables l'excitation des
électro-aimants mobiles. Ce moteur a été jugé finalement comme ayant un rapport
encombrement/puissance inférieur à celui du moteur de DAVENPORT.
Ci-dessus à gauche : moteur de JACOBI de 1834
Ci-dessus à droite : moteur amélioré de 1838
[Source : http://www.eti.kit.edu/english/1376.php
]
Ø Jéhru
GARLICK
L’ouvrage
intitulé « Greenberg's Guide to
Early American Toy Trains » publié en 1993 enseigne (dans sa section
consacrée à la firme C&F) que Louis HERTZ a indiqué dans son livre « Riding the Tinplate Rails » publié
en 1944 que Jehru GARLICK (né en 1865 et créateur d’un petit atelier de
fabrication de jouets à Paterson, New Jersey) a commercialisé un train
électrique en 1895, c'est-à-dire un an avant la sortie du « N° 1 Complete Electric Railway » de
C&F. On considère cependant que C&F reste la première firme ayant produit des trains miniatures électriques, en raison des
volumes importants des jouets fabriqués par cette firme.
[Source : https://www.liveauctioneers.com/item/5857794_jehu-garlick-electric-1895-electric-locomotive
]
Ø Sibrandus
STRATINGH et Christopher BECKER
Dans la littérature spécialisée en matière de moteurs
électriques, on enseigne encore, qu’en 1835, deux hollandais Sibrandus
STRATINGH et Christopher BECKER ont construit un moteur électrique qui
alimentait un petit modèle de voiture. C’était là une autre des premières
applications pratiques connues d'un moteur électrique.
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