2013. 08. 11.

Videóajánló - XXXI. rész: áttételes gőzmozdonyok

Az elmúlt vasárnapok ajánlóiban csuklós gőzmozdonyokkal ismerkedtük, elsőként a Mallet-rendszerű Big Boy-ok, másodjára pedig a hazai szemszögből már egzotikusnak tekinthető Garratt-mozdonyok kerültek terítékre. Ma egy újabb egzotikum nyomába eredünk - témáink a hazai vaspályákon jobbára ismeretlen áttételes erőátvitelű gőzmozdonyok. Heisler, Shay és Climax - vajon miféle csodabogarak lakoznak e nevek mögött?


A gőzmozdony a szélesebb közönség által ismert formában egy direkt erőátvitelű gépezet, melyben a gőzhengerek munkáját közvetítő rudazat merev és közvetlen kapcsolatot biztosít a hajtókerekek között. Ebből következően a hengerek egy működési ciklusa minden esetben egy kerékfordulatnak felel, tehát a kerékfordulatok számának (azaz a sebességnek) növelése egyedül a dugattyúk gyorsabb mozgásával érhető el. A fentiek erősen behatárolták a gőzmozdony-konstruktőrök lehetőségeit - mivel a dugattyúk mozgásának és a hengerek gőzzel történő utánpótlásának sebessége bizonyos korlátokba ütközött, elsősorban a hajtókerék méretével és a rudazat szerkezetével lehetett növelni a sebességet. Így születtek a két métert meghaladó átmérőjű hajtókerékkel épült gyorsvonati gőzösök, amelyek a direkt erőátvitel adottságait az elérhető legnagyobb sebesség tekintetében a vontatási igényeknek megfelelően használták ki. Hasonló megfontolásból találunk a legtöbb hegyipályás és/vagy tehervonati gőzös alatt kisebb átmérőjű kerekeket, ugyanis itt a nyomaték volt a fontos, nem pedig a csúcssebesség. De mi van akkor, ha még az így elérhető nyomaték is kevésnek bizonyul? Lehet egy gőzmozdony nyomatékát áttételezéssel növelni az elérhető maximális sebesség rovására?

A fenti kérdésre a válasz természetesen igenlő, ám az elv gyakorlatba ültetése közel sem volt triviális. Olyannyira nem, hogy a ma bemutatott háromféle áttételes gőzmozdony (az eredetük helye szerinti angol szaknyelvben 'geared steam locomtive') nem futott be világhódító karriert, hanem szinte kizárólag szülőföldjükön, az Egyesült Államokban terjedtek el. Az áttételes gőzösök közös vonásai: áttételük lassító jellegű, egy henger(csoport) hajtja a jármű összes kerékpárját (szemben a csuklós gőzösökkel), az erőátvitel pedig forgattyústengelyen és a fogaskerék-áttételeken alapul. A fentiek értelmében nem meglepő módon az áttételes gőzmozdonyok főleg erdészeti és bányavasúti üzemben váltak be, ahol a nyomték és indító vonóerő a lényeg, a sebesség pedig sokadlagos kérdés. Ezek elvi megfontolások után lássuk a háromféle megoldást részleteiben, illetve működés közben is!

A Shay-féle áttételes gőzmozdony
Ephraim Shay amerikai feltaláló igazán sokoldalú figura volt, amint rövid életrajzából is kiderül. A mi szempontunkból lényeges momentum, hogy a fakitermelésben meglévő érdekeltsége a vasúti iránti érdeklődéssel találkozott, és már az 1870-es években igyekezett hatékony megoldást találni a kitermelt fa elszállítására. A fenti megfontolások alapján 1881-ben szabadalmaztatta az általa konstruált áttételes gőzmozdonyt - az eredeti szabadalom rajzai önmagukban is érdekes kordokumentumok. A koncepció lényege, hogy a gőzhengerek egy csoportban, a mozdony egyik oldalán függőlegesen kerülnek felszerelésre, és egy közös forgattyústengelyre dolgoznak, mely a mozdony oldalán végigfutó főtengelyen és a kerékpároknál lévő fogaskerekes elosztóművek segítségével hajtja az összes kerékpárt. A hengerek helyigénye miatt a kazán hossztengelye a mozdony hossztengelyéhez képest egyik irányban eltolásra kerül, többnyire balra - ez szemből elég sajátos, "kancsal" megjelenést kölcsönöz a vasparipának. Első filmünk főszereplője a Hesston Steam Museum múzeumvasút 7-es pályaszámú Shay-gözőse, mely egyben az utolsóként épült keskenynyomözű Shay-lokomotív.



A Shay-gőzösöket eleinte a Lima Locomotiwe Works kínálta a vevőknek, majd a szabadalom lejárta után a Willamette Iron and Steel Works is gyártott ilyen mozdonyokat. Az elsődleges piac mindvégig az Egyesült Államok maradt, ám összesen 30 országba jutottak még el Shay-rendszerű gőzmozdonyok. Az exportpiacok között elsősorban az USA iparától hagyományos gőzmozdonyokat is beszerző országokat találjuk, így számos Shay-lokomotív került Ausztráliába, Közép- és Dél-Amerikába. Érdekes módon az interneten fellelhető adatok szerint történelmi Magyarország területére is elvetődött egy Shay, méghozzá a bécsi Krauss mozdonygyár közvetítésével egy 1912-es gyártású gőzös, melyet a tordai cementműnek adtak el. A 2504-es gyári számot viselő gőzös a feljegyzések szerint jobbára üzemen kívül volt, és egy évtizedre Bosznia-Hercegovina egyik erdei vasútjához is elvetődött, majd 1940-ben szétvágták.

Időrendben a második áttételes gőzmodonytípus a Climax névre hallgató változat, melyet Rush S. Battles 1891-ben szabadalmaztatott. A Climax-megoldás lényege, hogy a hengerek egy, a mozdony hossztengelyére merőleges főtengelyre dolgoznak, minden tengely egyedi hajtással rendelkezik, valamint hogy a mechanikus erőátvitel két sebességfokozattal bír. A Climax-mozdonyokat nagyjából ezres pldányszámban, kizárólag a Climax Manufacturing Company (később Climax Locomotive Works) építette, 1888 és 1928 között, háromféle kivitelben. A kezdetleges 'A' variáns függőleges gőzhengerekkel épült, legfeljebb 17 tonnás kivitelben, a 'C' variáns pedig kettő helyett három forgóvázzal készült - a harmadik a szerkocsi alá került. A legelterjedtebb változat a 'B' volt, melynél az eredeti szabadalomhoz képest eltérő módon a gőzhenger nem vízszintesen, hanem nagyjából 30 fokos szögben került felszerelésre.
A Climax-gőzösök döntő többsége az USA erdészet vasútjainál talált gazdára, de jutott belőlük Új-Zélandra és Ausztráliába is. Hazai, régiós, sőt európai alkalmazásról nincs információnk. A Climax-ek mára igazi veszélyeztetett fajnak számítanak: Észak-Amerikában 20 példány létezik még (ebből öt üzemképes), míg Ausztráliában kettő, Új-Zélandon pedig négy Climax maradt meg - közülük egyik sem üzemképes. Az alábbi videón a Nyugat-Virginiában található Durbin & Greenbrier Valley Climax-gőzöse továbbítja a némi cinizmussal 'Durbin Rocket' névre keresztelt kirándulóvonatot - a Climax-rendszer a többi áttételes megoldáshoz hasonlóan nem éppen a rakétasebesség záloga.



A Climax-el nagjából egyszerre született meg az 1892-ben szabadalmi oltalmat nyert harmadik áttételes gőzmozdonytípus, a Heisler. Charles L. Heisler megoldásánál a hosszkazán alatt futó főtengelyre dolgozik a kazán két oldalán V-alakban elrendezett két gőzhenger. További sajátosság, hogy a forgóvázak belső kerékpárjait fogaskerék-áttételek révén hajtja a főtengely, a szélső kerékpárok viszont csatlórudakkal kapják a meghajtást. A megoldás előnye, hogy a Shay-rendszerrel szemben a főtengely jobban védett az időjárás viszontagságai ellen, ám mivel a gép hossztengelyében fut a kazán alatt, a tűzszekrény méreteit erősen korlátozza. Heisler 1897-ben újabb szabadalmat adott be egy három forgóvázzal készült típusra, melynél a harmadik hajtott kerékpár a szerkocsi alatt kapott helyet, és kardántengellyel kapta a hajtást a mozdony hátsó forgóvánál lévő osztóműtől. A szabadalom további érdekessége, hogy a kezdeti V2 hengerelrendezéssel szemben itt már V4-es, azaz 2+2 gőzhengeres mozdonyról volt szó - ám 4 hengeres Heisler-gőzöst végül nem készítettek. A gépkocsik világából tudjuk, hogy a V8-nak szép hangja van - de hogy milyen a V2? Az alábbi videóból ez is kiderül...





A Heisler-ek gyártói története színesebb volt a másik két megoldásnál. Eleinte két gyártó próbálkozott Heilser-lokomotívok gyártásával és értékesítésével, melyek közül a második, már Heisler Locomotive Works néven újjászervezve 1941-ig gyártott ilyen gőzösöket. A 17-től 95 tonnásig terjedő mozdonyokbl 695 darab készült, mára ezekből 35 darab maradt - ezek közül jelenleg nyolc példány üzemképes. A legnagyobb, 90 tonnás, három hajtott forgóvázzal rendelkező megmaradt és üzemképes Heisler-lokomotív jelenleg a Cass Scenic Railroad 1929-es gyártású gőzöse. Vele és társaival találkozunk majd jövő heti videóajánlónkban!

Magyarics Zoltán

Nincsenek megjegyzések:

Megjegyzés küldése