A hatalmas szállítási igény kielégítése már a XIX. század második felében is egyedül a tehervonatok rohamos ütemű műszaki fejlesztésével volt megoldható – sokszor akár a vasútbiztonság kárára is. Fékes sorozatunk bevezető részinek egyikében szó esett George Westinghouse amerikai feltaláló-mérnökről, aki már 1868-ban megalkotta nem önműködő fékberendezésének első változatát. A Westinghouse-féle elrendezés a mai napig alapjaiban határozza meg a vasúti fékekkel kapcsolatos gondolkodást. A konstrukció működését korábban már leírtuk, erre most csak visszautalunk.
1873-ban, az 1868-as tervek tökéletesítése nyomán megszületett az egyszerűműködésű kormányszeleppel kiegészített légnyomásos önműködő fék, pár év leforgása alatt pedig (1888-ig) kifejlődött a Westinghouse-féle gyorsműködésű kormányszelep is. Noha már ekkoriban is felmerült a villamos fékvezérlés gondolata, minden, Westinghouse-féle szerkezet tisztán pneumatikus működésű volt, és a Burlington-kísérletek során alkalmasnak bizonyult akár 50 kocsis tehervonatok fékezésére is.
A hosszú tehervonatok fékezése a tengerentúlon hosszú ideig komoly kihívást jelentett a szakembereknek - sőt, néha még napjainkban is. A képen a Union Pacific emeletes kontérszállító kocsikból kiállított intermodális vonata ("stacktrain") indul nyugat felé a társaság Chicago városában található Proviso rendezőpályaudvaráról
A Burlington-kísérletek (1886–87) kezdeményezője a Master Car Builders Association (MCBA) volt, fő céljuk pedig egy olyan fékberendezés kifejlesztésére valamint bemutatására való ösztönzés, mely egyrészt alkalmas hosszú (minimum 50 kocsis) tehervonatok fékezésére, másrészt pedig lehetőleg villamos vezérléssel (is) működik, mert a torlódások és rángatások nélküli, gyors fékhatás-kialakulást csak így biztosíthatják megfelelően. Minthogy az elektromos berendezések üzembiztosságával akkoriban még rengeteg probléma adódott, ezek alkalmazásáról viszonylag hamar lemondtak (bár nem véglegesen).
Az 1886-os első kísérletben öt cég versenyzett egymással: hárman mechanikus, ún. ráfutó fékkel próbálkoztak (ezek az előző kocsira való rátorlódáskor lépnek működésbe), Westinghouse sűrített levegős, egy másik feltaláló (Eames) pedig légűrféket mutatott be. Talán nem kell mondanunk, hogy ezek közül az utóbbi kettő bizonyult használhatónak, de maximum csak a koncepciójuk, mert a gyakorlatban még ezek sem igazán működtek.
Az 1887-es második kísérletben már komolyan megjelent az elektrotechnika is: a résztvevő nyolc fék között volt elektromos vezérlésű légnyomásos és légűrfék, valamint tisztán elektromos (!) fék is. A bemutató során az MCBA képviselői arra jutottak, hogy a hosszú vonatok fékezésére leginkább az olyan légnyomásos fékek alkalmasak, melyeknek a pneumatikus mellett villamos vezérlése is van. A dolog pikantériája az, hogy a villamos vezérlésű fékek kérdését az USA-ban – biztonsági problémák miatt – bizonytalan időre prolongálták, s a nagy ötlet (az ún. közvetlen vezérlésű ep-fék) végül a Szovjetunióban vált üzemi valósággá.
Noha Westinghouse is elismerte a villamos vezérlés jelentőségét, mégis olyan megoldáson dolgozott, mely tisztán levegős alapon működik. Ennek eredményeképpen 1889-ben megalkotott egy olyan kormányszelepet, melynek fékhatásgyorsítója csak gyorsfékezésnél lépett működésbe, s ezekkel a szelepekkel – saját költségén – felszerelt egy 50 kocsis tehervonatot. A kísérletek olyan jól sikerültek, hogy a vonattal egy teljes, észak-amerikai körutat tettek.
Így aztán a légnyomásos fékek gyorsműködésű, Westinghouse-kormányszelepes (és elrendezésű), egykamrás változata diadalmaskodott, mellyel akár 200 tengelyes tehervonatok is közlekedhettek, s ezek a fékek egészen a XX. század elejéig megfelelőnek is bizonyultak. A gyorsműködésű kormányszelep és a Westinghouse-féle fékelrendezés csakhamar egész Európában elterjedt, a két régió viszont minden másban a maga útját járta tovább.
A tengerentúlon az Európában megszokottakhoz képest nagyobb terhelésű és jóval hosszabb szerelvények biztonságos fékezése a feladat. A Powder River Basin szénbányáiból induló irányvonatok - mint a képen látható példány is - jellemzően 100-110 kocsiból állnak, tömegük pedig meghaladja a 10000 tonnát
(fotók: Magyarics Zoltán)
(fotók: Magyarics Zoltán)
Sorozatunk következő részében az észak-amerikai fékezéstechnika XX. századi fejlődésével foglalkozunk majd, előtte azonban pontokba szedjük azokat az eltéréseket, melyek az USA vasútüzemét az európaitól jelentősen megkülönböztetik:
- az Egyesült Államok területe (Alaszka nélkül) kb. 9 000 000 km2, népsűrűsége kb. 30 fő/km2, ezzel Európa 110 fő/km2-es népsűrűségétől messze elmarad (ez utóbbinak a területe is jóval kisebb), a múlt század első felében pedig gyakorlatilag még lakatlan volt — ezek a tényezők a személyszállítás volumenére és műszaki jelentőségére alapvetően hatnak ki a mai napig is;
- Amerikában óriási síkságok vannak, melyek vasútüzemi szempontból nem támasztanak olyan szigorú igényeket, mint Európa domborzata. ugyanakkor természetesen sok vasúttársaság komoly hegyipályás üzemet volt kénytelen kiépíteni, ám ezek az országos szintű szabványok kialakulását csak részben tudták befolyásolni;
- Amerikában hosszabbak az állomásközök, az űrszelvény sokkal szélesebb és magasabb: a double-stack-kocsik esetében a rakomány hossza akár 32,3 méter, magassága pedig 6,15 méter is lehet; ne felejtsük el: csak a rakományról van szó, ez alá még a pőrekocsi is bekerül!;
- az amerikai vonathossz és vonatterhelés ennek megfelelően az európaihoz képest már-már irreálisnak hat: a 2–3000 méteres, 15000 tonna terhelésű vonatok nem ritkák, az ilyenek közlekedése Európában lehetetlen lenne;
- az amerikai teherkocsik kezdettől fogva négytengelyesek voltak, ezeken viszont pont feleannyi kormányszelep és fékberendezés jut egy tengelyre, mint kéttengelyes európai társaiknál…;
- … azonban a kezdetektől fogva evidencia volt, hogy nincs vezetékes kocsi (vagyis mindegyik fékez), és általános az önműködő, központi kapcsolóberendezés alkalmazása;
- Amerikában ismeretlen fogalom a (legalábbis az európai értelemben vett) vonali általános fékút, valamint a féksúly; viszont a közlekedés során minden kocsinak kifogástalanul kell fékeznie;
- az egyes cégeknek, kocsiknak és vonatoknak egyedi fékezésbiztonsági kísérleteket kell végezniük, vannak ugyan minimális előírások, ezek azonban országos szinten nem egységesek.
Nánási Zoltán
Sorozatunk további részei ide kattintva olvashatók.
