Prvá konská železnica 3

Predstaviteľ konzorcia záujemcov o výstavbu železníc Viedeň – Györ barón Sina vyslal v súvislosti s prípravou výstavby tejto železnice významného technika Mathiasa Schönerera v roku 1837 na študijnú cestu do Anglicka a Ameriky, aby tam vybral vhodné typy parných rušňov. Schönerer poznal neutešené pomery domáceho strojárenstva, preto sa rozhodol doporučiť pre nákup jednoduché a nenáročné americké rušne Norrisovej továrne vo Philadelphii (typ Philadelphia). Typ bol charakteristický dvojnápravovým otočným podvozkom pod dýmnicou a jednou hnacou nápravou, uloženou pred skriňovým kotlom. Parný stroj bol umiestnený nad otočným podvozkom v šikmej alebo vodorovnej polohe a poháňal hnacie dvojkolesie prostredníctvom hnacieho čapu, umiestneného priamo na vonkajšej strane kolesa. Táto koncepcia adhézne využívala značnú časť hmotnosti rušňa, naopak podvozok bol málo zaťažený, čo zvyšovalo nebezpečenstvo vykoľajenia. Tento typ rušňov vyrábali viaceré európske závody a stal sa aj základom výrobného programu prvých rakúskych lokomotíviek.

Uhorská centrálna železnica sa pri obstarávaní rušňov neusilovala o prílišné experimentovanie a už v roku 1845 nakúpila u firmy Cockerill v Belgicku 4 rušne osvedčeného typu Philadelphia (usporiadania 2’ A), ktoré v nasledujúcom roku doplnila ďalšími 7 strojmi zdokonalenými úpravou rozdelenia hmotnosti na jednotlivé nápravy. Tým sa nákup rušňov s predným otočným podvozkom amerického typu na slovenských železniciach skončil. Adhézna nedostatočnosť rušňov s jedinou poháňanou nápravou a pomerne krátkymi kotlami nevyužívajúcimi teplo dymových plynov s nedôverou k prednému dvojnápravovému podvozku sa prejavila už začiatkom 40. rokov. Na vzniknutú situáciu zareagovali ako prví Cockerill a Günther, ktorí v roku 1844 súčasne modifikovali typ Philadelphia na usporiadanie 1 B. To sa stalo v nasledujúcich rokoch na Slovensku i v celej Európe dominantným. Výrobcom prvých troch rušňov pre Uhorskú centrálnu železnicu sa stala v roku 1846 viedenská filiálka americkej firmy Norris. V ďalších rokoch nasledovali rozsiahle série postupne vylepšovaných strojov, vyrábaných najčastejšie strojárňami Viedensko-gloggnitzskej železnice a lokomotívkou Günther vo Viedenskom Novom Meste, ale i Kesslerom v Karlsruhe a mníchovským Maffeiom. Do rovnakej skupina patril aj rušeň Bihar, ktorý priviezol na Slovensko prvý parný vlak.

Trojspražný rušeň pre nákladné vlaky

Postupné zvyšovanie rýchlosti a rast hmotnosti rušňov začalo odhaľovať základný nedostatok strojov s usporiadaním 1 B so skriňovým kotlom za hnacími nápravami a parným strojom pred behúňom – nepokojný chod spôsobený previslými hmotami. Pokus vyriešiť tento problém reprezentovali 4 rušne 1 B Rakúskej juhovýchodnej štátnej železnice, ktoré mali poslednú nápravu posunutú až za skriňový kotol. I keď došlo len k určitému skráteniu valcového kotla, riešenie bolo účinné a neskorší vývoj ho potvrdil. Úsilie dotiahnuť ombedzovanie previslých hmôt rušňov k dokonalosti sa prejavilo na rušňoch Tiskej železnice, pri ktorých nepresahoval rázvor rušňa nielen skriňový kotol, ale i parný stroj. Možno však skonštatovať, že i keď rušne mohli dosahovať rýchlosť až 70 km/h, ich adhézne vlastnosti neboli príliš presvedčivé a takéto riešenie nenašlo vo svojej dobe bezprostredných nasledovníkov.

Už v prvých rokoch prevádzky Uhorskej centrálnej železnice bolo jasné, že rušne s dvoma spriahnutými nápravami nestačia na dopravu nákladných vlakov. Strojáreň Viedenskogloggnitzskej železnice dodala v roku 1847 Uhorskej centrálnej železnici 4 nákladné rušne podobné rušňom Fahrefeld. Bol tak vytvorený úspešný prototyp nákladnej lokomotívy, zdokonaľovaný po celých nasledujúcich 50 rokov. V roku 1855 bol vyrobený pre rovinaté uhorské železnice ďalší, ešte silnejší typ. Reprezentovalo ho 8 strojov usporiadania D vyrobených taktiež v strojárni Viedenskogloggnitzskej železnice na základe skúseností získaných pri vývoji rušňa pre horskú železnicu cez Semmering. Priechodnosť pomerne dlhého rušňa oblúkmi bola umožnená priečnou posuvnosťou štvrtej nápravy. Podobne ako predchádzajúce stroje usporiadania C sa napokon i tento výkonný typ osvedčil a mal neskôr celý rad nasledovníkov.

Zakúpenie Juhovýchodnej štátnej železnice spoločnosťou StEG v roku 1855 priviedlo na slovenské trate pomerne nezvyčajné rušne. Ich krstným otcom sa stal riaditeľ technickej služby StEG Wilhelm Engerth. Sám sa rozhodol skonštruovať zvláštny rušeň polotendrového usporiadania, kde hmotnosť parného stroja a valcovej časti kotla niesli spriahnuté nápravy, hmotnosť skriňovej časti kotla, stanovište rušňovodiča a zásoby vody a uhlia zas zvláštny podvozok. Bol výkyvne spojený s hlavným rámom rušňa prostredníctvom zvláštneho guľového čapu, umiestneného za poslednou spriahnutou nápravou. StEG pre svoje uhorské železnice obstarala v období 1856 až 1867 vo svojej viedenskej lokomotívke a v mníchovskej lokomotívke Maffei cca 70 kusov rušňov s usporiadaním B 2, C 2’ a B 3’. Osvedčovali sa v osobnej i nákladnej doprave.

Štvorspražný rušeň pre nákladné vlaky

Na dopravu rýchlikov zavedených na juhovýchodnej sieti StEG postavila viedenská strojáreň spoločnosti v roku 1861 6 nových rušňov s neobvyklým usporiadaním 2 A. Zvláštnosťou rušňa boli neposuvné a nerajdovné behúne s individuálnym odpružením a jediná hnacia náprava s priemerom 2055 mm umiestnená ešte pred skriňovým kotlom. Napriek návratu k väčším previslým hmotám sa rušeň pohyboval pokojne, k čomu prispeli nielen pevne v ráme uložené behúne, ale i spriahnutie medzi rušňom a tendrom s pomerne vysokým predpätím. Použitie vonkajšieho rámu s hallskými kľukami dobre vyjadrovalo vtedajšiu predstavu o optimálnej koncepcii rýchlikového rušňa – ideálom bolo nízke ťažisko so širokou základňou pružníc. Prvý krát boli na rušňoch použité ochranné plechové štíty, chrániace rušňovú čatu pred nepriazňou počasia. Hoci sa tieto stroje v prevádzke osvedčili, ďalší vývoj konštrukcie rušňov sa orientoval na iné konštrukčné usporiadania.



Typický rušeň usporiadania 1 B z druhej polovice 40. rokov 19. storočia. Rušeň rovnakej konštrukcie (BIHAR) dopravil v roku 1848 do Bratislavy prvý parný vlak.

Kotle prvých parných rušňov na uhorských železniciach boli charakterizované pomerne komplikovanou kopulovitou skriňovou časťou a stropom kúreniska vystuženým pozdĺžnymi rebrovitými výstuhami. Ich bezpečnostná kotlová armatúra pozostávala z dvoch poisťovacích ventilov s pružinovou váhou, dvoch plunžrových napájacích čerpadiel poháňaných od niektorej časti parného stroja a rúrkového vodoznaku doplneného dvoma alebo troma skúšacími kohútmi. Funkciu manometra plnil poisťovací ventil v dosahu rušňovodiča so stupnicou na ochrannej rúrke. Pece i dymičné rúrkovnice boli medené, rúry mosadzné, ostatné časti sa vyrábali zo zvarkového železa. Najvýznamnejšími modernizáciami kotlov do roku 1867 bolo predovšetkým nahradenie výrobne komplikovaných kopulovitých skriňových kotlov zníženou konštrukciou, uplatnenie stropných rozpier a v 60. rokoch i dosadzovanie prístrojových manometrov s ručkovým ukazovateľom a výmena napájacích púmp nesacími napájačmi. Kotlový pretlak vzrástol z 0,63 Pa v roku 1846 až na 0,9 Pa v roku 1867. Obavy z nadmerného úletu iskier viedli ku konštrukcii rôznych lapačov iskier, umiestňovaných obvykle do komína.

Parný rušeň s Engerthovým usporiadaním pojazdu z roku 1856

Rušňové parné stroje 40. rokov mali ploché posúvače riadené najčastejšie vidlicovitými rozvodmi, neumožňujúcimi expanziu pary v parnom stroji. Už od 50. rokov sa však bežne vyskytovali kulisové rozvody, ktoré dovoľovali plynule meniť plnenie valcov parného stroja. Vzhľadom na obmedzené možnosti bežných živočíšnych alebo rastlinných mastív sa konštruktéri usilovali udržať i pri rastúcich maximálnych rýchlostiach rušňov nízke piestové rýchlosti parných strojov. To viedlo k pomerne veľkým priemerom hnacích kolies rušňov pre rýchliky (až 2055 mm), pre pomalšie najčastejšie nákladné rušne bol však charakteristický preimerom do 1300 mm a pre zmiešané alebo i osobné vlaky okolo 1600 mm.

V konštrukcii podvozkov parných rušňov sa spravidla uplatňovali rámy tvorené kovanou kostrou, obojstranne pokrytou prinitovanými plechmi, objavili sa však i plechové rámy. Dvojkolia boli vystužené listovými pružnicami alebo sústavou špirálových pier. Už na najstarších rušňoch bolo obvyklým vyrovnanie nápravových zaťažení prevahadlovaním. Osové zaťaženie sa pohybovalo v intervale 10 až 11 t, iba u rýchlikového rušňa StEG z roku 1861 dosiahlo až 13,2 t.