Egy favágó, aki mozdonyt épített

Ebben az írásomban egy olyan, nagy darabszámban épült, keskeny nyomközű gőzmozdonnyal szeretném megismertetni kedves olvasóimat, amelynek az erőátvitele merőben eltér a megszokott rudazatos hajtástól. Ezek a lokomotívok inkább csak Észak-Amerikában terjedtek el, nem tudok róla, hogy Európában is üzemeltek volna valaha, bár lehet, hogy tévedek.

Lássuk, milyen is, a szakirodalomban csak SHAY mozdonyként emlegetett vontatójármű, ki  tervezte és mi volt a célja azzal, hogy nem a megszokott, jól bevált erőátviteli módszert alkalmazta!

A tizenkilencedik század második felében, Michigan államban élt Efraim Shay fakitermelő, akit az Isten remek problémamegoldó képességgel, kreatív gondolkodással áldott meg. Amint a későbbiekben látni fogjuk, képességeit ki is használta, jól kamatoztatta azokat.

Abban az időben Amerikában, hihetetlen méretekben folyt az erdők irtása. A fakitermelés nehéz, de jövedelmező megélhetési formának bizonyult. Shay, a vadonban nyáron kitermelt fát a tél beköszöntével  szánkón szállította el. A módszer egyszerű és gazdaságos mivoltához kétség sem fért, mígnem az 1870-ben beköszöntött szokatlanul enyhe tél csaknem tönkretette. A kevés hó miatt ugyanis a kitermelt fa nagy részét nem volt képes elszállítani. Ekkor döntött úgy, hogy juharfából épít egy pályát, arra nyomkarimával ellátott kocsikat tesz és ezeken a kocsikon lovak segítségével hordja el a fát. Sajnos a lejtős pályán a kocsik gyakran megfutamodtak és megölték az igavonó állatokat.

Tehát a fenti módszer sem oldotta meg a gondjait, így jutott arra az elhatározásra, hogy lovak helyett kifizetődőbb egy kis könnyű gőzmozdonnyal vontatni a fával megrakott kocsikat. Érdekes módon, a mozdony annak ellenére, hogy a tömege kisebb volt, mint a fával megrakott kocsiké, tönkretette, összetörte a gyenge pályát. Vajon mi lehetett e furcsa jelenség oka? Ma már tudjuk, sőt akkoriban is tudták a profi mérnökök, hogy a hagyományos gőzmozdony meghajtott kerekei az ellensúllyal, a csatlórudakkal és hajtórúd egy részével, jelentős rugózatlan tömeget képviselnek, ezért kedvezőtlenül befolyásolják a pálya élettartamát. Ugyancsak túlzott igénybevételt jelent a pályatestre nézve az a tény, hogy a rudazatos hajtásból adódóan, a hajtóerők függőleges irányú összetevői növelik a pályára ható eredő erőt.

Shay ugyan nem látta világosan ezeket az összefüggéseket, hiszen nem volt tanult gépész, de azt megfigyelte, hogy a nehéz, forgóvázas kocsikat jól bírja a pálya, a kisebb és könnyebb mozdonyt ellenben nem. Megerősödött benne az a gondolat, hogy a mozdony futóművét a kocsikéhoz hasonlóvá kell átalakítania. Úgy képzelte, ha egy négytengelyes pőre kocsira erősíti fel a gőzkazánt, a gépezetet függőlegesen, a kazán jobb oldalára helyezi el, majd forgattyús tengely segítségével forgatja meg a jármű hosszával párhuzamosan beépített tengelyt, amely kúpfogaskerekeken keresztül adja át a forgó mozgását a mozdony kerekeinek, akkor megoldódik a probléma, a pálya épségben marad a vontatójármű kerekei alatt. Ahhoz, hogy a rugózás és a kanyarba való beállás biztosítva legyen, a meghajtó tengelyen kardáncsuklókat kellett alkalmaznia.

Amikor elkészült a masina, furcsa, szokatlan képet mutatott a függőleges gépezetével, az aszimmetrikusan elhelyezett hosszkazánnal, de mindenki meglepetésére működött. Sőt! Megszűntek a korábbi bajok, a fát folyamatosan el lehetett szállítani a kitermelés helyéről. Az áttételből adódóan érdekesen alakult a mozdony hangja. Amikor kb. tizenöt mérföldes óránkénti sebességgel battyogott, olyan sűrű volt a kiütések száma, hogy, ha valaki messziről hallgatta, azt hihette, egy gyorsvonat robog a vadonban.

A környező erdők fakitermelői irigykedve figyelték a szokatlan jármű sikerét, és szerették volna, ha Shay nekik is épít hasonló mozdonyt. Ő azonban nem állt kötélnek, mondván, nem mozdonyépítő, forduljanak valamelyik közeli gyárhoz segítségért. A fakitermelők tehát az Ohio állambeli Lima mozdonygyárat keresték fel. Az első megrendelés 1880-ban érkezett a Lima képviselőihez. Ekkor 10.000 Dollárért megvették Shay szabadalmát és ezzel kezdetét vette egy sikertörténet.

Nem tartozik ugyan szorosan a témához, de mint érdekességet megemlítem, hogy az idők folyamán a hivatásos mozdonytervezőket is foglalkoztatni kezdte olyan gőzüzemű vontatójárművek építésének kérdése, amelyek a gyenge felépítményű, többnyire keskeny nyomközű, erdei, ipari, vagy bányavasutakon megfelelő vonóerő biztosítása mellett képesek a feladatukat ellátni anélkül, hogy pályát tönkretennék. Így született meg Charles D. Scott találmánya, amelyet George Gilbert szabadalmaztatott 1888-ban. A mozdonyt a Climax Manufacturing Co. of Corry, Pensylvania gyártotta egészen 1928-ig. A gőzgép nem közvetlenül a kerekeket hajtotta rudazat segítségével, hanem egy vakforgattyús tengelyt, amely kardántengely és kúpfogaskerekek segítségével forgatta meg a jármű forgóvázakba épített kerekeit.

Charles L. Heisler1892-ben szabadalmaztatta mozdonyát, amelyet a hosszkazán alatt V elrendezésben elhelyezett gépezet hajtott szintén kardántengely és kúpfogaskerekek segítségével. Ezekre a gépekre azért volt igény, mert akkoriban az USA-ban rengeteg keskeny nyomközű, kizárólag áruszállításra (többnyire a kitermelt fa elszállítására) berendezett, gyenge felépítményű vasút üzemelt.

De térjünk vissza eredeti témánkhoz, Efraim Shay mozdonyaihoz! Ezekből a járművekből, bármilyen hihetelenül is hangzik, fellelhető még néhány üzemképes példány. Ugyanis, mint a világ több országában, az USA-ban is nagyon sok ember gondol nosztalgiával a vasútra, ezen belül a gőzvontatásra. Nem véletlen, hiszen Észak-Amerikában a motorizáció ugrásszerű fejlődése következtében a személyszállítás területén a vasút sokkal inkább háttérbe szorult mint nálunk, Európában. Talán ennek köszönhető, hogy virágoznak azok a vállalkozások, amelyek erre a nosztalgiára alapozzák megélhetésüket. A californiai Yosemite Nemzeti Parkban működik a Yosemite MTM Sugar Pine Rail Road nevű társaság, amely egy kb. 6 mérföld hosszúságú keskeny nyomközű vasúton, eredeti SHAY mozdonyokkal vontat turistavonatokat. Ugyancsak Californiában, a Berkley feletti hegyekben, a Redwood Valley Railway nevű társaság üzemeltet egy kisvasutat, ahol minden, a pálya, az épületek, a mozdonyok 1:4 arányú kicsinyítésben, de élethű, működőképes kivitelben tekinthetők meg. A három mérföld hosszúságú körpályán a kicsi, gőzvontatású vonatok turistákat szállítanak a szép erdős, hegyes vidéken. Többek között van egy üzemképes Shay rendszerű mozdonyuk is.

A nosztalgiának köszönhető, hogy ezek a furcsa lokomotívok megmaradtak az utókor számára, találkozhatunk velük működés közben, hallhatjuk a hangjukat, utazhatunk az általuk vontatott vonatokon. Így a valóságban is megcsodálhatjuk egy briliáns elme alkotását.