RegionalBahn: Vasúti fékezés II. – A kézifék tanulságai, alapfogalmak
Vasúti fékezés II. – A kézifék tanulságai, alapfogalmak
Sorozatunk első részében láthattuk, hogy a csavarorsós kézifék – kezdetlegessége ellenére – rendkívüli szolgálatokat tett a vasút úttörőinek, jellegzetességei miatt pedig egyszer s mindenkorra meghatározta a vasúti járművek fékezésének sajátosságait, melyek egyúttal a modern fékberendezésekkel szemben támasztott alapvető követelményeket is jelentik. Most ezeket vizsgáljuk meg közelebbről.
Az első szempont a fékhatás kialakulásának és terjedésének ideje: ha feltesszük, hogy a fékezést a mozdonyvezetőnek be kell vezetnie, a vonat megfékezésére (síppal) parancsot kell adnia, a hangjelzésnek véges (lassú) terjedési sebessége van, a parancsot fel kell ismerni és értelmezni kell, illetőleg a fékezés a fékező részéről is előkészületet igényel, ott tartunk, hogy 15–20 másodperc telt el anélkül, hogy a vonat sebessége változott volna, praktikusan tehát anélkül, hogy bármi történt volna annak felismerésén kívül, hogy fékezni kell. Említettük, hogy a kézifék a nagy rudazatáttétel miatt lassan húzható, a teljes fékhatás kialakulásához akár 60 másodperc is szükséges lehet.
Ez előnytelen, mert lassan fékeződik meg a kocsi, ráadásul a vonatban az egyenetlen fékhatás-terjedési sebesség miatt káros hosszirányú mozgások (rángatások) lépnek fel. Ha ezt összevetjük azzal a ténnyel, hogy a Habsburg-birodalomban érvényes Üzemi Utasítás (Betriebsordnung, 1851) akár kétszáz tengelyes (100 db kéttengelyes kocsi!) tehervonatok közlekedtetését is engedte, érezhetővé válik a kézifékezés elégtelenségének jelentősége: egy hosszú tehervonat esetében balesethez vezetne, ha a vonat elején túl gyorsan (és erősen) fékező kocsikra rátorlódna az esetleg még egyáltalán nem fékező vonatvég.
Az „Eisenbahn-Betriebs-Ordnung” császári pátens (rendelet – 1851. nov. 16). első két lapja
forrás: literature.at
Rendkívül fontos tanulságot rejt a későbbiek szempontjából a kézifék nagy hiányossága: vonatszakadás esetén nem történik semmi, erről a vonatszemélyzet csak közvetett jelek alapján értesül. Azt, hogy vonatszakadás esetén a szétszakadt vonatrészek automatikusan befékeznek, önműködő fékezésnek nevezzük. A kézifék ez alapján tehát nem önműködő fék.
Az önműködő fékezéssel szorosan összefügg a kézifék egy további hiányossága is: nem folytatólagos működésű. Egy vonat fékberendezése akkor tekinthető folytatólagos működésűnek (átmenőnek), ha az egyetlen (központi) helyről a vonat teljes hosszában működtethető (a nem átmenő fék csak az adott járműről működtethető). Ez a központi hely praktikusan a mozdonyt jelenti. Kézifékezés esetén a mozdonyvezető feladata a fékezésre (oldásra) irányuló hangjelzéses parancs kiadására korlátozódik, azonban a fékhatás mértékének meghatározásába (a fékezés és oldás ütemébe) nincs eszköze beleszólni. (A folytatólagos működés egyébként magában rejti az önműködő fékezés követelményét is.)
A kéziféknek – a korszak első légfékjeihez képest – volt azonban három hatalmas előnye. Az első, hogy alkalmas volt fokozatos fékezésre és fokozatos oldásra is, a kialakult fékhatás pedig relatíve tartós volt. Látni fogjuk, hogy amikor a levegőt elkezdték a fékezésre parancsot adó hordozó közegként használni, a fékberendezések fejlesztésében a fokozatos fékezésre alkalmas kormányszelepek sokáig nem tudtak fokozatosan oldani is: ha egyszer oldó állásba kerültek, a fékberendezést teljesen feloldották (teljes oldás előtti visszafékezéskor ráadásul jellegzetes sajátosságaik miatt egyre gyengébb fékhatást produkáltak, így aztán kimeríthetők voltak). A fokozatos oldás képességét és a (legalábbis részleges) kimeríthetetlenséget az ún. háromnyomásos kormányszelepek megjelenése jelentette.
A második, felbecsülhetetlen előny a raksúlyfékezés képessége: a gyakorlott fékező aszerint fékezte kocsiját, hogy az rakott volt-e és ha igen, milyen mértékben. Az emberi agy számára a rakomány súlyához igazodó fékezés egyszerű feladat, nem így viszont a kezdetleges, „buta” légfékek számára: a fékberendezésnek sokáig csak két állapota volt – a fékezett és az oldott. Könnyen belátható azonban, hogy ez a biztonságos üzemeltetéshez akkoriban sem volt elégséges.
Raksúlyfékezést lehetővé tévő átállító váltó (raksúlyváltó) egy teherkocsin
forrás: vonatka.hu
A harmadik jellemző a kimeríthetetlenség: akkor kimeríthetetlen egy fék, ha a fékezési parancsot hordozó közeg üzem közben „nem fogyhat el”. A gyakorlatban arról van szó, hogy az ember, mint a fékezési parancs hordozója, nem illan el, tehát nem fenyeget az a veszély, mint a sűrített (ritkított) levegő esetében. A kezdetleges, összecsiszolt alkatrészek, állati bőrből készült tömítések és érzéketlen szelepek idejében könnyen előfordulhatott, hogy a fékezéshez szükséges sűrített levegő (vagy légűr) a fékezés kezdetekor már nem vagy nem kellő mértékben állt rendelkezésre, mert pl. a szelep érzékenységi tartományán kívül vagy a szakszerűtlen kezelés miatt fokozatosan „elszökött”.
Az olyan, fentebb ismertetett tulajdonságok, mint pl. hogy a fék önműködő, átmenő vagy kimeríthetetlen, a későbbiekben alapkövetelménnyé váltak. Így van ez a raksúlyfékezéssel vagy a fékhatás fokozásának képességével is, ugyanis ezek a kritériumok a fékberendezések hatásosságával, ezzel közvetve a vasúti pálya átbocsátóképességével és az egy időben közlekedtethető vonatok számával is összefüggnek, – ily módon tehát anyagi, gazdasági jelentőségük is van.
A vasúti kocsik (mint pl. az SBB új építésű, eltolható oldalfalú kocsija) állva tartására a mai napig csavarorsós kéziféket (is) használnak
A továbbiakban látni fogjuk, hogy a kézifék tökéletlensége miatt megindult a keresés más parancstovábbító közegek után. Sorozatunk harmadik részében ezekkel foglalkozunk, megemlítve a vasúttörténeti érdekességeket és zsákutcákat is, végül rátérünk arra az útra, mely a modern légfékberendezések korszakát hozta el.