Sněhové frézy na železnici, aneb model v měřítku N

Uznávám, že strašit na začátku léta sněhem, může být chápáno jako nezodpovědné. Vážený čtenář ale jistě promine, že jsem se k zimnímu tématu vrátil až nyní. Důvody jsou dva. Jednak jsem teprve až teď dokončil model sněhové frézy (v měřítku N) podle originálu z roku 1887. Za druhé, právě se morálně připravuju na dovolenou po švýcarských kolejích a už se moc těším. Svezu se totiž mimo jiné Bernina Expresem, který jezdí na trati Rhätischen Bahn (RhB), kde se v zimě bez sněhových fréz neobejdou.

Nepřítelem horských železnic jsou sníh a laviny

  Při putování po internetu jsem narazil (stejně jako mnoho jiných) na stránky ukazující kouzelné prostředí švýcarských Alp, kde již na přelomu 19.a 20. století stavbaři prorazili tunely, postavili mosty a položili koleje a dokonce tratě elektrifikovali. Kromě tvrdé skály, nadmořské výšky, velkým převýšením, hlubokým stržím a vysokým srázům, větru a jiným nepřízním přírody byl a je hlavním problémem pravidelného provozu železnic v těchto podmínkách sníh. Sníh napadaný i sesutý z přilehlých svahů v podobě lavin. A sníh ve vysokých horách leží dlouhé měsíce, takže problém je to permanentní. Lidé na jeho odstranění vymysleli rotační sněhovou frézu.
  Sněhové frézy se ukázaly „v boji se sněhem“ účinnější oproti sněhovým pluhům (a to jak v silniční, tak i železniční dopravě), zvláště když je sníh ve velké vrstvě. To proto, že při odstraňování není sníh tlačen do boku (kde mnohdy nemusí být místo), ale sníh rozvolněný rotační frézou je vyfukován velkým obloukem do boku od trati. Sněhová fréza zastane těžkou práci stovek lidí. Samozřejmě, její možnosti budou omezené tam, kde se na trati spolu se sněhem nahromadí silné kmeny vyvrácených stromů, velké kameny a jiný nepoddajný materiál stržený lavinou.

Historie vývoje sněhových fréz pro železnice

  Rotační sněhová fréza byla vyrobena podle vynálezu pana J. Julla z roku 1884. Historicky první vozidlo bylo vyrobeno v Americe v roce 1887. Rotační sněhové frézy tam byly používány na tratích s velkým výskytem sněhu, jako jsou White Pass a Yukonská železnice. V různých obměnách pak byly sněhové frézy vyráběny podle tohoto patentovaného vzoru (Leslie) i několika evropskými firmami pro potřeby různých železničních společností provozujících železniční dopravu především v Alpách nebo v severských zemích Evropy.
  Ve Švýcarsku byly začátkem 20. století postaveny železniční tratě přes hodně vysoko položené průsmyky, jakými je například Gotthard, Lötschberg, Furka či Bernina. A tak se sněhové frézy staly standardním vybavením železničních společností především zde, později ve Francii, Německu, Itálii, ale i jinde. Poslední parní sněhové frézy postavila firma Henschel pro Říšské železnice v roce 1943. Dva stroje byly trvale v pohotovosti pro vlak říšského vůdce Hitlera při jeho cestách na jih Německa do jeho Orlího hnízda v Alpách. Dva trofejní stroje údajně skončily v Československu.
  Podle dostupných pramenů byly první dvě sněhové frézy ve Švýcarsku vyrobeny pro legendární trať spojující Chur, jedno z nejstarších zdejších měst, přes Davos, St. Moritz s malebným italským městečkem Tirano v podhůří Alp. Bernina Bahn byla budovaná pouhé dva roky, v roce 1910 byla otevřená. Má rozchod 1 000 mm. Tato trať překonává několik vysokohorských průsmyků. Nejvyšší je průsmyk Bernina v nadmořské výšce 2 253 m. Průsmyk Bernina propůjčil expresům, které po ní jezdí, své jméno. Po krátké době provozu se ukázalo, že v horách budou vážným problémem provozu sníh a laviny. Proto byly postaveny další tunely a sněhové zábrany, ale také byly nakoupeny první dvě sněhové frézy.
  Bernina Bahn (BB) patří od roku 1944 k Rhätische Bahn (Rhaetské železnici) (RhB). Ne nadarmo provází RhB slogan „od ledovců k palmám“. Vyznačuje se tím, že je na ní 55 tunelů a 196 mostů, sklony dosahují až 70 promile. Vede řadou pamětihodných míst a úžasnou krajinou. Trať také objíždí několik jezer (např. Como Lugano). Velmi známý a hojně fotografovaný je například kruhový viadukt u městečka Bruscio.

Konstrukce vozidel

  Konstrukce většiny rotačních sněhových fréz vycházejí z patentu Leslie. Jou založeny na principu rotujícího válce s nastavitelnými lopatkami, který odřezává a rozvolňuje sníh před vozidlem. Na rotačním bubnu jsou přivařeny jakési ploutve (lopatky), jejichž nastavení do záběru lze ovládat (tlakem páry) ze strojovny strojvedoucího s cílem regulovat účinek frézování sněhu. Odvádění rozvolněného sněhu k okraji frézy v podstatě funguje na principu Archimedova šroubu, odstředivá síla pak vypudí sníh radiálním směrem ven otvorem v horní části obložení bubnu. Rotující válec pohání parní stroj, válec rotuje asi 200 ot/mín.
  Kotel pro vývin páry a parní stroj k pohon rotujícího válce jsou instalované na palubě vozidla. Uhlí a voda jsou uloženy v připojeném tendru. Vozidla zpravidla mají vlastní pohon (pomocí obvyklých parních strojů spojených s hnanými nápravami), který se ale využívá hlavně při posunu vozidla. Při frézování sněhu je maximální výkon parního kotle orientován do pomocného parního stroje na palubě k roztáčení válce, zatímco vozidlo je do záběru se sněhem tlačeno jinou lokomotivou, ať parní, nebo elektrickou (v případě, že při spadnutí laviny nedošlo k poškození trolejí). Jen menší část páry je pří práci stroje směrována do pojezdových parních strojů z důvodu lepší stability vozidla. 

První sněhové frézy na Bernina Bahn

  Dva první stroje používané ve Švýcarsku byly odvozeny ze švýcarské lokomotivy vyráběné firmou Machine Works (SLM) a dostaly označení BB (Bernina Bahn) R 1051 (vyrobená 1910) a BB R 1052 (1912). Tyto stroje byly samohybné.


Obr. 1 – Funkční vozidlo BB R 1052 z roku 1912

  Podobnou konstrukci měly i stroje R 13 a R 14, posléze přestavěné na RhB 9213 Xrot d a RhB 9214 Xrot d, rovněž nasazené na trati BB, resp. RhB. Tyto stroje byly v pravidelném používání až do roku 1967. Poté byly na této trati nahrazeny modernějšími stroji.


Obr. 2 – Sněhová fréza R 12 na trati RhB jede do práce

Obr. 3 – Tabulka s označením výrobce stroje

Obr. 4 až 7 – Série snímků vozidla RhB 9213 Xrot d v akci

  Xrot d 9214 byl používán do roku 1990 na trati přes průsmyk Furka (DFB), v roce 1996 byl předán výměnou za R 12 na Blonay-Chamby (BC), Xrot d 9213 byl také nadále funkční. Dnes je provozován pro účely cestovního ruchu.
  Speciální železniční vozidla BB R 1051 a 1052 mají dva podvozky (jiné typy mají i jiné uspořádání podvozků). Uvnitř zástavby je umístěn parní kotel a parní stroj určených pro pohon rotačního bubnu. Na přední části je namontován hlavní aktivní prvek tohoto speciálního vozidla, tj. otáčivý řezací buben, který má průměr cca 2,5 metru. Parní stroj roztáčí u tohoto vozidla buben na 150 – 170 otáček za minutu. Pomocí vozidla lze z trati odstraňovat sníh až do vrstvy 2,65 m vysoké s šířkou záběru až 3,8 metru.
  Přímo za řezacím bubnem je stanoviště strojvedoucího, který může práci stroje pozorovat dvěma okny v čelní stěně stroje a ovládat. Pracoviště topiče je v zadní části vozidla za kotlem, odkud je přístup k palivu v tendru.

Základní technická data sněhových fréz:

BB R 1051 a 1052
Číslování: BB 1051, 1052, později RhB 9213, 9214
Výrobce: SLM
Rok(y): 1910, 1912
Výslužba: 1967 (1052/9214)
Uspořádání náprav: C’C‘
Rozchod kol: 1 000 mm
Délka: 13 865 mm
Výška: 3 800 mm
Šířka: 2 800 mm, max. záběr 3 600 mm
Rozvor: 10 655 mm
Nejmenší průměr oblouku (radius): 45,0 m
Pohotovostní hmotnost: 45 t
Pohotovostní hmotnost s palivem a vodou: 63,5 t
Maximální rychlost: 35 km/h
Celkový výkon: 221 kW
Sněhové frézy: 368 kW
Počet válců parního stroje: 6
Válce o průměru: 1051= 300 mm, 1052 = 310 mm
Zdvih pístu: 450 mm
Kotel přetlak: 1051 = 13 atm, 1052 = 14 atm
Počet topných trubek: 14
Délka topné trubice: 3,10 m
Plocha topných trubic: 110 m²
Rošt plocha: 1,60 m²
Plocha předehřívače: 17,5 m²
Objem vody: 7 m³
Kapacita zásobníku paliva: 4 tun uhlí
________________

R RhB / RhB Xrot dD

Číslování: RhB 11 a 12; RhB 9211, 9212
Množství: 2
Výrobce: SLM
Rok výroby: 1913
Výslužba: na 1966 (11/9211); 1968 (12/9212)
Uspořádání náprav: (1A)2´
Typ: Leslie
Rozchod: 1 000 mm
Délka: 14 410 mm
Výška: 3 800 mm
Šířka: 2 800 mm, max. záběr 3 800 mm
Rozvor náprav podvozku: 1 300 mm
Vzdálenost mezi podvozky: 5 700 mm
Celkem rozvor: 10 700 mm
Pohotovostní hmotnost: 58,2 t
Maximální rychlost: 12 km/h na pomocný pohon
Indikovaný výkon: 600 hp
Průměr kola: 740 mm
Průměr řídícího kola: 740 mm
Počet válců: 2
Průměr pístu: 310 mm
Zdvih pístu: 180 mm
Tlak v kotli: 13 atm
Počet topných trubic: 158
Počet kouřových trubic: 14
Plocha roštu: 1,6 m2
Plocha topných trubic: 110 m2
Plocha předehřívače: 17,5 m2
Palivo: uhlí, brikety
Brzdy: podtlakové

Kde lze sněhové frézy vidět
 
  Podle dostupných informací je k vidění červená sněhová fréza Xrot 100 (Rotary) vyrobená pro železniční správu provozují trať přes Gotthardský průsmyk v dopravním muzeu v Lucernu. Z provozu byla odstavena v roce 1975.
  Dva páry samohybných sněhových fréz typu Meyer z roku 1910 a 1912 zhotovené přestavbou švýcarské lokomotivy od firmy Machina Works pro BB, resp. RhB skončily následovně: Xrotd 9214 skončila v roce 1996 v Železničním muzeu v Bloncat-CHamby (BC) a Xrotd 9213 je ještě (2011) stále funkční.
  Sněhová fréza R12 z roku 1913 koupená původně pro RhB je v současné době (2011) funkční na trati přes průsmyk Furka. 
  Jedna Henschelova parní fréza z roku 1942 je odstavena v železničním muzeu ve Vídeňském Novém Městě. 

 

Obr. 8, 9 – Sněhová fréza Henschel

________________________

V následujících odkazech čtenáře AJ našeho webu jsou uvedeny tři velmi zajímavé odkazy, které doplňují a v některých směrech upřesňují naše informace. Děkuji hlav.

http://www.staretraktory.cz/index.php/lokomobily-a-parni-stroje/parni-pluhy/
http://www.kirow.wz.cz/snih/snehobijci2.htm
http://www.tratovestroje.wbs.cz/snehomety.html

Aktualizace 8. 6. 2011

_________________________

 

Model sněhové frézy v měřítku N

  Všechno to pátrání po sněhových frézách jsem absolvoval po té, co jsem na jednom americkém webu našel za pár dolarů stavebnici plastového modelu sněhové frézy do firmy Tichy Train Group (model č. 2705 Rotary Snow Plow). Dočetl jsem se, že to je model vyrobený podle skutečně historicky prvního vozidla vyrobeného podle vynálezu J. Julla z roku 1884. S potěšením jsem zjistil, že model jiné sněhové frézy, podle daleko později vyráběných vozidel firmou Henschel v Německu, nabízí z leptaného plechu v měřítcích H0, TT a N firma dk-model, byť v jiné cenové relaci. I proto jsem objednal model z Ameriky.
  Od tohoto okamžiku mne ale začalo zajímat všechno, co se sněhových fréz týče. Bohužel, při studiu různých zdrojů jsem ale narazil i na jisté rozpory (technického i faktografického charakteru), které se mi nepodařilo vyjasnit, za což se čtenáři omlouvám. Pokud někdo takové rozpory v tomto příspěvku najde, má prostor je vysvětlit v diskuzi.
  Jak už je výše uvedeno, koncepce amerického vynálezu byla prakticky v plném rozsahu převzata do evropských vozidel s tím, že rozdílné byly pojezdy a použité parní stroje. Ve všech případech se ale jednalo o přestavby s využitím běžně vyráběných lokomotiv a dalších železničních vozidel. Proto i modely zmíněných firem se de facto liší jen v uspořádání a velikosti oken a dveří karoserie vozidla. Hlavní rozdíl mezi nabídkou dk-model a Tichy je v použitém materiálu. Zatímco model od dk-model  je z vyleptaného mosazného plechu, model do firmy Tichy je z plastu.
  S ohledem na to, že skutečné sněhové frézy nebyly prioritně konstruované jako samohybné, při úpravě modelu a la Tichy jsem se zaměřil pouze na drobnou úpravu podvozku a na zprovoznění rotačního řezacího bubnu a instalaci reflektoru nad ním. Před sestavením podvozku jsem instaloval mosazná ložiska, která podstatně zlepšila jízdní vlastnosti podvozku. Dovnitř karoserie jsem instaloval miniaturní el. motorek, baterie a vypínač (zavrhnul jsem elektronický obvod využívající k sepnutí jazýčkové relé). Rotor je poháněn motorkem na 3 V od zdroje tvořeného dvěma „knoflíkovými“ bateriemi 1,5 V. Motor i baterie jsou fixovány pomocí objímek vytvarovaných ze Shape Plastu. Motor se zapíná přes posuvný vypínač instalovaný v podlaze. Paralelně je připojena LED SMD 0402 bílé barvy, která je instalovaná nad rotačním řezacím bubnem v reflektoru nabízeném v N-šopíku – ZDE. Barevné provedení vozidla jsem si přizpůsobil své vlastní představě, protože nepatřím k modelářům dodržujícím absolutní reálnost předloh. Tendr, který není součástí stavebnice, jsem dostal od kamaráda. Jedná se o maketu od firmy CIL. Upravený je pojezd (osičky dvojkolí jsou uložené v hliníkových trubičkách), aby tendr pěkně jezdil v závěsu za sněhovou frézou.   

  Sněhová fréza je v mém případě tak jak tak určena do (budoucího) depa. Na mém kolejišti totiž nikdy sníh padat nebude.

Obr. 10 až 15 – Model sněhové frézy od firmy Tichy Train Group (USA) představující historicky první vozidlo zhotovené podle vynálezu J. Julla z roku 1884 

Obr. 16 – Model stejné sněhové frézy s kvalitnější barevnou úpravou sestavený v modelářské dílně M. R.

 

Použitá literatura:

• Rhaetská železnice: Elektrické zařízení na tratích v údolí Engadin, Institut umění Orell Fuseli, Curych, 1915, kapitola VIII sněhových fréz, s. 61 ff
• Leuenberger, A.: Kouř, pára a prach. Parní rotační stroj sníh švýcarských drah. Orell Füssli Verlag, Zürich 1967, ISBN není, Curych 1967
• Jeanmaire, C.: DC linie Rhaetské železnice č. 20, Vydavatel Villigenu, 1975, ISBN 3-85649-020-5
• Siem, G.: Chronicleská železnice. HEEL, Augsburg 2005. ISBN 3-89880-413-5
• EinklappenFahrzeuge Rhaetian železnice (RhB)
• http://de.wikipedia.org/wiki/BB_R_1051%2B1052
• http://www.railpictures.net/viewphoto.php?id=224879
• http://www.tichytraingroup.com

Autoři fotografií převzatých z internetu (pokud byli uvedeni): Martin Horath, Donadelli Daniele, Georg Trüb. Foto modelu sněhové frézy hlav a M. R.

Rubrika: Dreziny, jeřáby aj., MODELY, VARIO

1 komentář

  1. AJ napsal:

    V následujících odkazech čtenáře AJ našeho webu jsou uvedeny tři velmi zajímavé odkazy, které doplňují a v některých směrech upřesňují naše informace. Děkuji hlav.

    http://www.staretraktory.cz/index.php/lokomobily-a-parni-stroje/parni-pluhy/
    http://www.kirow.wz.cz/snih/snehobijci2.htm
    http://www.tratovestroje.wbs.cz/snehomety.html

Vložit komentář

Text komentáře: