A Baldwin gyár öt, 2-6-6-2-es tengelyelrendezésű Mallet mozdonya a homloklámpájukat lefedve indulnak a megrendelőhöz, a Great Northern vasúthoz H. L. Broadbelt Baldwin Collection, Railroad Museum of Pennsylvania (PHMC), [1]-ből A felvétel 1906-ban, Philadelphiában készült. A mozdonyvásárlási üzletre Samuel M. Vauclain, a Baldwin gyár elnöke személyesen beszélte rá James J. Hillt, a Great Northern tulajdonosát, mivel meg volt győződve, hogy az óriási vonóerejű mozdonyok kiválóak lesznek a GN meredek és kanyargós hegyi vonalaira.

A gőzmozdonyok fejlődése

A vasutazás kezdetén a kevés, könnyű kocsikból álló vonatokat a kis gőzmozdonyok is remekül vontatták. Nagy vonóerő sem kellett, a néhány száz lóerős gőzös kevés fával-szénnel is elvitte a kis vonatot több tíz kilométerre. A kocsik számának és súlyának növekedésével nagyobb, többet fogyasztó mozdonyokat kezdtek használni. Probléma lett a mozdony hajtóanyag-hatékonysága. Ezen a kazán, a tüzelőrendszer formájával és méretével próbáltak javítani. Az első jelentős, hatásfokot javító eszköz a kompaund gőzmozdonyhajtás volt. A mozdonytervezők felismerték, hogy a hengerekben munkát végzett, és a kéményen kiáramló gőzben még jelentős, kihasználható hőenergia van. Ezt úgy lehet munkára fogni, hogy a nagynyomású hengerben már munkát végzett gőzt egy másik, kisebb nyomású hengerbe vezetik, és ott is munkát végez.

A kompaund mozdonyok nagyobb teljesítményűek (és jobb hatásfokúak) voltak a hasonló méretű egyszeres expanziójú társaiknál. Ennek ára is volt: a bonyolultabb mozdony gyártása, és karbantartása is költségesebb volt. Ez vitát indított a vasutak gépészeti részlegében, volt, aki azt mondta, hogy a többlet teljesítmény és a jobb hatásfok nem ellensúlyozza a nagyobb mozdony árat és a karbantartás költséget. A Baldwin mozdonygyár a kompaund mozdonyok mellett tette le a garast, vagy négy évtizedig fejlesztett és gyártott kompaund gőzmozdonyokat. Az egyre fejlettebb kompaund mozdonyok messze jobb hatásfoka az egyszeres expanziójúakéval szemben pedig meggyőzte a vasutak vezetését a hasznosságukról, a gépészek ellenében is. A kompaund mozdonyok egyik híres fejlesztője, és az osztott főkeretes, kompaund mozdony szabadalmasa Anatole Mallet volt.

Anatole Mallet

Mallet (nevének kiejtése az angol átirat szerint MAL-lay, ez magyarul malléi-nek hangzik,) 1837-ben született Genfben. A szüleivel korán Franciaországba költözött, munkái nagy részét ott végezte. A párizsi École Centrale-ban tanult, később tanított is ott. 1919-ben halt meg Párizsban, 82 éves korában. Bár a neve legfőképp a vasúti munkáihoz kötődik, dolgozott Lesseps-szel is a Suezi Csatorna építésén.

Mallet elkötelezett kompaund elv fejlesztő volt. Első munkája egy kéthengeres, cross compound, kereszt kompaund mozdony, a 0-4-2T (szertartályos B1'), melyet a Schneider at Le Creusot gyártott le a Bayonne-Biarritz vasút számára.

Mallet kompaund mozdonyát lemásolták Oroszországban és Németországban is. Mallet 1874-ben szabadalmaztatta az osztott főkeretes (articulated) kompaund mozdonyt, ilyet először 1887-ben Belgiumban építettek. Akkor azt gondolták, hogy ilyen mozdonyok viszonylag kis méretben, kisebb vasutak számára lesznek megfelelőek, de aztán a "Mallet" mozdonyok kinőtték a kis vasutakat, és főleg az Egyesült Államokban óriási méreteket értek el. Mallet élete végéig támogatta az osztott főkeretes, kompaund mozdonyok építését, és ellenezte az osztott főkereteseket nem kompaund, hanem iker gépezettel. Amerikában mindkét fajta mozdonnyal óriási teljesítményt értek el. Mallet élete végéig megőrizte érdeklődését a gőzmozdonyok iránt, 1919-ben bekövetkezett haláláig tanulmányokat és értekezéseket írt róluk.

A kereszt kompaund elrendezés Egy Brooks-féle kereszt kompaund mozdony metszeti rajza Rajz a Locomotive Mechanism and Engineering rajza [1]-ből

Elsőként Németországban, 1887-ben  építettek ilyen mozdonyt, és nem sokkal később több gyártó az Egyesült Államokban is. A mozdony egyik oldalán a nagy nyomású hengerből a gőz a másik oldalon a kisebb nyomású hengerbe áramlik, és ott ismét munkát végez. A mozdony aszimmetrikus felépítése miatt a gondos kiegyensúlyozás ellenére ez az elrendezés kis teljesítményeknél működött jól. Az Egyesült Államokban a Schenectady Locomotive Works ilyen mozdonya volt a legismertebb, 1889-től kezdve gyártotta. Sok gyártmány abban különbözött, hogy hogyan oldották meg azt, hogy a mozdony nehéz vonatok indításakor nem kompaundként működjön, hanem mindkét henger friss gőzt kapjon.

kompaund mozdonyok Amerikában

A XIX. század végére Amerikában viszonylag nagy kazánnyomású gőzmozdonyok épültek. A gőz a hengerekben munkát végzett, de még nagy tágulási erő maradt benne, ami a kéményen keresztül a szabadba távozott. Ez rontotta a mozdony hatásfokát. Az egyik mód a gőzmozdony termikus hatásfokának a növelésére az, hogy a gőz terjeszkedési erejét egynél több fokozatban használjuk ki. Az első hengerben munkát végzett gőzt egy másik hengerbe vezetjük, ahol ismét erőt fejt ki. Az ilyen mozdonyokat kompaundnak nevezzük. A jól működő kompaund mozdony kevesebb gőzzel végzi el ugyanazt a munkát, ezért kevesebb hajtóanyagot (szenet vagy olajat) és kevesebb vizet fogyaszt. A becslés azt mutatja, hogy a kétszeres gőz-kiterjedésű mozdony 20%-kal kevesebb hajtóanyagot és 50%-kal kevesebb vizet használ el.

A gyakorlatban a hatékonyság növekedés függ a vontató szolgálat fajtájától, a haladás sebességétől, és nem utolsósorban a mozdonyvezető szaktudásától. Egy tipikus XIX. századi amerikai kompaund gőzmozdonynál a nagy nyomású gőz kb. 180 psi (font per négyzethüvelyk, 12,5 atm) nyomással áramlik a nagy nyomású hengerbe, és onnan, munkavégzés után, 60-tól 80 psi-ig (4,1-től 5,6 atm) terjedő nyomással áramlik a kis nyomású hengerbe. Itt újra kiterjed, majd 5-20 psi (0,3-1,4 atm) nyomással a kéményen át távozik. A gőz nyomóerejének különbségét kiegyensúlyozandó a kis nyomású henger átmérője 2-3-szor nagyobb, mint a nagy nyomású hengeré.

Franciák szemlélik a Baldwin amerikai mozdonygyár gőzmozdonyát a Párizsi Kiállításon 1900-ban J. Yvor felvétele, Railroad Museum of Pennsylvania [1]-ből Az ilyen külföldi megjelenések hozzásegítették a gyárat az export sikereihez.

A kompaund gőzgép elv megjelenése régi időkre nyúlik vissza. Az első dokumentált kompaund gépet Jonathan Hornblow 1781-ben tervezte Nagy-Britanniában. Egy generációval később Arthur Woolf 1804-ben tökéletesítette a tervet. Az erőfeszítések ellenére még évtizedek teltek el, mire a kompaund elv teret nyert amerikai gőzmozdonyon. A kompaund működési mód egyik legkorábbi alkalmazása mozdonyon az Egyesült Államokban a Shepard Iron Works gyártmánya volt Buffalóban, New York államban, 1860-ban. Ezt az akkor különc masinát más gőzösök alkatrészeiből építették. A mozdony példát teremtett, de nem sok hatással volt a későbbi mozdonyfejlesztésre. Ez az 1880-as években történt meg, amikor a vasutak jobb hatásfokú és nagyobb teljesítményű mozdonyokat kívántak. A kompaund mozdonyok kereskedelmi sikereket értek el. A Baldwin gyár mozdonytervezője, Samuel M. Vauclain szabadalmat nyert kéthengeres kompaund mozdony elrendezésre. Mivel ezt az elrendezést kis teljesítményű mozdonyon alkalmazták, az élet hamar kinőtte a típust. A Baldwin gyár is viszonylag kevés ilyen mozdonyt adott el.

Az első próbálkozás után háromhengeres kompaund mozdonyokat készítettek. Egyik változat: a főkereten belül egy nagynyomású henger volt, ennek kiáramló gőze két, kétoldalt elhelyezett, kisnyomású hengerbe áramlott. Másik változat: a két, kétoldalt elhelyezett nagynyomású henger gőzét egyetlen, középen lévő kisnyomású hengerbe vezették. A középen lévő henger mindkét változatnál megtört tengelyt hajtott. A háromhengeres kompaund mozdony Európában némileg népszerű volt, de az Egyesült Államokban nem használták széleskörűen. A legnépszerűbb, nem osztott főkeretes, kompaund mozdonyhajtást Vauclain tervezte 1887-ben. A négyhengeres, kompaund elrendezést a feltalálójáról, Vauclain kompaundnak nevezték el. A mozdony mindkét oldalán volt egymás fölött egy nagynyomású és egy kisnyomású henger. A nagynyomású és kisnyomású dugattyúk külön dugattyúrudat mozgattak, ezek pedig ugyanazt a keresztfejet hajtották.

A kép jól mutatja a Vauclain kompaund elrendezést, hogy a felső, nagynyomású és az alsó, kisnyomású henger dugattyúrúdjai egy keresztfejet mozgatnak. A 79 hüvelyk (2.006 mm) csatolt kerék átmérőjű mozdonyt hosszújáratú személyszállító vonatok gazdaságos vontatására tervezték. 1900 májusában, amikor épült, nagy személyvonati mozdonynak számított.

A Union Pacific vasút 4-6-0 (2'C), Vauclain kompaund gyorsvonati mozdonya Baldwin gyári fénykép [1]-ből A személyvonati, nagy átmérőjű hajtott kerékpáras mozdonyoknál a kisnyomású henger alul, a nagynyomású alatt volt. Tehervonati mozdonyoknál a személyvonatiakénál nagyobb átmérőjű kisnyomású henger felül, a nagynyomású fölött volt, hogy a mozdony kielégítse a szűk mozdonyszerkesztési szelvény követelményét. A Vauclain-féle tandem elrendezés egyik előnye volt, hogy már meglévő, nem kompaund mozdonyokat is át lehetett ilyenre építeni.

Európában népszerű volt, Amerikában vizsgálták, de nem terjedt el, a balanced (kiegyensúlyozott) kompaund. Franciaországban Alfred G. DeGlehn tervezte ezt a négyhengeres, a háromhengeres kompaundéhoz hasonló mozdonyhajtást. A főkereten belül két nagynyomású henger volt, ezek a megtört tengelyt hajtották, a hengerek gőze pedig a külső, kisnyomású hengerekbe áramlott. E fajta hátránya volt a belső hengerek miatt a nagy karbantartási költség, és ez ellensúlyozta a nagyobb hatásfokból eredő megtakarítást.

A tandem kompaund korai, kísérleti négyhengeres elrendezés. 1883 körül a Boston & Albany vasút használt ilyen mozdonyt, aztán az elvet 1892-ben a Brooks Locomoitve Works finomította. A mozdony mindkét oldalán két henger volt, a nagynyomású henger közvetlenül a kisnyomású előtt, és közös dugattyúrúd volt bennük. Mint a Vauclain-kompaund mozdonyoknál, a gőzt ugyanaz a dugattyús tolattyú vezérelte a két hengerbe.

A Santa Fe vasút az egyik leglelkesebb tandem kompaund használó volt, 1902-től sok ilyen mozdonyt vásárolt a Baldwintól. A Santa Fe 940-es, tandem kompaund mozdonyát a Baldwin építette 1902-ben Stan Kistler collection, SFRH&MS, [4]-ből A Santa Fe az Alcótól és a Baldwintól kivételesen nagy, 2-10-2 (1'E1') mozdonyokat is vásárolt, ezt a tengelyelrendezést Santa Fének nevezték.

A merev főkeretes kompaund mozdonyok alkonya

A merev (non-articulated) főkeretes mozdonyok a XX. század korai éveiben estek ki a vasúttársaságok kegyeiből, főleg, mert a túlhevítés a gyakorlatban is bevált. A túlhevítés a kompaund elvhez hasonlóan szintén növelte a mozdony hatásfokát, a kompaundnak a mechanikai többlete nélkül. A vasutak úgy tartották, hogy ha egy kompaund mozdony kihagy egy napi szolgálatot a több hengerből eredő, több időt igénylő karbantartás miatt, azt nem egyenlíti ki a néhány fontnyi szén, amennyit az úton megtakarít.

A merev főkeretes kompaund mozdonyok az 1890-es években voltak a legnépszerűbbek, a használatuk a XX. század első éveiben tetőzött. Egy becslés szerint 1904-ben 2.884 ilyen mozdony készült Ugyanebben az évben jelent meg a Mallet, az osztott főkeretes kompaund mozdony Amerikában. 1907-ben már nagyon kevés merev főkeretes kompaund mozdony készült, és a meglévőket átépítették egyszeres expanziójúvá, ikergépezetessé (mindkét oldalon azonos méretű hengerűvé).

A Mallet, az osztott főkeretes és kompaund mozdonyok

Az amerikai vonatok hossza nőtt, nagyobb és nagyobb vonóerőre volt szükség. A mozdonygyárak alkalmazták a Mallet-elvet: az osztott főkeretes, kompaund mozdonyt. Anatole Mallet svájci feltaláló 1874-ben nyert (francia) szabadalmat osztott főkeretes és kompaund mozdonyra, melyben egy közös kazán alatt két gépezet dolgozik, és a főkeret két, egymáshoz képest elfordulható részből áll, hogy a mozdony könnyebben haladhasson a pályaívben. Ilyen mozdonyokat elsőként Európában keskenynyomközű vasutak alkalmaztak, kis sugarú ívekkel megtűzdelt pályán, ahol a nagy emelkedők miatt nagy vonóerőre volt szükség. A Baltimore & Ohio vasút elnöke, Leonor F. Loree lelkesedett az ilyen mozdonyokért, és megbízta a vontatási főfelügyelőjét, hogy tervezzen egy kísérleti ilyen mozdonyt. A főfelügyelő együttműködve az akkoriban alakult American Locomotive Company (Alco) gyár mérnökcsapatával, alkalmazták a Mallet elvet az amerikai viszonyokra, és tehervonati tolómozdonyt terveztek. 1903-04-ben az Alco elkészítette az első Mallet mozdonyt a B&O számára. Röviddel ez után a Baldwin épített három, C' C, Mallet mozdonyt egy puerto ricói vasút számára. Ez volt az első, Baldwin építette ilyen típusú mozdony. 1906-ban a Baldwin áttervezte a Mallet-jét, és három 2-6-6-2-es ( (1'C)' C1' ) mozdonyt épített a Great Northern vasút számára a Washington állambeli Cascades hegységbeli szolgálatra. Ennek az üzletnek története van.

Samuel M. Vauclain, aki akkorra már a Baldwin elnöke lett, írja a Steaming Up! című önéletrajzi kötetében: "Az ilyen "dupla" mozdonyok különleges módon illettek a távol-nyugati vonalainkra, ahol a vonatok hosszúak, a vonal kanyargós, és nagy emelkedők vannak benne. 1906-ban elmentünk Jim Hillhez, a Great Northern tulajdonosához, a Mallet-k eladása ügyében. Öt óriási mozdony vásárlását javasoltam neki. A mozdonyok 175 tonnásak voltak. Amikor az öt mozdony vásárlását javasoltam, Hill kitérő választ adott. -Egyet kipróbálnék - mondta szárazon. -Nem adhatunk el csak egy Mallet-t - ellenkeztem. -Ha egyet adunk el, az egyik régió műszaki főnöke továbbadja a másiknak, és boldogok lesznek, ha megszabadulnak tőle! Tudja, hogy az átlagos vasutas nem szereti az újdonságot. Öt Mallet-t kellene vennie a Cascade hegységbe, ahol az emelkedő 22‰-es, éles ívek váltakoznak alagutakkal és hóvédő tetőkkel.  -Mi van, ha használhatatlannak találjuk őket? -Akkor küldje egyenesen vissza nekünk! -Rendben van - felelte. -Küldjön ötöt. Kipróbáljuk őket." Aláírtuk a rendelést. A Mallet-k annyira megfeleltek, hogy még sokkal többet küldtünk Jim Hill vasútjára.

Ilyen Mallet mozdonyból adott el ötöt Vauclain a Great Northern (GN) vasút tulajdonosának H. L. Broadbelt Baldwin Collection, Railroad Museum of Pennsylvania (PHMC), [1]-ből

A GN L-1 osztályú mozdonyának adatai: Tengelyelrendezés: 2-6-6-2  ((1'C)'C 1') Nagynyomású hengerek: 21 1/2 x 32 hüvelyk, 546 x 813 mm Kisnyomású hengerek: 33 x 32 hüvelyk,  838 x 813 mm

Kapcsolt kerékátmérő: 55 hüvelyk,  1.397 mm Teljes mozdony tömeg: 355.000 font,  161.170 kg. Vonóerő: 69.000 font,  31.300 kp.

Mikor Samuel L. Vauclain, a Baldwin elnöke 1906-ban aláírta a rendelést a Great Northernnel az öt 2-6-6-2-es mozdonyra, ezek voltak az első ilyenek, ezzel a tengelyelrendezéssel. Nagyon jól megfeleltek a céljuknak, és a GN megismételte a rendelést, 1908-ban még 45 Mallet mozdonyt kért.

A 2-6-6-2 lett a legnépszerűbb Mallet tengelyelrendezés a hazai piacra gyártott Mallet mozdonyok között. A többi is általában kis, 56 hüvelykes kapcsolt kerék átmérővel készült, a vonali sebességük pedig 20 mph (32 km/h) volt.

A cab forward (vezetőállás elöl) mozdonyok

A Southern Pacific (SP) vasút 1909-ben két, 2-8-8-2-es Mallet mozdonyt vásárolt a Baldwintól. Mikor probléma támadt a mozdonyok munkájában a nagy magasságban, hóvédő tetőkkel sűrűn megtűzdelt vonalon a Donner Pass-en, az SP a Baldwinnal együtt dolgozott, hogy megfordítsák a Mallet mozdony irányát, ezzel létrehozták Észak-Amerika legkülönösebb mozdonyfajtáját, a cab forward (vezetőállás elöl) mozdonyt. Az SP-nél MC-1 (Mallet Consolidation) osztályba sorolt mozdonyok célja, hogy a nagyobb teljesítményű, ezért nehezebb kazán súlyát több kerékpárra osszák el, és a mozdonynak nagy legyen a vonóereje. Mindkettő teljesült, de a mozdony nagyon sok füstöt bocsátott ki, Ez nagy gondot jelentett a hosszú hóvédő tetőkkel és alagutakkal sűrűn teletűzdelt vonalon. A mozdonyszemélyzet nem csak hogy nehezen kapott levegőt, de időnként nem is látott előre. Ez a Mallet-k üzemét a Donner Pass-en közel lehetetlenné tette.

Hogy megőrizze a Mallet elrendezés előnyeit, az SP forradalmi megoldást talált ki, a mozdony megfordítását. Az elvet a gyakorlatban a századforduló környékén a North Pacific Coast vasúton próbálták ki, amelyikkel az SP vezetősége baráti viszonyt táplált. Az SP a Baldwinnal dolgozott a nagy mozdony megfordításán. A füstszekrényt a szerkocsi felé fordították, a tűzszekrény és a vezetőállás pedig a mozdony elejére került. Gőzmozdony vezetőknek szokatlan volt, hogy nincs előttük a kazán, ami ütközéskor védte volna őket, ezért vastag védőfalat építettek a vezetőállás elejére. A hajtóanyagot, az olajat csövön vezették előre a tűzszekrényhez. A cab forward elrendezés szenes mozdonynál célszerűtlen lett volna. Az SP 1911-ben 12, 2-6-6-2 elrendezésű vezetőállás elöl gőzöst rendelt a Baldwintól személyvonati célra. MM-2 (Mallet Mogul) osztályba sorolta őket. Gyors vonatokhoz az első, egytengelyes forgóváz gondokat okozott, hamarosan kéttengelyesre cserélték.

A No. 1211-es, MM-2 osztályú mozdony a No. 4-es vonattal áll Donnerben Munson Paddock Colletion jóvoltából, Railroad Museum of Pennsylvania, [2]-ből A 12 MM-2-es mozdony 1911-ben, személyvonati szolgálatra készült a Donner Pass-en. A képen a mozdony még a gyári, egytengelyes forgóvázzal látható. Később kéttengelyesre cserélték.

A Mallet mozdonyok működésben

Rendkívül nagy volt a vonóerejük, mert sok hajtott kerékpárjuk volt, és a mozdonyok súlyának nagy része ezekre esett, nagy volt a mozdonyok tapadási súlya. A Mallet mozdonyok gyorsan visszaálltak a kerékpördülés állapotából. A Modern American Railway Practice (modern amerikai vasúti gyakorlat) 1908-ban írta: ... kerékpördülésnél a (Mallet) mozdony automatikusan visszaállítja magát, mert a két gépezet függ egymástól, a gőzelosztás miatt. Ha a nagynyomású hengerek hajtotta kerékpárok pördülnek meg, a hengerekből kiáramló gőz az átvezető csövet hamarabb tölti fel, mint ahogy a kisnyomású hengerek azt fogadni tudnák, és az ebből eredő visszanyomás a nagynyomású hengerek dugattyújára megelőzi a további pördülést. Ha a kisnyomású hengerek hajtotta kerékpárok pördülnek meg, a hengerekből hamarabb eltávozik a gőz annál, hogy új gőz érkezne a nagynyomású hengerekből, és a kerékpördülés leáll.

Folyamatos kerékpördülés akkor lehetséges, ha mindkét gépezet kerékpárjai egy időben pördülnek, ezt pedig úgy lehet megszüntetni, ahogyan hasonló körülmények között egy hagyományos típusú gőzmozdonynál. Vagyis, a szabályzót vissza kell venni, csökkentendő a teljesítményt, eközben homokolni kell, ezzel növelni a tapadást. A Mallet-k sikere nehéz tehervontatóként népszerűvé tette a típust a hosszú tehervonatok vontatásában. Nagyszámú 2-6-6-2, 2-8-8-0 és 2-8-8-2 elrendezésű mozdony készült szén- és ércszállító vasutak számára, ezek közül sok megérte a korai dízelmozdony korszakot. Készültek Amerikában kis Mallet mozdonyok is. A kazán súlyát több kerékpárra elosztó kis mozdony népszerű volt a könnyű felépítményű vasutakon, kis sebességű ipari vasutaknál és az erdőgazdaságokban (itt konkurenciája lehetett a geared mozdonyoknak, a Shay, Climax és a Heisler gépeknek.

A Clemons Logging Company No. 7-es mozdonya H. L. Broadbelt Baldwin Collection, Railroad Museum of Pennsylvania (PHMC) Miután (a túlhevítés megjelenésével) a nehéz vonatok vontatásában a Mallet mozdonyok veszítettek népszerűségükből, népszerűek maradtak különleges vontatási feladatok ellátásában. Ez a mozdony nagy vonóerőre, kis sebességre, könnyű felépítményű és nagy emelkedésű, kanyargós pályára készült.

A megtörő kazánú mozdonyok

A Mallet mozdonyok viszonylag kis sebességre készültek. Legsikeresebbek a 2-6-6-2 tengelyelrendezésűek voltak. A Mallet fejlesztés korai éveiben több vasút különleges megoldásokat talált és próbált ki. A Baldwin építette a legkülönösebb, ha nem is a legsikeresebb változatot. A Santa Fe 1911-ben mind függőleges, mind vízszintes irányban megtörő kazánú mozdonnyal kísérletezett. Mind a kettős golyó és aljzat, mind a szegecselt acél gyűrűs változatot kipróbálta.

A golyós megoldást így írta le a Railway and Locomotive Engineering 1911. márciusi száma: "... a csatlakozás két öntött acél gallért (aljzatot) tartalmaz, egyiket a másikba erősítve, bepattanó gyűrűvel rögzítve. Mindegyik gallér golyós csatlakozást formáz, öntött acél gyűrűvel, mely a megfelelő kazán szekció falába van erősítve."

A Santa Fe vasút No. 1170-ese az egyik első, golyó és aljzat típusú megtörő kazánú mozdonya Baldwin builder's cord, Railroad Museum of Pennsylvania (PHMC), [2]-ből Mint a legtöbb kísérleti gyártmány, ez a mozdony is több gondot okozott, mint amennyi előnye volt. Néhány éven belül az összes megtörő kazánú mozdonyt visszaépítették hagyományos kazánúra, és a többi kompaundhoz hasonlóan, ikergépezetesre.

A Santa Fe 1170-es, megtörő kazánú mozdonya ívben H. L. Broadbelt Baldwin Collection, Railroad Museum of Pennsylvania (PHMC) [2]-ből A Mallet mozdonyoknak azon képessége, hogy jól vették a pálya ívét, hatalmas rész volt a sikerükben. A megtörő kazán még inkább javította ezt a képességét - kár, hogy a megoldás nem volt sikeres. A mozdony a Baldwin telep közelében állt a fényképész lencséje elé.

A

A Quadruplex és a Quintduplex mozdonyok

Szintén 1911-ben a Santa Fe a Mallet mozdonynak egy másik fejlesztési irányát is kipróbálta. Tíz, 2-10-10-2 ( (1'E)' E 1') mozdonyt épített a saját műhelyében, létező, 2-10-2-es mozdonyokból, a hajtásvezérlést és a kazánt pedig a Baldwin szállította. Ezek a mozdonyok sem lettek sikeresek, később visszaépítették őket hagyományos, 2-10-2-es mozdonyokká.

A Santa Fe még bizarrabb mozdonyokat képzelt el, a tervvázlatukat a Baldwinnal készíttette el. Egyik ilyen volt a Quadruplex (2-8-8-8-8-2), másik a Quintduplex (2-8-8-8-8-8-2) mozdony. Az elképzelés az volt, hogy annyi teljesítményt küldjenek a kapcsolt kerekekre, amennyi csak lehetséges. Talán meglepő, de az elképzelés helyes volt! Egy emberöltő elmúltával a Santa Fe rendelt ilyen tengelyelrendezésű dízel-villamos mozdonyt. Nem a tengelyelrendezés volt rossz, hanem az akkori, gőzös technológia nem volt megfelelő hozzá.

A Triplex

Az Erie, később a Virginian vasút kísérletezett olyan osztott főkeretes mozdonyokkal, melyeknek három komplett hengerpárja és kapcsolt kerekű futóműve (gépezete) volt, ez az elrendezést Triplexnek hívták. Bár végül ezek sem bizonyultak sikeresnek, a Mallet elvnek a legnagyobb és a legérdekesebb alkalmazásai voltak. 1906-ban az Erie vasút a Baldwin konkurens mozdonygyárától, az Alcótól rendelt három nagy, 0-8-8-0 (D' D) mozdonyt, a Gulf Summitra, tolószolgálatra. 1914-ben az Erie megkereste a Baldwint, hogy terjesszék ki az elrendezést, és rendelt három 2-8-8-8-2-es mozdonyt. A mozdonyoknak három pár hengere volt, mind a nagynyomású, mind a kisnyomású 36 x 32 hüvelykes (914 x 813 mm-es). Két gépezet a kazán alatt, a harmadik pedig a szerkocsi alatt dolgozott.

A középső hengerpár közvetlenül a kazánból kapta a gőzt, a jobb henger kilépő gőze az első hengerpárba, a bal hengeré a hátsó hengerpárba ömlött. Így a Triplex mozdony csak kétszeres expanziójú gép volt. A leghíresebb Erie Triplex az 5014-es, a Matt H. Shay nevű volt, és 1914-ben épült. A Triplex mozdonyok olyan nagyok voltak, hogy az Erie műhelyében, Susquehannában, ahová állomásítva voltak nem lehetett rajtuk nagyjavítást végezni. Nagyobb munkákra átküldték őket a Lehigh Valley vasút Sayre-i műhelyébe, Pennsylvaniába.

Az Erie Railroad No. 5014-es, Triplex mozdonya H. L. Broadbelt Baldwin Collection, Railroad Museum of Pennsylvania (PHMC) Kapcsolt kerekek átmérője: 69 hüvelyk (1753 mm) Mozdonysúly: 853.050 font (383 t) Kazánnyomás: 210 psi (14,6 atm) Vonóerő: 160.000 font (72,000 kp).

A mozdony gyengeségektől szenvedett. Nem teljesítette a tervezett, 160.000 font vonóerőt, amivel a világ legnagyobb indító vonóerejű mozdonya lett volna. A karbantartása időigényes és költséges volt. A kazán nem tudott bármennyi ideig elegendő gőzt termelni a három hengerpárnak. Az elmélet szerint a mozdonynak nem kellett sokat nagy tolóerővel dolgoznia, mert csak 11 mérföldes szakaszon tolta a tehervonatokat, mégis sokszor elfogyott a gőz, mielőtt elérték volna a Gulf Summitot, a pálya tetőpontját A mozdonyvezetőnek nehéz volt a gőzt elosztani a nagynyomású és a kisnyomású hengerek között. Ahogy a hajtóanyag és a víz fogyott a szerkocsiból, a hátsó kapcsolt kerekeken csökkent a súly, azok elveszítették a tapadást és megcsúszásra lettek hajlamosak.

A hátsó hengerek a gőzt a szerkocsin lévő kéményen át engedték a szabadba, ez a gőz nem vett részt a füstszekrényben a tűz élénkítésében. Az Appalache hegységben szenet szállító Virginian vasút kedvelte az óriási Mallet-ket, a világ legnehezebb vonatait vontatták West Virginia bányáiból Sewalls Point kikötőbe. 1916-ban rendelt egyetlen, kicsit módosított Triplex mozdonyt, 2-8-8-8-4 tengelyelrendezéssel (a tűzszekrény alatt kéttengelyes forgóváz volt). Az XA osztályú mozdony hasonló hibáktól szenvedett, mint az Erie gépe, sőt, még kevésbé volt sikeres. Egyetlen Triplex sem maradt szolgálatban hosszú ideig, mindet kevésbé bonyolult mozdonnyá építették át.

A kompaund mozdonyok alkonya és elmúlása Bár óriási, főleg indító vonóerejükkel, jó hatásfokukkal a kompaund mozdonyok sikeres fejezete volt az amerikai gőzös vasutazásnak, a túlhevítő meghúzta fölöttük a lélekharangot.

Egyes, nagyon nehéz, főleg szén- és ércszállító  tehervonatokat vontató vasutak a dízelesítés kezdetéig munkában tartották a kompaund, főleg Mallet mozdonyaikat, de a többi átépítette őket túlhevítős, egyenes rendszerű mozdonyokká.

Források: Brian Solomon: American Steam Locomitive [1] Brian Solomon: Baldwin Locomotives [2] William D. Middleton, George M. Smerk, and Roberta L. Diehl: Encyclopedia of North American Railroads [3] Larry E. Brasher: Santa Fe Locomotive Development [4]

manhattani         2023. november 20.