| Sistemas de cremallera | |
| Sistema Riggenbach | |
 |
Mientras en Norteamérica tenía lugar el nacimiento del ferrocarril Madison-Indianápolis y
la creación del sistema Marsh, había aparecido en el mundo del ferrocarril un creador de
excepción: Niklaus Riggenbach. Nacido en
1817 en Gebweiler (Alsacia), en 1847 construyó, como jefe de taller de Emil Kessler
(Karlsruhe), la primera locomotora del F.C. del Norte de Suiza, en Zürich. Más tarde fue
designado maestro de máquinas del F.C. Central de Suiza y director del taller principal de
Olten. Se hizo cargo también del túnel Hauenstein, de 2,5 km de longitud y con una
inclinación del 26,23‰, cuyas condiciones de adherencia habían sido siempre muy
precarias para el servicio de las máquinas. |
 |
|
Riggenbach creyó que el problema se podía solucionar, en tales circunstancias, mediante
una locomotora con rueda dentada y cremallera, que funcionaba con total independencia de
la tracción por adherencia. Se iniciaron, pues, estudios y planos para llevar a cabo esta
solución. Con ello se dio origen al proyecto de una locomotora con rueda dentada y caldera
horizontal, totalmente según la disposición usual de entonces en las máquinas Kessler. La
rueda dentada ocupaba una posición central y engranaba en una cremallera con soportes
laterales laminados entre los que se disponían los dientes, de sección trapezoidal, que se
fijaban a los laterales mediante pasadores. A través de la firma André Koschlin & Cie.
(Mulhausen), Riggenbach patentó en Francia esta disposición con fecha de 12 de agosto de
1863. |
Sección de la cremallera de Riggenbach con un solo hierro en U. |
Para la cremallera se consideraron dos soluciones. Una de ellas se construía con un
hierro en U laminado, mientras que la otra utilizaba dos hierros en U situados el uno frente al
otro, formando un conjunto semejante a un carril de patín muy ancho. En ambos casos el
dentado estaba formado por varillas de sección trapezoidal que se fijaban a los laterales
mediante clavijas. También se previeron dos clases de locomotoras, ambas con caldera horizontal: para funcionamiento con cremallera solamente y para funcionamiento mixto. El accionamiento se hacía en ambos casos mediante sendos cilindros de vapor situados de forma usual, que atacaban un eje dotado de una rueda dentada y que estaba situado cerca del hogar. |
 Vista lateral y sección de la cremallera Riggenbach con dos hierros en U, con un detalle de la rueda dentada engranando en la cremallera. |
|
A través de un tren de reducción se accionaba el eje con la rueda dentada en su punto central. En el caso del funcionamiento mixto, dicho eje se acoplaba con el eje motor de adherencia mediante las oportunas bielas. Temiendo que un engrane a distinta profundidad pudiese perjudicar al funcionamiento de la rueda dentada, se dispusieron sendas ruedas portantes a cada lado de la rueda dentada, las cuales circulaban por encima de los laterales de la cremallera ya descrita. Toda la disposición de la locomotora indicaba que había sido pensada para inclinaciones moderadas. Para rampas fuertes Riggenbach ideó otra solución, que consistía en una sola cremallera similar a la de Cathcart en la que engranaba una rueda helicoidal. El incansable trabajo de Riggenbach en la realización de sus ideas llegó finalmente a una contribución tan inesperada como provechosa. El año 1867, John Hitz, Cónsul General de Suiza en Estados Unidos, regresó a su país durante un tiempo y presentó al Consejo Federal Suizo un informe detallado sobre el ferrocarril de cremallera que se estaba construyendo en el Mount Washington, mencionando de paso la utilidad de una tal construcción en las montañas suizas y, en particular, para unir el Genfersee con Lausanne. Riggenbach conoció personalmente a Hitz y éste obtuvo del Consejo Federal el encargo de construir en el Rigi una línea como la de Silvester Marsh en el Mount Washington. El lugar de la construcción resultó ser inmejorable y muy bien elegido y, además, la comprobación hecha en América hizo que se concediese nueva confianza al proyecto a fin de que fuese un éxito, a pesar del dictamen de los profesores del Politécnico Suizo para el Consejo Federal, que decía que aquello era una «barbaridad». En la asamblea general de los ingenieros y arquitectos suizos (Interlaken, del 27 al 29 de septiembre de 1868), donde se discutían los distintos proyectos de ferrocarriles de montaña, Riggenbach, junto con Olivier Zschokke, habían intentado aun otra vez granjearse a los técnicos para su plan. Éstos, aun que con cierta indecisión, manifestaron una gran tendencia hacia el nuevo sistema presentado por Wetli. Así las cosas, Riggenbach, Zschokke y su compañero de negocios, el coronel Adolf Naeff, el 29 de septiembre tomaron la decisión de construir un ferrocarril de cremallera en el Rigi. A fin de dejar claras y precisar las particularidades mecánicas enviaron a Mount Washington al ingeniero Otto Grüninger y éste, en junio de 1869, presentó un minucioso informe con numerosos dibujos de aquellas instalaciones junto con valiosísimas propuestas de mejoras y otras sugerencias. El 9 de julio de1869 se produjo, por parte del gobierno cantonal de Luzern, la petición del permiso federal para la construcción de una línea que uniese Vitznau-Kaltbad-Staffelhöhe y el 24 del mismo mes llegó ya la autorización federal, al mismo tiempo que cuatro bancos prometían su colaboración. El capital social se fijó en 1.250.000 francos, la mitad del cual fue asumido por los constructores. En octubre de 1869 empezaron las obras, que debían terminar los 5 km de línea para el verano de 1870, pero hubo un retraso. Súbitamente había estallado la guerra franco-alemana y ello perjudicó a la entrega de los carriles. En cualquier caso, para mayo de 1870 ya se había realizado un viaje de prueba y un año más tarde se puso en servicio la línea. En la realización del ferrocarril del Rigi no se aplicaron ni las cremalleras ni las locomotoras según las patentes francesas de Riggenbach, sino que se aplicaron a todas las partes esenciales y cotas básicas los datos extraídos de Mount Washington, pero con unos perfeccionamientos tan significativos que la realización mecánica de esta línea comparada con su modelo representó un progreso muy importante. |
 Sección y vista lateral de la cremallera primitiva del ferrocarril del Rigi. |
|
Las cremalleras del Rigi utilizaban dos hieros en U como laterales, entre los que se introducían los dientes de sección trapezoidal. Éstos, una vez introducidos en los orificios de los laterales, se orientaban en posición y se remachaban por sus extremos. Cada pieza de cremallera tenía una longitud de tres metros y un paso de 100 mm. Las uniones se disponían sobre una traviesa y como bridas de unión se utilizaban unas tiras planas de hierro, de anchura igual a la de la base de los hierros en U, realizándose la fijación a la traviesa mediante tirafondos. |
 Sección de la vía primitiva del ferrocarril del Rigi. |
Los carriles tenían una altura de 80 mm y un peso de 15 kg/m. Junto a los carriles se montaba una longrina de madera a lo largo de toda la vía. Comoquiera que el tiempo entre cambios de traviesas pasaba rápidamdente, se decidió más tarde montar la vía sobre traviesas metálicas y utilizar carriles más resistentes. |
 Vía con traviesas metálicas del ferrocarril del Rigi. |
|
|
La conversión se realizó en pocos años. Por otra parte, la disposición de la cremallera directamente encima de la traviesa tenía la ventaja de la simplicidad, pero la rueda dentada engranaba de manera demasiado profunda y con ello dificultaba tal disposición en agujas y cruzamientos. A fin de superar este problema, las vías posteriores de Riggenbach presentan una colocación dela cremallera sobre soportes de fundición, disposición que también se encuentra en todos los ferrocarriles mixtos posteriores. |
|
 Via Riggenbach, con soportes de fundición para la cremallera. |
|
La máquina se construyó según un nuevo proyecto. Se trataba de ua locomotora con ténder, con un eje portante y un eje motor. Desde los cilindros de vapor se transmitía el movimiento a un eje intermedio que, a través de un tren de reducción, accionaba el eje de la rueda dentada. El eje intermedio estaba también acoplado mediante una biela al eje posterior, que era doble (concéntrico). La parte interior era solidaria de la manivela de accioamiento y de un acoplamiento de garras. El eje exterior (hueco) era el de las ruedas adherentes motrices, en cuyo botón existía la parte correspondiente del acopamiento de garras ya mencionado. Durante la marcha lenta se podía engranar este acoplamiento y entonces la máquina funcionaba con la adherencia del eje posterior mientras seguía en funcionamiento también la rueda dentada. Si, en los tramos de cremallera, se desconectaba el acoplamiento, entonces sólo la rueda dentada realizaba el esfuerzo de tracción, mientras que las ruedas adherentes giraban locas. La entrada en un tramo de cremallera en estas circunstancias era más bien difícil. Un primer tramo de cremallera, de unos tres metros de longitud, estaba dispuesto sobre unos gatos. Se situaba la máquina sobre esta zona y entonces, si la posición de la rueda dentada encajaba perfectamente con la cremallera, se elevaban los gatos. Si no era así, era preciso que la máquina retrocediese y volviese a entrar en la zona, etc. así hasta lograr que rueda dentada y cremallera coincidiesen. La patente obtenida por Riggenbach el año 1872 en Estados Unidos se refería a esta entrada de cremallera y a la locomotora antes descrita. El año 1876 fue entregada una segunda locomotora de Ostermundigen, con acoplamiento rígido entre rueda dentada y ruedas adherentes, totalmente según la patente francesa original. Con tal motivo, Roman Abt diseñó y construyó un nuevo tipo de entrada de cremallera, que permitía la entrada en los tramos de cremallera de manera automática y sin necesidad de detener el tren. |
 Cremallera «de escalera», derivada de la de Riggenbach y que fue ampliamente utilizada. |
Este tipo de cremallera, llamado «de escalera»,se ha fabricado y utilizado
amplamente, en particular por la fábrica de máquinas de Berna, con importantes
mejoras. Con estas aplicaciones afortunadas había nacido y se había ganado un lugar el ferrocarril de cremallera. |
|
El año 1874 y con la colaboración personal de Riggenbach, se construyeron el ferrocarril
de Kahlenberg, cerca de Viena, y el ferrocarril del Schwabenberg, cerca de Budapest, ambos
de cremallera solamente y según el patrón del Rigi. En Suiza hubo en 1875 dos realizaciones:
una, de Arth al Rigi, y la otra de
Rorschach a Heiden. Los cuatro últimos ferrocarriles, lamentablemente no tuvieron éxito y la mayor parte del capital quedó sin dar ningún beneficio. Ello hizo que se paralizasen los desarrollos posteriores de ferrocarriles de cremallera. Una fábrica de máquinas en Aarau, dirigida por Riggenbach, se dedicó a cosntruir accesorios mecánicos para ferrocarriles de montaña y cayó en desgracia por el motivo apuntado, cerrando en 1879. A partir de ese momento Riggenbach traspasó la realización de su sistema a la fábrica de máquinas de Esslingen. Unos años más tarde se retiró completamente de los negocios y murió a la edad avanzada de 82 años. |
|
| Sistema Wetli | |
|
Cuando Riggenbach (al principio con poco éxito) continuaba con su preocupación sobre
la utilización de los dispositivos de cremallera, tuvo un competidor en R. Wetli, ingeniero
cantonal de Zürich. En el año 1868 hizo su aparición la primera publicación en la que se
exponía el sistema constructivo de Wetli. Las ideas, teóricamente muy buenas, merecieron la
opinión favorable de los técnicos y dictámenes de aprobación por parte de los profesores.
Más tarde, al publicarse un artículo del profesor Harlacher, del politécnico alemán de Praga,
sobre este tipo de construcción, Wetli montó una empresa para la realización de sus
proyectos. El objetivo era la construcción de una línea de Wädensweil am Zürichsee hasta el
conocido lugar de peregrinaciones de Einsiedeln, con una longitud de unos 17
km. |
  Vía del sistema Wetli. |
El sistema Wetli es un sistema mixto; por tanto, la misma máquina tenía que circular por
tramos de línea con inclinaciones normales de hasta un 25‰, así como también por
tramos de gran pendiente, de hasta un 60‰, con la fuerza resultante de las ruedas
motrices adherentes más la de una rueda dentada en forma de tambor, que podía elevarse o
bajarse mediante un dispositivo accionado a vapor. El año 1874 se decidió hacer una prueba en un tramo de 400 metros. Ante las dificultades que se presentaron se decidió no proseguir la construcción de la línea y mejorar la locomotora. En otoño de 1876 se realizaron nuevas pruebas con las locomotoras ya preparadas al efecto; estas pruebas terminaron el dia 30 de noviembre de 1876 con un triste accidente del que el sistema constructivo no era directamente responsable. El resultado de todo ello fue que la línea se construyó de adherencia y así se sigue explotando (sic). La superestructura de Wetli constaba de traviesas de madera con carriles de patín robustos. Llenando todo el espacio entre los dos carriles se disponían unos ángulos hechos con carril hueco a cada 900 mm, de manera que la vía tomaba la forma de una cremallera con dentado angular. |
|
La rueda motriz tenía forma de tambor y como dentado llevaba piezas angulares como las de la superestructura. Este tambor estaba siempre en movimiento pero, como ya se ha indicado, podía elevarse en los tramos más llanos y entonces giraba en vacío al aire. |
|
| © Eugeni Pont, 1998 |