רכבת גלגלי שיניים

רכבת גלגלי שיניים (באנגלית: Rack railway) היא סוג של רכבת, בדרך כלל בתוספת מסילת שיניים מיוחדת המונחת בין המסילות הרגילות. גלגל שיניים אחד או יותר של הרכבת (קטר) מחוברים למתלה. זה מאפשר לרכבת לפעול בבטחה גם על פסים תלולים שבהם נסיעת חיכוך רגילה תחליק.

רובן מסילות רכבת האלה עם גלגלי שיניים הן של הרים, אם כי ישנן גם רכבות נוסעים או חשמליות עירוניות כאלה כדי להתגבר על פני שטח תלול בתנועה עירונית.

גלגל השיניים הראשון נבנה בלידס בשיפוע של 6.7% של רכבת מידלטון, שם הופעל קטר הקיטור הראשון, הסלמנקה, ב-1812 ופעל עד 1839. רכבת זו השתמשה במערכת המתלים שתוכננה על ידי ג'ון בלנקינסופ ועלתה כפטנט ב-1811. הנעת ההילוכים נולדה מתוך החשש שהגלגל יחליק על המסילה החלקה. הרכבת השתמשה במסילות של ברזל יצוק עם שיניים בצדדים.

רכבת גלגלי השיניים הראשונה, עם מסילת ברזל יצוק בעלת שיניים באמצע, הייתה הקטע הקצר של "מסילת הרכבת מדיסון ואינדיאנפוליס" (Madison & Indianapolis Railway) עם קטע קצר של 6% שיפוע במדיסון, שנפתחה ב-1848. בשנת 1868, מסילת גלגלי השיניים נאספה והקו הפך לקו אדהזיה.

רכבת גלגלי השיניים הרים הראשונה הייתה רכבת ה-Mount Washington Cog Railway במדינת ניו המפשייר בארצות הברית, שהובילה נוסעים בתשלום לפסגת הר וושינגטון בגובה 1904 מ' משנת 1868. רכבת גלגלי השיניים האירופית הראשונה הייתה ויצנאו-ריגי-באהן (Vitznau-Rigi-Bahn) בהר ריגי בשווייץ, שנפתחה ב-1871 ונסעה מגובה 440 מ' עד לגובה 1740 מ'. שיפועי שני הקווים היו בעלי טיפוס מקסימלי של 38% והן עדיין בפעילות היום.

מערכות גלגלי השיניים 
מדובר על גלגלי שיניים או תולעת, כדי להפוך תנועה סיבובית לתנועה ליניארית או להפך (כמו במנגנון היגוי של רכב). פותחו מערכות גלגלי שיניים כאלה רבות ושונות. כיום, רוב רכבות השיניים משתמשות במערכת Abt.

ריגנבאך (Riggenbach) 
מערכת ראשונה זו הומצאה על ידי ניקלאוס ריגנבאך, ומשתמשת במתלים שנעשו עם שיניים. המסילה מורכבת ממוטות בחתך גלילי או מרובע שמחברים בין שני ברזלים שטוחים העשויים ממערכת פלדה, העוקבים זה אחר זה במרווחים קבועים. זו הייתה המערכת העובדת הראשונה, החיסרון היה שהיא מאוד יקרה ומסובכת לייצור. היא הומצאה ב-1863 והשתמשו בה לראשונה ב-1871 ב-Vitznau-Rigi-Bahn.

מארש (Marsh) 
מערכת זו הומצאה על ידי סילבסטר מארש האמריקני בערך באותו זמן עם ניקלאוס ריגנבאך, והפתרון לא היה שונה משלו. מערכת זו שימשה ברכבת גלגל השיניים של הר וושינגטון. שתי המערכות היו מאוד דומות.

סטרוב (Strub) 
המערכת שהומצאה על ידי אמיל סטרוב דומה למערכת Abt, אך משתמשת רק במתלה רחב מרותך לחלק T. מתלה זה הוא הכי קל לתחזוקה ולכן הפך לפופולרי מאוד.

אבט (Abt) 
מערכת זו הומצאה על ידי קרל רומן אבט, מהנדס תכנון קטרים שווייצרי, שעבד על קו מערכת ריגנבאך ויכול להיחשב כפיתוח נוסף של מערכת ריגנבאך, שהשיניים מתקזזות בחצי שן זו מזו. זה מבטיח שלפחות שן אחת תהיה תמיד במגע בין הפיניון לגלגל ההינע. סידור זה מאפשר פעולה חלקה ושקטה הרבה יותר ממערכת ריגנבאך, והוא גם מבטל את שגיאות ההנפה של המערכת הקודמת בעת חבור היתדות וגם זולה יותר ממערכת ריגנבאך. Abt היה היחיד שהשתמש בגובה שיניים של 100 מ"מ במקום 120 מ"מ הרגיל. הרוחב המרבי של הלמלות תלוי בלחץ השן, והוא לרוב בין 32–40 מ"מ. מערכת זו היא הנפוצה ביותר בעולם. באירופה השתמשו בעיקר בגרסת שתי הלמלות. גרסת שלוש הלמלות קיימת באירופה רק בהארצבאהן (Harzbahn) לשעבר.

לוכר (Locher) 
במערכת לוכר מערכת גלגלי השיניים ממוקמת משני צידי המסילה ומשני צידי המסילה מחובר אליה גלגל שיניים. מערכת זו מאפשרת מסלול תלול יותר מכיוון שעם האחרים, הציוד נוטה לקפוץ משיני המסילה בשיפועים תלולים. מערכת זו שימשה על מסילת הרכבת של הר פילאטוס.

פון רול (Von Roll) 
מערכת המתלים המיוצרת על ידי חברת פון רול דומה למערכת Abt, אלא שהיא משתמשת במתלה אחד בלבד והשיניים מיועדות להתאים הן למערכות ריגנבאך והן למערכות Strub. בשל פשטותו, ניתן להחליף את המתלים של שתי המערכות מבלי להחליף את ההילוכים.

קטרי גלגלי השיניים 
בהתחלה, כמעט כל רכבות גלגלי השיניים נמשכו על ידי קטרי קיטור. עם זאת, קטר הקיטור היה צריך לעבור שינוי נרחב כדי לעמוד בדרישות המיוחדות. בניגוד לקטרים חשמליים וקטרי דיזל, הדוד של קטר קיטור פעל רק במצב כמעט אופקי. היה צורך שצינורות הדוד של הקטר ותא האש יהיו כל הזמן מתחת למים, כדי שהחלקים לא יתחממו יתר על המידה, יאבדו מכוחם ובכך יגרמו לפיצוץ בדוד.

רכבות גלגלי שיניים בעולם

ארגנטינה 
 ממנדוזה ללוס אנדס, צ'ילה, ראה צ'ילה למטה.

אוסטרַליה 
 Mt Morgan Rack Railway - הרכבת פעלה עד שנות ה-50, ולאחר מכן פסקה.
 Skitube Alpine Railway - ב-Snowy Mountains.
 West Coast Wilderness Railway בטסמניה, נפתחה במקור ב-1896 כדי לשרת את מכרות הנחושת של הר לייל (Mount Lyell). היא הושבתה לחלוטין בשנות ה-60. נבנתה מחדש לתנועת תיירים ב-2003. המערכת היא מסוג אבט.

אוסטריה 
 Achenseebahn, טירול
 Erzbergbahn, שטיריה
 גייסברגבאן, גייסברג (1887 - 1928)
 Kahlenbergbahn, Kahlenberg, Döbling, וינה
 שאפברגבאהן (Schafbergbahn), אוסטריה עילית
 שניברגבאהן (Schneebergbahn), אוסטריה התחתית

ברזיל 
 רכבת גלגל השיניים של הר קורקובדו (Corcovado) לפסל ישו הגואל
 רכבת סאו פאולו או קו "סרה דו מאר" (Serra do Mar)

צ'ילה 
 Ferrocarill Arica La Paz, Arica - לא פאס
 El Ferrocarril Trasandino Los Andes - מנדוסה .

הרפובליקה הצ'כית 
 רכבת שיניים טנוואלד-חרכוב (Tanvald-Harrachov)

ארצות הברית 
 Manitou and Pike's Peak Railway
 Mount Washington Cog Railway
 Mt Manitou Scenic Incline Railway, נבנה ב-1906 פורק ב-1990
 Quincy and Torch Lake Rail Road #7, 1896
 Green Mountain Cog Railway, נסגר ב-1897.

צרפת 
 קו C של המטרו ליון
 חשמלית מון בלאן
 רכבת מונטנברס

הוֹדוּ 
 רכבת הרי נילגירי

אינדונזיה 
 אצה - לא עובד, צפוי שחזור.
 בדונו - עדיין פועלת עם קטר קיטור כקו תיירותי.

יפן 
 קו איקאווה (Ikawa), רכבת אויגווה (Oigawa)
 קו אוסואי היה רכבת השיניים היפנית הראשונה בקו שין-אצו (Shin-Etsu) של מסילות הרכבת הלאומיות של יפן. ב-1963 הוסב לקו מסורתי.

לבנון 
 רכבת גלגלי שיניים של 1050 מ"מ מביירות לסוריה .

הונגריה 
 רכבת גלגלי שיניים (בודפשט)
 רכבת גלגלי השיניים של אוזד
 רכבת גלגלי שיניים של שלגוטריאן

בריטניה הגדולה 
 Snowdon Mountain Railway

גרמניה 
 רכבת דרכנפלס
 רכבת רובלנדבאן עד 1931, מאז רכבת מסורתית
 Wendelsteinbahn
 Zahnradbahn, שטוטגרט
 Bayerische Zugspitzbahn

איטליה 
 רכבת ציוד סופרגה (Superga)

פנמה 
 בתאי השיט של תעלת פנמה, ספינות גדולות נגררות על ידי קטרים חשמליים בעלי גלגלי שיניים הנקראים מולאס (פרדות) במקום המדחפים של האוניות. על פי התוכניות שאומצו ב-2006, גוררות יחליפו אותם בתאי השיט החדשים.

ספרד 
 רכבת שיניים של מונטסראט
 רכבת השיניים Vall de Núria

שווייץ 
 AlpTransit Gotthard (ATG)
 Bergbahn Rheineck-Walzenhausen (RhW)
 Berner Oberland-Bahnen
 Brienz Rothorn Bahn
 Brünigbahn, ( Lucerneből Interlakenbe )
 Brig-Visp-Zermatt
 Chemin de fer Aigle-Leysin
 Chemin de Fer de Martigny au Châtelard (MC/TMR)
 Chemin de fer Martigny-Orsières
 Chemin de fer Montreux-Glion-Rochers-de-Naye
 Dampfbahn Furka-Bergstrecke (DFB)
 Dolderbahn (Db)
 Furka-Oberalp-Bahn
 Glacier Express
 Gornergratbahn
 Jungfraubahn
 Luzern-Stans-Engelberg-Bahn
 Matterhorn-Gotthard-Bahn
 Monte Generoso
 Pilatus
 Rigi-Bahnen ( Arth-Rigi-Bahn )
 Rorschach-Heiden-Bahn
 Schynige Platte
 Vitznau-Rigi-Bahn
 Wädenswil-Einsiedeln-Bahn
 Wengernalpbahn
 Zentralbahn (Zb)
 Zermatt to Täsch, a BVZ Zermatt-Bahn

סלובקיה 
 רכבת גלגל השיניים Štrbské Pleso–Štrba rack railway

ראו גם 
 RAIL-INFO שווייץ 
 חברת הרכבות הר וושינגטון

קישורים חיצוניים

תחבורה ציבורית
רכבות
רכבות הרים
מסילות רכבת