Stručný vývoj železničnej techniky na Slovensku - osobné vozne

Až do druhej polovice 40. rokov 19. storočia, kedy bola na území dnešného Slovenska postavená prvá parostrojná železnica, prešla konštrukcia osobných vozňov pomerne významným vývojom od dostavníku k samostatnému vozidlovému druhu. Charakteristický osobný vozeň polovice 19. storočia mal dve či tri nápravy, pevne uložené v ráme, pomerne v širokej miere sa však najmä na Rakúskej juhovýchodnej štátnej železnici (od roku 1855 StEG) uplatňovali tzv „americké“ štvornápravové vozne s otočnými podvozkami a veľkopriestorovým interiérom.

Dvoj a trojnápravové vozne boli konštruované ako oddielové (3 - 5 oddielov) s individuálnym vstupom do jednotlivých oddielov (sprievodca mohol počas jazdy prechádzať pozdĺž vlaku iba po jednoduchej lávke zvonku vozňa). Mali iba jednoduchú podlahu. Ich osvetlenie zabezpečovali stropné olejové lampy, vykurované boli vykurovacími nádobami s teplou vodou, zasúvanými pod sedadlá. Vo vozňoch nebola toaleta. Charakteristickým pre toto prvé obdobie boli pomerne malé rozmery oddielov.

Trojnápravový osobný vozeň z konca 60. rokov 19. storočia

Spodok vozňov tvoril v prvom období masívny drevený rám. Dvojkolesia boli odpružené listovými pružnicami, opierajúcimi sa o dvojdielne liate ložiskové domky, vedené kovanými rázsochami a nesúce ložiskovú panvu. Prívod oleja k čapu zabezpečoval pod ním umiestnený knot, ponorený do zásobníka tekutého mastiva (zmesi drevitého a repkového oleja) alebo napustený tuhou zmesou loja, olivového oleja a bravčovej masti. Kolesá s kovanými hviezdicami a liatym nábojom mali obruč pripevnenú na veniec najčastejšie hlavovými alebo priechodnými skrutkami. Vozne boli brzdené iba ručne vretenovou brzdou prostredníctvom masívnych drevených zdrží. Nárazníky prvých vozňov boli drevené s povrchom spevneným plechom alebo i kožou, ich spriahanie zaobstarávali však u ž v tejto dobe dnes obvyklé skrutkovky. Skrine osobných vozňov boli - až na spojovacie prvky a nevyhnutné kovania - výlučne z dreva.
K prvému zásadnejšiemu obratu v usporiadaní osobných vozňov došlo až roku 1872, keď boli uhorským železniciam dodané osobné vozne I. triedy vyrobené vagónkou Rathgeber v Mníchove. Aj keď si ešte zachovali tradičnú oddielovú konštrukciu s individuálnym vstupom, rozmery jednotlivých oddielov boli výrazne zväčšené. V konštrukcii vozňov sa v tomto období začali tiež objavovať valcované železné pozdĺžniky rámov, vykurovacie kachle na pevné palivo, tepelne izolačná a tlmiaca dvojitá podlaha a toalety.

Štvornápravový osobný vozeň z polovice 19. storočia

Skutočne prelomovým obdobím však boli 80. roky 19. storočia. Len nedávno uplatnené toalety vo vozňoch v tomto období viedli k rezignácii na individuálny vstup do jednotlivých oddielov a k zavedeniu priechodzích vozňov, olejové lampy boli nahradené výkonným plynovým osvetlením. Veľké zmeny nastali aj na pojazdoch vozňov. Rozsiahle pokusy, vykonané MÁV v rokoch 1889 - 1890, umožnili nahradiť dovtedy používané tuhé vedenie ložiskových domkov voľným. V dôsledku prirodzenej snahy oslobodeného vozňového dvojkolesia stavať sa v oblúku radiálne tak bolo možné konštruovať osobné vozne s podstatne väčšími rázvormi, obmedzujúcimi rušivé pohyby pri vyšších rýchlostiach. Rovnako sa zvýšená pozornosť venovala tiež vyváženiu vozňových dvojkolesí. Zjednodušenie údržby ložísk v náročných prevádzkových pomeroch pri vyšších rýchlostiach viedlo k zavedeniu ložísk so spodným mastením, prichyteným k ložisku jednoduchým strmeňom a neskôr i k jednodielnym ložiskám s predným vekom. Plošne bolo uplatňované priebežné brzdenie. Pre rýchlosti nad 80 km/h boli od polovice 90. rokov 19. stor. stavané osobné vozne ako štvornápravové; ich zvláštnosťou sa stalo elektrické osvetlenie. V konštrukcii rámov vozňov dominovala počas celého obdobia oceľ, skrine však boli i naďalej stavané ako drevené s plechovým obkladom.

Charakteristický štvornápravový rýchlikový vozeň z obdobia prvej svetovej vojny

Ďalšia významná zmena v konštrukcii osobných vozňov nastala až začiatkom 30. rokov 20. stor., kedy sa objavili na ČSD prvé celokovové nitované vozňové skrine. Aj keď touto úpravou došlo k určitému zvýšeniu hmotnosti, dosiahlo sa ňou výrazné zlepšenie bezpečnosti – pôvodné drevené skrine boli totiž v prípade železničných nehôd nedostatočne odolné proti nárazu. Zvýšenie tuhosti celokovovej skrine sa prejavilo odstránením dovtedy bežných vzpínadiel pod rámami dlhších osobných vozňov. Hmotnosť celokovových vozňov poklesla až v druhej polovici 30. rokov, keď sa presadili pri ich výrobe nové technológie - zváranie elektrickým oblúkom a bodovanie. O zlepšenie chodu štvornápravových osobných vozňov sa v tomto období zaslúžili nové, tzv. pennsylvánske podvozky a podvozky konštrukcie Královopolskej strojárne v Brne. Zvyšovanie nárokov na spoľahlivosť prevádzky i úsilie zjednodušiť údržbu osobných vozňov sa prejavilo v postupnom nahradzovaní dovtedajších klzných ložísk valivými predovšetkým na rýchlikových vozňoch a prívesných vozňoch pre motorové vlaky. Kultúru cestovania zvýšila náhrada plynového vozňového osvetlenia elektrickým zariadením sústavy Junek-Era (od polovice 20. rokov bolo elektrické osvetlenie už pomerne bežnou záležitosťou) i postupná náhrada starších a menej spoľahlivých sústav vysoko- i nízkotlakového vozňového parného vykurovania moderným nízkotlakovým cirkulačným vykurovaním. Spolu s elektrickým kúrením, inštalovaným spolu s parným, sa ku koncu 30. rokov v interiéroch osobných vozňov začala objavovať preglejka a drevotrieskové dosky, ktoré nahradili dovtedy obvyklé drevené obklady. Významnou modernizáciou v konštrukcii dvojnápravových osobných vozňov sa v tomto období stalo zavedenie jednonápravových podvozkov typu Rybák, dovoľujúcich predĺžiť ich rázvor nad doteraz obvyklých 8 m, čo umožnilo zvýšiť najvyššiu dovolenú rýchlosť týchto vozňov z 80 na 90 km/h.

Prvý sériovo vyrábaný celokovový osobný vozeň na ČSD z roku 1931

Potreba nahradiť preriedený vozňový park po druhej svetovej vojne viedol k ďalším modernizáciám. Vedľa na prvý pohľad viditeľných polospúšťacích okien z počiatku 50. rokov sa na našich železniciach roku 1958 objavili aj prvé vozne s bezrázsochovými podvozkami typu Goerlitz (u nás sa po prvýkrát objavili na lôžkových vozňoch nemeckej výroby), reagujúce na snahu zvyšovať rýchlosť v medzinárodnej prevádzke. Touto požiadavkou bol motivovaný i vývoj dokonalejších brzdových zariadení (brzda sústavy DAKO začala nahradzovať staršiu sústavu Knorr od roku 1958; na konci 20. storočia sa objavili tiež kotúčové brzdy so zmenšenou závislosťou trecieho koeficientu na šmykovej rýchlosti). Prebiehajúca trakčná výmena si vyžiadala pokračovať v zdokonaľovaní sústav elektrického vykurovania; obvyklé odporové vykurovanie bolo v 60-tych rokoch doplňované núteným obehom zohriateho vzduchu a automatickou reguláciou teploty, v 70-tych rokoch bolo parné i elektrické kúrenie zlučované do ústredného agregátu s ventilátorom zabezpečujúcim tiež vetranie vozňa. Doterajší vývoj bol zavŕšený zavedením klimatizácie v najluxusnejších vozňoch počas 90. rokov. V prívesných vozňoch pre motorové vlaky boli kachle nahradené individuálnym naftovým vykurovaním, pri štvornápravových vozňoch najčastejšie ústredným teplovodným kúrením s naftovým ohrievačom. Intenzita vnútorného osvetlenia bola výrazne zvýšená zavedením žiarivkového osvetlenia napájaného rotačným, neskôr i tranzistorovým meničom. Jednosmerné dynamá napájajúce elektrickú sústavu vozňa začali byť vytláčané v 70-tych rokoch trojfázovými striedavými generátormi s diodovými usmerňovačmi. To predznamenalo nástup dnes obvyklej elektroniky do konštrukcie všetkých významných podporných sústav osobných vozňov, pracujúcich dnes s centrálnym napájaním elektrickou energiou a stlačeným vzduchom z rušňa.