Espen Franck-Nielsens sider

Den 3. september røk kabelen på funicularen Ascensor da Glória i Lisboa. Den ene vogna rullet fra toppen av banen, og ble smadret. 16 mennesker mistet livet i ulykken.

Portugals hovedstad Lisboa er kjent for sine gammeldagse trikker i trange gater. Electrico, som portugiserne kaller dem. Lisboa har mange bratte gater, og byen har  tre funicularer. Banene er populære turistattraksjoner, og har hatt status som nasjonalmonumenter siden 2002. Banene brukes også av lokalbefolkningen, da 24 timers- og periodebillettene til Lisboas kollektivtransport også gjelder på de tre funicularene. Selskapet Nova Companhia dos Ascensores Mecânicos de Lisboa, NCAML, ble grunnlagt i 1882 av ingeniør Raul Mesnier de Ponsard. Nova Companhia betyr nytt selskap, og ordet ascensor brukes både om heis og kabelbane i Portugal. 

Funicularene blir bygget

NCAML åpnet først den 188 meter lange funicularen Ascensor do Lavra i gata Calçado do Lavra den 19. april 1884. Banen har en stigning på 22,9 %. Den 275 meter lange funicularen Glória, med en stigning på 17,7 %, ble åpnet 24. oktober 1885 i Calçada da Glória. På hver bane er de to vognene forbundet med hverandre med en kabel. Når den ene vogna kjører opp, kjører den andre ned. I begynnelsen ble en vanntank i den nedadgående vogna på hver bane fylt med vann i banens øvre ende for å gjøre den tyngre enn den oppadgående vogna. Vanntanken ble tømt i banens nedre ende. Etter et års tid ble dampmaskiner tatt i bruk på begge banene. 

Som en ekstra sikkerhet hadde både banene Glória og Lavra tannstangskinner og et tannhjul i hver vogn. Det ble åpnet tre funicularer i Lisboa i denne perioden. NCAML bygget også en tredje funicular, den 283 meter lange Ascensor da Bica i Rua da Bica de Duarte Belo, som ble åpnet den 28. juni 1892. Banen ble drevet av en dampmaskin. Den gjennomsnittlige stigningen på Bica-banen er 18 %, men den største stigningen er 28 %. 

NCAML åpnet ytterligere to kabelsporveier, Graça og Estrela. Begge linjene ble ombygget og integrert i det elektriske sporveissystemet i henholdsvis 1909 og 1915. Både Graça- og Estrela-banene inngår i dag i sporveislinje 12E. I tillegg bygget selskapet flere heiser, hvorav Santa Justa-heisen fremdeles eksisterer. 

Elektrisk drift

I 1912 ble det inngått avtale mellom NCANL og Lisboas myndigheter om elektrifisering av funicularene. Ascensor da Glória fikk elektrisk drift i 1915, og Lavra ble elektrifisert i 1916. Tannstangskinnene på banene ble fjernet. Vognene på Glória og Lavra er utstyrt med elektriske motorer for framdrift. I og med at vognene var forbundet med hverandre med kabel, er adhesjonen mellom hjulene og skinnene tilstrekkelig for å kjøre vognene. 

Det er to kontaktledninger til hver vogn, og vognene har to pantografer ved siden av hverandre. På Glória-banen har hver vogn to 18 kW motorer. Motorene i begge vognene er koblet i serie via kontaktledningene, slik at begge førerne må sette kontrollerne i kjørestilling for at motorene skal gå. Lavra-banen har et tilsvarende system. Driftsspenningen er 600 V likestrøm. 

Arbeidet med å elektrifisere Ascensor da Bica ble påbegynt i 1914. I 1916 hadde man begynt med prøvekjøringer. I motsetning til Glória og Lavra-banene har ikke vognene på Bica-banen elektriske motorer. I stedet er det en elektrisk motor som driver kabelen som vognene er koblet sammen med. Bica-banen har førere, og begge må koble bryterne i kjørestilling for at banen skal gå. Førerne kan stoppe vognene dersom det blir nødvendig. 

Under en prøvekjøring av Bica i forbindelse med elektrifiseringen i oktober 1916 løsnet en av vognene, og den rullet ukontrollert nedover. Vogna ble smadret, og banen var ute av drift i flere år etterpå. Første verdenskrig og sosial uro i begynnelsen av 1920-årene bidro til at arbeidet med banen ble forsinket. Det var først i 1924 at driften av Bica kunne komme i gang igjen.  

De vognene som ble anskaffet til Bica-banen var ikke spesielt pene. I 1930 fikk banen nye vogner, som fremdeles er i bruk. Selskapet NCAML som hadde bygget og driftet Ascensor da Glória ble oppløst i 1926. Banen ble overtatt av Carris, som drifter sporveier, busser og de tre funicularene Glória, Bica og Lavra i Lisboa. 

Sporvidde og bremser

Sporvidden på de tre funicularene er 900 mm, det samme som for Lisboas sporveisnett. Kablene til funicularene går i en fordypning i gatelegemet, og er beskyttet av to Z-formede stålprofiler. Vognene er utstyrt med trykkluftbremser som kan bremse vognene med bremseklosser som presses mot de Z-formede stålprofilene både ovenfra og nedenfra. 

Bremsesylindrene til disse bremseklossene har ventiler som holdes stengt med en elektrisk magnetspole. Når strømmen til magnetspolen brytes, vil ventilene åpne for trykkluft til bremsesylindrene som står i forbindelse med bremseklossene. Disse bremsene kan også tilsettes og løses med for hånd. Denne bremsen brukes både som driftsbrems og nødbrems. Vognene har også bremseklosser som presses mot hjulene. 

Kabelen mellom vognene går rundt et stort hjul på toppen av banen. Dersom kabelen ryker, vil farten på dette hjulet øke veldig. En mekanisme sørger for at strømmen til vognene blir kuttet dersom hastigheten på hjulet plutselig overskrider normal hastighet. Det foretas en visuell sjekk av baneanlegget og vognene daglig før kjøringen begynner for dagen. I tillegg er det ukentlige, månedlige og årlige kontroller av banene. Hvert 4. år foretas det en omfattende revisjon av både vogner og baneanlegg. Kabelen mellom vognene byttes ut etter 600 dager. 

Katastrofen inntreffer

Onsdag 3. september i år kl. 18 var det 27 passasjerer i vogn 1 som stod i Glôria-banens øvre ende. I vogn 2 som stod i nedre ende var det 33 passasjerer. Kl. 18.03 ble gitterporten på vogna stengt, og vogna begynte å kjøre nedover. Den hadde så vidt begynt å kjøre da kabelen røk. Vogn nr. 2 befant seg nederst og hadde begynt å kjøre oppover. Vitner fortalte at vogn 2 rullet ned til fortauet i gata nedenfor, der den ble stående. Nødbremsen på vogn 2 ble aktivert. Forbipasserende hjalp til med å få passasjerene ut av vogn 2 som ble stående nederst. 

Samtidig rullet vogn nr. 1 ukontrollert nedover. Føreren forsøkte å bremse, både med trykkluftbrems og håndbrems, men klarte ikke å få stanset. Kreftene var så store at Z-profilene ble revet opp fra gatelegemet. Vogna fikk en høy fart, og kl. 18.04 sporet den av i en kurve og krasjet inn i en husvegg nederst i gata, og ble fullstendig smadret. Flere forbipasserende som befant seg i nærheten kom løpende til for å assistere. 62 personer og 22 kjøretøy fra nødetatene kom til stedet, og redningsarbeidet ble igangsatt umiddelbart. 

15 personer ble drept på ulykkesstedet, deriblant føreren av vogn 1. Ytterligere en person døde av skadene på sykehuset den påfølgende dagen. Det ble først meldt om 17 omkomne, men det viste seg at en av de omkomne ved en feiltakelse var blitt dobbelt registrert. 13 personer ble alvorlig skadet, mens 9 andre fikk lettere skader. Flere av de skadde var ikke passasjerer i vogn 1, men befant seg på ulykkesstedet. Et vitne har fortalt at en mann som befant seg på fortauet ble truffet av vogna da den veltet. De fleste av de omkomne og mange av de skadde var utenlandske turister. Samtlige omkomne var voksne, men en av de skadde var et tre år gammelt barn. 

Etterforskning

I Portugal er det GPIAAF som skal etterforske ulykken. GPIAAF står for Gabinete de Prevenção e Investigação de Acidentes com Aeronaves e de Acidentes Ferroviários, og er en offentlig instans for forhindring og etterforskning av ulykker innen sivil luftfart og jernbane. Den grundige revisjonen som foretas hvert 4. år, ble utført på Glória-banen i 2022. Kabelen mellom vognene, som skiftes ut etter 600 dager, hadde vært i bruk i 337 dager. Vognene og gata der banen går er forholdsvis godt dekket med kameraovervåking. Videomateriale fra overvåkningskameraer i både vognene og i området langs banen er gjennomgått, og etterforskerne har fått verdifull informasjon fra dette videomaterialet. 

I en foreløpig rapport fra GPIAAF som ble publisert 6. september ble det antydet at kabelen hadde røket i festet til vogn nr. 1 etter at vognene hadde kjørt ca 6 meter. Man kom også fram til at trykkluftbremsen og håndbremsen ikke var tilstrekkelig til å stanse eller senke farten til vogna når kabelen hadde røket. Det er anslått at vogn 1 var oppe i nesten 50 km/t da den sporet av og traff husveggen. Bremsene som skulle stanse vognene ved kabelbrudd har ikke klart å stanse vogna, men kan ha bidratt til at farten ikke var enda høyere. 

Det ville ikke vært mulig å se at noe var galt med kabelfestet uten å demontere festet, og det ble ikke oppdaget at noe var galt ved den daglige visuelle sjekken som utføres før dagens kjøring begynner. GPIAAF publiserte de første resultatene av sine undersøkelser den 20. oktober. Der kom det fram at kabelen mellom vognene ikke  oppfylte de kravene og spesifikasjonene som Carris hadde fastsatt for Glória-banen, og den var heller ikke montert etter gjeldende instruksene. Videre er det oppdaget at flere av trådene i kabelen har blitt svekket og brutt over tid, uten at dette er blitt oppdaget. 

Vedlikehold på anbud

Vedlikeholdet av Lisboas tre funicularer og heisen Santa Justa ble lagt ut på anbud i 2011. Noen timer etter katastrofen uttalte administrerende direktør for Carris at vedlikehold og ettersyn var blitt utført samvittighetsfullt, og etter de retningslinjene som var fastsatt. I følge fagforeningen for de ansatte i Carris, som er trafikkselskapet til byens busser, sporveier og funicularer, hadde ansatte i selskapet gjentatte ganger de senere årene rapportert at vedlikeholdet av funicularene var dårlig utført. I mai 2018 sporet en av vognene på Glória-banen av på grunn av mangelfullt vedlikehold av hjulene. Ingen mennesker kom til skade. 

I skrivende stund er ulykken fremdeles under etterforskning. Alle de tre funicularene i Lisboa, Glória, Bica og Lavra, samt heisen Santa Justa, er stengt, etter anbefaling fra GPIAAF. Det foregår for tiden en omfattende sikkerhetskontroll av Bica- og Lavra-banene og heisen Santa Justa, for å forhindre at en slik ulykke skal skje igjen. 

Første juledag 2024 i 8-tiden ble det full stans i all togtrafikk i hele landet. En datafeil slo ut all telekommunikasjon til togene. 

Om lag 60 000 reisende som ble berørt av togstansen 1. juledag, da togledelsen i 8-tiden ikke fikk kontakt med togene. Alle tog måtte stanse til situasjonen var avklart. Det ble satt krisestab, og alt som var å oppdrive av busser og drosjer ble satt inn for å få reisende av gårde til sine bestemmelsessteder. Til og med fly ble satt inn mellom de større byene. Godstog var det få av 1. juledag, så godstrafikken ble berørt i mye mindre grad. 

GSM-R

Jernbanen har et lukket mobilnett, GSM-R, der R står for Railway. Det er digital togradio, og har tale- og datatjenester for kommunikasjon mellom togledelsen og togene. Systemet er utviklet for europeiske jernbaner, og brukes i 32 land. De første strekningene i Norge fikk GSM-R-dekning i 2005-06, og i 2007 ble resten av landets jernbanenett dekket av GSM-R. Bane Nor har det overordnede ansvaret for nettet. Det operative senteret for GSM-R er i Marienborg i Trondheim, hvor jernbanen også har et større verksted. 

GSM-R er sentralt i utviklingen av det felles europeiske signalsystemet ERTMS, som står for European Railway Traffic Management System. ERTMS skal på sikt erstatte signaler langs jernbanelinjen, og er allerede i bruk på enkelte strekninger i Norge, bl.a. på Østfoldbanens Østre linje. Dette innebærer at togene som skal kjøre der har nødvendig utrustning for ERTMS. Planen er at det norske jernbanenettet på sikt skal utstyres med ERTMS. 

Feilen lå i brannmuren i datasystemet til GSM-R. Når det oppstår feil i dette nettet som gjør at togledelsen ikke kan kommunisere med togene, skal togtrafikken stanses, ifølge gjeldende instrukser. I 20-tiden 1. juledag kunne togene begynne å kjøre, men det var fortsatt forsinkelser og innstillinger. 2. juledag kjørte togene igjen som normalt. Flere har stilt spørsmål om sårbarheten, når en slik feil kan stanse all togtrafikk. Flere av togselskapene som ble berørt ønsker nå en evaluering av hva som gikk galt. SJ, Vy og Go-Ahead Nordic har varslet at de vil kreve erstatning fra Bane Nor. 

Han var en av pionerene innen bygging av lokomotiver tidlig på 1800-tallet, og la ned en enorm og imponerende arbeidsinnsats for å få de tidlige lokomotivene til å fungere bedre. Han bygget også et lokomotiv til Rainhill-konkurransen i 1829 på fritiden. 

Timothy Hackworth ble født den 22. desember 1786 i Wylam i grevskapet Northumberland, ikke så langt fra Newcastle On Tyne, nordøst i England. Han var eldstemann i en søskenflokk på syv. Hans far, John Hackworth, var formann for smia ved kullgruven Wylam Colliery. Der arbeidet han bl.a. med dampkjeler til stasjonære dampmaskiner, og hadde ord på seg for å være svært dyktig i sitt arbeid. Unge Timothy begynte i lære på sin fars arbeidsplass da han var 14 år, og jobbet med dampmaskinene ved kullgruven. 

I 1813 giftet Timothy Hackworth seg med Jane Golighty. Etter at han var ferdig med læretiden, overtok Timothy stillingen som formann i smia. Kull fra gruveanlegget ble transportert på en 8 km lang bane til en havn i elva Tyne. Vognene ble trukket av hester på primitive skinner. Slike baner var vanlige ved gruver og større jernverk på den tiden. Richard Trevithick var først ute med å bygge damplokomotiver, men banene de skulle kjøre på tålte ikke vekten av lokomotivene. 

Puffing Billy og Wylam Dilly

Napoleonskrigene hadde ført til mangel på hester og hestefôr, og prisene på både hester og fôr hadde økt kraftig. Gruvens eier, Christopher Blackett, ønsket å ta i bruk damplokomotiv, som på den tiden var på forsøksstadiet. Han satte ned en arbeidsgruppe med ham selv, Timothy Hackworth, ingeniør William Hedley og Jonathan Forster. Sammen skulle de se nærmere på hvilke muligheter som fantes, og hvilke forberedelser som måtte gjøres. Banen måtte forsterkes for å tåle vekten av et lokomotiv. Sammen konstruerte de et lokomotiv som liknet mye på Richard Trevithick sine lokomotiver. Dette ble ingen suksess. 

Etter fiaskoen med det første lokomotivet, konstruerte de et nytt. Lokomotivet ble tatt i bruk i 1814, det var toakslet, og ble kjent under navnet Puffing Billy. Selv om banens skinnegang var blitt forsterket, var loket for tungt. Blackett var ikke villig til å bruke mer penger på å forsterke banen. Problemet ble løst ved å bygge det om fra toakslet til fireakslet, slik at vekten av loket ble fordelt på fire aksler. Dermed ble akseltrykket lavere. Et lokomotiv nummer to, Wylam Dilly, ble bygget året etter. Begge lokene hadde et U-formet stort røykrør gjennom kjelen, fra fyrkassa til skorsteinen. Dermed fikk kjelene større heteflate enn de kjelene dr røykrøret bare gikk rett gjennom kjelen. 

Puffing Billy var et adhesjonslokomotiv, som baserte seg på friksjonen mellom hjul og jevne skinner, i en tid da mange ikke trodde at slike lok ville klare å trekke særlig vekt uten at hjulene begynte å spinne. Puffing Billy og Wylam Dilly ble senere ombygget til å bli toakslede. De må ha fungert ganske bra, for begge var i bruk på Wylam Colliery sin bane til 1862. Puffing Billy står nå på Science Museum i London, mens Wylam Dilly står på Royal Scottish Museum i Edinburgh. 

Stockton and Darlington Railway

Timothy Hackworth var metodist. Arbeidet i kullgruvens verksted innebar også arbeid på søndager, noe som var i strid med Hackworths religiøse tro. I 1815 sluttet han derfor ved Wylam Colliery og flyttet til Walbottle, der han arbeidet som formann i smia ved en annen kullgruve. George Stephenson og hans sønn Robert startet Forth Street Works i Newcastle-on-Tyne i 1823, det som ble Robert Stephenson & Co. Året etter hadde Hackworth et vikariat ved verket. George Stephenson var opptatt med andre prosjekter, mens sønnen Robert Stephenson var i Sør-Amerika. 

Stockton and Darlington Railway åpnet i 1825, og etter anbefaling av George Stephenson fikk Timothy Hackworth samme år stillingen som locomotive superintendent. Hackworths årslønn i 1825 var 150 pund i tillegg til at bolig og brensel ble betalt av banen. Det innebar at han var leder for vedlikehold og ettersyn av lokomotivene, noe som foregikk ved Soho Works i Shildon i grevskapet Durham. Hackworth hadde denne stillingen fram til 1840. Hackworth bosatte seg i Shildon med sin familie. 

Det er rimelig å anta at Timothy Hackworth hadde vært med på byggingen av Locomotion No. 1, det første lokomotivet til Stockton and Darlington Railway. I hvert fall var han med på å sette loket i stand igjen og forbedre det, etter at lokets kjele eksploderte og drepte føreren i 1828. Det var Hackworth som fikk laget et U-formet røykrør gjennom kjelen, slik at heteflaten ble større. De første lokomotivene som Stephenson bygget, var dårlig konstruert og ikke alltid så pålitelige. Det var Hackworth som holdt dem gående og forbedret dem. Han klarte å gjøre lokomotivene mer pålitelige, og det var takket være hans innsats at banen klarte seg økonomisk. 

Ytterligere tre lokomotiver, Hope, Diligence og Black Diamond, ble bygget i månedene som fulgte. Det var takket være Hackworths standhaftighet at lokomotivene ble klare, og at man overvant de vanskelighetene man møtte da lokomotivene skulle settes i driftsklar stand. Dette var i en tid da damplokomotiver var helt nytt og måtte bygges fra bunnen med enkle arbeidsmetoder i forhold til hva som er tilgjengelig i våre dager. Det fantes for eksempel ikke standardiserte skruer. Det skulle gå enda noen år før engelskmannen Joseph Whitworth laget et gjengesystem som ble standard for all mekanisk industri i hele landet. 

Royal George 

De første lokomotivene som far og sønn Stephenson hadde konstruert var ikke like driftssikre og pålitelige, og damplokomotivene hadde møtt motstand fra flere hold. Dette var Timothy Hackworth fast bestemt på å gjøre noe med. I 1827 ble lokomotivet Royal George bygget, som Hackworth hadde designet og konstruert selv.  Royal George var det første lokomotivet med akselrekkefølge 0-6-0, altså seks drivhjul og ingen løpehjul. Royal George var bygget for å klare påkjenningene for daglig drift, og var atskillig mer solid og driftssikker enn de første damplokomotivene som ble bygget av Stephenson til da. 

Royal George hadde også et blåstrør under skorsteinen, noe som ble standard på de aller fleste damplokomotiver. Den brukte dampen fra sylinderne ble ledet ut gjennom blåstrøret, slik at det ble trekk i fyren. Timothy Hackworth regnes som oppfinneren av blåstrøret. Royal George var i bruk på Stockton & Darlington Railway til 1840, og ble senere solgt. I 1829 ble lokomotivet Victory, også dette konstruert av Hackworth, satt i drift på Stockton and Darlington Railway. Hackworth var også med på byggingen av andre lokomotiver, samt flere dampmaskiner til dampskip. 

Sans Pareil på Rainhill i 1829

Jernbanen mellom Liverpool og Manchester var under bygging på denne tiden. I den forbindelse ble det utlyst en konkurranse om hvem som kunne bygge brukbare lokomotiver til banen. Denne konkurransen ble avholdt på Rainhill i oktober 1829, og som kjent var det Stephensons Rocket som vant konkurransen. Timothy Hackworth bygget lokomotivet Sans Pareil. Uten sidestykke på fransk. 

Sans Pareil var litt tyngre enn de 6 tonnene som var fastsatt som maksimal vekt for konkurransen, men fikk likevel delta. En sylinder gikk i stykker før lokomotivet rakk å fullføre løpet. Likevel er det imponerende hva Timothy Hackworth fikk til, tatt i betraktning at han hadde full jobb og 8 barn. Han hadde begrensede økonomiske ressurser. Arbeidsdagene var mye lengre på den tiden enn i våre dager. Likevel hadde han klart å bygge lokomotivet sitt på den lille fritiden han hadde. Han arbeidet ikke på søndager, heller ikke på Sans Pareil, så vidt vi vet.  

Hackworth fikk satt Sans Pareil i stand. Liverpool and Manchester Railway kjøpte lokomotivet, og solgte det senere til Bolton & Leigh Railway, der det var i bruk til 1844. Etter dette ble det brukt som stasjonær dampmaskin, og ble senere restaurert. Det står nå på Shildon Locomotion Museum. 

Senere produksjon

Hackworth fortsatte å arbeide ved Stockton and Darlington Railway til 1840. I tillegg startet han sin egen virksomhet i Shildon sammen med en av sine sønner, John Wesley Hackworth. Her ble det produsert en god del forskjellig maskineri. Russlands første jernbane ble åpnet i 1837 mellom St. Petersburg og Pavlovsk. Banen var 27 km lang. Sporvidden var 6 engelske fot. Det første damplokomotivet til denne jernbanen ble bygget hos Hackworth i Shildon i 1836. John Wesley Hackworth fulgte med til St. Petersburg, og hadde ansvaret for levering og prøvekjøring. De bygget også lokomotivet Samson til Albion Mines Railway i Nova Scotia i 1838. Dette lokomotivet er på Nova Scotia Museum of Industry i Stellarton i Canada. 

Etter at Timothy Hackworth sluttet som locomotive superintendent på Stockton and Darlington Railway i 1840, viet han all sin tid til sin egen virksomhet. Han var involvert i flere prosjekter i den nye industri- og havnebyen Middlesborough, som vokste fram på den tiden. En av Hackworths lærlinger, Daniel Adamson, ble senere ingeniør og startet sin egen virksomhet. Han designet bl.a. dampkjeler. Adamsons design var videreutvikling av de dampkjelene Hackworth hadde laget. 

Sans Pareil II — Hackworths siste lokomotiv

I 1849 fikk Timothy Hackworth ferdigstilt et lokomotiv som fikk navnet Sans Pareil II, oppkalt etter Sans Pareil som deltok i konkurransen på Rainhill 20 år i forveien. Dette loket var et slags demonstrasjonslok, hadde akselrekkefølge 2-2-2 og ble demonstrert på flere baner. Det oppfylte datidens forventninger til et lokomotiv, og etter at det var blitt prøvekjørt på flere baner, ble det kjøpt av York, Newcastle & Berwick Railway. På en strekning på 45 miles klarte loket å trekke 200 tonn på en time og 35 minutter. 

Timothy Hackworth døde av tyfus den 7. juli 1850, 63 år gammel, etter et utbrudd av tyfus i Shildon. Hackworth måtte ikke bare overvinne mange tekniske problemer med de tidlige damplokomotivene. Dette var i en tid da lokomotivkonstruktørene hadde enkle arbeidsmetoder og måtte prøve seg fram, og damplokomotivene hadde møtt sterk motstand fra flere hold. Hackworths betydning for damplokomotivets utvikling i begynnelsen har vært mindre kjent enn andre pionerer som Richard Trevithick og George Stephenson. 

I hans hjemby Shildon er en barneskole også oppkalt etter ham, Timothy Hackworth Primary School. 

SS Pacific har vært navn på flere skip. Ett av dem seilte i rute mellom Liverpool og New York. Den 23. januar 1856 seilte passasjerskipet SS Pacific fra Liverpool. Skipet skulle til New York. Det kom aldri fram, og ingen vet hva som hendte med skipet. 

Tidlig på 1800-tallet ble de første dampskipene med skovlhjul tatt i bruk. Skipene ble ofte bygget som tradisjonelle seilskip, og hadde en dampmaskin om bord. De kunne både seiles og kjøres med dampmaskin. Det første slike fartøy som krysset Atlanterhavet var SS Savannah i 1819. Hjuldamperen SS Sirius var det første skipet som krysset Atlanterhavet utelukkende med dampkraft. Det skjedde i 1838. 

På midten av 1800-tallet ble stadig flere dampskip tatt i bruk, og rederiene konkurrerte om å tilby raskere og mer komfortabel overfart. Utmerkelsen The Blue Riband, eller Atlanterhavets blå bånd, ble innført på denne tiden. Utmerkelsen ble tildelt det skipet som hadde foretatt den raskeste turen over Atlanterhavet. 

Passasjerfartøy som krysset Atlanterhavet hadde ofte med post. Det var britiske rederier som var dominerende når det gjaldt posttransport. Særlig rederiet Cunard Line. Dampskip som også fraktet post for Royal Mail hadde bokstavene RMS (Royal Mail Steamer) foran skipsnavnet. Amerikanske myndigheter bevilget penger til å subsidiere amerikanske rederier mot at rederiene fraktet post for US Mail mellom havnebyer i USA og Nord-Europa. 

Det amerikanske rederiet Collins Line fikk penger for å frakte post for US Mail mellom Liverpool og New York. Collins Line ble grunnlagt av Israel Collins i 1818, og ble bygget opp videre av hans sønn Edward Knight Collins. Rederiet ble etter hvert en konkurrent til det britiske rederiet Cunard Line, som i tillegg til passasjerer fraktet post for Royal Mail. 

Fire søsterskip

SS Pacific ble bygget av Brown & Bell i New York, og ble sjøsatt i februar 1849. Dampmaskinen ble bygget av Allaire Iron Works i New York. Skipets lengde var 281 fot som tilsvarer 85,6 meter. Vekten var 2707 bruttoregistertonn. SS Pacific kunne ta 200 passasjerer i 1. klasse. Skipene var beregnet på de bedre lag i befolkningen. I 1851 ble det også bygget plass til 80 passasjerer i 2. klasse ombord på SS Pacific. Skipets besetning var på 141 personer. I tillegg ble det på samme tid bygget tre søsterskip som var av samme type som SS Pacific, og nesten identiske med dette skipet. De fire skipene kunne med letthet bygges om til krigsskip hvis det skulle bli nødvendig. 

Søsterskipene var SS Atlantic bygget av William H. Brown i New York, og sjøsatt 1. februar 1849. SS Arctic bygget av William H. Brown og sjøsatt i januar 1850. SS Baltic ble bygget av Bell & Brown og ble sjøsatt i 1850. Disse var luksuriøse og raskere enn andre dampskip som hadde seilt på de samme strekningene til da. 

Skipene hadde et skovlhjul på hver side. I tillegg til to dampmaskiner hadde skipene tre fullriggede master, slik at de også kunne seiles. Skrogene var bygget i tre.  

Mellom Liverpool og New York

Skipene seilte i rute mellom Liverpool og New York. Jomfruturen til SS Pacific gikk fra New York 25. mai 1850 til Liverpool. Samme år fikk SS Pacific Atlanterhavets blå bånd, The Blue Riband, fordi hun var skipet med høyest gjennomsnittshastighet over Atlanterhavet. Det hadde hun nesten et år, før søsterskipet SS Baltic overtok det året etter. De fire skipene hadde to dampmaskiner hver. Hvis den ene skulle gå i stykker, kunne en maskin gi kraft til begge skovlhjulene. Skipets toppfart var omtrent 12,5 knop. Den 4. desember 1852 ble mange skipbrudne sjøfolk fra barken Jesse Stevens reddet om bord i SS Pacific etter et kraftig uvær. 

Collins Line fraktet passasjerer og post mellom Liverpool og New York med sine fire hjuldampere. Formelt het rederiet New York and Liverpool United States Mail Steamship Company. Den 27. september 1854 kolliderte SS Arctic med det franske skipet SS Vesta 50 miles fra Newfoundland. SS Arctic sank, og 300 personer omkom. Denne katastrofen ble et stort tilbakeslag for Collins Line. 

SS Pacific forsvinner

Den 23. januar 1856 seilte SS Pacific fra Liverpool med 45 passasjerer og et mannskap på 141 personer. Asa Eldridge var skipets kaptein. Skipet kom aldri fram til New York. Flere skip ble sendt ut for å lete, men SS Pacific var sporløst forsvunnet. Dette var i en tid hvor det ikke fantes trådløs telegraf eller radio. Nødraketter fantes, men da må de kunne observeres fra andre skip. Hvorvidt SS Pacific hadde nødraketter om bord eller ikke, er ukjent. Dersom det ikke var andre skip i nærheten, var det ingen mulighet til å få hjelp. 

Den eneste ledetråd man har, er en flaske med et brev. Flasken ble funnet på Hebridene i 1861. Brevet lød slik:

«On board the Pacific from Liverpool to N. Y. Ship going down. Confusion on board — icebergs around us on every side. I know I cannot escape. I write the cause of our loss that friends may not live in suspense. The finder will please get it published. W. M. «GRAHAM.»

Passasjerlista for SS Pacifics avgang fra Liverpool ble undersøkt, og det var en passasjer om bord som het William Graham. Han var kaptein, og skulle til New York for å ta kommandoen over et annet skip. 

Collins Line går konkurs. 

Senere i 1856 ble SS Adriatic sjøsatt. Dette var rederiets femte passasjerskip med dampmaskin. Flere tekniske problemer førte til at jomfruturen kom senere i gang enn planlagt. Tapene av Pacific og Arctic hadde tæret mye på rederiets økonomi, og bare to år senere gikk Collins Line konkurs. Den 1. april 1858 innstilte rederiet alle seilaser med sine skip. Det nye SS Adriatic og de andre gjenværende skipene til Collins Line ble solgt på auksjon.

Siden SS Pacific forsvant sporløst, og det ikke var noen overlevende, vet vi ikke hva som skjedde eller hvor vraket befinner seg. Hvis det som stod i brevet som ble funnet i flasken var riktig, kan vi ikke utelukke at SS Pacific kolliderte med et isfjell, og sank som følge av dette. I så fall er det mest sannsynlig at det har skjedd i området øst for Newfoundland. Det hadde vært mange isfjell i området utenfor Newfoundland den vinteren, og det antas at flere skip gikk ned etter kollisjoner med isfjell. 

Bare to måneder etter en togkatastrofe med 80 drepte, kom en ny lov med strengere sikkerhetskrav til jernbaner med persontrafikk. Armagh-katastrofen ble et vendepunkt for sikkerheten ved togframføring. 

Onsdag 12. juni 1889 ble det kjørt et utfluktstog i regi av Methodist Sunday School i Armagh i det nåværende Nord-Irland. Slike utfluktstog var ganske vanlige i Storbritannia på den tiden. Excursion train som det het på engelsk. Toget skulle til badebyen Warrenpoint som ligger ved østkysten, 24 miles (ca 39 km) fra Armagh. Med toget var det mange barn. Mange barnefamilier som ikke hadde så god råd benyttet denne muligheten til en rimelig reise for 10 pence tur/retur til stranda ved Warrenpoint denne sommerdagen. Egentlig var det beregnet plass til 800 personer. Langt flere møtte opp på stasjonen, og i alt ble det solgt 941 billetter. 

Tidsintervaller mellom togene

Jernbanen fra Armagh til Warrenpoint var på den tiden en del av linjenettet til selskapet Great Northern Railway (Ireland). Selskapet ble opprettet i 1876, etter at flere jernbaneselskaper i det nordlige Irland ble slått sammen. GNR(I) hadde hovedlinjen mellom Dublin og Belfast. Den nå nedlagte linjen til Armagh fra Warrenpoint hadde forholdsvis liten trafikk. Sporvidden var 5 fot og 3 tommer, som de øvrige irske hovedlinjene. 

GNR(I) hadde kun 23 miles (37 km) strekning med linjeblokk på sitt linjenett. På resten av selskapets linjenett, inkludert strekningen mellom Armagh og Warrenpoint, var det bestemmelser om tidsintervaller mellom togene. Dette var svært vanlig hos mange jernbaneselskaper på 1800-tallet, både i Storbritannia og flere andre land. Det skulle gå et bestemt antall minutter fra et tog hadde kjørt fra en stasjon og til et påfølgende tog kunne kjøre etter i samme retning. På GNR(I) sitt linjenett skulle det gå minst 10 minutter fra et påfølgende persontog kunne kjøre etter et annet persontog. Et godstog kunne kjøres tidligst 5 minutter etter et persontog, og det skulle gå minst 20 minutter fra et persontog kunne kjøres etter et godstog. 

Dersom et tog ble stående på fri linje, skulle togpersonalet straks sikre strekningen med rødt signalflagg eller rød signallampe for å unngå at det stillestående toget ble påkjørt bakfra av neste tog. I følge GNR(I) sine instrukser skulle en av togpersonalet gå 1200 yards (1097 m) tilbake for å signalisere til etterfølgende tog. Det fantes også knallsignaler i togene. Dette var små kruttladninger som ble lagt oppå skinnene. Når et tog kjørte på et knallsignal, smalt det høyt nok til at lokføreren kunne høre smellet. Dette var et varsel om at han skulle stoppe toget straks. 

Direktevirkende vakuumbremser

Selvvirkende bremser, både trykkluft- og vakuumbremser, ble utviklet i 1870- og 1880-årene. Dersom det oppstod koblingsbrudd, ville bremsene settes til automatisk. Selvvirkende bremser ble også utstyrt med nødbremseventiler. Mange europeiske jernbaneselskaper tok i bruk selvvirkende vakuumbremser på slutten av 1800-tallet. Selvvirkende bremser var anbefalt av Board Of Trade, det britiske handelsdepartementet, som også hadde med jernbanene å gjøre. Det var ikke påbudt, og i Irland fantes det før Armagh-ulykken bare ett lokomotiv og seks vogner som hadde selvvirkende vakuumbremser. Ingen av dem tilhørte GNR(I). 

Mange tog på De britiske øyer hadde direktevirkende vakuumbremser. GNR(I) hadde direktevirkende vakuumbremser levert av Smith Vacuum Brake Company på de fleste av sine personvogner i 1889. Luft ble suget ut av den gjennomgående bremseledningen når bremsene skulle settes til. Disse bremsene brukte bare damp når bremsene ble tilsatt, i motsetning til selvvirkende vakuumbremser, som brukte damp hele tiden for å opprettholde undertrykket. Når vognene ble koblet fra eller ved koblingsbrudd, og det ikke lenger var forbindelse med lokomotivet, var disse bremsene fullstendig ubrukelige. 

Tomtog fra Dundalk

Tidlig denne morgenen i 1889 kjørte lokfører Thomas McGrath og fyrbøter Henry Parkinson fra Dundalk, hvor GNR(I) sitt hovedverksted lå. Lokomotivet hadde akselrekkefølge 2-4-0. To løpehjul foran og 4 drivhjul. Hos GNR(I) hadde disse lokomotivene typebetegnelse H. Toget hadde 12 treakslede personvogner av karét-typen og bremsevogn. Toget kjørte først innom Portadown, hvor enda en vogn ble koblet til. McGrath hadde ikke kjørt til Armagh som lokfører tidligere, men hadde vært med på strekningen som fyrbøter enkelte ganger. 

James Elliott hadde en stilling som kontorsjef på kontoret ved GNR(I) sin driftsbase i Dundalk. En av hans oppgaver var å ha ansvar for utfluktstog som ble kjørt av selskapet. Han var selv med på mange av disse togene. Han kom til Armagh med det ordinære morgentoget, for å være med utfluktstoget som han hadde ansvaret for. Elliott var med på lokomotivet sammen med McGrath og Parkinson. 

Kl. 10.15. Forsinket avgang

Avgangstiden fra Armagh var satt til kl. 10. Etter at skiftingen var ferdig og vann var fylt på lokomotivets tender, hadde toget 13 personvogner og en konduktørvogn med håndbrems i hver ende av togstammen. Den bakerste vogna hadde passasjerkupé og rom for reisegods i tillegg til konduktørkupé. I den forreste vogna var konduktør William Moorhead, mens Thomas Henry var konduktør på bakerste vogn. Guard, som det heter på britiske jernbaner. 

Først kl. 10.15 kunne utfluktstoget kjøre fra Armagh. Før avgang ble kupédørene låst. Dels for å hindre folk i å reise uten billett, dels for at ingen skulle åpne dørene mens toget var i fart. Likevel var det flere som reiste med toget uten å løse billett. Låste kupédører gjorde evakuering fra toget mye vanskeligere. Mange reisende befant seg i konduktørkupeene i konduktørvognene foran og bak, selv om det var imot reglementet. 

Fra Armagh var det stigning på 12-14 promille. Lokfører Thomas McGrath sa ifra til stasjonsmester John Foster i Armagh at et lokomotiv av den typen ikke ville klare stigningen med så mange vogner uten assistanselokomotiv. Toget skulle ha 13 vogner, i følge de instruksene han hadde fått. Likevel kjørte toget av gårde med det ene lokomotivet, uten assistanse. I stigningen opp fra Armagh hadde toget lav fart, selv om lokomotivet hadde maksimalt kjeltrykk. Toget mistet stadig fart, og til slutt stoppet det helt. 

Toget deles

James Elliot som var med på lokomotivet, bestemte at toget skulle deles i to. Lokomotivet skulle kjøre de fem første vognene til Hamilton’s Bawn, en liten ubetjent stasjon som lå like ved. Der fantes et sidespor som akkurat var langt nok til at de fem første vognene kunne settes igjen der. Deretter skulle lokomotivet returnere og hente resten av vognene, koble vognene sammen igjen og kjøre videre. 

Det fantes ikke bremsesko i de to konduktørvognene. Det var bare godstog hvor bremsesko fulgte med hos GNR(I). I mangel av bremsesko ble det lagt steiner inn under hjulene på flere av vognene i toget for å hindre at de rullet. Det ble satt ut rødt signalflagg og lagt ut knallsignaler for å varsle føreren på påfølgende tog, i henhold til instruksen. Da toget ble delt, var det bare bremsene på bremsevogna bakerst i toget som var tilsatt. Bremseslangene var koblet fra, og de direktevirkende vakuumbremsene på de frakoblede vognene var derfor helt ute av funksjon. Elliot befant seg akkurat da i bakerste vogn for å gi de nødvendige beskjedene til konduktør Thomas Henry. 

De bakerste vognene ruller

Da lokomotivet skulle til å kjøre av gårde med de fem første vognene, rullet toget litt bakover før det kjørte i gang. Det var ikke mye, men de 10 frakoblede vognene fikk et puff. Dette var nok til at vognene begynte å rulle. Steinene som var lagt inn under hjulene for å hindre toget i å rulle, ble enten knust eller skubbet bort fra skinnene. Elliot hoppet av da vognene begynte å rulle. Konduktør Henry skrudde håndbremsen til alt han kunne, men det var ikke nok til å stanse vognene. 

Vognene rullet først langsomt. Så fortere og fortere. Kupédørene var låst, så de reisende fikk ikke åpnet dem og hoppet av da vognene begynte å rulle. Noen klarte å ta seg ut gjennom vinduene, og klarte å hoppe av i tide. Flere barn ble kastet ut av vinduene. De fleste av dem kom fra det med mindre skader. De andre satt hjelpeløse i vognene som rullet fortere og fortere. 

Kl. 10.39. Ordinært tog kjører fra Armagh

På stasjonen i Armagh var man helt intetanende om hva som skjedde på linjen omtrent 3 km lengre fram. Lokfører Patrick Murphy og fyrbøter William Herd hadde kjørt morgentoget fra Warrenpoint. Det ankom Armagh kl. 9.50, og skulle returnere til Warrenpoint. Avgangen var kl. 10.35. Togets avgang ble 4 minutter forsinket, og kl. 10.39 kjørte persontoget samme vei som utfluktstoget. Om lag 20 reisende var med det ordinære toget, som i alt hadde seks vogner. Fyrbøter Herd fikk først øye på de løpske vognene. Han varslet straks lokfører Murphy, som bremset han alt han kunne. Fyrbøteren hoppet av, mens lokfører Murphy ble værende på lokomotivets tender. 

Sammenstøtet

I det voldsomme sammenstøtet ble de tre bakerste løpske vognene i utfluktstoget fullstendig smadret. Flere av vognene raste ned den 14 meter høye skråningen. Lokomotivet i det ordinære toget ble skilt fra tenderen og veltet utfor en skråning. Fyrbøteren hoppet av like før sammenstøtet, mens lokfører Murphy befant seg på tenderen. De direktevirkende vakuumbremsene i persontoget ble satt fullstendig ut av spill. Vognene begynte å rulle, men ved hjelp av håndbremsene på tenderen og bremsevogna bakerst i toget klarte togpersonalet å stoppe vognene. De hindret at katastrofens omfang ble vesentlig større. 

Et omfattende redningsarbeid ble satt i gang. Soldater fra en militærforlegning i nærheten ble med i redningsarbeidene. Et ekstratog med helsepersonell ble kjørt fra Belfast for å hjelpe skadde personer. Sykehusene klarte ikke å ta imot alle som var blitt skadet, og flere fikk hjelp i private hjem. 80 personer som befant seg i de løpske vognene ble drept, og mange av dem var barn. Det er anslått at så mange som 400 personer ble skadet. Ekstratog med helsepersonell ble kjørt fra Belfast til ulykkesstedet for å hjelpe skadde personer. Elliot, Lokfører McGrath, fyrbøter Parkinson og konduktør Moorhead ble arrestert. Dagen etter var byen Armagh i sorg, og de fleste butikkene valgte å holde stengt. 

Etterspill

Togkatastrofen ved Armagh fikk et voldsomt etterspill. Mange av de omkomne var barn, og det vakte forferdelse hos folk. Dronning Victoria sendte selv penger til å betale for begravelsene til de omkomne togpassasjerene. Mange av jernbanepersoanet som hadde noe med togframføringen å gjøre ble avhørt. Elliot ble avhørt i fengsel. 

Konduktør Thomas Henry, som befant seg på bakerste vogn, hadde flaks og overlevde sammenstøtet. Han ble avhørt på sykehus. Ingen av de som ble arrestert ble dømt etter katastrofen. Elliott ble frikjent, mens tiltalene mot de tre andre ble trukket. Elliott ble sagt opp fra GNR(I), og fikk seg annet arbeid. 

I undersøkelsene som ble utført, ble det påpekt en rekke svakheter ved sikkerheten. Det ble påpekt at hvis toget hadde automatiske vakuumbremser i stedet for direktevirkende bremser, ville de 10 bakre vognene ikke ha begynt å rulle. Man burde ha sendt en lokfører som kjente strekningen bedre. Et sterkere lokomotiv burde ha vært satt til å trekke utfluktstoget, eller man kunne latt lokomotivet til det ordinære toget kl. 10.35 ha assistert utfluktstoget opp stigningen mot Hamilton’s Bawn. Reglene om at reisende ikke skulle oppholde seg i konduktørkupeene skulle vært fulgt. Dessuten burde kupédørene ikke vært låst. 

Det kom fram at lokomotivpersonale i mange tilfeller hadde jobbet 14 timer og lenger på en dag. Enkelte ganger hadde lokomotivpersonale jobbet i opp til 18 timer. Det sier seg selv at dette gikk ut over personalets oppmerksomhet, noe som gikk på sikkerheten løs. 

Regulation of Railways Act 1889

Board Of Trade hadde gjennom en årrekke arbeidet for å bedre sikkerheten på jernbanene. De ble møtt med motvilje blant jernbaneselskapene, som ofte mente at sikkerheten var godt nok ivaretatt. Etter Armagh-ulykken ble sikkerheten på de britiske jernbanene tatt opp i parlamentet. Nå holdt det ikke lenger med anbefalinger, nå måtte det stilles krav. Bare to måneder etter ulykken hadde parlamentet vedtatt en ny lov, Regulation of Railways Act 1889. 

Det hadde blitt foreslått å bytte ut skruekoblingene med nye typer koblinger mellom vognene, slik at skiftepersonalet ikke skulle behøve å gå mellom vognene for å koble vogner til eller fra. Dette forslaget ble forkastet. Skruekoblingene ble beholdt. Imidlertid ble flere av anbefalingene fra Board Of Trade omgjort til ufravikelige krav. Det var særlig tre hovedpunkter hvor nye krav ble stilt til jernbaner med persontrafikk. 

Lock: På jernbanestrekninger med persontrafikk skulle alle stillverk ha mekanismer som hindret at en togvei kunne legges slik at den kom i konflikt med en annen togvei. Slike mekanismer kalles interlocking på engelsk. Signaler og sporveksler skulle ikke kunne stilles slik at et tog kunne sendes på kollisjonskurs med et annet tog. 

Block: Jernbanelinjer med persontrafikk skulle inndeles i blokkstrekninger. På hver blokkstrekning skulle det kun kjøres ett tog om gangen. Et tog skulle ikke få klarsignal til å kjøre inn i en blokkstrekning før det foregående toget hadde kjørt ut av blokkstrekningen. Systemet med bare tidsintervaller mellom togene ble ikke lenger tillatt. 

Brake: Alle persontog skulle ha gjennomgående automatiske bremser, enten vakuum eller trykkluft. Bremsene skulle fungere på samtlige vogner i toget. Dersom et koblingsbrudd skulle oppstå, skulle bremsene aktiveres av seg selv. I tillegg til lokføreren skulle konduktøren ha mulighet til å stoppe toget med en nødbremseventil i konduktørkupeer og i konduktørvogner. De direktevirkende vakuumbremsene ble tatt ut av bruk, og gikk i glemmeboken. 

Det kom regler for hvor mange timer som personale med ansvar for sikkerhet ved togframføring kunne jobbe i løpet av en dag, før det måtte innrapporteres til Board Of Trade. Regulation of Railway Act 1889 medførte økt behov for utstyr til stillverk, signaler og bremser. Teknologien ble stadig utviklet og forbedret opp gjennom årene, men prinsippene er de samme den dag i dag. 

Det hører også med til historien at Regulation of Railways Act 1889 også ga jernbaneselskapenes personale rett til å kreve personalia og å ilegge straffegebyr på opp til 40 shilling fra reisende som ikke kunne fremvise gyldige billetter for reisen ved kontroll. Tilleggsavgift for manglende billett ved kontroll har sin opprinnelse i denne loven. 

Richard Trevithick var mannen som fant på å sette dampmaskinen på skinner, for å bruke den til å trekke vogner. Dessverre var ikke skinnene sterke nok til å tåle vekten av lokomotivene. 

Richard Trevithick ble født den 13. april 1771 i Tregajorran som ligger mellom Cambourne og Redruth i Cornwall sørvest i England. Hans far var daglig leder for en gruve i nærheten, og familien bosatte seg i utkanten av Cambourne. I sin ungdom hadde Trevithick tilbrakt mye tid ved gruva, og hadde etter hvert begynt å interessere seg for dampmaskiner. 

I Cornwall var det i uminnelige tider blitt utvunnet kobber og tinn. Etter hvert som gruvene ble dypere ble de ofte oversvømt av grunnvann. På begynnelsen av 1700-tallet hadde Thomas Newcomen konstruert en dampmaskin med sylinder og stempel for å pumpe vann ut av gruvene. Sylinderen var stående, og kammeret på stempelets underside ble fylt med damp. Etter at sylinderen ble fylt med damp, ble vann sprøytet inn gjennom en dyse. Dermed oppstod et undertrykk i det nedre kammeret, og stempelet ble suget nedover. Stempelet i pumpesylinderen ble løftet, og vann pumpet ut av gruva. 

Newcomens maskiner var svært store og meget uøkonomiske i drift. Hver gang sylinderen ble fylt med damp ble den varmet opp, og hver gang det ble sprøytet vann inn i den ble den avkjølt. For hvert stempelslag brukte den omtrent fire ganger så mye damp som sylinderen rommet. Effekttapet var svært stort og virkningsgraden var svært lav. James Watt, en skotsk instrumentmaker, fant ut at mye energi kunne spares ved å montere en separat kondenser hvor vann ble sprøytet inn i for å oppnå undertrykk. Dermed kunne sylinderen holde ennoenlunde jevn temperatur. Maskinens virkningsgrad økte betraktelig, og forbruket av damp og kull ble vesentlig redusert. 

Watt fikk patent på sin separate kondenser i 1769, og sammen med Matthew Boulton begynte Watt å produsere dampmaskiner. Boulton og Watt hadde dessuten foretatt en rekke tekniske forbedringer på dampmaskinen. Med loven i hånd kunne Watt kreve at gruveeierne betalte ham 1/3 av de pengene som de sparte i kullutgifter på å bruke hans dampmaskiner framfor maskinene til Thomas Newcomen. Boulton & Watt ble innvilget patent fram til 1800. På grunn av dette ble James Watt en svært upopulær mann i Cornwall, særlig blant gruveeierne. 

Høytrykksdampmaskinen   

Richard Trevithick hadde i årevis arbeidet med å utvikle en dampmaskin av en annen type for å unngå patenten til James Watt. Da verden gikk inn i det 19. århundre hadde han klart å konstruere en høytrykksdampmaskin. Damp under trykk ble sluppet inn i sylinderen og fikk stempelet til å bevege seg, og den brukte dampen ble sluppet ut i fri luft. Dermed unngikk man kondenseren som Watt hadde patent på. Når maskinen arbeidet med høyere trykk, kunne de bygges mindre enn Watts maskiner. Trevithicks maskiner arbeidet med et damptrykk som tilsvarte omtrent 3-3,5 ganger atmosfæretrykket. Enkelte maskiner skal visstnok ha arbeidet med opp til 10 atmosfærers trykk. 

Trevithick måtte konstruere en dampkjel som tålte slike høye damptrykk. Kjelen var sylindrisk og fyrkassa var plassert inne i selve kjelen. Avgassene ble ledet gjennom et stort røykrør gjennom kjelen til skorsteinen. De dampkjelene som Trevithick brukte i kjøretøyene og lokomotivene hadde et U-formet røykrør gjennom kjelen. Han konstruerte også en veivaksel for å overføre stempelets lineære bevegelser til roterende. Den brukte dampen fra sylinderen ble sluppet ut, og derfor fikk Trevithicks dampmaskiner tilnavnet ”Puffers”. Watt mente at dampmaskiner som arbeidet med høyt trykk var farlige for omgivelsene, og det påstås at Watt skal ha sagt at Trevithick burde vært hengt for å bringe en slik farlig ting til verden. Etter at Trevithick begynte å konstruere høytrykksdampmaskiner ble Watts atmosfæriske dampmaskiner med kondenser avleggs. 

Trevithick fant fort ut at en høytrykksdampmaskin kunne brukes til framdrift av kjøretøyer. En skotsk ingeniør som het William Murdoch, og som var ansatt hos Boulton & Watt, hadde forsøkt å bruke en dampmaskin av Watts patent til et kjøretøy, uten å lykkes. I 1801 ble en maskin montert på en vogn, og julaften 1801 ble den prøvekjørt i Cambourne i Cornwall. Dette kjøretøyet fikk navnet ”Puffing Devil”. Dessverre ble fyren ikke slukket før vogna ble satt i vognskjulet, og både vogn og skjul brant opp. I 1803 oppholdt Trevithick seg i London, hvor han monterte en dampmaskin på en vogn og kjørt gjennom Londons gater med den. Syv eller åtte personer var med i vogna, og den skal visstnok ha kommet opp i en hastighet på mellom 10 og 15 km/t, før den kjørte inn i et gjerde. 

Coalbrookdale 1803

Landeveiene på den tiden var humpete og dårlige, og var lite egnet for kjøretøyer. En stor del av varetransporten foregikk med hestetrukne båter på kanalene som ble bygget ut på slutten av 1700- og begynnelsen av 1800-tallet. Mange gruver og større industribedrifter hadde baner for skinnegående vogner for å transportere gods til nærmeste kanal. Disse vognene ble trukket av hester, og skinnene var laget av enten tre eller jern. Jernverket i Coalbrookdale i grevskapet Shropshire hadde en slik bane. I 1802 konstruerte Trevithick et lokomotiv til bruk på banen. Lokomotivet ble bygget i Coalbrookdale i 1803. Sylinderen hadde en diameter på  4 ¾ tomme (121 mm) og en slaglengde på 3 fot (914 mm). Sylinderen var enkeltvirkende, det vil si at dampen bare virket på den ene siden av stempelet. Lokomotivet var derfor utstyrt med et stort svinghjul, og en del av kreftene fra stempelstanga ble overført til svinghjulet. 

Den 8. september 1803 eksploderte en dampkjel på en dampmaskin i Greenwich. Fire arbeidere ble drept i eksplosjonen. Maskinen var en av de som Trevithick hadde konstruert. Etter denne eksplosjonen ble Trevithicks dampkjeler utstyrt med to sikkerhetsventiler. Den ene av dem var ikke justerbar. Selv om Trevithick hevdet at årsaken var feilaktig betjening av maskinen, og at eksplosjonen skyldtes at det var for høyt trykk i kjelen, var denne ulykken et stort tilbakeslag for ham. Anthony Burton hevder i sin bok om Trevithick at det er en sammenheng mellom eksplosjonen og at det er svært lite kildemateriale som er bevart om lokomotivet i Coalbrookdale, bortsett fra en tegning. Vi vet ikke en gang om lokomotivet i det hele tatt ble brukt på banen. Skinnene på banen var L-formet og laget av støpejern. Slike skinner var egnet for hestetrukne vogner som var forholdsvis lette, men støpejern er for sprøtt til at det egner seg til skinner for lokomotivdrift. Maskinen fikk hjulene demontert og ble brukt til andre formål. 

Penydarren 1804 

På samme tid fikk Trevithick et brev fra Samuel Homfray som hadde etablert et større jernverk i Penydarren nær Merthyr Tydfil i det sørlige Wales. Homfray ville ha en dampmaskin til å drive en hammer på jernverket. På slutten av 1700-tallet var det blitt bygget en 38 km lang kanal fra Merthyr Tydfil til Cardiff. De fleste av kanalens 49 sluser var anlagt på den øverste strekningen, og etter hvert som trafikken økte brukte båtene svært lang tid på å komme gjennom alle slusene. Derfor hadde jernverket anlagt en 9 3/4 miles (16 km) lang bane for skinnegående vogner fra verket til Abercynon som var nedenfor de slusene hvor kapasitetsproblemene var størst. Banen var bygget med sporvidde 4 fot og 4 tommer (1321 mm), og skinnene var L-formet og tre fot lange. 

Dampmaskinen var egentlig bygget for å drive en hammer på jernverket. Men både Trevithick og Homfray ville prøve å kjøre den på verkets bane. Maskinen var svært lik den som ble brukt på Coalbrookdale. Sylinderen var plassert i den andre enden av kjelen. Sylinderen var plassert horisontalt, og hadde en diameter på 8 ¼ tomme (ca 210 mm). Slaglengden var 4 ½ fot (1372 mm). Damptrykket i lokomotivets kjel var omtrent 3 ganger atmosfæretrykket. 

Kjøringen som Homfray og Hill hadde veddet om ville gå bra eller ikke fant sted tirsdag den 21. februar. Toget kjørte fra Penydarren, og i vognene som var koblet til lokomotivet satt om lag 70 menn. For at toget skulle komme fram måtte greiner kappes av trær og flere større steiner fjernes fra sporet, så det tok 4 timer og 5 minutter å kjøre hele strekningen. Da toget returnerte knakk en av boltene til hjulopphenget. Dette førte til at det ble hull i kjelen og vannet rant ut. Det tok tid å reparere lokomotivet slik at toget kunne returnere, men Homfray vant veddemålet. 

Dessverre viste det seg at lokomotivet var i tyngste laget for skinnene på banen. Hjulene ble derfor demontert og dampmaskinen ble brukt til andre formål. Vognene på banen ble igjen trukket av hester. 

Wylam kullgruver 1805

Trevithicks forsøk med damplokomotiv i Penydarren vakte ikke særlig stor oppmerksomhet blant folk på den tiden. Men Christopher Blackett som eide Wylam kullgruver i Northumberland, i nærheten av Newcastle-On-Tyne, hadde hørt om lokomotivet på banen i Penydarren. På midten av 1700-tallet hadde det blitt bygget en 8 km lang bane med treskinner for transport av kull til elva Tyne hvor kullet ble lastet om bord i båter. Blackett ville ha et slikt lokomotiv til denne banen, og engasjerte Trevithick for å få bygget et slikt lokomotiv. 

Sannsynlig ble lokomotivet bygget på John Whinfield sitt jernstøperi i Gateshead. Lokomotivet var svært likt det som ble bygget i Penydarren. Sylinderen hadde en diameter på 9 tommer (229 mm) og en slasglengde på 3 fot (914 mm). Dette lokomotivet hadde hjulflenser. John Turnbull som var lærling på jernstøperiet på den tiden, kunne senere fortelle at det ble bygget et provisorisk spor på verket hvor lokomotivet ble prøvekjørt. Dessverre var lokomotivet for tungt for skinnene på banen. Skinnene knakk og lokomotivet ble ikke tatt i bruk på banen som tilhørte Wylam kullgruver. Maskinen ble, i følge Turnbull. ikke overtatt av Blackett, men brukt som stasjonær dampmaskin på jernstøperiet. 

Steam Circus 1808    

Richard Trevithick hadde ledet arbeidet med å bygge en tunnel under Themsen. Dette arbeidet hadde mislyktes, og etter denne nedturen satset han igjen på damplokomotiv. Lokomotivet ble bygget for ham av John Hazledine og John Urpeth Rastrick i Bridgnorth i Shropshire. Det fikk navnet ”Catch Me Who Can”, og var konstruert på en annen måte enn de tidligere lokomotivene. I motsetning til de tidligere lokomotivene hadde ”Catch Me Who Can” en vertikal sylinder. Lokomotivet veide 8 tonn og var ferdig i midten av juli. Avisa Observer kunne søndag den 17. juli meddele at lokomotivet skulle kunne komme opp i en hastighet på 15-20 mph (20-30 km/t). 

Trevithick ville demonstrere at en vogn som ble trukket av et damplokomotiv ville kjøre raskere enn en som ble trukket av hester. Det skulle anlegges en rundbane, og i løpet av 24 timer skulle vogna som ble trukket av lokomotivet kjøre raskere enn en som ble trukket av hester. Anlegget ble bygget i London, omtrent der Euston Square er i dag. Det ble bygget en rundbane og et høyt plankegjerde rundt denne. Tirsdag 19. juli meddelte The Times at kjøringen skulle starte kl. 11 denne dag, og at inngangspengene var 5 shilling. 

Underbyggingen var ikke god nok, og da lokomotivet ble satt på skinnene begynte grunnen under dem å gi etter. Derfor ble kjøringen utsatt til mandag 25. juli, i følge The Times. Trevithick tok 5 shilling av alle som ville inn og se på dette vidunderet. Til lokomotivet var det koblet en åpen vogn, og de som var modige nok fikk sitte i vogna mens toget kjørte rundt. Hastigheten til toget var beregnet til 12 mph (19 km/t). En av de som betalte for å se på dette vidunderet var George Stephenson. 

Interessen blant folk var laber. Steam Circus ble ikke den økonomiske suksessen som Trevithick hadde håpet på, selv om han reduserte inngangsprisen til 2 og senere 1 shilling. Folk syntes nok at dette toget var et artig leketøy, men de aller færreste tenkte seg muligheten av at dette kunne bli noe revolusjonerende transportmiddel. Men veddemålet om at lokomotivet skulle klare å trekke en vogn raskere enn hester hadde Trevithick vunnet. Det skjedde den 3. august 1808. 

Trevithick oppgir lokomotivet

Det viste seg igjen at skinnegangen ikke var sterk nok til å tåle vekta av lokomotivet. Skinnegangen på rundbanen ble etter hvert ødelagt og i august måtte kjøringen opphøre. Etter at kjøringen på rundbanen måtte innstilles, oppga Trevithick tanken om et skinnegående damplokomotiv. Han begynte i stedet å arbeide med andre prosjekter. 

Det som gikk galt for Trevithick var at banene som lokomotivene skulle kjøre på ikke var konstruert for tunge lokomotiver. Banene var beregnet for transport fra ei gruve eller et jernverk og til nærmeste kanal. Banenes skinnegang og underbygging var dimensjonert for forholdsvis lette vogner som ble trukket av hester, ikke for lokomotiver som veide flere tonn. De som eide banene fant det ikke regningssvarende å bruke penger på å bygge baner med sterkere underbygging og sterkere skinner. Industriens transportbehov ble dekket av et kanalsystem som bl.a. forbandt London med det industrialiserte Midlands, og kanalsystemet var under utbygging. 

Napoleonskrigene hadde ført til mangel på hester og hestefôr, og prisene på hester og fôr hadde økt kraftig. Derfor ble ideen om damplokomotiv til å trekke skinnegående vogner på industribaner blitt gjenopptatt. 

Richard Trevithick returnerte til England etter å ha oppholdt seg 12 år i Mellom-Amerika. Han døde som en fattig mann den 22. april 1833 i Dartford, og ble lagt i en umerket grav. 

I 1829 ble det avholdt en konkurranse om hvem som kunne bygge det beste lokomotivet til jernbanen som var under bygging mellom Liverpool og Manchester. Bare ett lokomotiv fullførte løpet. 

Den industrielle revolusjonen i Storbritannia på slutten av 1700-tallet og begynnelsen på 1800-tallet førte med seg et økende transportbehov. I Manchester hadde det vokst fram tekstilindustri på den tiden. Råvarene var bomull som ble importert fra Afrika og Amerika til havnebyen Liverpool. Problemet var transporten mellom Liverpool og Manchester, der mange av tekstilfabrikkene holdt til. Veiene var elendige. Vogner med bomull og andre varer veltet rett som det var, eller kjørte seg fast i gjørma. 

Det var blitt bygget kanaler for transport av varer. Kanalbåtene ble trukket av hester. Mellom Liverpool og Manchester var det tre kanalselskaper som opererte, men disse hadde inngått et prissamarbeid som gjorde at prisene for transport var kunstig høye. Det hendte at det tok lengre tid å transportere en skipslast med bomull fra Liverpool til Manchester enn med skip fra Amerika til Liverpool. 

Liverpool and Manchester Railway

Det økende transportbehovet som den industrielle revolusjonen førte med seg gjorde at det ble foreslått å bygge en jernbane mellom havnebyen Liverpool og industribyen Manchester. Med en jernbane kunne transporten bli raskere, sikrere og billigere. Det var den rike kornhandleren John Sandars og tekstilfabrikkeier John Kennedy som tok initiativet til å få bygget en jernbane mellom Liverpool og Manchester. Med en slik jernbane kunne man også få en raskere, sikrere og billigere persontransport. 

Damplokomotiver var blitt utviklet og tatt i bruk på flere baner i tilknytning til gruver og større jernverk. Den første jernbanen for offentlig trafikk ble åpnet mellom Stockton og Darlington i 1825, og der ble det brukt både damplokomotiver og hester. Mange mente at utviklingen av lokomotiver ikke var kommet langt nok. De første lokomotivene var ikke alltid så driftssikre, og det var risiko for at dampkjelen kunne eksplodere. Kjeleksplosjoner hadde skjedd flere ganger med dampmaskiner. Det fantes ikke noen krav om kjelsertifikat og kjelkontroll på den tiden. 

I 1826 ble arbeidet med jernbanen mellom Liverpool og Manchester påbegynt, uten at man hadde bestemt seg for hvordan vognene skulle trekkes. Skulle man la vognene bli trukket av hester? Eller skulle man la vognene bli trukket av lange kabler, drevet av stasjonære dampmaskiner? Et halvt år før konkurransen på Rainhill ble avholdt hadde de ennå ikke tatt noen avgjørelse. Sporvidden derimot var bestemt til å være 4 fot 8 ½ tomme, 1435 mm. 

Konkurransen kunngjøres

Den 25. april 1829 stod det en kunngjøring i avisen Manchester Mercury. Baneselskapet Liverpool and Manchester Railway, som hadde jernbane under bygging mellom de to byene, hadde bestemt at det skulle avholdes en konkurranse om hvem som kunne bygge det beste lokomotivet. Vinneren skulle få 500 pund over kostpris, et ikke ubetydelig beløp på den tiden. 

George Stephenson var sterkt involvert i byggingen av Liverpool and Manchester Railway. Han hadde bygget flere damplokomotiver, og argumenterte sterkt for at damplokomotiver var best egnet som trekkraft for jernbanen. Dette til tross for at mange mente at utviklingen av damplokomotiver ikke hadde kommet langt nok. Stephenson var en viljesterk mann, og tok ikke et nei for et nei. 

Konkurranseregler

Liverpool and Manchester Railway utarbeidet regler for konkurransen. Lokomotivene skulle fyres med koks for å redusere røykplagen. Videre skulle de ha hjulaksler med fjærende hjuloppheng, og kjelen skulle ha to separate sikkerhetsventiler. Inkludert vann og koks skulle lokomotivene ha en maksimal vekt på 6 tonn. (Long ton som tilsvarer 1016 kg). Maksimal høyde på lokomotivene, inkludert skorstein skulle være 15 fot (4,5 m).

Hvert lokomotiv skulle veies med kjelen fylt med kaldt vann, og uten brensel i fyren. Forbrukt brensel til oppfyring skulle noteres. Det samme gjaldt tiden det tok å fyre opp lokomotivet. Lokomotivets eier skulle oppgi hvor mye koks og vann det trengtes for å kjøre 35 miles (56 km). Hvert lokomotiv skulle skyves for hånd til startpunktet, og skulle kjøre når kjeltrykket var 50 psi (pounds per square inch, pund pr. kvadrattomme), som tilsvarer 3,4 bar. 

Vognene som ble koblet til lokomotivet, inkludert tenderen lastet med koks og vann, skulle totalt veie tre ganger så mye som lokomotivet. Hvert lokomotiv skulle kjøre 10 prøveturer fram og tilbake på en strekning på 1 ¾ mile (2,8 km), noe som tilsvarte 35 miles (56 km), avstanden mellom Liverpool og Manchester. Gjennomsnittshastigheten skulle være minst 10 mph (miles per hour, som tilsvarer 16 km/t. Tiden for hver prøvetur skulle noteres. Det skulle også noteres hvor lang tid det tok fra en prøvetur var gjort og til lokomotivet var klart for neste prøvetur. 

Konkurransen begynner

Det var 10 lokomotiver som var påmeldt, men bare fem som var klare i tide til å delta i konkurransen. Lokomotivene skulle transporteres til Rainhill, og det var lettere sagt enn gjort i en tid med seilskuter på havet, hestetrukne kanalbåter og hestevogner på elendige veier. Deltakerne måtte demontere lokomotivene før transporten, og sette dem sammen igjen etter at de hadde kommet fram til Rainhill. 

Tirsdag 6. oktober 1829 begynte konkurransen. Dommerne var lokomotivingeniør John Urpeth Rastrick fra Storbridge, gruveingeniør Nicholas Wood fra Killingworth og den tidligere nevnte tekstilfabrikkeieren John Kennedy fra Manchester. Det er anslått at 10-15 000 mennesker hadde møtt fram for å se på. Det var også musikkorps som spilte for publikum. Konkurransen varte i 8 dager og pågikk fram til 14. oktober. 

«Cycloped»

Thomas Shaw Brandreth fra Liverpool hadde vært med på planleggingen og konstruksjonen av Liverpool and Manchester Railway, og satt i styret for baneselskapet. Brandreth hadde mye større tro på hester som trekkraft enn på dampdrift. Han hadde konstruert en vogn med en tredemølle som var forbundet med hjulakslene. En hest gikk på tredemølla og fikk vogna til å bevege seg. Vogna fikk navnet «Cycloped». (Noen kilder oppgir at «Cycloped» var laget for to hester). Brandreth fikk patent på denne konstruksjonen i mai 1829. 

Noen særlig glede av sitt patent fikk han neppe. «Cycloped» deltok i konkurransen, til tross for at den ikke var dampdrevet. Ikke klarte den å komme opp i særlig stor fart, bare 5 mph (8 km/t). Ikke klarte den å trekke særlig mye heller. Det var «Cycloped» som først røk ut. «Cycloped» tålte ikke vekten av en hest, og hesten tråkket gjennom gulvet. Dermed røk «Cycloped» ut av konkurransen. Det var flere som mente at Brandreth dro fordeler av sin posisjon i baneselskapet, og derfor fikk stille med sin doning, selv om den ikke var dampdrevet. «Cycloped» ble i alle fall diskvalifisert. 

«Perseverance»

Perseverance, som betyr utholdenhet, ble bygget av John Reed Hill fra London og Timothy Burstall fra Leith i Skottland. Navnet «Perseverance» var inspirert av byen Leiths motto: Persevere, som betyr hold ut. Dette lokomotivet hadde en vertikal dampkjel og to vertikale sylindre. Lokomotivets design var hentet fra et dampdrevet veikjøretøy som Burstall hadde vært med på å bygge. De elendige veiene gjorde at dampdrevne veikjøretøy ikke ble noen suksess. 

Hjulakslene på «Perseverance» sine hjulaksler hadde rullelager. Dette var et viktig fremskritt i utviklingen av lokomotiver. Dessverre ble «Perseverance» skadet under transporten til Rainhill, og det tok fem dager å reparere lokomotivet. De fikk omsider kjørt med «Perseverance» helt på slutten av perioden konkurransen pågikk. Ikke klarte det kravet til gjennomsnittshastighet på 10 mph (16 km/t) heller. «Perserverance» klarte bare å kjøre 6 mph (10 km/t). Så gikk lokomotivet i stykker igjen. Dommerne bestemte seg for å gi Burstall og Reed Hill en trøstepremie på 25 pund. 

«Novelty»

Den svenske ingeniøren og oppfinneren John Ericsson arbeidet sammen med John Braithwaite med å konstruere brannvogner med dampdrevne pumper til brannslukking. Dampkjelene var laget for å få opp damptrykket forholdsvis raskt. Ericsson og Braithwaite fikk høre om konkurransen på Rainhill ved en tilfeldighet. De fikk bare 6-7 uker på seg til å bygge et lokomotiv. Dette lokomotivet fikk navnet «Novelty» og hadde ikke tender for brensel og vann. «Novelty» som betyr nyhet eller nyvinning ble bygget i London og sendt med skip til Liverpool. Noen prøvekjøring av «Novelty» fikk de ikke tid til. 

«Novelty» hadde en rekke likheter med de brannvognene som Ericsson og Braithwaite hadde konstruert. Dampkjelen hadde nærmest form som en hammer, med en horisontal og vertikal del. Fyrkassa ble fylt med koks ovenfra. Fra fyrkassa gikk røykrøret gjennom den horisontale delen av kjelen i en slags S-form, noe som gjorde det umulig å rengjøre det uten demontering. Lokomotivet hadde to vertikale sylindre. Disse var koblet til en mekanisme som overførte de vertikale lineære bevegelsene i sylindrene hjulene for å få best mulig gangegenskaper. 

Lokomotivet klarte seg bra en stund, til tross for at det hadde en del svakheter i konstruksjonen, og var lenge en publikumsfavoritt. Første dagen klarte det å komme opp i en fart på 28 mph (45 km/t). Dessverre oppstod en skade på et kjelrør, og dette måtte repareres. De fikk lokomotivet i gang igjen dagen etter. «Novelty» kom opp i 15 mph (24 km/t) før kjelrøret gikk i stykker igjen og forårsaket flere skader på maskinen. Dermed røk «Novelty» ut av konkurransen. «Novelty» var likevel imponerende, tatt i betraktning at de hadde 7 uker på seg til å bygge og transportere lokomotivet, og ikke hadde tid til å prøvekjøre det før konkurransen startet.  

«Sans Pareil»

Egentlig var Timothy Hackworths «Sans Pareil» 300 pund (140 kg) tyngre enn det konkurransereglene tillot, men lokomotivet fikk kjøre likevel. Navnet Sans Pareil er fransk og betyr uovertruffen. Timothy Hackworth hadde noen år i forveien designet lokomotivet «Royal George» for Stockton and Darlington Railway, der han arbeidet som Locomotive superintendent, som det heter på engelsk. 

Hackworth hadde også medvirket til byggingen av lokomotivene «Puffing Billy» og «Wylam Dilly».

 «Sans Pareil» var bygget på samme måte som «Royal George», bare med fire hjul i stedet for seks. Lokomotivet hadde to store røykrør som gikk fram og tilbake i kjelen fra fyrkassa til skorsteinen. Disse var koblet sammen i en U-formet kanal i den ene enden av kjelen. Like under skorsteinen var det et blåstrør der den brukte dampen bidro til trekk i fyren, akkurat som på senere damplokomotiver. Dessverre var blåsten for kraftig, så mye koks ble blåst ut uforbrent. Lokomotivet hadde et svært høyt forbruk av brensel på grunn av dette. 

«Sans Pareil» hadde to vertikale sylindre som var direkte koblet til hvert sitt hjul. Hjulene var igjen koblet sammen med kobbelstenger. De vertikale sylindrene ga ikke lokomotivet de beste gangegenskapene. Lokomotivet klarte å kjøre fortere enn George Stephensons «Rocket» flere ganger. «Sans Pareil» klarte å kjøre åtte turer fram og tilbake før en av sylindrene gikk i stykker, og lokomotivet røk ut av konkurransen. 

Timothy Hackworth hadde full jobb og syv barn å forsørge. Han fikk likevel bygget «Sans Pareil» på den vesle fritiden og med de begrensede økonomiske midlene han hadde til rådighet. Ofte måtte han jobbe på «Sans Pareil» nattestid. Sett i lys av dette var det imponerende hva han fikk til, selv om lokomotivet hans ikke klarte å fullføre testkjøringene på Rainhill. 

«Rocket»

Lokomotivet som George Stephenson og sønnen Robert designet kom ikke fram i tide til skipet som skulle frakte det fra Newcastle rundt Skottland til Liverpool. Og bra var det, for skipet som skulle ha transportert «Rocket» forliste. George og Robert Stephenson hadde den fordelen framfor andre at de eide verkstedet der «Rocket» ble bygget. Selv hadde George Stephenson mye å gjøre med byggingen av jernbanen mellom Liverpool og Manchester, så det var sønnen Robert som gjorde det meste av arbeidet med konstruksjonen av «Rocket».

På «Rocket» var fyrkassa laget slik at varmen ble utnyttet best mulig til å varme opp vannet i kjelen. «Rocket» hadde 25 mindre røykrør gjennom dampkjelen i stedet for et stort, som var blitt brukt i dampkjeler til da. Dermed fikk lokomotivet mye større heteflate. Røykrørene var også rette. Dermed var det mye lettere å rengjøre dem innvendig. «Rocket» ble også utstyrt med blåstrør, akkurat som senere damplokomotiver. «Rocket» hadde to skråstilte sylindre som var koblet til lokomotivets forhjul. Stempelstengene var direkte koblet til de to store drivhjulene. 

I konkurransen på Rainhill var «Rocket» det eneste lokomotivet som fullførte løpet og ikke gikk i stykker mens konkurransen pågikk. «Rocket» klarte å holde en gjennomsnittshastighet på 12 mph (19 km/t), som var over kravet om gjennomsnittshastighet på 10 mph (16 km/t). «Rocket» klarte å komme opp i omtrent 30 mph (48 km/t) da det trakk vogner som til sammen veide 13 tonn. Den 14. oktober var konkurransens siste dag. Stephenson vant premien på 500 pund. 

«Rocket» ble også prøvekjørt ved Whiston vest for Rainhill, hvor jernbanelinjen hadde en stigning på 1:96, eller 10,4 promille. Her klarte «Rocket» å trekke 8 tonn oppover stigningen med en hastighet på 16 mph (26 km/t), og 12 tonn med hastighet på 12 ½ mph (20 km/t) opp samme stigning. Det var britiske tonn, eller long ton som det heter. Det tilsvarer 2240 pund eller 1016 kg. 

Etterpå

George og Robert Stephenson fikk kontrakten om å bygge lokomotiver for Liverpool and Manchester Railway. Banen åpnet den 15. september 1830. Til tross for sylindrene som gikk i stykker, ble Hackworths «Sans Pareil» kjøpt av Liverpool and Manchester Railway. Etter et par år ble den utleid til Bolton and Leigh Railway. Lokomotivet finnes fremdeles, og står utstilt på Shildon Railway Museum. 

Ericsson og Braithwaite fikk reparert «Novelty», og den ble kjørt flere ganger for demonstrasjon. Da var det for sent, og tiden hadde løpt fra dette lokomotivet. 

«Rocket» ble tatt i bruk på Liverpool and Manchester Railway. På åpningsdagen ble parlamentsmedlem William Huskisson påkjørt av «Rocket» og drept. «Rocket» ble bygget om og modifisert i løpet av de årene den var i drift. I 1836 ble den solgt til Brampton Railway, og i 1862 ble «Rocket» donert til Patent Office Museum, det nåværende Science Museum i London. Nå står den utstilt på National Railway Museum i York. 

Egentlig skulle Charles Fox bli lege som sin far. I stedet satset han på jernbane. I 1832 fikk han patent på en svært viktig oppfinnelse: Sporvekselen. 

Charles Fox ble født i Derby i England den 11. mars 1810, og var den yngste av de fem sønnene til legen Dr. Francis Fox. Unge Charles begynte på medisinstudier for å bli lege som sin far. På den tiden var jernbaner med damplokomotiver noe helt nytt. George Stephenson, John Blenkinsop, Timothy Hackworth og andre konstruktører hadde bygget flere damplokomotiver. Flere gruver og større jernverk hadde baner hvor vognene ble trukket av hester. Flere eiere av slike baner var interessert i å gå bort fra hester, og heller bruke damplokomotiver som trekkraft. Charles Fox begynte å interessere seg mer og mer for jernbane og lokomotiver, og han sluttet på medisinstudiene da han var 19 år gammel. 

«Novelty» på Rainhill

Etter å ha lagt medisinstudiene på hylla, begynte Fox i lære hos den  svensk-amerikanske ingeniøren og oppfinneren John Ericsson i Liverpool. Ericsson jobbet sammen med en annen ingeniør og oppfinner, John Braithwaite. George Spencer var veileder for unge Charles Fox. John Braithwaite arbeidet bl.a. med å konstruere mobile dampdrevne vannpumper til brannslukking. 

Sammen med Ericsson og Braithwaite var Charles Fox med på å bygge lokomotivet «Novelty», som deltok i lokomotivkonkurransen på Rainhill, som pågikk fra 6. til 14. oktober 1829. «Novelty» klarte å kjøre opp til 28 mph, 45 km/t, og det var Fox selv som kjørte. «Novelty» var en favoritt blant publikum, helt til et kjelrør ble skadet. «Novelty» var det siste lokomotivet som røk ut av konkurransen, der George Stephensons «Rocket» var det eneste lokomotivet som fullførte. Så fikk Ericsson og Braithwaite vite om lokomotivkonkurransen på Rainhill ved en tilfeldighet, og hadde visstnok bare 6 uker på seg til å bygge et lokomotiv. 

Charles Fox ble ansatt på Liverpool and Manchester Railway, og var til stede ved banens åpning den 15. september 1830. Liverpool and Manchester Railway var den første jernbanen i verden som utelukkende var trafikkert av tog trukket av damplokomotiver. Dessuten hadde banen blitt bygget dobbeltsporet hele veien. 

I 1830 giftet Fox seg med Mary Brookhouse. De fikk tre sønner og en datter. To av sønnene, Francis Fox og Charles Douglas Fox, ble ingeniører som sin far. 

Sporvekselen

Et problem man ennå ikke hadde en effektiv løsning på da Liverpool and Manchester Railway åpnet i 1830, var å kjøre rullende materiell fra ett spor og over på et annet. På godsstasjoner og jernbanetomter ble det anlagt små svingskiver hvor vogner ble snudd 90 grader og skjøvet ut på et spor som gikk på tvers av de andre sporene. Så ble vognene igjen snudd 90 grader på en annen svingskive for å få dem inn på riktig spor. Dette var tungvint og tidkrevende. En del industribaner på den tiden hadde primitive former for sporveksler der et stykke av skinnegangen ble skjøvet fram og tilbake. For vogner som ble trukket av hester kunne det nok fungere, men det var ikke særlig godt egnet for damplokomotiver med vekt på flere tonn. 

Det var Charles Fox som løste problemet, og som konstruerte sporvekselen slik vi kjenner den i dag, med skinnekryss og bevegelige tunger. Den ene tungen er rett og den andre er buet. Fox fikk patent på sporvekselen i 1832. Railway points som de ble kalt i Storbritannia, mens amerikanerne kaller den railroad switches eller turnouts. De bevegelige tungene kalles blades på engelsk. Dermed slapp man tidkrevende bruk av små svingskiver og de langt mer primitive løsningene med skinnestykker som ble skjøvet fram og tilbake. Sporvekselen som Fox konstruerte var langt sikrere mot avsporinger enn de primitive løsningene man hadde på de aller første jernbanene. Dessuten kunne sporvekslene betjenes fra et stillverk. 

London and Birmingham Railway

I 1834 ble Charles Fox ansatt som ingeniør for London and Birmingham Railway, som da var under bygging. Det var Robert Stephenson som ansatte Fox. Ett av de prosjektene som Fox arbeidet med var tunnelen ved Watford og strekningen mellom Camden Town og endestasjonen Euston i London. Den strekningen hadde en sterk stigning, og de lokomotivene som London and Birmingham Railway hadde var ikke kraftige nok til å trekke tog opp der. Vognene ble trukket opp og firt ned med tykke tau, inntil man fikk større og bedre lokomotiver. Fox hadde også ansvaret for takkonstruksjonen på Euston stasjon. Fox ble tatt opp som medlem av Institution of Civil Engineers i 1838, mens han arbeidet for London and Birmingham Railway. Fox utarbeidet korrekte prinsipper for bygging av stein- og mursteinsbruer hvor selve buen var på skrå. Skew bridge, som det heter på engelsk. 

Fox, Henderson & Co.

I 1830- og 40-årene hadde utviklingen av jernbanen kommet i gang for alvor, både i Storbritannia og andre land. Charles Fox gikk i kompaniskap med Francis Bramah, og sammen startet de ingeniørfirmaet Bramah, Fox & Co. I 1841 kom John Henderson med i firmaet, og etter at Francis Bramah døde, ble navnet endret til Fox, Henderson & Co. Firmaet spesialiserte seg på jernbaneteknologi, jernbaneutstyr og jernbanerelaterte konstruksjoner, samt kraner og tanker. Hovedkontoret lå i London, og de hadde fabrikker i Smethwick i Midlands og Renfrew i Skottland. 

Fox, Henderson & Co. var involvert i bygging av jernbaner både i Storbritannia og andre land. De hadde konstruert flere jernbanebruer, og de for store takkonstruksjoner på mange større jernbanestasjoner. Den enorme takkonstruksjonen på Paddington stasjon i London, som ble ferdigstilt i 1854, var det Fox, Henderson & Co som hadde konstruert. Den tyske oppfinneren William Siemens hadde utviklet en rekke forbedringer for dampmaskiner, og samarbeidet med Fox, Henderson & Co. med produksjonen. 

Det som Fox, Henderson & Co. huskes best for, hadde ikke noe med jernbane å gjøre. Det var Crystal Palace som ble ferdigstilt i Hyde Park i London til den store verdensutstillingen i 1851. Byggingen tok 9 måneder. Det var bl.a. for byggingen av Crystal Palace at Fox ble adlet og fikk sin Sir-tittel. Dessverre hadde Fox, Henderson & Co. hatt store økonomiske tap på jernbaneutbygging på Sjælland i Danmark. Dette førte til at selskapet gikk konkurs i 1856. 

Freeman Fox & Partners, Hyder Consulting

Konkursen i 1856 stoppet ikke Sir Charles Fox. Sammen med sønnene Charles Douglas og Francis Fox fortsatte han sitt arbeid som ingeniør, og opprettet firmaet Sir Charles Fox and Sons. Firmaet skiftet navn til Freeman Fox & Partners. De hadde ansvaret for konstruksjonen av en rekke større og mindre jernbanebruer både i Storbritannia og i flere andre land. Sir Charles Fox ble ekspert på smalsporbaner, og var med på å bygge smalsporbaner i flere land. Sammen med George Berkley konstruerte han den første smalsporbanen i India. De konstruerte også flere smalsporbaner i andre land som Australia, Canada og Sør-Afrika. 

Den 11. juni 1874 døde Sir. Charles Fox i Blackheath, ikke så langt fra Greenwich øst i London. Firmaet Freeman Fox and Sons ble senere en del av Hyder Consulting. 

I 1894 ble det første damp-elektriske lokomotivet prøvekjørt i Frankrike. Ytterligere to lokomotiver ble bygget i 1897, men det ble med prøvekjøringer.

I 1880- og 90-årene regnet mange fagfolk med at den maksimale kjørehastigheten som det var mulig for konvensjonelle damplokomotiver var nådd. På et konvensjonelt damplokomotiv er sylindrene direkte koblet til hjulene gjennom stempelstenger og gangtøy, som består av stempelstenger og kobbelstenger, hvor de lineære bevegelsene i sylindrene ble overført til hjulene og gjort om til roterende. Ved større hastigheter hadde det lett for å oppstå rystelser i lokomotivenes gangtøy, da det var vanskelig å få alt i tilstrekkelig balanse med datidens teknologi. Dermed ville det oppstå rystelser i lokomotivet dersom det ble kjørt i større hastigheter. Dessuten regnet man ikke med at det ville være mulig å bygge større og raskere lokomotiver med tilstrekkelig lavt tyngdepunkt. Større damplokomotiver ble bygget med tendere med egne hjul. Løpehjul foran og bak var også svært vanlig på store damplokomotiver. Dermed fikk man bare utnyttet den delen av lokomotivets vekt som hvilte på drivhjulene til adhesjon for trekkraft. 

Elektriske tog og sporvogner

Det første elektriske lokomotivet ble kjørt på en utstilling i Berlin i 1879. I årene som fulgte ble elektriske lokomotiver, togsett og sporvogner utviklet. London fikk sin første elektriske undergrunnsbane i 1890. Vår egen hovedstad fikk elektrisk sporvei i 1894. I tiden rundt århundreskiftet ble det utviklet elektriske lokomotiver og motorvogner. I tillegg kom forløperne til trolleybussene på den tiden. 

Elektriske tog og sporvogner krevde store investeringer i infrastruktur for strømforsyning, enten de elektriske togene fikk strøm fra kontaktledninger eller strømskinner. Akkumulatorer ble tatt i bruk på sporvogner og små elektriske lokomotiver. Likevel mente mange i tiden rundt århundreskiftet at elektrisk drift var framtida for både sporvei og jernbane. På den tiden skjedde en rivende utvikling av elektriske tog og sporvogner. Stadig flere sporveisnett ble elektrifisert, og en rekke byer fikk elektriske undergrunns- og forstadstog. 

Jean-Jacques Heilmann

En av dem som interesserte seg for elektriske sporvogner og tog, var Jean-Jacques Heilmann. Han ble født i Mulhouse i 1853, var ingeniør og oppfinner, og grunnla Société Industrielle de Moteurs Electrique et à Vapeur i 1890. Heilmann ønsket å eliminere problemet med rystelser i damplokomotivenes gangtøy. Samtidig ville han benytte elektriske motorer uten at det måtte investeres store summer i strømforsyning langs jernbanelinjene. Heilmann designet derfor et damp-elektrisk lokomotiv. Prinsippet var det samme som dieselelektriske lokomotiver som kom om lag femti år senere. 

Heilmanns lokomotiver hadde en dampmaskin som drev en generator, som igjen leverte strøm til elektriske banemotorer på hver hjulaksel. Dermed kunne hele lokomotivets vekt utnyttes til adhesjonen. Lokomotivtypen hadde heller ikke noe gangtøy med kobbelstenger mellom hjulene, slik konvensjonelle damplokomotiver har. Heilmann arbeidet med konstruksjon av lokomotivtypen i 1880-årene og fikk patent på sin konstruksjon i 1890. I alt fikk Heilmann bygget tre slike damp-elektriske lokomotiver. Alle de tre lokomotivene hadde to boggier med fire aksler, og hver aksel hadde en elektrisk banemotor. Akselrekkefølgen var Do’ Do’. Alle tre lokomotivene ble bygget for det franske jernbaneselskapet Chemins de fer l’Ouest, som hadde et større linjenett fra Paris og vestover mot Normandie og Bretagne. 

La Fusée Electrique, den elektriske raketten

I 1892 startet byggingen av det første lokomotivet etter Heilmanns konstruksjon. Lokomotivet fikk navnet La Fusée Electrique. Det betyr den elektriske raketten, en referanse til George Stephensons Rocket fra 1830. Lokomotivets ramme og boggier ble bygget av Compagnie de Materiel de Chemins de Fer i Ivry-sur-Seine. Dampmaskinen var en tosylindret horisontal compoundmaskin som ytet 600 hestekrefter. Den var designet av Schweizerische Lokomotiv- und Maschinenfabrik, SLM i Winterthur i Sveits, men både dampmaskinen og dampkjelen ble bygget av Forges et Chantiers de la Méditarranée i Le Havre. Kjelen var av type Lentz og hadde 145 m² heteflate. Kjeltrykket var 13 kg/cm². Lokomotivets totalvekt var 118 tonn, inkludert 6 tonn kull og 12 000 liter vann i vanntankene. 

Dampmaskinen var direkte koblet til en sekspolet likestrømsdynamo som ytet 500 kW. Den maksimale spenningen til banemotorene var 450 V. Dynamoen hadde elektromagnet som fikk strøm fra en mindre bipolar dynamo som ble drevet av en egen dampmaskin. Ved hjelp av motstander kunne man styrke eller svekke magnetfeltet i den store dynamoen, og på den måten regulere lokomotivets hastighet. Den mindre dynamoen ytet 10 kW og leverte 100 V likestrøm, og leverte også strøm til vognbelysning i toget. Hver av de 8 banemotorene hadde en nominell ytelse på 45 kW. Alt elektrisk utstyr var levert av Brown Boveri i Baden i Sveits. 

I 1893 var La Fusée Electrique ferdig bygget. Lengden var 16,5 meter, og hjulene hadde 1200 mm diameter. Motorene var parallellkoblet, men ved lavere hastigheter kunne to og to motorer seriekobles. 

De første prøvekjøringene

Den 2. og 3. februar 1894 ble La Fusée Electrique prøvekjørt fra Le Havre til Bréauté-Beuzeville og tilbake på hovedlinjen mellom Paris og Le Havre. Strekningen ble valgt på grunn av stigningen på 8 promille mer enn 10 km. Toget bestod av fire 1. klasses personvogner og en vogn med en rekke måleinstrumenter for lokomotivets trekkraft og toppfart. Dessuten var det to godsvogner med til sammen ett tonn med batterier. Vognenes vekt var estimert til 173-183 tonn, avhengig av hvor mange personer som befant seg i vognene. På strekningen med 8 promille stigning var toget oppe i 55 km/t, mens det var oppe i 70 km/t på vannrett linje. 

Lokomotivet ble prøvekjørt igjen den 9. mai samme år. Denne gangen fra Saint-Lazare stasjon i Paris til Mantes-la-Jolie, en strekning på 53 km. Toget bestod av 8 personvogner, og turen tok 55 minutter. Det ble rapportert at togets fart hadde vært oppe i 107 km/t. Tilbake til Paris trakk lokomotivet et ordinært persontog. La Fusée Electrique tilbakela 2000 km med prøvekjøringer. Lokomotivet hadde 15 prosent lavere kullforbruk enn tilsvarende konvensjonelle damplokomotiver. Likevel var La Fusée Electrique tung og ikke kraftig nok, og det ble påpekt fra flere hold. Lokomotivet ble demontert i 1897, og boggiene gjenbrukt til to elektriske lokomotiver. 

CF,de ‘l’Ouest 8001 og 8002

Ytterligere to damp-elektriske lokomotiver ble bygget i 1897. Denne gangen av Société Industriel de Moteurs Electrique et à Vapeur, med elektrisk utstyr fra Brown Boveri. Disse lokomotivene var 28,35 m lange, og det var blitt foretatt flere forbedringer etter de erfaringene man gjorde under prøvekjøringene av det første lokomotivet. Hjuldiameteren på 8001 og 8002 var 1160 mm, og hvert lokomotiv veide 120 tonn. I tillegg rommet vanntankene på lokomotivene 20 000 liter vann. Hvert lokomotiv hadde en sekssylindret vertikal høyhastighetsdampmaskin som var levert av Willans & Robinson i Rugby i England. Dampkjelens heteflate var 185,5 m². Kjeltrykket var 14,47 kg/cm². Dampmaskinen ytet 1000 kW eller 1360 hk ved 400 rpm. Hvert lokomotiv hadde to dynamoer av samme type som på La Fusée Electrique, og hadtighetsreguleringen foregikk etter samme prinsipp. Hver dynamo ytet 410 kW. Hver av de 8 elektriske banemotorene ytet 92 kW ved 100 km/t. 

En prøvekjøring mellom Saint-Lazare stasjon i Paris og Mantes-la-Jolie og tilbake ble foretatt den 12. november 1897. En annen prøvekjøring med vogner på til sammen 50 tonn ble foretatt den 18. november samme år, og hastigheten var 30 km/t. Under en annen prøvekjøring ble et tog på 250 tonn kjørt med en hastighet på 100 km/t, men under under prøvekjøringene ble den høyeste hastigheten målt til 120 km/t. 

Dampmaskin, dampkjel, dynamo, kull, vann og banemotorer utgjorde til sammen ganske mye vekt. Det var flere som mente at Heilmanns lokomotiver var for tunge, for kompliserte og for dyre i drift. I mellomtiden hadde det skjedd en utvikling og forbedring av de konvensjonelle damplokomotivene. Det ble konstruert større, raskere og kraftigere damplokomotiver med gangtøy som var avbalansert nok til at lokomotivene kunne kjøre raskere, uten at det oppstod rystelser. Flere påpekte at Selv om flere jernbaneselskaper i USA, Tyskland og Russland fattet en viss interesse for damp-elektriske lokomotiver, fikk Heilmanns konsept ikke noe gjennombrudd. Lokomotivene 8001 og 8002 ble demontert etter kort tid med prøvekjøringer. 

Det er blitt bygget damp-elektriske lokomotiver etter samme prinsipp som Heilmanns lokomotiver, bare med dampturbiner i stedet for dampmaskiner med sylindre og stempler. Senere kom lokomotiver med generatorer drevet av både dieselmotorer og gassturbinmotorer. Dieselelektriske lokomotiver er svært vanlige rundt om i verden, også i Norge. 

Større damplokomotiver måtte snus for å kjøre med skorsteinen først. Også en del mindre lokomotiver ble vendt på svingskiver. Dette ble gjort ved hjelp av svingskiver. 

Større damplokomotiver er utstyrt med en egen vogn for kull og vann. En slik vogn kalles en tender, og er permanent sammenkoblet med lokomotivet. Damplokomotiver som har en egen tender, må ofte kjøre med redusert hastighet dersom lokomotivet kjøres med tenderen først. Dette gjelder særlig for lokomotiver som er bygget for å kjøre raske persontog. Det var derfor nødvendig å snu lokomotivet ved togets endestasjon, slik at lokomotivet kjørte med storsteinen først.

Mindre damplokomotiver som ble bygget uten tender, hadde en egen kullkasse og egne vanntanker på lokomotivet. Som regel var kullkassa bakerst på lokomotivet, mens vanntankene ble plassert på hver side av dampkjelen. Slike lokomotiver kalles tanklok, og disse kunne i prinsippet kjøre like bra og like raskt i begge retninger. En del mindre lokomotiver ble likevel snudd på svingskiver. Også materiell for snøbrøyting er blitt snudd på svingskiver. 

Svingskiver for lokomotiver ble som regel anlagt ved lokomotivstaller. Større lokomotivstaller ble bygget som ringstaller rundt en svingskive, slik at lokomotivene kunne kjøres ut fra de enkelte sporene i lokomotivstallen og rett ut på svingskiva. Der kunne lokomotivet snus, slik at det var vendt riktig vei i forhold til togets kjøreretning. Man fikk utnyttet plassen på lokstallområdet bedre med å bygge lokstallene som ringstaller med svingskive i midten. 

Terminologi

På norsk er det svingskiver som er den offisielle betegnelsen som ble brukt. Dreieskive er også brukt. Det kommer formodentlig fra det tyske ordet Drehscheibe. Å tørne lokomotivet eller gå på tørn, betyr ganske enkelt å snu lokomotivet på svingskiva. Tørne kommer formodentlig av at svingskive heter turntable på engelsk. 

Konstruksjon

Svingskiver er bygget opp i ei svingskivegrav, som er en sirkelformet utgraving med en kant mot det omkringliggende terrenget. Nederst langs svingskivegravas kant går en skinne i sirkel. Denne sirkelformede skinnen kalles sporkrans. Over svingskivegrava går et jernbanespor på ei svingskivebru. Midtpunktet på svingskivebrua har en kraftig sentertapp som er lagret opp i midten av den sirkelformede svingskivegrava, slik at svingskivebrua kan rotere i svingskivegrava. Sentertappen kalles også konge eller pivot. 

Svingskivebruer er svingbare om midtpunktet. Ei svingskivebru kan være hel eller leddet. Hvis svingskiva har hel svingskivebru, kalles den balanseskive. Har den leddet svingskivebru, kalles svingskiva leddskive. I hver ende av svingskivebrua er det mindre hjul som løper på sporkransen. På en balanseskive er aldri hjulene i begge endene av svingskivebrua i berøring med sporkransen samtidig. 

På en balanseskive kjøres lokomotivet eller vogna ut på svingskivebrua til tyngdepunktet er på sentertappen. Dermed vil sentertappen bære hele vekten, og hjulene i svingskivebruas ender ikke være i berøring med sporkransen. Da kan et lokomotiv på opp til 100 tonn dreies med håndmakt av et par personer. 

Svingskivebruer som dreies med håndmakt har store spaker som peker utover, slik at de som skyver svingskivebrua rundt kan gå på utsiden av svingskivegrava. Større svingskiver og svingskiver som ofte ble benyttet, ble utstyrt med elektriske motorer som virket på hjulene på sporkransen. På motoriserte svingskiver er svingskivebruene leddet på midten. Dermed vil lokomotivets og svingskivebruas vekt fordeles likt på sentertappen og alle hjulene på svingskivas sporkrans. 

Størrelser

Svingskivene ble dimensjonert for de største lokomotivene som skulle vendes på dem. I Norge var det vanlig å bygge svingskiver med lengder på 12, 15, 18 og 20 meter for lokomotiver. Svingskivenes lengder har ofte vært en begrensende faktor ved utvikling av større lokomotivtyper, og flere steder måtte de svingskivene som eksisterte utvides. De fleste norske damplokomotiver kunne vendes på 18 meters skiver. I Norge begynte man å bygge svingskiver med 20 meters lengde i årene rundt 1. verdenskrig. 20 meter er de lengste svingskivene som er bygger i Norge. I andre land finnes svingskiver som er vesentlig lengre enn 20 meter. 

I Norge fantes det lokomotiver som behøvde svingskive på 20 meter for å kunne vendes. Dette gjaldt de syv «Dovregubbene» eller type 49 som var typebetegnelsen hos NSB. «Stortyskerne» eller godstogslokomotivene som tyskerne sendte 74 stykker av til Norge under 2. verdenskrig, og som ble værende i Norge etter krigen. (typebetegnelse 63), behøvde 20 meters skiver. «Stortyskerne» kunne imidlertid kjøres like fort i begge retninger, opp til 70 km/t.

Svingskiver for vogner

Det fantes også svingskiver for vogner. Stort sett var de for godsvogner, og ble anlagt på steder der det var begrenset med plass. For eksempel fantes det flere slike mindre svingskiver ved sidespor til trelasttomtene ved Norsk Hovedjernbane sin utgangsstasjon i Christiania, der Oslo Sentralstasjon er i vår egen tid. Svingskiver for vogner fantes bl.a. også på godsstasjonen ved Bristol Temple Meads i England på 1800-tallet. På industri- og gruvebaner med små vogner og smal sporvidde ble slike små svingskiver mye brukt. Der lokomotiver ikke kunne komme til, ble vognene enten skjøvet med håndkraft eller trukket av hester. Noen svingskiver kunne ta en godsvogn og et mindre lokomotiv. Svingskiver er også blitt brukt til vending av materiell til snøbrøyting. 

I Norge ble det færre og færre damplokomotiver etter hvert som elektriske og dieseldrevne lokomotiver tok over. De siste damplokomotivene var i ordinær drift fram til 1969/70, og etter det var det ikke bruk for så mange svingskiver lenger. Noen svingskiver blir fremdeles brukt til å vende materiell til snøbrøyting. For eksempel ble de roterende snøplogene snudd på svingskiver. Det finnes derfor svingskiver flere steder i Norge, også etter at dampdriften opphørte. I Lodalen i Oslo er en underjordisk lokomotivstall, Fjellstallen. Denne er bygget som ringstall, og denne har en 20 meters svingskive som fremdeles brukes.  

Svingskivene på Krøderen, Garnes, Kongsberg og Notodden stasjoner er fredet som elementer av stasjons- eller baneanleggene de inngår i. På stasjonene Garnes og Krøderen brukes svingskivene til damplokomotivene på museumsbanene. Det hører med til historien at diesellokomotivene som NSB fikk levert fra Nydqvist & Holm AB, type Di 3, ble vendt på svingskiver. Di 3 ble bygget med førerrom i begge ender, men i det ene førerrommet var det mye høyere støynivå, så lokomotivene ble vendt der dette var mulig.