Aproximadamente después de 1910, el engranaje de válvulas Baker fue el principal competidor del engranaje de válvulas Walschaerts para locomotoras de vapor en los Estados Unidos. Estrictamente hablando, no se trataba de un engranaje de válvulas , sino de un mecanismo de expansión variable adaptado al diseño de Walschaerts que reemplazaba el eslabón de expansión y el bloque de matriz deslizante. La disposición de Baker utilizaba más cojinetes de pivote o juntas de pasador , pero evitaba el deslizamiento de la matriz inherente al eslabón de expansión, con el objetivo de disminuir el desgaste y la necesidad de servicio; También podría facilitar un recorrido más largo de la válvula.
A principios de 1900, hubo muchos esfuerzos para crear un nuevo engranaje de válvulas que reemplazara el entonces estándar engranaje de válvulas Walschaerts. En los Estados Unidos, los patrones Young , Southern , Caprotti y Franklin se utilizaron en algunas clases, pero sólo el patrón Baker obtuvo una aceptación más que limitada.
El diseño se originó en AD Baker Company, de Swanton, Ohio ; un constructor de motores de tracción a vapor . La idea surgió de un empleado llamado Gifford, pero fue desarrollada por la empresa Baker y las primeras patentes se emitieron en 1903 [1] [2] y las patentes se emitieron al menos hasta noviembre de 1912. [3]
El engranaje de válvula de locomotora Baker fue producido por Pilliod Co. de Swanton, Ohio. Se produjeron versiones posteriores hasta el final del servicio a vapor. Fue particularmente popular en Norfolk y Western Railway , y casi todas las locomotoras posteriores de N&W lo utilizaron. Otros usuarios importantes incluyeron el ferrocarril de Chesapeake y Ohio , Nickel Plate Road , el ferrocarril central de Nueva York y el ferrocarril de Baltimore y Ohio . Siempre hubo debate sobre las ventajas de los engranajes Baker, siendo la principal crítica la cantidad de uniones de pasadores y la posible pérdida de movimiento. Si bien eran populares entre los ferrocarriles del este, los estados del oeste tendían a continuar con el patrón de Walschaerts. En Gran Bretaña, el equipo Baker era popular entre los ingenieros de modelos, pero en la práctica de tamaño completo, la longitud del yugo y el ancho del conjunto pueden haber sido difíciles de acomodar dentro del ancho de carga restringido.
Otras locomotoras que utilizaron engranajes de válvulas Baker fueron la clase J , la clase Ja , la clase Jb de los Ferrocarriles de Nueva Zelanda , algunas clases Ka y la clase 620 de los Ferrocarriles del Sur de Australia .
El engranaje de válvula Baker reemplaza el eslabón de expansión del engranaje Walschaerts con un conjunto de palancas y eslabones que produce el mismo efecto de permitir una variación continua del recorrido de la válvula. El resto del engranaje es el mismo, de modo que la manivela de retorno y la palanca combinada toman la misma forma, aunque las proporciones suelen modificarse. Pilliod Co. vendió el engranaje como un conjunto único que se montó en el marco en el lugar normalmente ocupado por el enlace de expansión Walschaerts.
El mecanismo de Baker constaba de las siguientes partes:
Las piezas se dispusieron de modo que cuando el yugo estuviera centrado, la conexión del eslabón principal a la palanca acodada estuviera alineada con los dos pivotes del yugo. En este punto, el movimiento hacia adelante y hacia atrás del extremo inferior del eslabón principal dejó la parte superior relativamente inmóvil mientras el eslabón principal se balanceaba hacia adelante y hacia atrás sobre los eslabones oscilantes.
En el movimiento hacia adelante, el yugo se empujaba hacia adelante, de modo que su pivote superior estuviera frente a la conexión del eslabón principal de la manivela acodada. Moviendo el brazo excéntrico hacia adelante y hacia atrás, bajó y elevó la parte superior del eslabón principal. Este movimiento fue traducido por la palanca acodada en un movimiento hacia adelante y hacia atrás de la varilla del radio. El ángulo del yugo controlaba el movimiento relativo y, por tanto, el corte; inclinar el yugo hacia atrás invirtió el movimiento de la varilla del radio.