Hârtia are o multitudine de întrebuințări – de la ziarul pe care îl citim dimineața la pliculețele de ceai, de la hârtia igienică la tapetul decorativ, acest material versatil este folosit în moduri dintre cele mai diverse. Iar pentru o scurtă perioadă, în urmă cu mai bine de un secol, hârtia a fost folosită și pe căile ferate, în roțile de tren.
Logica spune că toate componentele structurale care suportă sarcini ar trebui să fie realizate din materiale solide, cum ar fi lemnul sau oțelul. Așadar, de unde a apărut ideea de a face roți din hârtie?
Înainte de anii 1870, majoritatea roților de vagon de cale ferată erau fabricate din fontă. Unele roți erau compozite, cu jante din fier forjat și miez din lemn. Însă roțile din fontă transmiteau toate imperfecțiunile căii ferate vagonului de deasupra, ceea ce făcea ca plimbările cu trenul să fie zgomotoase și neconfortabile.
Odată cu creșterea greutății vagoanelor de pasageri și a vitezei locomotivelor, trenurile deveneau mai șubrede și pe parcursul călătoriilor exista un sentiment de nesiguranță, deoarece roțile din fontă erau fragile și predispuse la fisuri.
Pentru a atenua vibrațiile și a face călătoriile mai confortabile, în 1869, mecanicul de locomotivă Richard Allen a găsit o soluție: a proiectat roata de hârtie, după cum amintește un articol publicat pe site-ul Universității din Houston.
Aceste roți nu erau realizate în totalitate din hârtie, ci erau compuse dintr-o jantă metalică, un butuc din fontă și două plăci circulare de fier între care se găsea un miez format din sute de foi de hârtie din paie lipite între ele pentru a crea o masă solidă, densă și comprimată, capabilă să suporte o greutate mare.
Allen a testat mai întâi roțile pe o cale ferată și, odată mulțumit de rezultate, a înființat o firmă care producea roți de hârtie. Principalul client al companiei a fost Pullman Palace Car Company, cu sediul în Chicago.
Pullman era cunoscută pentru vagoanele restaurant și de dormit luxoase, cu mochetă, draperii și scaune tapițate, iar momentul în care a apărut invenția lui Allen s-a potrivit perfect cu expansiunea Pullman.
Prima comandă dată de Pullman a fost de o sută de roți, în 1871. În cele din urmă, aceste roți de hârtie au devenit elemente standard pe toate vagoanele Pullman. Volumul de afaceri cu Pullman l-a determinat pe Allen să înființeze o fabrică și în orașul Pullman, în Chicago.
Fabrica principală a companiei era situată în New York, unde Allen a angajat 30 de oameni, care produceau aproximativ zece roți pe zi. Miezul unei roți era realizat din foi de hârtie laminate, care erau lipite împreună în loturi de zece și comprimate cu o presă hidraulică la 126 kilograme-forță / centimetru pătrat.
Discurile presate erau apoi încălzite la abur, lăsate să se usuce timp de câteva zile, iar apoi procesul era repetat, construind straturi succesive până când miezul de hârtie avea o grosime de zece până la 12 centimetri și era alcătuit din 200 de foi de hârtie.
Pentru asamblare, miezul de hârtie circular era forțat pe butuc cu o presiune de 25 de tone. Janta era apoi presată pe miez și, în final, peste toate acestea se înșurubau plăcile externe. O roată tipică cu diametrul de un metru cântărea circa 500 de kilograme, din care aproximativ 90 de kilograme reprezentau miezul de hârtie.
Până în 1881, firma de roți de hârtie a lui Allen avea ateliere în New York și Chicago. Fiecare atelier avea aproximativ 80 de angajați și producea în jur de 24 de roți pe zi. Compania producea și vindea mii de roți în fiecare an. În 1893, pe căile ferate americane rulau circa 115.000 de roți de hârtie.
Dispariția roților de hârtie a avut loc la începutul secolului XX, odată cu schimbarea designului, greutății și sistemelor de frânare, în special odată cu trecerea de la vagoanele din lemn la cele din oțel.
Acestea erau mult mai grele și produceau sarcini de frânare mult mai mari pe roți. În 1915, după o serie de accidente feroviare produse din cauza ruperii roților de hârtie, o comisie de control le-a declarat nesigure și le-a scos treptat din circulație.
Odată cu aceasta, au dispărut nu numai roțile cu hârtie, ci și toate roțile compozite, fiind preferate cele solide, din oțel.
