Fragment van een afbeelding uit Cosmographei (1550) met links een mijnwagentje met wielen. Waarschijnlijk is de afbeelding uit een vroeger werk overgenomen.
Houten rail met flensplank uit A.Haarmann, Das Eisenbahn-Geleise, 1891.
Visbuikrail, één van de vele gietijzeren rails, A.Haarmann, Das Eisenbahn-Geleise, 1891.
Eerste gewalste rail van Birkinshaw, 1820, A.Haarmann, Das Eisenbahn-Geleise, 1891.
Zadelrail van Seaton (GB) uit 1856, A.Haarmann, Das Eisenbahn-Geleise.
Rollend materieel met flensloze wielen op gietijzeren L-rails in het Ironbridge Gorge Museum (GB), foto Richard Morriss.
brugrail 1831
Brugrail 1831, Strickland Bedoeld om direct op het ballastbed te worden gelegd, meestal gebruikt op langsliggers. Afb A.Haarmann. Das Eisenbahn-Geleise 1891.
DK rail 1835
Dubbelkoprail 1835, Robert Stephenson Railstoelen noodzakelijk - Afb A.Haarmann. Das Eisenbahn-Geleise 1891.
Hartwich 1865
Hoog sterk profiel 1865, Hartwich. Afb A.Haarmann. Das Eisenbahn-Geleise 1891.
Hoog sterk profiel 1865, Hartwich Afb A.Haarmann. Das Eisenbahn-Geleise 1891.
Ingegoten tramspoor LR55 1991, Lesley ingegoten in betonbalk Afb Journal PWI 2016.
Een combinatie van rail en langsligger om direct op het ballastbed te leggen 1922, Hanker Afb Organ für die Fortschritte des Eisenbahnwesens, 1922.

Het is misschien vreemd om te ervaren, maar houten rails zijn bijna 400 jaar in gebruik geweest, terwijl de ijzeren of stalen platvoetrails die nu algemeen gangbaar zijn, pas in 2030 hun tweede eeuwfeest gaan beleven. Die houten rails zijn wel wat veranderd in de loop der tijden, hoewel het ook hun functie al die tijd is geweest om het gewicht van de voertuigen te dragen én die voertuigen te geleiden. Op de oudste afbeeldingen ervan in Cosmographei en De Re Metallica (beide omstreeks 1550, dus midden 16e eeuw) staan houten rails in Midden-Europese mijngangen waarop sleden en karretjes werden geschoven en gereden. Daarin werden ertsen, steenkool en stenen afgevoerd tot buiten de mijn. Bij het ruwe en intensieve bedrijf sleten de houten rails snel en dat werd verbeterd door er een tweede rail op vast te pennen, die meestal van harder hout was gemaakt en dus slijtvaster was. Midden-Europese mijnen raakten uitgeput en de mijnwerkers verspreidden zich over Europa. Zo kwamen ze ook in Engeland mét hun kennis van mijntransport. In de 17e eeuw zien we dat daar de houten sporen tot buiten de mijnen werden verlengd en vaak ook verbreed. Ook de wagens werden dan vergroot, getrokken door paarden óf zelfrijdend (én dan ook beremd!) wanneer het spoor bergaf ging, en dat spoor werd gebruikt om de producten van de mijn en soms van de verwerkende industrie (steenkool, erts, ijzer) naar kanalen of rivieren te brengen voor verder transport. Dit systeem ontwikkelde zich in Groot-Brittannië in de 18e eeuw tot een systeem van (vaak) openbare spoorwegen van honderden mijlen. De voerman reed daar zijn kar op, betaalde tol en gebruikte het spoor. Aan de houten rail zat dan een plank om de wagens in het spoor te houden. De slijtage van de houten rails werd een probleem dat aanvankelijk werd opgelost door er gietijzeren platen op te spijkeren die echter door hun brosheid vaak braken. In 1767 maakte Reynolds lage U-vormige gietijzeren rails die op de houten werden gespijkerd. Toch werden daarna de houten rails vervangen door gietijzeren in allerlei modellen. In 1805 kwam er een smeedijzeren rail, die niet beviel want hij was te smal en de wielen sleten daardoor te hard. Nadat het in 1820 gelukt was aan John Birkinshaw om smeedijzeren rails te walsen, werd dit proces snel verbeterd en korte tijd later verdwenen de gietijzeren rails helemaal van het toneel. In de Verenigde Staten bleven de houten rails voor openbare spoorwegen echter tot in het vierde kwart van de 19e eeuw in gebruik omdat het hout daar zó goedkoop was dat de kosten van de vervanging geen rol speelden. Wél werd daar de slijtvastheid erg verbeterd door er flinke smeedijzeren profielen tegen en op te bevestigen. In Groot-Brittannië werden nog andere versies van houten draagrails met een gewalste smeedijzeren slijtrail uitgeprobeerd, met zeer beperkt resultaat. De houten (draag-)rail beleefde een renaissance toen paardentramwegen ontstonden aan beide kanten van de Atlantische Oceaan. Een groot aantal smeedijzeren slijtprofielen werd ontwikkeld voor gebruik op de houten draagrails. De overgang naar stoom- en elektrische trams aan het einde van de 19e eeuw betekende het definitieve einde van de houten rail, behalve dan even nog bij een ‘oorlogsversie’ op Singapore Island in de Tweede Wereldoorlog.

Toen door de versterking van de houten rails met gietijzeren strips en ‘oplegrails’ duidelijk was geworden dat het gietijzer weliswaar beperkingen had (breukgevoeligheid) maar ook mogelijkheden, werden rails helemaal van gietijzer gemaakt. Een groot aantal vormen werd ontwikkeld. Er werden rails met een L-vorm gemaakt die meestal, maar niet altijd,  op de grond lagen en waarbij wielen zonder flenzen werden gebruikt, later óók bij de locomotieven. De vorm van de rails hield de voertuigen ‘in het spoor’. Dan zien we een overgang ontstaan naar rails waarop wielen met flens gebruikt moesten worden, een vorm die al snel de overhand kreeg. De naam ‘edge rail’ komt daarvoor in gebruik. Raillengten waren meestal met een lengte in de orde van 1 yard (90,5 cm). Als er ondersteundingen gebruikt werden, wat meestal het geval was, lagen die dus ook op die afstand. Alleen lange rails van 3 yard hadden twee tussensteunen. Als vanaf 1804 stoomlocomotieven ontwikkeld worden, met aanzienlijk hogere asdrukken dan kolenwagentjes, wordt de brosheid van het gietijzer een toenemend probleem. Het experiment van Nixon met z’n gesmede rail in 1803 was daarvoor juist op tijd gekomen, maar mislukte helaas omdat het loopvlak van de rail te smal bleek. Met het gebruik van granieten rails wat in 1820 bij de Dartmoor tramway werd ingevoerd, werd het niet veel beter. Zeker dat materiaal kan een grote brosheid niet ontzegd worden! Het zicht op goed bruikbare rails wordt heel wat beter als ijzeren rails gewalst kunnen worden, wat John Birkinshaw in datzelfde jaar 1820 lukte.

De eerste gewalste ijzeren rails waren van het ‘bulb’ type, T-model waarbij de bovenkant van de T het loopvlak was en de onderkant in gietijzeren stoelen met spieën werd vastgezet. Dit systeem heeft zich ondanks de hoge kosten van de stoelen en het regelmatig weer moeten aankloppen van de spieën in tal van landen betrekkelijk lang kunnen handhaven. De gewalste rails waren juist op tijd om te kunnen worden gebruikt bij de openbare spoorwegen die in de loop van de jaren ’20 werden aangelegd in Groot-Brittannië en in de jaren ’30 ook op het Europese vasteland. En natuurlijk bracht dat met zich mee dat velen gingen bedenken hoe de onnoemelijk grote hoeveelheden spoorweg die in het verschiet kwamen, beter én goedkoper konden worden uitgevoerd. Een reeks van railvormen kwam tot ontwikkeling. De spits werd afgebeten door de Amerikaan Robert Stevens die in 1830, op weg naar Europa, de platvoetrail ontwierp die kort daarna door de Ierse hugenoot Charles Vignoles in Europa werd ingevoerd en die er sindsdien de naamgever van is. Het is deze rail die in feite het pleit heeft beslecht en tegenwoordig wereldwijd vrijwel de enige is die wordt gebruikt. Aan het succes zal zeker hebben meegeholpen dat de platvoetrail eenvoudig op houten dwarsliggers kon worden bevestigd en er geen gietijzeren stoelen nodig waren. Dan volgden in 1831 de brugrail bedoeld om zonder langs- of dwarsliggers te worden gebruikt, net als de rail van Reynolds uit 1835 en ook volgde in 1835 de dubbelkoprail die wél weer stoelen nodig had. Barlow sloot in 1849 voorlopig het rijtje af met een zwaar railprofiel dat direct op de grond gelegd kon worden. In de loop van de 19e eeuw zijn er talloze ontwerpen – grotendeels ook toegepast – die bedoeld waren om speciale doeleinden te bereiken, zoals het gemakkelijk vervangen van versleten railkoppen, het vervangen van houten dwarsliggers door metalenconstructies, aanpassingen aan bestrating wat van groot belang was voor stadstrams. Enkele namen hierbij zijn  Hartwich, Demerbe en Haarmann. Vervolgens blijft het lange tijd rustig qua model, tot in het laatste kwart van de 20e eeuw opnieuw pogingen worden gedaan om met nieuwe ontwerpen bepaalde voordelen te bereiken. Speciaal voor tramspoor wordt in Hongarije in 1974 het Nikex blokrail systeem ontwikkeld, komt Lesley met een V-vormige ingegoten rail in 1991, en komen de aannemers Heijmans en KWS met het Eria-spoor in kurkrubber in 2005. Voor spoorwegen zien we in 1922 Hanker met een hoge holle rail om direct op het ballastbed te leggen en de Engelse spooraannemer Balfour Beatty in 2002 met BBest, een bijna rechthoekig railprofiel dat in een elastische kunststof goot moet worden gedrukt. Dit laatste roept herinneringen op aan de oorspronkelijke dubbelkoprail, want als het loopvlak versleten is, moet het profiel kunnen worden omgedraaid voor een tweede gebruik.

Denk niet dat de genoemde reeks uitputtend is, daarvoor zouden boeken nodig zijn.

Vanaf 1856 komt in toenemende mate staal het tot dan gebruikte smeedijzer vervangen. Eerst voor de zwaarst belaste trajecten omdat het veel duurder dan ijzer was, maar naar mate het prijsverschil kleiner werd, voor alle toepassingen. Omdat hard staal een langere levensduur aan de rails geeft, maar ook gevoeliger is voor breuk, komen in de eerste helft van de 20e eeuw combinaties van ijzer en staal in gebruik, maar voor de vorm van de rails heeft dat geen invloed gehad en daarom is er hier ook niet op ingegaan.

Tyne side coal waggon 1764 overgenomen uit M.J.T.Lewis, Early Wooden Railways
Het spoor van Beaumont uit 1630 volgens Nicholas Wood, Practical Treatise on Rail-Roads,1825 - single way
double way
Houten rail met gietijzeren oplegrail van Reynolds 1767, uit A.Haarmann, Das Eisenbahn-Geleise, 1891.
Smeedijzeren rail van Nixon uit 1805, A.Haarmann, Das Eisenbahn-Geleise, 1891.
Slijtvast gemaakte houten rail uit 1839 volgens Latrobe (Baltimore – Ohio), E.Winkler, Der Eisenbahn-Oberbau, 1875.
Links: Houten tramrail systeem Bazaine, rechts Houten tramrail systeem Loubat A. Debauve, Manuel de l’Ingénieur des Ponts et Chaussées 1874.
Eerste ontwerp van de platvoetrail van Robert Stevens, 1830. De verbredingen van de voet zouden gewalst moeten worden en waren bedoeld om de druk op de dwarsliggers te verlagen, maar bleken té moeilijk om te maken. Daar werd snel van af gezien. De verhoudingen zijn in de loop der tijd wel wat veranderd, maar het principe platte voet – lijf – kop is gebleven.
Barlow 1849
Barlowrail 1849, William Henry Barlow. Bedoeld om direct op het ballastbed te worden gelegd én ook zo gebruikt.
RB NL RTM Demerbe 20131211 Schiedam (3)
Demerberail 1878, Victor Demerbe. Afb collectie Gemeentearchief Schiedam
Nikex tramspoor 1974. afb Op de Rails, 1984.
[1528]
Eria wervelrail voor tramspoor 2005, Heijmans & KWS ingegoten in kurkemulsie.
BBest rail voor gebruik in betonplaat (slab track) 2002, Balfour Beatty Oorspronkelijke afb Octrooi WO2007010180.