Dampfnutzung |
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Genutzt wurde der Dampf für mehrere Funktionen.
Bekannt war sicherlich die Maschine für den
Antrieb. Bevor wir uns diesen
zuwenden sehen wir die anderen Nutzer von Dampf an. Diese wurden bei allen
Lokomotiven mit
Nassdampf aus dem
Kessel betrieben. Die erwähnten
Aufarbeitungen des Dampfes erfolgten nur bei der
Dampfmaschine. Doch nun
zu den Funktionen, die zum Teil bereits erwähnt worden waren. Die Luftpumpe kennen wir bereits und wir werden sie nicht weiter betrachten. Das gilt auch für den Injektor, der gerade vorhin bei der Erzeugung des Dampfes erwähnt worden war. Wie diese beiden
Funktionen wurden auch die
Lokpfeife und die
Zugsheizung mit Dampf
betrieben. Lösungen, die soweit genormt waren, dass es zwischen den
Lokomoti-ven keine Unterschiede gab. Einzig der Dampfdruck war
unterschiedlich. Beginnen wir mit der Lokpfeife diese wurde auf dem Dach des Führerhauses montiert. Mit einer mechanischen Zug-vorrichtung konnte ein Ventil geöffnet werden. Der nun ausströmende Dampf aus dem Kessel brachte die Bauteile der Pfeife in Schwingungen. Der so entstehende
Klang und die Lautstärke war je nach
Zugkraft
unterschiedlich, da sie
direkt vom Dampfdruck im
Kessel und dessen Geschwindigkeit abhängig waren. Auf die Pfeife hatten die unterschiedlichen Drücke im Kessel nur einen geringen Unterschied. Es gab sowohl beim Klang, als auch bei der Lautstärke der Lokpfeife, erkennbare Unterschiede. Jedoch waren
diese zum Teil so gering, dass nur gut geschulte Leute das erkennen
konnten. Zumal die
Lokpfeife als Signalmittel genutzt wurde und daher auch
betätigt wurde, wenn der
Kessel gar nicht mit dem maximalen Druck
betrieben wurde.
Gering war der Verbrauch von Dampf beim
halbautomatischen
Rauchverbrenner. dieser wurde aktiviert, wenn das
Feuerloch geöffnet wurde und sollte verhindern dass der Rauch schwarz
gefärbt wurde. Rauchverbrenner sind bereits 1903 von der
Gotthardbahn
eingeführt worden und kamen daher auch bei der Reihe C 4/5 vor. Da diese
Lösung gut war, wurden danach auch die Modelle der Schweizerischen
Bundesbahnen SBB damit ausgerüstet. Wurde bisher eher der Druck des Dampfes genutzt, kam
es bei der
Zugsheizung auf die Wärme an. Der
Nassdampf dieser
Lokomotiven
hatte eine Temperatur von bis zu 300°C. Das reichte um auch Wagen mit
diesem Dampf zu erwärmen. Daher wurde die Zugsheizung eingebaut. Neben
einem
Regulator war dazu nur eine Leitung vorhanden, die zu den beiden
Stossbalken geführt wurden. Dort war dann eine flexible Leitung vorhanden. Die Leitung beim
Stossbalken war jedoch nur während
der Heizperiode vorhanden, da sie viel Platz benötigte. Auf der
Lokomotive
wurde die
Zugsheizung nicht benutzt, da der
Führerstand durch die
Feuerbüchse
genug Wärme erhielt. Nur bei sehr wenigen Maschinen wurde die
Zugsheizung auch als Speisewasservorwärmer genutzt. Man wollte bei der
Nummer 2618 die Auskühlung des
Kessels vermindern, was jedoch nicht so
grosse Vorteile brachte. Gerade der erwähnte Speisewasservorwärmer zeigte ein
Problem auf. Im Winter erreichte das Wasser im
Wasserkasten durchaus
Temperaturen, die um, oder sogar unter dem Gefrierpunkt lagen. Durch die
Bewegung konnte es nicht gefrieren, aber im
Kessel für kurze Zeit die
Kühlung
der Metalle so verbessern, dass die Produktion beim Dampf
aussetzte. Das sollte verhindert werden. Der Einbau in die anderen Modelle
kam nicht in Frage, da der Vorteil zu gering war. Mit der
Dampfheizung können wir die unabhängigen
Nutzer beenden und uns nun den
Dampfmaschinen
zuwenden. Sie werden es
vermutlich schon ahnen, denn es gab hier sehr grosse Unterschiede, die
sogar einzelne
Lokomotiven betrafen. Beginnen wir dabei mit den ältesten
Modellen und daher mit den Nummern 2701 bis 2732. Bei diesen wurde der
Nassdampf aus dem
Kessel direkt den Dampfmaschinen zugeführt. Bei allen anderen Modellen wurde der Dampf vor der Dampfmaschine noch einmal aufbereitet. Be-sonders viel Aufwand mit dem Dampf wurde dabei bei den Modellen der Gotthardbahn betrieben. Daher
müssen wir einen etwas genaueren Blick auf diesen
Dampftrockner werfen.
Dazu musste der
Kessel sogar verändert werden und zwischen dem
Langkessel
und der
Rauchkammer
wurde dazu eine weitere Sektion eingebaut. Der Dampf für die Dampfmaschinen wurde bei den Modellen der Gotthardbahn nicht in einem Dampf-dom gesammelt, sondern gelangte in zwei Sammel-rohre. Diese wiederum endeten in der zusätzlichen
Sektion. Dieser neue Bereich wurde Kesselraum genannt und er war eine
Folge des eingebauten
Dampftrockners der
Bauart
Clench. Die Länge dieses
Kesselraumes betrug 750 mm und der Platz wurde sowohl dem
Kessel als auch
der
Rauchkammer
abgenommen. Der von den Sammelrohren bezogene
Nassdampf wurde in
den vier Kammern des
Dampftrockners noch einmal an den heissen
Siederohren
vorbei geführt. Durch die neuerliche Erwärmung des Dampfes verflüchtigte
sich das Wasser im Dampf und es entstand getrockneter Dampf. Erst jetzt
wurde der Dampf dem auf dem
Kessel montierten
Dampfdom
zugeführt. Ab dort
war dann der Aufbau einfach, denn der Dampf wurde zu den Maschinen
geführt. Auch wenn der
Dampftrockner der
Bauart
Clench nach
dem Prinzip der
Überhitzer arbeitete, wurde er nicht als solcher
bezeichnet. Der Grund war die Wärme des Dampfes, denn diese wurde nicht so
weit erhöht, dass man von
Heissdampf sprechen konnte. Daher haben wir
«nur» getrockneten Dampf erhalten und das Bauteil wurde als Dampftrockner
bezeichnet. Was bei einem Überhitzer passiert, zeigt die Nachbauserie. Bei den Nummern 2601 bis 2619 kamen zwei Bauformen des Überhitzers vor. Dabei wurde in beiden Fällen der Nassdampf aus dem Kessel nicht zu den Maschinen, sondern zum Überhitzerkopf geführt. Von
diesem gelangte der Dampf in die Sie haben es richtig gelesen. Beim
Überhitzer wurden
die Schleifen in den grossen
Rauchrohren gelegt. Das war der Grund, warum
diese eingebaut wurden und dabei führte die Überhitzerschlaufe durch den
ganzen
Langkessel bis kurz vor die vordere Rohrwand
der
Feuerbüchse. Da wir bei dieser
Serie jedoch unterschiedliche Rohre hatten, gab es nun auch Unterschiede
bei den verbauten Überhitzern, jedoch nicht bei deren Wirkung. Der Unterschied zwischen den
Überhitzern war, dass
diese nicht die gleiche Fläche hatten. Bei den Nummern 2601 bis 2615 war
eine Fläche von 37.6 m2 vorhanden, die restlichen Maschinen
erreichten sogar einen Wert von 42.2 m2. Diese Flächen haben
wir bei der Dampferzeugung bereits als Differenz kennen gelernt. Der Grund
ist simpel, denn der Überhitzer wurde im Gegensatz zum
Dampftrockner der
gesamten
Heizfläche angerechnet. Durch den erneuten Eintrag von Wärme in den Dampf,
wurde das darin enthaltene Wasser ebenfalls in Dampf umgewandelt. Zudem
stieg nun die Temperatur an, weil auch die sehr heissen
Rauchgase
unmittelbar nach der
Feuerbüchse
genutzt werden konnten. In der Folge
entstand hier aus dem
Nassdampf der
Heissdampf, der mit über 350°C sehr
heiss war. So konnte dem Dampf deutlich mehr
Leistung entnommen werden. Nachdem wir nun den Dampf erzeugt und für die Dampfmaschinen vorbereitet haben, können wir diesen mit einem Doppelventilregulator dem Dampf-dom entnehmen und den Zylindern zuführen. Dank dem
Regulator konnte die Menge des Dampfes, der in das Dampfrohr
schoss, leicht eingestellt wer-den. Soweit waren alle
Lokomotiven noch
gleich, aber mit dem Ende des Dampfrohres begannen die Unterschiede, die
nun etwas anders lagen. Diesmal beginne ich mit den Modellen der Nummern-gruppe 2601 bis 2619, denn diese hatten Unter-schiede bei den Schieberkästen erhalten. Die beiden hier verbauten Dampfmaschinen hatten einen Durchmesser von 570 mm erhalten und der Kolbenhub lag bei 640 mm. Damit konnte dank dem
Heissdampf eine
Zugkraft
von rund 110 kN erzeugt
werden. Doch noch fehlen uns die Unterschiede und die fanden sich bei den
Schiebern. Mit Ausnahme der Nummern 2611 und 2612 hatten alle
Maschinen die üblichen Kolbenschieber erhalten. Bei den erwähnten Nummern
war jedoch eine andere Lösung verwendet worden. Bei diesen
Dampfmaschinen
wurde von
Gleichstrom-Maschinen gesprochen. Diese waren nicht elektrisch,
aber an Stelle der
Schieber
waren
Ventile vorhanden. Das führte jedoch zu
einem langen und sehr schweren
Zylinder. Der Versuch bei den beiden erwähnten
Lokomotiven
sollte ein Problem lösen. Die aussen liegenden
Zylinder
konnten nicht
beliebig vergrössert werden. Durch das
Lichtraumprofil war man an den
Platz gebunden. Mit den
Gleichstrom-Maschinen sollte der Platz frei
werden, der sonst für die
Schieberkästen benötigt wurde. Das wurde aber
mit einer schweren Maschine bezahlt, so dass diese Lösung nicht mehr
verfolgt wurde. Es bleiben noch die restlichen Lokomotiven. Bei diesen gab es die Unterschiede nur beim Dampf und bei den Abmessungen. Die Modelle mit den Num-mern 2701 bis 2732 wurden mit Nassdampf be-trieben. Bei
der
Gotthardbahn kam jedoch ein getrockneter Dampf zur Anwendung. Dank
diesem konnte die
Leistung
um rund 15% gesteigert werden. Zudem wurden
hier vier
Dampfmaschinen verwendet, die wir ansehen müssen. Da die Anordnung der vier Dampfmaschinen gleich war, können wir die Modelle gemeinsam ansehen. Der Dampf aus dem Dampfdom wurde den Schieber-kästen der beiden inneren Dampfmaschinen zuge-führt. Diese
Zylinder
hatten bei den Modellen der SBB einen Durchmesser von 370 mm
erhalten. Bei der
Gotthardbahn, wo etwas mehr Platz vorhanden war, konnte
der Durchmesser jedoch auf 394 mm gesteigert werden. Auch der Kolbenhub war mit 640 mm zu 600 mm zu
Gunsten der
Gotthardbahn ausgefallen. Wir haben somit die ersten beiden
Dampfmaschinen kennen gelernt. Deren
Dampfzylinder
wurden wegen dem
weiteren Aufbau als
Hochdruckzylinder
bezeichnet. Eine Besonderheit, die
davon rührte, dass der Dampf nach der Arbeit nicht entlassen wurde.
Vielmehr gelangte er über einen Verbinder zu den äusseren Maschinen. Dieser Verbinder gab der Anordnung ihren Namen, denn
hier wurden die Maschinen im
Verbund angeordnet. Das führte dazu, dass die
inneren
Zylinder
mit Hochdruck und die äusseren mit Niederdruck betrieben
wurden. Wir haben eine doppelte Ausnutzung des Dampfes erhalten. Daher
bleibt uns eigentlich nur noch die Ansicht der beiden
Niederdruckzylinder,
die bei den äusseren
Dampfmaschinen verwendet wurden. Während der Kolbenhub mit 640 mm bei allen Modellen gleich war, gab es Unterschiede beim Durchmesser. Die Lokomotiven der SBB hatten einen solchen von 600 mm erhalten. Bei der
Gotthardbahn wurde sogar
ein Durchmesser von 635 mm erreicht. Diese Werte waren jedoch nicht frei
wählbar, denn sie mussten mit den
Hochdruckzylindern
abgestimmt werden und
dieser war bei den Nummern 2801 bis 2808 auch leicht grösser. Die grössere Wärme des getrockneten Dampfes und der höhere Druck im Kessel führten zusammen mit den ver-bauten Maschinen zu grösseren Differenzen bei der Zug-kraft. Die mit
Nassdampf betriebenen
Nummern 2701 bis 2732 konnten eine
Anfahrzugkraft von 100 kN erzeugen. Bei
der
Gotthardbahn waren jedoch Werte von 127 kN kein Problem. Diese
Zugkraft sollte bei der Gotthardbahn nicht mehr übertroffen werden. Nachdem der Dampf bei den äusseren Dampfmaschinen die Arbeit getan hatte, wurde er in einem weiteren Dampfrohr in die Rauchkammer geleitet. In dieser entwich der Dampf über das
Blasrohr
und
strömte aus dem
Kamin. Dadurch wurde der Rauch mitgerissen. Als Folge
davon entstand in der
Rauchkammer
ein leichter Unterdruck und das Feuer in
der
Feuerbüchse wurde angefacht. Ein Punkt, der bei allen
Lokomotiven
gleich war. Wie bei allen
Dampfmaschinen gab es auch bei jenen
mit Verbinder das Problem mit dem Wasser. Dieses musste aus den
Zylindern
entfernt werden. Dazu waren die
Schlemmhähne vorhanden. Diese gab es nun
aber nur an den äusseren Maschinen, denn das Wasser in den
Hochdruckzylindern wurde von dort einfach mit einem Kolbenhub in die
Niederdruckzylinder
gedrückt. Dort konnte es dann aus dem System entfernt
werden.
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