Dampferzeugung

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Beginnen wir mit der Dampferzeugung. Bei dieser waren die Unterschiede wieder umfangreicher ausgefallen, als das bisher der Fall war. Der Grund war jedoch eher einfach. Die Modelle für die Gotthardbahn benötigten mehr Leistung und bei der Nachbauserie wurden neue Erkenntnisse umgesetzt. Das führte dazu, dass nahezu kein Kessel identisch aufgebaut worden war. Keine leichte Aufgabe, aber packen wir es an.

Wie bei jeder Dampflokomotive entsteht der Dampf indem Wasser soweit erhitzt wurde, dass es verdampft. Mit anderen Worten, es wird eine Wärmequelle benötigt. Diese wurde mit einem Feuer erzeugt, das mit Kohle genährt wurde.

Soweit war alles noch klar, denn wo die Kohle ausgebreitet wurde, war nicht so simpel gelöst worden. Wir beginnen daher Ansicht der Dampferzeugung mit der Feuerbüchse. Kernstück der Feuerbüchse war der Rost auf dem die Kohle ausgebreitet wurde.

Seit die JS ein Teil der Schweizerischen Bundesbahnen SBB war, kam dort eine Lösung dieser Privatbahn zur Anwendung. Die war so gut, dass auch die Modelle der Gotthardbahn mit diesem Kipprost ausgerüstet wurden. Damit haben wir aber auch schon alle einheitlichen Punkte behandelt. Weder die Abmessungen noch die Grösse waren identisch.

Die Fläche des Rostes ist ein guter Anhaltspunkt um die Grösse des Feuers zu bestimmen. Wie grösser der Rost ist, desto mehr Kohlen können auf diesem durch den Heizer ausgebreitet werden. Daher müssen wir uns diese Flächen genauer ansehen, denn da gab es grosse Unterschiede. Diese traten sogar innerhalb der Serien auf. Leicht wird es daher nicht, aber wir werden die Betrachtung der Fläche ohne Probleme schaffen.

Wie schon immer ist auch jetzt wieder die Auslieferung massgebend. Bei den Modellen mit den Nummern 2701 bis 2732 betrug die Rostfläche 2.44 m2. Mit der Baureihe für die Gotthardbahn wurde diese jedoch verändert. Mit nicht weniger als 4.07 m2 hatten diese Lokomotiven den grössten Rost erhalten. Wie gross dieser Wert wirklich war, zeigt sich erst, wenn ich erwähne, dass es in der Schweiz keinen grösseren Rost geben sollte.

So richtig daneben verhielten sich aber die Modelle der Nachbauserie, dort wurden bei den Lokomo-tiven mit den Nummern 2601 bis 2615 die Rost-flächen der ersten Serie verwendet. Sie hatten daher einen Wert von 2.44 m2.

Die restlichen Lokomotiven schafften es immerhin noch auf 2.52 m2. An die Werte der Gotthardbahn sollte daher keine mehr kommen. Das gilt auch, wenn wir die grösste mit Dampf betriebene Loko-motive der Schweiz dazu nehmen.

Um dem Dampf zu erzeugen, musste der Rost mit dem Stehkessel eingefasst werden. Bevor wir je-doch dazu kommen, sehen wir uns den Aschekasten an. Dieser wurde unter dem Rost eingebaut und er nahm die Rückstände des Feuers auf.

In diesem Kasten konnten glühend heisse Teile aus-kühlen und sich die Asche sammeln. Lüftungs-schlitze an den Seiten sorgten zudem dafür, das frische Luft zum Feuer gelangen konnte.

Durch die frische Luft loderte das Feuer auf. Dadurch wurde die Luft erwärmt, aber auch sehr viel infrarote Strahlung freigesetzt.

Beide sorgten dafür dass die Metalle, die um die Feuerbüchse aufgebaut wurden, erwärmt wurden. Während bei den Wänden Stahl verwendet wurde, kam für die Decke der Feuerbüchse Kupfer zur Anwendung. Dieses Metall leitete die Wärme sehr gut an das Kühlmittel auf der anderen Seite ab.

Weil die Decke der Feuerbüchse stark belastet wurde, musste sie geschützt werden. Neben der Kühlung mit dem Wasser im Kessel waren auch die Stehbolzen vorhanden. Diese hielten die Decke an der Stelle und sie wurden mit den speziellen Sicherheitsbolzen versehen. Letztere besassen einen Kern, der schmolz, wenn es zu heiss wurde und so gelangte heisser Dampf unter grossem Lärm in die Feuerbüchse. Der Kipprost war dann ein grosser Vorteil.

Sowohl die Decke, als auch die Wände der Feuerbüchse bildeten die direkte Heizfläche. Dass sich die Lokomotiven hier nicht einig waren, ist seit der Rostfläche klar, aber trotzdem erwarten uns Überraschungen.

Bei den Modellen mit den Nummern 2701 bis 2732 und 2601 bis 2615 war diese direkte Heizfläche mit 14.2 m2 angegeben worden. Bei den Modellen mit den Nummern 2616 bis 2619 wurde der Wert auf 14.8 m2 gesteigert.

Uns bleiben nur noch die Modelle der Gotthardbahn. Trotz der Tatsache, dass diese den grössten Rost hatten, sank die direkte Heizfläche auf 13.15 m2. Der Grund dafür war der Barrenrahmen und die kurze Lokomotive.

So musste die Feuerbüchse angepasst werden. Diese Anpassungen erlaubten zwar den grossen Rost, gingen aber auf Kosten der direkten Heizfläche. Daher musste dieses Manko kompensiert werden.

Die heissen Rauchgase verliessen die Feuerbüchse über die Rauchrohrwand in Richtung des Langkessels. Dieser bot nun die indirekte Heizfläche an und auch in diesem Punkt war man sich nicht einig.

Einheitlich beim Langkessel waren eigentlich nur die Modelle der Gotthardbahn. Daher müssen wir uns nun nahezu jeden Kessel einzeln ansehen. Eine recht trostlose Sache, aber es geht nun wirklich nicht anders, denn hier waren die grossen Unterschiede.

Bei den Lokomotiven mit den Nummern 2701 bis 2728 kamen insgesamt 242 Rohre in den Kessel. Diese hatten zudem eine Länge von 4.2 Meter erhalten. Damit war hier eine totale Heizfläche von 174.2 m2 vorhanden. Bei den Nummern 2729 bis 2732 wurden bei gleicher Länge nur noch 232 Rohre verbaut und die Heizfläche dieser Modelle sank auf 167 m2. Geringer sollte dieser Wert nicht mehr werden, wobei da nur ein Trick helfen sollte.

Der Kessel der für die Gotthardbahn gebauten Nummern 2801 bis 2808 war schlicht der Grösste seiner Zeit. Wenn wir nun die Siederohre ansehen, dann hatten diese eine Länge von 4.45 Meter erhalten.

Da aber die Anzahl der Rohre auf 367 Stück gesteigert wurde, war die Heizfläche mit 278.15 m2 unübertroffen. Mehr gab es in der Schweiz nicht und der hier verbaute Dampftrockner durfte nicht zur totalen Heizfläche geschlagen werden. So bleiben uns nur noch die Modelle der Nachbauserie.

Die Nummern 2601 bis 2615 hatten Rohre mit einer Länge von 4.2 Meter erhalten. Diese teilten sich nun in 21 Rauchrohre und in 142 Siederohre auf. Die totale Heizfläche betrug daher 143.7 m2. Hier konnte nun aber der Überhitzer dazu gezählt werden, so dass wir einen Wert von 181.3 m2 erreichten. Damit lag man nun über den ersten Modellen mit den Nummern 2701 bis 2732.

Am nächsten an die Modelle der Gotthardbahn kamen die Nummern 2616 bis 2619. Die hier verbauten Rohre hatten eine Länge von 4.5 Meter erhalten. Da auch hier ein Überhitzer vorhanden war, gab es 21 Rauchrohre und 152 Siederohre.

Damit erreichte der Kessel nun eine Heizfläche von 161.1 m2. Mit dem Überhitzer stieg der Wert auf 203.3 m2. An die Modelle der Gotthardbahn kamen daher nur die Prototypen der Reihe C 5/6.

Nachdem die Rauchgase im Steh- und im Langkessel ihre Wärme an das Metall abgegeben haben, landeten sie nach den Siederohren in der Rauchkammer. Das nun vorhandene grössere Volumen führte zu einer Beruhigung. Dadurch fielen bisher in den Rauchgasen enthaltene Schwebeteile zu Boden. Mit anderen Worten, die Rauchgase wurden gereinigt, bevor sie dann die Kammer über den Kamin verlassen konnten.

Die Schwebeteile, die auf dem Boden der Rauchkammer auch als Lösche bezeichnet wurden, mussten aus der Kammer entfernt werden. Aus diesem Grund besass die Rauchkammer an der Front eine Türe.

Diese Rauchkammertüre war mit einer zentralen Verriegelung und zusätz-lichen Riegeln verschlossen worden. Dieser massive Verschluss war wichtig, damit die Rauchkammer im Betrieb die Aufgabe wahrnehmen konnte.

Als einziger Ausgang blieb den Rauchgasen der auf der Kammer montierte Kamin. In diesen gelangten sie jedoch nur über das Funkenschutzgitter. Da hier nun auch der Abdampf der Maschinen in den Kamin geblasen wurde, wurden die Rauchgase regelrecht aus dem Kamin gedrückt.

Das führte dazu, dass in der Rauchkammer ein Unterdruck entstand. Dadurch wurde Luft vom Aschekasten angezogen und so das Feuer angefacht.

Mit der Rauchkammer haben wir den Weg der Rauchgase abgeschlossen. Das Problem dabei war, dass diese Gase, wie das Feuer eine so grosse Hitze erzeugen konnten, dass die Metalle davon schmelzen konnten. Um das zu verhindern, wurde Wasser in den Kessel gefüllt. Diese Flüssigkeit nahm die Wärme auf und erhitze sich dabei so stark, dass es verdampfte und von den Rohren und Wänden verdrängt wurde.

Diese Kühlung der Metalle funktionierte sehr gut und das Ergebnis davon wollte man auf diesen Lokomotiven auch nutzen. Es entstand Dampf, der sich in der höchsten Stelle sammelte. Das war der Dampfdom, der ebenfalls auf den Kessel sass. Dank diesem Dampfdom konnte der Dampf etwas vom heissen Wasser getrennt werden. Trotzdem es sollte bei allen Lokomotiven in diesem Kessel nur Nassdampf entstehen.

Ob man nun von Nassdampf, oder einfach von Dampf sprach, er hatte ein grösseres Volumen, als das Was-ser. Je mehr Wärme dem Wasser zugeführt wurde, desto mehr Dampf entstand. In der Folge steig der Druck im Kessel an.

Das konnte jedoch dazu führen, dass die Metalle den Kräften nicht mehr widerstehen konnten und dabei zerbarsten. Die dabei entstehenden Schäden konnten locker mit einer Explosion verglichen werden.

Um zu verhindern, dass der Kessel bersten konnte, waren die Sicherheitsventile montiert worden. Diese öffneten sich, wenn der Druck im Kessel auf den eingestellten Wert angestiegen war.

Dieser war jedoch nicht bei allen Modellen gleich, so dass wir uns wieder mit den einzelnen Baureihen befassen müssen, denn nur so werden wir auch gleich erkennen, warum der Kessel der Gotthardbahn etwas besonders war.

Die Lokomotiven mit den Nummern 2701 bis 2732 waren auf einen Wert von 14 bar eingestellt worden. Das war für damalige Verhältnisse schon ein recht hoher Wert.

Bei den Modellen für die Gotthardbahn wurde der Druck nach den Lösungen in Deutschland eingestellt. Daher wurden die in München montierten Sicherheitsventile auf einen Wert von 15 bar eingestellt. Diese Lokomotiven hatten daher einen der höchsten Drücke in der Schweiz erhalten.

Bleiben noch die Modelle der Nachbauserie. Diese waren eher die Aussenseiter und natürlich gab es auch Unterschiede. Bei den Nummern 2601 bis 2615 war der Druck im Kessel auf zwölf bar festgelegt worden. Das war ein tiefer Wert, der wegen dem Überhitzer gewählt wurde. Durch die Änderungen bei den letzten vier Lokomotiven steig hier der Druck im Kessel auf 13 bar an. Es waren daher deutlich geringere Werte vorhanden.

Mit den Drücken könnten wir die Dampferzeugung ab-schliessen. Jedoch gab es da noch ein Problem, das wir lösen müssen. Über die Dampfmaschinen, die Dampfheiz-ung und die Sicherheitsventile wurde dem Kessel Dampf entnommen.

Dieser wurde durch das Wasser automatisch wieder er-gänzt. Als Folge davon sank der Stand beim Wasser. Wur-de dabei die Decke der Feuerbüchse freigelegt, kam es zur Explosion der Lokomotive.

Aus diesem Grund musste zwingend frisches Wasser in den Kessel geleitet werden. Entnommen wurde dieses dem Wasserkasten im Tender.

Da diese Flüssigkeit nicht ohne weiteres in den Kessel gelangen konnte, musste eine Lösung gefunden werden. Diese war schon älter und kam hier zur Anwendung.

Sämtliche Lokomotiven besassen Injektoren, auch wenn erste Baureihen als Versuch mit einer neuen Pumpe für das Speisewasser versehen wurden.

Beim Injektor wird mit Hilfe des Dampfes in einem Gerät ein Unterdruck erzeugt. Die natürlichen Effekte sorgten nun dafür, dass dieser auf eine Weise ausgeglichen werden musste. In unserem Fall war dies das Wasser, das so regelrecht in den Kessel gezogen wurde. Der Injektor funktionierte so lange, bis der Druck im Kessel dazu nicht mehr ausreichte. In dem Fall war jedoch bereits genug Wasser in den Kessel gelangt.

Stellte der Injektor ab, überlief das Wasser aus dem Tender und wurde über eine Leitung ins Freie geleitet. Dieser Effekte nannte man Schlabbern und es war das Zeichen, dass der Regulator zum Injektor geschlossen werden konnte. Der Vorgang wiederholte sich, wenn der Vorrat im Kessel wieder gesunken war. Wir können daher den Dampf nutzen, denn diesen über die Sicherheitsventile abzulassen war nicht wirtschaftlich.

 

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