Kessel und Dampfmaschine der C I

Letzte

Navigation durch das Thema

Nächste

Kommen wir nun zum Kessel und zur Dampfmaschine der Lokomotive. Erst diese beiden Einrichtungen machen aus dem vorher vorgestellten Fahrzeug eine funktionstüchtige Lokomotive. Genau genommen eine sehr autonom arbeitende Lokomotive. Genau das wollen wir und daher sehen wir uns diese Bauteile genauer an. Wir machen aus dem Fahrwerk eine Dampflokomotive und deren Kernbereich war der Kessel.

Bei Dampflokomotiven wird die für die Bewegung benötigte Energie auf der Lokomotive selber gewonnen. Genau dazu wurde auf dem Rahmen der Lokomotive der Kessel montiert. Dieser Kessel wurde auf einer Höhe von 2‘250 mm über Schienenoberkante eingebaut. Damit kamen die Feuerbüchse und damit das tiefste Teil der gesamten Konstruktion zwischen den Rädern der hintersten Triebachse zu liegen.

Der Kessel selber bestand aus den bereits bekannten Baugruppen. Das waren die beim Führerhaus aufgebaute Feuerbüchse mit Stehkessel, der Langkessel und letztlich die Rauchkammer an der Spitze der Lokomotive. Mit der Hilfe von Schrauben wurde der Kessel jedoch nur bei der Feuerbüchse befestigt. Die Rauchkammer stützte sich  nur auf einem am Rahmen der Lokomotive montierten Sattel ab.

Durch diese Montage konnte sich der Kessel durch die Erwärmung ausdehnen, ohne dass das auf den Rahmen der Lokomotive zusätzliche Kräfte gegeben hätte. Hätte man die Rauchkammer befestigt, hätte sich die Lokomotive unter der entstehenden Kraft durchgebogen und der Kessel hätte dabei wegen dem Gegendruck einen schweren Schaden erleiden können. Daher wurde der Kessel auf dem Sattel nur abgestützt und nicht befestigt.

Beginnen wir die Betrachtung des Kessels auch hier wieder mit der Feuerbüchse, die wegen der Bedienung im Bereich des Führerhauses aufgebaut wurde.

Der Zugang zur Feuerbüchse erfolgte dabei über eine Öffnung im Führerhaus. Die Öffnung war so gross, dass beim Unterhalt auch ein Mensch in die Feuerbüchse gelangen konnte. Im Betrieb wurde hier das Feuer mit der Kohle aus dem Kohlenfach versorgt.

Das Kohlenfach konnte bei allen Lokomotiven der Baureihe C I (Ec 3/4) rund 2,5 Tonnen Kohle aufnehmen. Während bei den Lokomotiven aus Winterthur die Kohlen mit Kran verladen werden konnte, musste man diese bei den anderen Lokomotiven von Hand verladen.

Da die Gotthardbahn ihre Lokomotiven mit Briketts zu befeuern pflegte, waren diese zudem auch im Führerstand gestapelt worden. Damit das geordnet erfolgte, war im Führerhaus ein zusätzliches Fach für Kohlen vorhanden.

Die dem Kohlenfach entnommene und durch die Öffnung in die Feuerbüchse geworfene Kohle fand dort auf einem 1,8 m2 grossen Rost platz. Es oblag dem Heizer dafür zu sorgen, dass dieser Rost immer gleichmässig mit Kohlen bedeckt war und so in der Feuerbüchse ein gutes Feuer entstand. Damit galten hier die gleichen Bedingungen wie bei den Lokomotiven C (D 3/3) mit den Nummern 67 bis 78.

Unter dem Rost war ein Aschekasten montiert worden. Dieser besass seitliche Öffnungen um die Zufuhr von frischer Luft zu ermöglichen. Die verbrannte Kohle fiel beim Betrieb in diesen Aschekasten und noch glühende Teile verbrannten. So war gesichert, dass keine Glut auf das Geleise gelangen konnte. Geleert wurde der Aschekasten schliesslich in den Depots in einer speziellen Grube. Meistens erledigte man das vor dem verladen der neuen Kohle.

Während die Decke der Feuerbüchse aus Kupfer bestand, verwendet man für die Wände Stahl. Der Grund lag bei der Festigkeit, denn der Kupfer konnte die Last, die auf den Wänden lastete nicht aufnehmen und wäre eingebrochen. Daher musste man hier Stahl verwenden, auch wenn dieser die Wärme nicht so gut leitete, wie das Kupfer tat. Alles in allem, war der Aufbau jedoch gleich, wie bei anderen Lokomotiven.

Mit 8,7 m2 hatte die Lokomotive eine angemessene direkte Heizfläche erhalten. Da diese Fläche direkt vom Feuer und daher von der Hitze der Glut erwärmt wurde, erreichte sie eine Temperatur, die das Metall schmelzen konnte. Damit das nicht geschieht, musste daher die Wände gekühlt werden. Gekühlt wurde mit dem Wasser, das im Kessel war. Spezielle Bolzen warnten das Personal, wenn die Kühlung insbesondere der Decke nicht mehr gewährleistet war.

Der Rauch und die heisse Luft wurden über die Rauchrohrwand abgezogen und den Siederohren zugeführt. Die im Langkessel montieren 207 Siederohre hatten dabei eine Länge von 3‘900 mm erhalten.

Damit konnte die gesamte Heizfläche der Lokomotive auf einen Wert von 135,6m2 gesteigert werden. Für eine Tenderlokomotive von 1882 war das ein sehr grosser Wert. Das war aber eine direkte Folge vom Kessel der Schlepptenderlokomotive C (D 3/3).

Nachdem die heisse Luft und der Rauch den Langkessel und somit die Siederohre passiert hatte, gelangten sie in die davor montierte Rauchkammer.

In der Rauchkammer wurde der Rauch durch das grössere Volumen beruhigt. Aus der Feuerbüchse mitgerissene Glut konnte sich so auf den Boden absenken und dort ungefährlich für die Umwelt verglühen. Anschliessend wurde der Rauch über den Kamin ins Freie entlassen.

Der Kamin der Lokomotive war so hoch, dass der Rauch und der beigemengte Dampf über das Führerhaus hinweg abziehen konnten. Eine Lösung, die für das Personal auf der Lokomotive die Sicht verbesserte.

Um im Stillstand eindringen von Wasser in die Rauchkammer zu verhindern, war der Kamin mit einem Deckel versehen worden. Dieser Kamindeckel konnte über eine Stange manuell bedient werden. Dabei wurde der Deckel nach hinten, also in Richtung Führerhaus weggeschwenkt und der Kamin war wieder für den Betrieb frei.

Nachdem wir nun den Weg der Luft durch die Feuerbüchse und die Rauchrohre angesehen haben, kommen wir zum Dampf. Das an den Wänden der Feuerbüchse und der Rauchrohre erhitzte Wasser verdampfte auf Grund der grossen Hitze, die auf das Metall einwirkte. Dieser Dampf stieg im Wasser an und sammelte sich im Dampfdom und somit an der höchsten Stelle im Kessel. Wir haben den Dampf erzeugt, den wir für die Fahrt benötigen.

Da Dampf ein grösseres Volumen als Wasser hat, stieg mit zunehmender Dauer des Betriebs der Druck im Kessel an. Damit dieser Druck nicht zu gross wurde, waren auf dem Dampfdom die Sicherheitsventile montiert worden. Diese Ventile öffneten sich automatisch, wenn im Kessel der Druck auf über 10 bar anstieg. Der Dampf entwich dabei ins Freie. Im Kessel sank der Druck bis die Ventile wieder schlossen und erneut Dampf produziert werden konnte.

Für eine Lokomotive, die auf steilen Bergstrecken eingesetzt werden sollte, war das ein überraschend tiefer Kesseldruck. 1882 kannte man bereits Lokomotiven, die mit 12 bar arbeiteten und daher noch etwas mehr Leistung aus der Dampfmaschine bringen konnten. Für diese Baureihe erachtete man den geringeren Druck jedoch als ausreichend, zumal die 12 bar noch nicht vollständig beherrscht werden konnten. Auch bei den Lokomotiven C (D 3/3) lag man bei den ersten Lokomotiven noch bei diesem Wert.

Da durch die Sicherheitsventile und durch die Dampfmaschine, Dampf entnommen wurde, sank der Wasserspiegel im Kessel immer mehr. Es bestand die Gefahr, dass die Kühlung der Metalle ausfallen konnte.

Daher musste im Betrieb regelmässig Wasser in den Kessel gespiesen werden. Dazu war ein Injektor vorhanden, der mit Hilfe eines Druckabfalls im Gerät Wasser in den Kessel ziehen konnte. Durch das kühle Wasser sank jedoch der Druck im Kessel und der Injektor stellte automatisch ab.

Die Lokomotiven führten daher in den seitlich montierten Wasserkasten frisches Wasser mit. Diese Wasserkästen konnten über Deckel auf der Oberseite mit Wasser befüllt werden. In den Depots und Bahnhöfen waren dazu entsprechende Einrichtungen vorhanden.

Damit diese Befüllung nur von einer Seite aus erfolgen konnte, waren die Behälter mit einem Rohr verbunden worden. So konnte in den Lokomotiven mit den Nummern 81 bis 88 ein Volumen von 7 m3 mitgeführt werden. Die restlichen Lokomotiven dieser Baureihe schafften es sogar auf ein Volumen von 7,4 m3 Wasser.

Der im Kessel erzeugte und gesammelte Dampf wurde über einen Schieberregulator dem Dampfdom entnommen und in die Dampfrohre geleitet. Der Regulator steuerte dabei die Menge des Dampfes, der in die Dampfrohre strömte und er wurde vom Führerstand aus mit Hilfe einer Stellstange bedient. Damit haben wir, im Gegensatz zu den Sicherheitsventilen eine geregelte Dampfentnahme erhalten und diesen Dampf können wir nutzen.

Nachdem der Nassdampf durch den Regulator geströmt war, gelangte er in die angeschlossenen Dampfrohre. Diese Dampfrohre wurden beidseitig vom Kessel heruntergeführt und waren daher gut zu erkennen. Dabei waren sie nahezu im Bereich der Grenze zwischen Langkessel und Rauchkammer angeordnet worden. Geendet haben diese Dampfrohre schliesslich bei den Schieberkasten zu den Dampfzylindern und somit bei der Dampfmaschine.

Wenn wir nun zur Dampfmaschine und somit zum eigentlichen Motor der Dampflokomotive kommen, erreichen wir die Stelle wo der Dampf seine Kraft entwickeln konnte.

Diese Dampfmaschine bestand aus zwei auf beiden Seiten der Lokomotive am Rahmen montierten Hochdruckzylindern.

Versorgt wurden die beiden Zylinder aus den Dampfrohren und über die oberhalb montierten Schieber. Der Druck des Dampfes hing dabei von der Einstellung beim Regulator ab.

Die Anordnung der beiden Dampfzylinder war als klassische Zwillingsmaschine ausgeführt worden. Sie entsprach damit den damals üblichen und verwendeten Dampfmaschinen.

Mehrlingsmaschinen wurden selten verbaut und auch die Anordnung der Zylinder im Verbund, kannte man damals noch nicht. Dabei hatte jeder dieser Zylinder einen Durchmesser von 480 mm erhalten. Der Kolbenhub in den Zylindern betrug 640 mm. Damit entsprach die eingebaute Dampfmaschine den Modellen auf den Lokomotiven C (D 3/3).

Maximal konnte in der Dampfmaschine, bei einem Dampfdruck von 10 bar, eine Leistung von 368 kW oder 500 PS erzeugt werden. Damit hatte die Lokomotive für eine Tenderlokomotive eine ausgesprochen hohe Leistung erhalten. Im Vergleich zu den vorher vorgestellten und vergleichbaren Lokomotiven der Baureihe C (D 3/3) ergab das keinen Unterschied, so dass die Lokomotive dank dem geringeren Gewicht mehr Anhängelast ziehen konnte.

Der Abdampf wurde durch ein Blasrohr in die Rauchkammer geblasen. Dadurch wurde der in der Rauchkammer beruhigte und von Schwebeteilen befreite Rauch mitgerissen und schlagartig aus dem Kamin gestossen. Die Auspuffschläge der Lokomotive waren bei Volllast weit herum zu hören. Jedoch bewirkte der Dampf aus dem Blasrohr auch, dass das Feuer in der Feuerbüchse angefacht wurde. Damit wurde der Dampf auch zur Anfachung des Feuers genutzt.

Angesteuert wurden die beiden Hochdruckzylinder durch eine bei jedem Triebwerk vorhandene Steuerung von Walschaerts. Auch wenn die ersten Lokomotiven in Deutschland gebaut wurden.

Bei der Gotthardbahn kam nur die Bezeichnung Walschaertssteuerung zum Einsatz. Beim Hersteller sprach man indes eher von einer Heusingersteuerung. Die technischen Unterschiede konnte man jedoch ignorieren.

Diese Steuerung regelte über die Schieber neben den Füllmengen auch die Voröffnung der Dampfmaschine und sorgte daher für einen runden und ruhigen Lauf der Dampfmaschine.

Die grundsätzliche Bewegung für die Walschaertssteuerung wurde bei der Triebachse und somit bei der Achse zwei abgenommen und über ein Gestände auf die Schwinge übertragen. Damit steuerten sich die Zylinder der Dampfmaschine grundsätzlich selber.

Mit Hilfe einer Schubstange, die im Führerstand mit einem Handrad bewegt werden konnte, wurde der Schwingenstein verschoben und die Steuerung verändert.

So konnte nach der Füllzeit und damit der Leistung auch die Richtung der Bewegung verändert werden. Daher diente diese Schubstange auch zur Wahl der Fahrrichtung. Die Lokomotive konnte dank der stufenlosen Verstellung der Steuerung sehr feinfühlig bedient werden.

Da die Lokomotive in erster Linie auf Bergstrecken eingesetzt werden sollte, wurde die Dampfmaschine und somit die Lokomotive mit einer Gegendruckbremse ausgerüstet. Diese Gegendruckbremse konnte bei der Talfahrt als verschleisslose Bremse verwendet werden. Um den Gegendruck zu erzeugen wurde den Zylindern Kesselwasser zugeführt, das in der Dampfmaschine verdampfte und so den Kolben verzögerte.

 

Letzte

Navigation durch das Thema

Nächste
Home SBB - Lokomotiven BLS - Lokomotiven Kontakt

Copyright 2015 by Bruno Lämmli Erstfeld: Alle Rechte vorbehalten