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Vorher haben wir im
Kessel
den für den Betrieb erforderlichen Dampf erzeugt. Damit das System
funktionieren konnte, musste dieser jedoch entnommen und genutzt werden.
Dazu standen auch bei dieser Baureihe mehrere Möglichkeiten zur Verfügung.
Die nutzlose Variante haben wir mit den
Sicherheitsventilen
bereits kennen gelernt. Alle anderen Entnahmemöglichkeiten wurden zur
Verrichtung von Arbeit genutzt.
Dabei
rufen wir uns in Erinnerung, dass in diesem
Kessel
sogenannter
Nassdampf
entstand. Seine Tempe-ratur lag bei 200°C. Daher konnte es seine Wärme
abgeben. Eine
Heizung
war jedoch auf der
Lokomo-tive nicht vorhanden. Durch den Kessel stand
dieser Dampf jedoch unter einem Druck von zwölf
bar.
Diese Eigenschaft konnte man nutzen um Bewegungen zu erzeugen. Dabei war
die
Dampfmaschine
der wichtigste Abnehmer. Gerade die Dampfmaschine war jedoch besonders. Seit deren Erfindung hatte sie sich immer mehr verbessert und moderne Lösungen konnten mit dem in einem Kessel erzeugten Nassdampf kaum optimal betrieben werden.
Der Anteil des Wassers in diesem Dampf war
schlicht zu hoch. Im
Kessel
konnte das nur mit mehr Druck verhindert werden. Jedoch wissen wir, dass
dies das
Sicherheitsventil
verhinderte. Daher wurde der Dampf aufbereitet. Entnommen wurde der Dampf dem auf dem Kessel aufgebauten Dampfdom. Um die Entnahme in einem geregelten Rahmen zu halten, wurde am Anschluss ein Ventil eingebaut. Dieses wurde als Regulator bezeichnet. Dessen Aufgabe bestand darin, die Menge des dem
Kessel
entnommenen Dampfes zu verändern. Dabei erfolgte die Verstellung vom
Führerstand
aus ohne jegliche Stufe, so dass der Durchfluss sehr genau eingestellt
werden konnte.
Da mit dem entnommenen Dampf die
Dampfmaschine
betrieben wurde, hatte die Menge einen direkten Einfluss auf die von der
Maschine erzeugte
Zugkraft.
Jedoch konnte dieser Dampf noch nicht genutzt werden, denn
Nassdampf
war für die Dampfmaschine wegen dem grossen Anteil von Wasser nicht
optimal. Um den Dampf zu verbessern, musste dieses Wasser aus dem Dampf
entfernt werden und da gab es damals eine gute Lösung. Der dem Dampfdom über den Regulator entnommene Nassdampf wurde nicht di-rekt zur Dampfmaschine geleitet. Vielmehr führte man die Leitung in die Rauchkam-mer und dort in einen Über-hitzer der Bauart Schmidt. Ein Gerät, das sich bei anderen Baureihen bestens bewährt hatte und auch hier verwendet wurde.
Aussen war dieser
Über-hitzer
am
Kamin
zu erken-nen, denn zur Kennzeichn-ung wurde dieser mit einem Ring aus
Messing versehen.
Im
Überhitzer
wurde nun der Dampf in
Siederohre
geleitet, die sich innerhalb der 18
Rauchrohre
befanden. Diese Schlaufen konnten daher noch einmal von den heissen
Rauchgasen
umströmt werden. Da auch jetzt eine
Kühlung
des Metalls stattfinden musste, wurde das im Dampf enthaltene Wasser
ebenfalls noch verdampft und so die Wärme aufgenommen. Das hatte zur
Folge, dass der
Nassdampf
getrocknet und noch einmal erhitzt wurde.
Aus dem bisherigen
Nassdampf
mit etwa 200°C entstand nun
Heissdampf.
Die Wärme betrug nun 350°C und die Feuchtigkeit im Dampf sank deutlich ab.
Damit konnte nun die
Dampfmaschine
betrieben werden. Sie sehen, dass der
Überhitzer
auf den Druck keinen grossen Einfluss hatte, denn der Dampf floss ja durch
die Leitungen. Jedoch wurde diesem Medium zusätzliche Wärme zugeführt und
so der erhoffte Effekt der Trocknung des Dampfes Rechnung getragen.
Da die Überhitzerrohre nicht, wie bei anderen
Lokomotiven mit Dampftrockner, in den
Kessel
verlegt wurden, konnte hier die
Heizfläche
angerechnet werden. Die Rohre hatten dabei eine Oberfläche von 33.1 m2
erhalten. Zur normalen Heizfläche hinzugerechnet ergab das einen gesamten
Wert von 141.9 m2. Für die
Abmessungen des Kessels war das ein ansprechender Wert, der für eine
Tenderlokomotive
jedoch als sehr hoch angesehen werden konnte. Nach dem Überhitzer wurde der Heissdampf nun den Dampfmaschinen zugeführt. Dabei teilte sich die Leitung und der Dampf verteilte sich gleich-mässig auf die beiden Seiten der Lokomotive. Damit wurden diese zwei Hochdruckzylinder direkt mit Dampf versorgt.
Man sprach in sollen Fällen von einem Zwilling.
Die technischen Angaben beliefen sich daher auf h2d. Eine durchaus übliche
Bauweise zur damaligen Zeit, auch im Vergleich mit anderen Ländern. Auf den Einbau eines dritten Triebwerkes mit einer innen liegenden Dampfmaschine musste jedoch verzichtet werden. Dabei war, wie beim Muster B 3/4, weniger der Platz das Problem.
Vielmehr hätte diese zusätzliche Maschine ein
Mehrgewicht von einigen Tonnen bedeutet. Gerade innen liegende
Antriebe
waren ausgesprochen schwer und sie machten eigentlich nur bei
Schnellzugslokomotiven
mit hohen
Leistungen
ein Sinn.
Da die
Lokomotive der Baureihe Eb 3/5 wegen den mitgeführten
Vorräten die
Achslasten
so schon ausreizte, konnte diese zusätzliche Kraft schlicht nicht genutzt
werden. Bei einer Baureihe, die für den
Nahverkehr
mit Personen- und
Güterzügen
auf
Nebenstrecken
ausgelegt wurde, war die
Dampfmaschine
durchaus optimal, auch wenn mit zwei Maschinen und leicht grösseren
Zylindern
natürlich noch etwas mehr
Leistung
abgerufen werden könnte.
Technisch durchaus möglich, wäre die doppelte
Ausnutzung des Dampfes gewesen. Es gab damals in der Schweiz Baureihen mit
einem
Zylinder für Hochdruck und einem für Niederdruck. Bei den
Schweizerischen Bundesbahnen SBB setzte man diese Technik mit
Verbund
jedoch nur bei
Mehrlingsmaschinen eins. Die Reihe Eb 3/5 konnte sich daher nicht mit den
grossen
Schlepptenderlokomotiven der Baureihen
A 3/5,
C 4/5 und C 5/6
messen. Montiert wurden die Zylinder der beiden Dampfmaschinen unter dem Umlaufblech im Bereich zwischen der vorderen Laufachse und der ersten Triebachse. Der für die Zugkraft massgebende Durchmesser betrug 520 mm.
Das war etwas kleiner, als bei der als Muster dienenden Baureihe B
3/4. Jedoch blieb der Hub mit 600 mm auf dem gleichen Wert. Diese
Anpassung hatte jedoch eine ganz bestimmte Begründung, denn es wurde ein
Fehler des Mu-sters korrigiert. Da der Dampfverbrauch beim Muster zu hoch war, musste nachgebessert werden. Dieser Fehler führte bei der Reihe B 3/4 dazu, dass der Dampfdruck im Kessel kaum gehalten werden konnte. Besonders bei Regionalzügen mit vielen Halten war das ein Problem.
Die
Lokomotive
verlor
so schnell die volle Leistungsfähig-keit und konnte nicht mehr optimal
beschleunigen. Auf
Hauptstrecken ging das noch, da hier nur der
Fahrplan
be-einträchtigt wurde. Auf Nebenstrecken, die sehr oft einspurig waren, hätten sich die geplanten Kreuzungen verschoben. Die damit ver-bundenen Verzögerungen hätten dem Fahrplan sehr stark geschadet.
Daher wurde bei
der Baureihe Eb 3/5 die
Dampfmaschine etwas besser auf die Produktion im
Kessel abgestimmt. Der Verbrauch lag nun knapp unter der Produktion. In
der Folge sollte der
Lokomotive
der Schnauf nicht so schnell ausgehen, was auf
Bahnstrecken
mit regionalem ländlichen Charkter wichtig war.
Nach der Kraftentwicklung hatte der Dampf seine Arbeit
getan. Er wurde in eine weitere Leitung geführt. Diese endete schliesslich
wieder in der
Rauchkammer und dort beim
Injektor. Dieses
Blasrohr sorgte
dafür, dass der Abdampf, der immer noch einen leichten Druck hatte, in den
Kamin geblasen wurde. Dadurch entstand ein Unterdruck und die
Rauchgase
wurden mitgerissen. Als Nebeneffekt wurde das Feuer angefacht und so die
Produktion gesteigert. Stand die Dampfmaschine jedoch still, kühlte der sich darin befindliche Dampf aus. Dadurch entstand wieder Wasser. Dieses konnte jedoch noch ver-dichtet werden und beeinträchtigte daher die Leist-ung des Zylinders.
Aus diesem Grund konnte dieses mit Hilfe der vom
Führerhaus
aus
bedienten
Schlemmhähne abgelassen werden. Da nun aber auch Dampf ungenutzt
entwich, wurden die Hähne nach ein paar Stössen wieder geschlossen.
Eher speziell war, dass hier auf den Einbau einer
Gegendruckbremse
verzichtet wurde. Diese war damals bekannt und sie
funktionierte besonders bei Maschinen mit zwei
Zylindern sehr gut. Die
Leistung des
Kessels hätte dazu ohne Probleme ebenfalls ausgereicht.
Jedoch führten die zusätzlich benötigten Bauteile ebenfalls zur merklichen
Erhöhung des Gewichtes. Wie wir ja wissen, war dieses bei der Baureihe Eb
3/5 ein grosses Problem.
Jedoch erachtete man den Nutzen einer
Gegendruckbremse
bei den Schweizerischen Bundesbahnen SBB nur in den
starken Gefällen als
gegeben. Da dort aber auch Baureihen ohne diese
Bremse verkehrten, wurde
die Bremse im
Pflichtenheft nicht gefordert. Es muss jedoch gesagt werden,
dass sämtliche neueren
Lokomotiven der
Staatsbahnen keine Gegendruckbremse
erhalten hatten. Die Vorschriften für starke Gefälle gab es damals nur bei
Bahnen mit
Zahnrad.
Um die Zufuhr des Dampfes in die
Zylinder und dessen
Auslass zu regeln, waren oberhalb dieser die erforderlichen
Schieberkästen
vorhanden. Wie bei den anderen Baureihen der damaligen Zeit, wurden
Kolbenschieber verwendet. So konnten auch hier die bekannten Bauteile
verwendet werden, was die Vorhaltung von Ersatzteilen deutlich
vereinfachte. Sie sehen, es wurde sehr genau darauf geachtet, dass keine
Neuerungen verwendet wurden. Die Regelung der Schieber erfolgte über eine Schubstange. Dabei wurde diese von der Steuerung bewegt. Hier wurde dazu die gut funktionierende und in der Schweiz bekannte Bauart Walschaerts verwendet.
Der Vorteil dieser Steuerung war, dass damit der Vorlauf
optimal eingestellt werden konnte. Es entstand so eine ruhig laufende
Dampfmaschine. Deutsche Leser können diese Steuerung mit der bei ihnen
bekannten
Heusinger-steuerung vergleichen. Die Steuerung wurde mit einer einfachen Zugstange aus dem Führerhaus bedient. Dabei konnte damit die Füllzeit eingestellt werden. Je weniger lang die Zufuhr geöffnet war, desto weniger Dampf gelangte in die Zylinder.
Es war so möglich, die Entwicklung der
Zugkräfte
sehr gut auf die vorhandene
Adhäsion einzustellen. Ein Vorteil bei
schlechtem Zustand der
Schienen. Opti-mal bedient, konnte so auch der
Verbrauch beim
Quarzsand reduziert wer-den. Eine weitere Funktion der Steuerung nach Walschaerts war die Umstellung der Richtung der Dampfmaschine. Durch diese wurde die Fahrrichtung der Lokomotive verändert.
Da diese Maschine in beiden
Richtungen mit der gleichen Geschwindigkeit verkehren konnte, waren die
gleichen Funktionen auch jetzt verfügbar. Es war daher eine optimal
abgestimmte Steuerung bei der
Lokomotive vorhanden. Die gewählte
Dampfmaschine passte daher zum Modell.
Mit der
Dampfmaschine haben wir den grössten
Verbraucher von Dampf kennen gelernt. Jedoch gab es bei dieser Baureihe
noch weitere Abnehmer, die wir uns ansehen müssen. Einen davon haben wir
bereits bei der Erzeugung von
Druckluft kennen gelernt. Die Rede ist von
der an der
Rauchkammer montierten
Luftpumpe. Diese wurde jedoch nicht
direkt mit dem Dampf aus dem
Kessel betrieben, so dass wir uns diese
Versorgung ansehen müssen. Im Kessel herrschte ein Dampfdruck von zwölf bar. Das war für die Luftpumpe zu hoch. Daher wurde eine Reduktion auf rund acht bar eingebaut. Der aus dem Kessel entnommene Nassdampf wurde dann mit einem einfachen Regulator zum Zylinder geführt und setzte so die Luft-pumpe in Bewegung.
So stellte diese den Betrieb automatisch ein, wenn der
Luftdruck im Vorratsbehälter auf dem gleichen Wert angelangt war. Betrieblich sollte jedoch der Regulator in diesem Fall zur Schonung des Vorrates beim Dampf vom Lokomotivpersonal geschlossen werden. Aus diesem Grund sank der Luftdruck wieder. Um diesen wieder zu ergänzen, wurde einfach wieder der Luft-pumpenregulator geöffnet, die Luftpumpe nahm dann wieder die Arbeit auf.
Eine automatische Regelung war daher nicht vorhanden.
Diese Lösungen kamen nur bei den elektrischen
Lokomotiven zur An-wendung. Es kann bemerkt werden, dass bei Dampflokomotiven der Vorrat bei der Druckluft immer nur so hoch sein konnte, wie der Druck im Kessel. Sank dieser unter den Wert von acht bar, konnte auch die Druckluft nicht höher sein.
Im Betrieb konnte das durchaus passieren, wenn dem
Kessel zu viel Dampf entnommen wurde, oder wenn nachgespiesen wurde.
Wichtig war jedoch, dass nie ein Wert unter fünf
bar herrschen durfte.
Gemäss dem
Pflichtenheft war die
Lokomotive für den
Betrieb mit
Reisezügen vorgesehen. Auch wenn es sich hier um
Nahverkehrs-züge handelte, waren sich die Leute an kalten Tagen gewöhnt,
dass die Wagen geheizt wurden. Damit das hier auch möglich war, wurde bei
der Baureihe Eb 3/5 eine
Dampfheizung eingebaut. Betrieben wurde diese mit
dem
Nassdampf aus dem
Kessel. Der
Heissdampf wurde daher nur für die
Dampfmaschine genutzt. Dem Kessel entnommen wurde der Dampf mit einem Regulator. Dieser führte den unter normalem Druck von zwölf bar stehendem Dampf der Dampfleitung zu, die zu den beiden Stossbalken geführt wurde. Ein Anschluss auf der Lokomotive war jedoch nicht vorhanden.
Das
Führerhaus
wurde durch die
Feuerbüchse auch bei kalten Tagen ausreichend erwärmt.
Wurde es zu kalt, konnten die seitlichen Öffnungen mit einem Vorhang
verschlossen werden. Beim Stossbalken waren dann die entsprechenden Leitungen vorhanden. Ein Schieber sorgte jedoch dafür, dass die Leitung verschlossen wurde, denn der Dampf sollte ja den Reisezugwagen zugeführt werden und diese waren bekanntlich nur an einer Seite angehängt.
Diese
schweren isolierten
Dampfleitung fielen bei den beiden
Stossbalken auf und
sie behinderten die Arbeit. Daher waren die Leitungen nur während der
Heizperiode vorhanden. Damit sich jedoch in den Leitungen kein Wasser bilden konnte, schlossen die Schieber die Leitung nicht hermetisch ab. So konnte, sofern der Regulator geöffnet war, immer etwas Dampf entweichen. Aus diesem Grund wurde die Dampfheizung nur angeschlossen, wenn die Wagen auch geheizt werden mussten.
Im Sommer war die Leitung schlicht leer, da der
Dampf bei den
Reisezugwagen nur für diesen Zweck benutzt wurde.
Bei der
Dampfheizung lag auch der Grund für den
geringeren Dampfverbrauch der
Dampfmaschine, denn so konnten die Wagen
auch unter voller Last geheizt werden. Die Reihe Eb 3/5 war daher optimal
auf diesen Einsatz abgestimmt worden, was gegenüber der als Muster
dienenden Baureihe B 3/4 eine deutliche Verbesserung war. Sie sehen, dass
hier, obwohl es keine Neuerungen gab, auf eine optimal abstimmte
Lokomotive geachtet wurde.
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