Dampferzeugung

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Für die Dampferzeugung war der Kessel aufgebaut worden. Dieser bestand jedoch effektiv aus mehreren Bereichen, die wir gleich ansehen werden. Bevor wir das jedoch machen, sehen wir uns den Einbau dieses massiven und damit schweren Bauteils etwas genauer an. Dabei musste auch bei der hier vorgestellten Baureihe berücksichtigt werden, dass sich der Kessel wegen der Erwärmung anders ausdehnt, als das beim Rahmen der Fall war.

Wie bei anderen Lokomotiven wurde auch hier der Kessel mit der Hilfe von Schrauben im Bereich der Feuerbüchse mit dem Plattenrahmen verbunden.

Diese Verbindung auf einer Seite hatte nun aber zu Folge, dass die Verschraubung die Kräfte des nach unten ziehenden Kessels nicht aufnehmen konnte.

Daher musste noch eine zweite Abstützung vor-gesehen werden und die war hier sehr speziell auf-gebaut worden.

Da sich das Drehgestell seitlich gegenüber dem Kessel bewegen konnte, musste im Bereich der Rauchkammer eine Abstützung auf mit Öl geschmierte Gleitplatten vorgesehen werden. Diese Gleitplatten liessen es zu, dass sich der Kessel auch in Längsrichtung verschieben konnte. So wurde verhindert, dass die Änderung bei der Länge zur Entlastung von den Triebachsen und einer Überbelastung der Kupplung führen konnte. Der Kessel blieb daher auch in der Flucht der Lokomotive.

Ein wichtiger Punkt ist auch die Höhe der Kessellinie über der Schienenoberkante. Bei der hier vorgestellten Lokomotive lag diese Linie lediglich bei 2 320 mm. Das war nicht sehr hoch, aber wegen dem führenden Drehgestell war in diesem Bereich eine schmale Lücke zum Kessel vorhanden. Diese war technisch nötig, damit das Drehgestell sich auch in der vertikalen Richtung bewegen konnte und dabei nicht an den Kessel stiess.

Beim Aufbau des Kessels gab es zu den anderen Modellen keinen Unterschied. Auch hier wurden dazu die drei Bereiche Feuerbüchse mit Stehkessel, Langkessel und Rauchkammer vorgesehen. Letztere war eigentlich nicht mehr ein Teil des Kessels, war jedoch mit diesem fest verbunden worden und daher betrachten wir sie auch in diesem Kapitel. Beginnen werden wir jedoch, wie immer mit der Feuerbüchse und dem Brennstoff.

Die Feuerbüchse und damit der Stehkessel wurden im Bereich des Führerhauses angeordnet. Das war wichtig, weil nur so der Zugang zur Feuerbüchse vom Arbeitsplatz des Heizers möglich war.

Das hatte jedoch auch zur Folge, dass einzelne Bauteile in den Plattenrahmen reichten und dabei musste man darauf achten, dass man nicht mit den Achsen des Laufwerkes in Konflikt kam. Es war also sehr eng.

Um das in der Feuerbüchse aufgebaute Feuer mit dem notwendigen Brennstoff Kohle zu versehen, war im Stehkessel auf der Seite des Führerstandes das Feuerloch vorgesehen.

Da durch dieses aber viel Wärme entweichen konn-te, war es mit einer Türe verschlossen worden. Diese wurde nur geöffnet, wenn frische Kohle zu-geführt werden musste, oder beim Unterhalt, wo-bei dann kein Feuer vorhanden war.

Im Normalfall wurde die für die Verbrennung be-nötigte Luft unter dem Rost über seitliche Schlitze angezogen. So war gesichert, dass dem Feuer möglichst viel Sauerstoff zugeführt wurde.

Um jedoch die volle Leistung zu erreichen, musste die Strömung verstärkt werden. Dazu wurde jedoch der Dampf benutzt und dazu kommen wir im nächsten Kapitel. Wichtig war hier nur, dass der Sauerstoff nicht durch das Feuerloch kam.

Auch wenn man dieses Feuerloch so klein wie möglich halten musste, es musste eine bestimmte Grösse aufweisen. Nötig war das nicht nur im Betrieb, sondern auch beim Unterhalt, da durch diese Öffnung auch ein Arbeiter schlüpfen konnte. Im Betrieb war die Grösse für den Heizer wichtig, da er nur so die Kohle korrekt in die Feuerbüchse werfen konnte. Damit müssen wir uns aber auch ansehen, wie viel davon vorhanden war.

Bei der Gotthardbahn wurde nicht direkt Kohle, sondern Briketts verbrannt. Diese wurden auf der Rückseite des Führerhauses in einem Kohlenfach mit-geführt.

In diesem Fach konnte eine Menge von 4.3 Tonnen Kohle mitgeführt werden. Das war nur unwesentlich weniger als bei den älteren Modellen der Baureihe D4t im Tender mitgeführt werden konnte.

Damit Sie den Vergleich anstellen können, erwähne ich, dass dort 4.5 Tonnen auf dem mitgeführten Ten-der vorhanden waren.

Ausgebreitet wurde die durch das Feuerloch in die Feuerbüchse geworfene Kohle auf dem darin enthal^-tenen Rost. Bei der hier vorgestellten Lokomotive D6 war eine Rostfläche von 2.2 m2 vorhanden.

Hier lag die Maschine sogar leicht über den Werten der Baureihe D4t, die einen Wert von 2.1 m2 erreichte. Damit haben wir den bis anhin grössten Rost bei der Gotthardbahn erhalten. Wobei das auch für die Schweiz galt.

Die durch die Verbrennung der Kohle entstandene Asche fiel dabei durch die Stäbe des Rostes in den darunter montierten Aschekasten. Die Grösse dieses Kastens war so bemessen worden, dass die Rückstände des Vorrates im Kohlenfach genug Platz vorfanden. Da dieser Aschekasten zur Entleerung von unten zugänglich sein musste, gab er die genaue Position des Kessels vor. Man musste dafür an den Triebachsen vorbei kommen.

Um die Feuerbüchse herum wurde der Stehkessel aufgebaut. Die dabei dem Feuer zugewandte Fläche wurde als direkte Heizfläche bezeichnet. Die Lokomotive der Reihe D6 erreichte hier einen Wert von 9.3 m2. Dieser entsprach somit der als Vergleich dienenden Baureihe D4t. Wobei das dort nur für die älteren Modelle galt. Die Modelle mit den grösseren Werten waren jedoch bei der Auslieferung der Reihe D6 noch nicht in Betrieb.

Der Aufbau der stehenden Wände erfolgte mit einfachem Stahl. Bei der Decke der Feuerbüchse wurde jedoch Kupfer verwendet. Dieses Metall hatte hervor-ragende Eigenschaften bei der Übertragung der Wärme, war jedoch sehr weich.

Es konnte nicht für die stehenden Wände verwendet werden, daher kam hier der festere aber nicht so gut leitende Stahl zur Anwendung. Im Aufbau ent-sprach diese Lösung den meisten Kesseln, so dass es hier keine speziellen Lösungen gab.

Wie hoch die Belastung für die Decke der Feuerbüchse war, zeigt sich an der Tatsache, dass diese mit einem Ankerblock und vielen Stehbolzen gesichert wurde.

Da das Kupfer der sehr stark beanspruchten Decke durch die Hitze in der Feuerbüchse sehr leicht schmelzen konnte, musste das Metall mit Wasser ge-kühlt werden. Fiel diese Kühlung aus, wurden die in der Decke montierten Sicherheitsbolzen beschädigt und Dampf gelangte pfeifend in die Feuerbüchse.

Diese Lösung sollte die, durch eine geschmolzene Decke der Feuerbüchse, ausgelösten Explosionen verhindern und war daher eine Schutzeinrichtung. Dabei war das in die Feuerbüchse strömende Wasser kein Schutz.

Dieses verdampfte augenblicklich und das führte zu einem massiven Druck-anstieg in der Feuerbüchse. In der Folge konnte das Metall die Kräfte nicht mehr aufnehmen und der Stehkessel zerbarst daher explosionsartig.

Bevor wir uns aber die Kühlung der Metalle ansehen, verfolgen wir zuerst den Weg der durch das Feuer entstandenen Rauchgase. Diese wurden durch die stark erwärmte Luft begleitet und so war immer noch genug Energie vorhanden um Dampf zu erzeugen. Daher wurde für die Nutzung noch der Langkessel vorgesehen. In diesen gelangten die heissen Rauchgase des Feuers durch die vordere Wand des Stehkessels.

Die Wand wurde als Rauchrohrwand bezeichnet und sie gab an, aus was der nun folgende Langkessel bestand. Es wurden 190 Siederohre mit einem einheitlichen Durchmesser und einer Länge von 4 500 mm eingebaut. Das waren schlicht die bis zu diesem Zeitpunkt bei der Gotthardbahn längsten verbauten Rohre.

Trotzdem sollte die Betrachtung der nun vorhandenen Heizflächen im Vergleich zu einer grossen Überraschung führen. Dadurch wurde im Langkessel der Lokomotive D6 eine indirekte Heizfläche von 145 m2 erreicht. Für den kompletten Kessel bedeutete das eine Fläche von 154.3 m2.

Damit lag dieser Wert wegen der geringeren Anzahl Rohre unter der Reihe D4t. Das mag Sie vielleicht überraschen, da wir hier sehr lange Siederohre erhalten haben. Die Reihe D4t hatte mit über 223 bis 247 Siederohren aber trotz geringerer Länge eine grössere Fläche erhalten.

Es muss jedoch erwähnt werden, dass mehr Siederohre nur möglich gewesen wären, wenn der Durchmesser des Langkessels vergrössert worden wäre. Das war hier jedoch schlicht nicht möglich, weil die seitlichen Wasserkästen den Platz nicht ergaben. Beim Bau sah man damit jedoch kein Problem, da die Maschinen dank dem Verbund weniger Dampf benötigten. Wir sehen jedoch, dass es damals beim Bau durchaus Grenzen gab.

Mit der Verlassen des Langkessels haben die Rauchgase ihre Arbeit getan und sie gelangten in die Rauchkammer. Durch das nun vorhandene grössere Volumen wurden die Rauchgase beruhigt und allenfalls mitgerissene Glut fiel auf den Boden. Die so von Schwebeteilen gereinigten Abgase wurden anschliessend über den auf der Kammer aufgesetzten Kamin ins Freie entlassen. Die Länge war so gewählt worden, dass die Rauchgase nicht ins Führerhaus gelangten.

Daher war der Kamin das höchste auf der Lokomotive aufgebaute Teil. Eine Abdeckung in Form eines schwenkbaren Kamindeckels verhinderte zudem, dass bei der stillstehenden Lokomotive Wasser in die Rauchkammer gelangen konnte.

Dieses hätte mit der Lösche am Boden zu einer zähen Masse geführt. Daher konnte nur die trockene Glut aus der Rauchkammer entfernt werden und dafür war die Türe an der Front vorgesehen.

Die Türe der Rauchkammer bestand aus zwei sich seitlich öffnenden Tür-flügeln und sie sah wie eine Wappenscheibe aus. Das heisst, oben war eine flache Kante und unten eine Rundung vorhanden.

Damit der Zugang zu dieser Türe möglich wurde, war der Kessel nicht ganz bis zum vorderen Stossbalken geführt worden. So entstand davor auf dem Drehgestellrahmen eine Plattform auf der sich das Personal gut aufstellen konnte.

Um auf diese Plattform zu gelangen, waren neben dem Stossbalken auf beiden Seiten zwei Trittstufen vorhanden. Mit Hilfe einer einfachen Griffstange gelangte man so auf die Plattform und man konnte mit einer mitgeführten Schaufel die Lösche aus der Rauchkammer entfernen. Wir haben damit aber den Weg der Rauchgase abgeschlossen und können uns nun der Kühlung der stark beanspruchten Metalle zuwenden.

Zur Kühlung der Metalle wurde das sich im Kessel befindliche Wasser genutzt. Dabei war mit dem Wasser eine sehr gute Abführung der Wärme vorhanden. Trotzdem führte die vom Feuer erzeugte Energie dazu, dass im Bereich der Decke zur Feuerbüchse das Wasser augenblicklich verdampfte. In den Siederohren war jedoch die Energie schon geringer und daher wurde hier das Kesselwasser nicht mehr so stark erhitzt.

Dank der geringeren Dichte des Dampfes und des erwärmten Wasser stiegen diese im Kessel auf und neues kühleres Kesselwasser floss nach.

Die Kühlung funktioniert so lange, bis kein Wasser mehr vorhanden war. Das musste verhindert werden und so musste frisches Wasser in den Kessel geleitet werden.

Das war nicht so einfach, wie man meinen könnte, denn durch das grössere Volumen stand der Kessel mit Beginn der Feuerung unter einem Überdruck.

In den Kessel gefüllt werden konnte das Wasser mit Hilfe des erzeugten Dampfes. Dieser wurde mit ein-em Regulator zum Injektor geführt. In diesem wurde der durchströmende Dampf beschleunigt und es entstand ein Unterdruck.

Da dieser wegen den Naturgesetzen jedoch ausge-glichen werden musste, zog die Einrichtung das frische Wasser regelrecht in den Kessel. Somit stieg der Wasserspiegel wieder und die Metall wurden wei-terhin gekühlt.

Das nun in den Kessel gelangte kühle Wasser sorgte dafür, dass die Produktion beim Dampf gemindert wurde. War der Dampfdruck zu gering, stellte der Injektor automatisch ab und so war gesichert, dass nicht zu viel Wasser in den Kessel geleitet wurde. Um das zu kontrollieren, waren im Führerhaus entsprechende Schaugläser montiert worden. Es war Aufgabe des Heizers die Nachspeisung im richtigen Moment vorzunehmen.

Mitgeführt wurde das benötigte Wasser in den beiden seitlich vom Langkessel montierten Wasserkästen. Diese waren mit einem Rohr verbunden worden, so dass in beiden Behältern immer gleich viel Wasser vorhanden war. Das war weniger wichtig für die Nachspeisung, musste aber wegen des Radlasten so gelöst werden. Die Lokomotive sollte ja nicht plötzlich schief auf dem Gleis stehen und auch befüllt werden konnte nur auf einer Seite.

In den beiden Wasserkästen konnte ein Volumen von 7,0 m3 Wasser mitgeführt werden. Damit lag die Lokomotive in diesem Bereich deutlich unter den Werten der Lokomotiven mit Tender und ordnete sich bei den Mengen der Lokomotive B3 ein.

Es zeigte sich, dass bei einer Tenderlokomotive die mitgeführte Menge Wasser beschränkt war. Da aber bei der Gotthardbahn in jedem Bahnhof Wasser ge-fasst werden konnte, war das kein Problem.

Wir müssen uns nun aber mit dem Abfallprodukt der Kühlung befassen. Durch den starken Eintrag von Wärme entstand im Kessel Dampf. Dieser strömte in dem geschlossenen Behälter an die höchste Stelle und sammelte sich dort.

Wurde dort jedoch kein Dampf entnommen, stieg der Druck im Kessel immer mehr an. Dadurch wurde der verdichtete Dampf noch etwas wärmer und es entstand 350 Grad heisser Nassdampf.

Der Druck im Kessel konnte dabei so hoch ansteigen, dass die Metall die Kräfte nicht mehr aufnehmen konnten.

In der Folge platzte der Behälter explosionsartig. Eine durchaus sehr gefährliche Situation, die verhindert werden musste und daher waren auf dem Kessel auch die Sicherheitsventile montiert worden. Die öffneten, wenn der Dampfdruck zu hoch war, und führten den Dampf ins Freie ab. Das war so stark, dass der Druck im Kessel sank.

Eingestellt wurden diese Sicherheitsventile durch den Kesselinspektor. Bei dieser Lokomotive wurde ein Wert von zwölf bar eingestellt. Damit dieser Wert durch das Personal nicht verstellt werden konnte, waren die Einstellungen mit einer Plombe gesichert worden. Damit diese auch nicht zu gut erkannt werden konnte, befanden sich die Sicherheitsventile der Baureihe D6 unter einer kaminähnlichen Haube und waren so gut geschützt.

 

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