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Der Kessel mit Dampferzeugung |
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Wie bei nahezu allen Dampflokomotiven, musste
das Medium für den
Antrieb
zuerst erzeugt werden. Der dazu erforderliche
Kessel
bestand aus der
Feuerbüchse
mit
Stehkessel,
dem
Langkessel
und der
Rauchkammer.
Ein immer wieder aufgeführtes Mass ist dabei die
Kesselachse,
also die Mitte des Kessels. Diese
Kessellinie
wurde hier mit 1 720 mm über
Schienenoberkante
angegeben. Damit haben wir einen tief liegenden Kessel erhalten.
Was dieser
Kessel
leisten konnte, werden wir uns ansehen müssen. Die Erzeugung von
ausreichend Dampf ist bei einer Dampflokomotive sehr wichtig, denn nur so
geht ihr nicht die Puste aus. Um Dampf zu erzeugen, musste eine Wärmequelle vorhanden sein. Diese wurde in der Feuerbüchse mit einem Feuer sicher gestellt. Da kein Feuer unbeaufsichtigt sein darf, war diese Feuerbüchse im Bereich des Führerhauses angeordnet worden. So konnte das Feuer kontrolliert und mit
neuem Brennmaterial bestückt werden. Die dazu vorhan-dene mit einer Türe
versehene Öffnung war so gross, dass ein Mann durchkriechen konnte. Erforderlich war das, wenn am Kessel Unterhalt durchgeführt werden musste. Jedoch kann gesagt werden, dass es im Innenraum kaum genug Platz für die Arbeit gab. Das zeigt sich schon bei der
Rostfläche,
die mit 0,4 m2 nicht
besonders gross war. Für den quadratisch aufgebauten Rost hatte das eine
Seitenlänge von 630 mm zur Folge. Grosse Bewegungsfreiheit war daher nicht
vorhanden, besonders weil noch Werkzeug mitgeführt wurde. Im Betrieb wurde auf dem Rost das Feuer
entfacht. Als
Brennstoff
wurde
Kohle
verwendet, die auf der
Lokomotive
mitgeführt wurde. Da bei der Maschine kein eigentliches
Kohlenfach
vorhanden war, fanden im
Führerhaus
nur 400 Kilogramm Kohlen einen Platz. Auch wenn es der Anschein macht,
dass ein geringer Vorrat vorhanden war, die Kohle reichte bei diesem
Kessel
für einen längeren Einsatz im
Rangierdienst.
In einem
Depot
wurde dann der
Aschekasten
nach dem Einsatz wieder geleert. Ich kann es mit er-sparen, dass der
Kasten klein war, denn die Her-steller hatten sich bemüht eine stimmige
Maschine zu bauen. Da dieser Aschekasten nun direkt bei der hinteren Triebachse in den Rahmen angesenkt wurde, war es nicht möglich, die Federung der ersten Achse einzubauen. Das war letztlich der Grund für die im mechanischen Teil erwähnten Unterschiede bei der Federung. Auch wenn sich eine Lösung ergeben hätte, der
Aschekasten
musste von unten zugänglich sein, denn nur so konnte die Asche in eine
Grube entleert werden. Über die seitlich am Aschekasten angebrachten Lüftungsschlitze gelangte frische Luft in das System. Diese wurde durch die Glut gezogen, wo der
Sauerstoff zur Anfachung des Feuers genutzt wurde. Die so über dem Rost
entstehende Hitze konnte wegen den Seitenwänden und der Decke nicht
entweichen. Diese Fläche wurde als direkte
Heizfläche
bezeichnet. Bei der hier vorgestellten
Lokomotive
betrug diese 2.5 m2. Während bei den Seitenwänden der
Feuerbüchse
Stahl verwendet wurde, bestand die Decke aus Kupfer. Dieses Metall war
damals dafür bekannt, dass es die Wärme gut leiten konnte und das war ja
hier erwünscht. Jedoch musste das Metall gekühlt werden, da es sonst
schmelzen konnte. Ein Problem, das durchaus zur Explosion des
Kessels
führen konnte.
Sicherheitsbolzen
in der Decke sollten daher diese Situation vermeiden.
Diese Lichtwellen sorgten zusätzlich dafür,
dass hier eine extrem hohe Wärme entstand. Daher wurde hier auch ein
grosser Teil des Dampfes erzeugt. Sie sehen, man wusste damals schon über
diese Effekte bescheid. Bevor wir uns die Kühlung der Feuerbüchse und damit die Dampferzeugung genauer ansehen, folgen wir noch den Rauchgasen, die mit der heissen Luft vermischt waren. Dabei entstanden die Gase durch die Verbrennung der Kohle. Sie waren mit schädlichen Stoffen versehen.
Neben dem Kohlendioxyd, war auch das sehr gefährliche
Kohlenmonoxyd
und je nach
Kohle
noch ein Anteil von Schwefeldioxyd vorhanden. Diese giftigen
Rauchgase
mussten abgeführt werden, damit frische Luft die Glut anfachen konnte. Der
Weg über den
Führerstand
war nicht erwünscht, weil so das Personal gefährdet wurde und weil die
Verbrennung so nicht funktionierte. Daher musste den Rauchgasen, aber auch
der heissen Luft, ein anderer Weg angeboten werden. Dazu war am vorderen
Ende der
Feuerbüchse
die
Rauchrohrwand
mit dem
Langkessel
vorhanden. An der Rohrwand der
Feuerbüchse
waren insgesamt 69
Siederohre
angeschlossen worden. Durch diese 2 490 mm langen
Rauchrohre
strömten die heissen
Abgase
und erwärmten dabei das Metall. Daher war auch hier eine
Heizfläche
vorhanden. Diese indirekte Fläche wurde bei diesem
Kessel
mit 23.5 m2 angegeben. Damit
hatte die
Lokomotive
eine gesamte Heizfläche, die mit 26 m2
angegeben wurde. Wir haben daher einen bescheidenen Kessel erhalten.
Das war wichtig, weil so vom Feuer
mitgerissene Schwebeteile auf den Boden fallen konnten. Der Rauch wurde
daher von der Glut gereinigt, wobei die
Gase
natürlich erhalten blieben. Aber damit waren diese auch bereit um aus der
Rauchkammer
entlassen zu werden. Als Ausweg war der auf der Rauchkammer montierte Kamin vorhanden. Durch diesen wurden die Rauchgase ins Freie entlassen. Durch die Differenz der Hö-hen zwischen Rost und Kamin entstand eine natürliche Strömung, die so das Feuer auf natürliche Weise anfachte. Ein Effekt, der dafür sorgte, dass die
Verbrennung auch funktionierte, wenn die
Lokomotive
nicht bewegt wurde, denn nur so war eine zusätzliche An-fachung vorhanden. Um diesen Effekt im Betrieb zu verstärken,
wurde der Abdampf der beiden Maschinen in der
Rauchkammer
mit den
Blasrohren
in den
Kamin
geblasen. Dadurch entstand in der
Feuerbüchse
ein Unterdruck und die Glut wurde mit viel frischer Luft angeregt. Eine
Lösung, die so gut war, dass nun die maximale Ausnutzung der
Kohlen
vorhanden war. Die
Rauchgase
waren jetzt auch frei vom sonst vorhandenen Russ. Durch den niedrig aufgebauten
Kessel
hatte die
Lokomotive
einen sehr langen
Kamin.
Dessen Abschluss war aus Messing erstellt worden. Diese musste nicht mit
einem Anstrich versehen werden und daher glänzte der Kamin dieser
Maschinen. Ein Punkt, der wirklich sehr selten war, denn in der Regel
waren Kamine sehr einfach aufgebaut worden. Der
Rangierlokomotive
sollte das jedoch gut bekommen, so dass sie elegant wirkte.
Erforderlich war er, weil bei den Bahnen
damals die
Loko-motiven
im freien abgestellt wurden. Die bereits vor-handenen
Remisen,
dienten eher dem Unterhalt und da sollte auch die
Gotthardbahn keine Ausnahme bilden. Unterhalt war beim Kessel nicht nur beim Aschekasten erforderlich. Nach der Arbeit musste auch die Rauch-kammer gereinigt werden. Dazu konnte diese an der vorderen Seite geöffnet werden. Da nun die Luftströmung gestört wurde, füllte
sich bei einem Feuer die Kammern augenblicklich nicht Rauch. Aus diesen
Grund durften die
Lösche,
also die Rückstände der Verbrennung nur entnommen werden, wenn kein Feuer
vorhanden war. Daher war es wichtig, dass im Betrieb die Rauchkammer-türe korrekt verschlossen war. Wegen dem hohen Druck in der Kammer waren dazu an der Türe zahlreiche Riegel vorhanden. Diese mussten verschlossen sein. Erst danach konnte der Abstieg vorgenommen
werden. Wegen den fehlenden Tritten war das jedoch eher ein Sprung von der
Lokomotive.
Sicherlich keine optimale Lösung, die aber den Kosten geschuldet war. Damit haben wir den Weg der
Rauchgase
abgeschlossen. Sowohl die Glut, als auch die heissen
Abgase
in den
Siederohren
konnten das Metall so stark erhitzen, dass dieses die Festigkeit verlor.
Besonders bei der
Feuerbüchsdecke
war das der Fall. Es musste daher eine
Kühlung
für diese Metalle eingebaut werden und dazu war das Wasser ideal geeignet.
Die Folgen dieser Kühlung wurden nachher für den
Antrieb
genutzt.
Dabei war der Wärmeeintrag gerade bei der
Feuerbüchse
so hoch, dass das Wasser augenblicklich ver-dampfte. Dieser Dampf wurde im
Kessel
an die höchste Stelle getrieben und das war der auf dem Kessel vorhandene
Dampfdom. Im geschlossenen Kessel konnte der Dampf nicht entweichen und sammelte sich in diesem Dampfdom. Da Dampf über ein grösseres Volumen als das Wasser verfügte, stieg der Druck im Kessel an. Gerade der Dampf konnte dabei gepresst werden, was beim Wasser nicht ging. So lange nun kein Dampf dem
Kessel
entnommen wurde, erhöhte sich der Druck im Kessel immer mehr und er konnte
dabei so hoch werden, dass der Kessel zerbarst. Um das zu verhindern war auf dem Dampfdom ein Sicherheitsventil vorhanden. Dieses öffnete, wenn der Druck im Kessel einen Wert von 12 bar überschritt und der Dampf wurde ins Freie entlassen. Der Wert am
Da der Dampf entweder über die
Dampfmaschinen,
oder über das
Sicherheitsventil
entnommen werden konnte, sank der Wasserstand im
Kessel,
da ja das Wasser zu Dampf wurde. Das war nicht gut, denn so konnte die
Decke der
Feuerbüchse
frei liegen. Die ausfallende
Kühlung
hatte zur Folge, dass die
Lokomotive
explodierte. Das wollte man nicht und der Kessel sollte auch über längere
Zeit betrieben werden.
Gerade der Vorrat beim Wasser zeigte, dass
die kleinen
Lokomotiven
nicht für Fahrten auf der Strecke ausgelegt wurden. Bei einer
Rangierlokomotive
können geringe Vorräte mitgeführt werden, denn in einem
Bahnhof
war es damals an vielen Stellen möglich, den Vorrat wieder zu ergänzen.
Dazu musste also nicht einmal ein
Depot
aufgesucht werden. Wobei wir auch berücksichtigen müssen, dass der kleine
Kessel
sparsam war. Das sich im
Wasserkasten
befindliche Wasser musste jedoch in den unter Druck stehenden
Kessel
geleitet werden. Das war nicht so leicht möglich und damals war dazu nur
ein
Injektor
vorhanden. Dieses Bauteil erlaubte es, mit unterschiedlichen Drücken, dass
Wasser aus dem Kasten ohne grosse Probleme in den Kessel gezogen wurde.
Diese
Nachspeisung
erfolgte jedoch nicht automatisch, sondern wurde durch den
Heizer
aktiviert. Mit dem nun durch den
Injektor
in den
Kessel
gezogenen kalten Wasser, wurde dort die Produktion von Dampf verringert.
War dieser zu gering, stellte der Injektor ab und verhinderte so, dass zu
viel Wasser in den Kessel gelangen konnte. Jedoch hatte das auch zur
Folge, dass nun weniger Dampf für die beiden
Dampfmaschinen
zur Verfügung stand. Daher musste die
Nachspeisung
auch mit dem Betrieb abgesprochen werden.
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