Der Kessel mit Dampferzeugung |
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Als wir vorhin die Aufbauten auf dem
Plattenrahmen
angesehen haben, wurde der
Kessel
nicht weiter erwähnt. Es wird deshalb Zeit, dass wir das ändern. Der
Kessel wurde im Bereich der
Feuerbüchse
mit Hilfe von Schrauben im Rahmen befestigt und reichte weit nach unten.
Über dem
Laufdrehgestell
war die
Rauchkammer
in einem Sattel abgestützt worden. Eine Befestigung, wie bei der
Feuerbüchse war jedoch nicht vorhanden.
Die Folge davon waren nicht mehr
ausgeglichene
Achslasten
und daher die Gefahr von
Entgleisungen.
Der Sattel sorgte nun dafür, dass die Bewegung des
Kessels
ausschliesslich in der Längsrichtung er-folgen konnte. Zumindest optisch waren die Kessel der beiden Raureihen identisch aufgebaut worden. Das erken-nen wir anhand der Kessellinie, die sich bei beiden Modellen auf einer Höhe von 1 925 mm befand. Das führte dazu, dass der eigentliche
Kessel
auf beiden Seiten der
Lokomotive
durch die
Wasserkästen
verdeckt wurde. Nur bei der Reihe BI war die
Rauchkammer
zu sehen. Bei der Baureihe A2 jedoch nur deren Türe und das auch nur von
vorne. Wenn wir nun die Details der beiden
Kessel
ansehen, dann zeigen sich die ersten Unterschiede in allen Bereichen.
Diese Veränderungen können wir jedoch auch als Ergebnis der Entwicklung in
den vergangenen Jahren ansehen. Doch damit lohnt sich eine genauere
Betrachtung des Kessels. Wie bei den anderen
Lokomotiven
beginnen wir deshalb mit der erforderlichen
Feuerbüchse,
die ein Bestandteil des
Stehkessels
war. Ausgebreitet wurde das mit den
Kohlen
erzeugte Feuer auf einem einfachen Rost. Die
Rostfläche
wurde leicht verändert und sie betrug bei der Reihe BI noch 1.4 m2.
Bei der Baureihe A2 konnte eine leichte Steigerung auf 1.6 m2
erreicht werden. Eine geringe Änderung, die aber wegen der vorgegebenen
Breite einen längeren Rost zu folge hatte. Das war bei der Reihe A2 kein
Problem, da sie ja wegen dem
Laufwerk
länger war.
Nach dem Einsatz wurde dieser
Aschekasten
ge-leert und so die Überreste entsorgt. Für die Ver-brennung wichtig waren
die hier vorhandenen Schlitze an den Seitenwänden des Aschekastens. Durch
diese gelangte frische Luft zur auf dem Rost liegenden Glut. Durch das auf dem Rost ausgebreitete Feuer ent-stand eine grosse Wärme. Dabei wirkte sich diese durch die stark erwärmte Luft aus. Aber auch die infrarote Strahlung des Feuers war eine willkom-men Wärmequelle. Damit diese jedoch auch genutzt werden
konnte, wurde um den Rost und damit um die
Feuerbüchse
der
Stehkessel
aufgebaut. In diesem war nur eine Lücke vorhanden, durch die neue
Kohle
nachge-reicht werden konnte. Die Wände und die Decke des Stehkessels ergaben die direkte Heizfläche. Das war logisch, da sie durch das heisse Feuer direkt angestrahlt wurden. Durch den Rost, der leicht vergrössert wurde,
änderte sich auch die direkte
Heizfläche.
Bei der Reihe BI wurde daher ein Wert von 7.3 m2
erreicht. Die jüngeren Modelle der Baureihe A2 mit dem grösseren Rost
hatten aber eine direkte Heizfläche von 7.8 m2
erhalten. Wenn wir nun den Vergleich der direkten
Heizfläche
etwas genauer ansehen, dann ist leicht zu erkennen, dass diese Fläche kaum
vergrössert wurde. Somit wirkte sich die etwas grössere
Rostfläche
nicht so stark aus. Der Grund für diese Differenz lag jedoch bei der
Rauchrohrwand
und damit beim Abzug der heissen
Rauchgase.
Bei der Baureihe A2 hatte diese Wand eine etwas geringere Fläche, da die
Anzahl der Rohre verändert wurde.
Bei der Reihe BI konnten die
Rauchgase
durch die insgesamt 150
Siederohre
mit einer Länge von jeweils 4 016 mm abziehen und so war bei diesen
Lokomotiven
eine totale
Heizfläche
von 103,6 m2 vorhanden. Bei der Baureihe A2 konnte die Anzahl der Siederohre im Langkessel auf 160 Stück erhöht werden. Bedingt durch die Veränderungen beim Stehkessel und bei anderen Punkten, konnte die Länge der Reihe BI nicht gehalten werden. Daher hatten die
Siederohre
beim
Kessel
der Baureihe A2 noch eine Länge von 3 960 mm erhalten. So konnte bei
diesen
Lokomotiven
die totale
Heizfläche
auf 107.3 m2 erhöht werden,
was nicht so viel mehr war. Bisher haben wir kaum grosse Unterschiede zwischen den Kesseln gefunden. Trotzdem sollte die Reihe A2 über eine höhere Leistung verfügen. Der Grund war, dass dazu nicht direkt die Menge Dampf, die in einer bestimmten Zeit erzeugt werden konnte, genommen werden konnte. Bevor wir jedoch dazu kommen, beenden wir
noch den Weg der
Rauchgase,
die nach dem
Langkessel
ihre Arbeit erledigt hatten. Je nach betrieblicher Situation wurden durch
die
Rauchgase
auch leichte glühende Partikel mitgezogen. Diese sollten nicht in die
Umwelt gelangen, das sie entlang der Strecke zu Bränden führen konnten.
Besonders im Sommer und im Tessin konnten so verheerende Feuer entstehen.
Daher mussten die
Abgase
nach den
Siederohren
beruhigt werden. Dabei war die
Rauchkammer
an der Spitze der
Lokomotive
vorgesehen.
Nach dem Betrieb konnten sie aus der
Rauchkammer
entfernt werden. Dazu war der Zugang vom
Stossbalken
her vorgesehen. Genauer ansehen werden wir die Arbeiten mit dem
Kessel
jedoch bei der Bedienung der
Lokomotive. Die von den heissen Schwebeteilen befreiten Rauchgase konnten nun in die Umwelt entlassen werden. Dazu war auf der Rauchkammer ein Kamin aufgebaut worden. Die Höhe war so gewählt worden, dass die
giftigen
Abgase
während der Fahrt über das
Führerhaus
abgeleitet wurden. Dabei gab es hier zwischen den Baureihen nur einen eher
nebensächlichen Unterschied, der sich im Betrieb zudem nicht auswirkte. Wie bei den meisten Bahnen wurden die
betriebsbereiten
Lokomotiven
der
Gotthardbahn im Freien abgestellt. Damit kein Regen in die
Rauchkammer
gelangen konnte, wurde in dem Fall der
Kamin
abgedeckt. Der Unterschied zwischen den beiden Baureihen bestand jedoch
nur darin, dass dieser
Kamindeckel
bei der Reihe BI nach hinten verdreht wurde. Bei der Reihe A2 war dieser
aber nach vorne gedreht. Der Grund dafür war bei der Bedienung des
Kamindeckels.
Bei der Baureihe BI war der
Kamin
von der Seite her zugänglich und so konnte die Stange hinterdem Kamin
angeordnet werden. Die längeren
Wasserkästen
der Baureihe A2 verhinderten dies und daher musste der Griff vom
Stossbalken
her erreichbar sein. Das war der einzige Grund für diesen leicht zu
erkennenden Unterschied wischen den beiden Baureihen.
Während dem Betrieb der
Lokomotive
musste er geöffnet und das Feuer zusätzlich ange-facht werden. Nur so
konnte genug Dampf erzeugt werden. Damit das ging, musste in den
Siederohren
ein Unterdruck entstehen. Erzeugt wurde der Unterdruck durch die beiden Dampfmaschinen. Deren Abdampf wurde in der Rauchkammer über das Blasrohr in den Kamin entlassen. Da dieser Dampf immer noch über einen gewissen Druck verfügte, entstand ein Unterdruck. Der Ausgleich des
Luftdruckes
erfolgte durch die Schlitze beim
Aschekasten
und so durch das Feuer. Der zusätzliche Sauerstoff führte nun dazu, dass
dieses angefacht wurde. Das so angefachte Feuer hatte nun aber negative Auswirkungen auf die Metalle. Die nun erzeugte Hitze war so gross, dass diese leicht schmelzen konnten. Besonders belastet war dabei die Decke der Feuerbüchse. Hier wurde im Gegensatz zu den anderen
Bereichen zudem noch Kupfer verwendet. Dieser leitete die Wärme sehr gut,
hatte aber den grossen Nachteil, dass es einen deutlich tieferen
Schmelzpunkt hatte. Um zu verhindern, dass die Decke schmelzen
konnte, musste sie gekühlt werden. Dazu wurde das im
Kessel
vorhandene Wasser genutzt. Dieses wurde an den heissen Metallen so stark
erhitzt, dass es verdampfte. Da Dampf leichter als Wasser ist, wurde
wieder kühlere Flüssigkeit zu den Metallen geführt. So war in diesem
Bereich eine ausreichende
Kühlung
vorhanden, die jedoch einen Nachteil hatte, denn die Decke musste immer
mit
Kühlmittel
bedeckt sein.
Da die Bauteile diesem nicht widerstehen konnten, kam es zur Explosion der Lokomotive. Eine so gefährliche Situation musste daher wirksam verhindert werden. Das Lokomotivpersonal wurde daher angewiesen den Vorrat beim Wasser zu überwachen. Zusätzlich wurde noch ein Schutz verbaut. Dazu dienten die verbauten
Stehbolzen.
Einige davon waren als
Sicherheitsbolzen
versehen worden. Wurde die Decke zu heiss, schmolzen diese und der Dampf
wurde kontrolliert in die
Feuerbüchse
geleitet. Ein lautes Pfeifen machte das Personal darauf aufmerksam, dass
eine Explosion unmittelbar bevor stand. Durch die heissen Metalle der
Feuerbüchse
und der
Siederohre
wurde also das
Kühlmittel
im
Kessel
in Dampf umgewandelt. Da dieser nun über ein grösseres Volumen verfügte,
stieg der Druck im Kessel immer mehr an. Zudem wurde der Dampf an die
Decke gedrückt und gelangte so in den auf dem Kessel verbauten
Dampfdom.
Dieser befand sich bei allen
Lokomotiven
hinter dem
Kamin
und er war gut zu erkennen. Wurde beim
Dampfdom
kein Dampf entnommen, stieg der Druck im
Kessel
immer mehr an. Das konnte dazu führen, dass die
Verbindungen
nicht mehr widerstehen konnten. Das hätte dazu geführt, dass der Kessel
geborsten wäre. Ein Umstand, der nicht passieren sollte, da die
Auswirkungen gleich waren, wie wenn es in der
Feuerbüchse
zu einer Explosion kam. Daher wurde der Druck im Kessel mit
Ventilen
beschränkt.
Bei der Baureihe A2 waren sie jedoch so
eingestellt worden, dass die
Sicherheitsventile
erst bei einem maximalen Druck von zwölf
bar
öffneten. Wegen der Verdampfung des Wassers und wegen des Entzuges des Dampfes über die beiden Dampfma-schinen, oder die Sicherheitsventile, sank der Wasser-stand im Kessel. Um diese Verminderung wieder zu ergänzen,
musste aus den
Wasserkästen
zusätzliches Wasser in den
Kes-sel
geführt werden. Das ging aber wegen dem Druck im Kessel nicht auf einfache
Weise. Es musste daher eine spezielle Lösung vorgesehen werden. Bei den beiden Baureihen wurde dazu der Injektor vorgesehen. Bei diesem Bauteil wurde der Druck im Kessel durch unterschiedliche Geschwindigkeiten so verringert, dass ein Unterdruck im Bauteil entstand. Da dieser ausgeglichen werden musste, wurde
das
Kühlmittel
regelrecht in den
Kessel
gezogen. Dieses wiederum stammte aus den
Wasserkästen.
Das kühle Wasser sorgte nun aber dafür, dass die Temperatur im Kessel
sank. Diese Verminderung führte nun dazu, dass der
Kesseldruck vermindert wurde. Ein Effekt, der nicht verhindert werden
konnte. In der Folge kam es im
Injektor
zu einem Druckabfall und die Kraft reichte nicht mehr aus, dass das Wasser
anzogen werden konnte. Der Vorgang fiel aus und das Wasser lief in einen
Überlauf. Das nannte man schlabbern und es war das Zeichen, dass genug
Wasser im
Kessel
vorhanden war.
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