Die Erzeugung des Dampfes erfolgte nicht nur im Kessel der Lokomotive. Dazu gehörten viele Bereiche, die es nun zu erwähnen gilt. Dabei beschränken wir uns nicht nur auf den Kessel selber. Es gilt ein einfacher Grundsatz, denn um Dampf herstellen zu können, benötigt man Wasser und dieses muss ja von irgendwo kommen. Daher gehörte dieses genauso dazu, wie die Kohlen, die auf dem Tender mitgeführt wurden.

Die vorhin aufgebaute Lokomotive war eigentlich betriebsbereit, jedoch fehlten noch die Betriebsstoffe. Dazu gehörte auch, dass man den Kessel mit Wasser füllte.

Dabei wollen wir mit der Betrachtung der Dampf-erzeugung beginnen, denn ohne Wasser geht es nicht, und das musste von den festen Anlagen auf die Lokomotive gelangen. Dazu waren auf der Anlage überall spezielle Wasserkräne vorhanden und diese wurden genutzt.

Wenn wir ein Gift für die Dampferzeugung suchen, dann ist dieses bekanntlich der Kalk. Dieser lagerte sich nach der Verdampfung ab und bildet eine Schicht, die isolierend wirkte.

Mit der Zeit funktionierte die Lokomotive schlicht nicht mehr. Die Gotthardbahn hatte hier den Vorteil, dass sie in einer Gegend angeordnet war, wo Kalk nur spärlich oder gar nicht vorhanden war. Das ersparte den Einsatz von speziellen Mitteln zu Kalkbekämpfung.

Der Kessel der kalten und noch nicht eingesetzten Lokomotive wurde einfach mit einem Schlauch befüllt. Das ging sogar ähnlich, wie bei Ihnen zu Hause die Pfanne. Damit war die Lokomotive mit allen Betriebsstoffen versehen worden und wir können sie endlich auf die Waage stellen. Jetzt haben wir erst das Betriebsgewicht, denn dieses wurde mit gefülltem Kessel und dem halben Vorrat bei den Betriebsstoffen bestimmt.

Die beiden Versuchslokomotiven waren mit Tender und den Betriebsstoffen genau 100 Tonnen schwer. Das Dienstgewicht des Tenders belief sich dabei auf 38.3 Tonnen. Somit wurde, die maximal erlaubte Achslast beim Tender nicht ausgenutzt. Jedoch war der Platz auf dem Tender durch die maximale Höhe der Wasserkästen beschränkt worden. Schliesslich mussten diese unter den Wasserkran passen. Nur so konnte Wasser nachgefüllt werden.

Für die Lokomotive selber ergaben sich lediglich 46 Tonnen, die zur Übertragung der Zugkraft genutzt werden konnten. Im Vergleich mit anderen Lokomotiven war diese Maschine in diesem Punkt besonders schlecht. Den Grund finden wir beim mitgeführten Tender und bei dem zur Führung der Lokomotive im Gleis benötigten Laufdrehgestell. Für die drei Triebachsen ergab das jedoch eine Achslast von bis zu 15.3 Tonnen.

Die Lokomotiven der Serie waren vier Tonnen schwerer und hatten mit 48 Tonnen ein etwas höheres Adhäsionsgewicht erhalten. Die Tender blieben gleich, wie bei den Prototypen, wobei sich hier der Achsdruck wegen den grösseren Vorräten erhöhte. Rund drei m³ mehr Wasser bedeutet alleine drei Tonnen mehr Gewicht. Daher wurde bei den Lokomotiven der Serie das Adhäsionsgewicht deutlich erhöht. Eine Folge des verlängerten Radstandes bei den Triebachsen.

Es zeigte sich hier klar, dass bei einer Dampflokomotive viel Gewicht für die Vorräte und den Inhalt des Kessels gerechnet werden musste. Dabei stützte sich der Kessel auch auf die Laufachsen ab, während die Vorräte im Tender lagerten. Beide trugen jedoch nicht zur Übertragung der Zugkraft bei. Ein Vorteil, den man mit den Tenderlokomotiven erzielt hätte, nur reichten dann die Vorräte kaum für längere Fahrten.

Wir haben jedoch nun eine betriebsbereite Lokomotive mit allen erforderlichen Vorräten. Damit diese in Betrieb genommen werden konnte, musste zuerst Wärme zugeführt werden. Diese Wärme erzeugte man bei Dampflokomotiven in der Regel in der Feuerbüchse. Genau diese wollen wir uns nun ansehen und damit die Erzeugung des Dampfes beginnen. Wir lernen so auch gleich den Kessel und seine wirklichen Abmessungen kennen.

Von den mechanischen Abmessungen konnte der Kessel auf den Lokomotiven A3t durchaus mit den Modellen der Baureihe D4t verglichen werden. Dabei war jedoch ein Austausch der beiden Kessel nicht möglich, weil man bei der Baureihe A3t auf einen höheren Druck setzte.

Wobei man sich nun fragen kann, warum bei der D4t nicht auch solche Kessel verwendet wurden. Das ist jedoch ein Thema, das die D4t betrifft und nicht unsere Maschine.

Da der Kessel in tiefer Lage im Rahmen montiert wurde, kam die Feuerbüchse teilweise zwischen den Triebachsen zwei und drei zu liegen. Der dazu notwendige Platz war durch die weiter entfernt angeordneten Achsen geschaffen worden.

Wobei die Achsen letztlich auch die Grösse der Feuerbüchse beschränkten. Durch die Änderungen zwischen den Prototypen und den in Serie gebauten Maschinen gab es bei der Feuerbüchse Unterschiede.

Bei allen Lokomotiven kam wegen dem Einbau eine längliche Feuerbüchse zur Anwendung. Da deren breite durch den Rahmen vorgegeben war, wurde die Feuerbüchse lediglich 1 270 mm breit. Bei der Länge fanden sich schliesslich die Unterschiede. So wurde bei den Prototypen eine Länge von 2 320 mm angegeben. Bei der Serie stieg dieser Wert auf eine Länge von 2 430 mm an. Das wirkte sich letztlich auch auf die Rostfläche aus.

Das Feuer konnte auf einem Kipprost ausgebreitet werden, dieser hatte eine Fläche von 2.3 m² bei den Prototypen und von 2.4 m² bei der Serie. Das Feuer lag dabei auf den Stäben auf und die Asche fiel zwischen den Stäben hindurch in den unterhalb der Feuerbüchse angeordneten Aschekasten. Dieser musste bei einem Aufenthalt im Depot geleert werden. Das Feuer wurde jedoch nur vor einem Aufenthalt in den Werkstätten entfernt.

Die Wände der Feuerbüchse wurden aus Stahl aufgebaut. Für die Decke wurde jedoch Kupfer verwendet. Dadurch entstand eine direkte Heizfläche von 12.3 m² bei den Prototypen und von stolzen 12.8 m² bei den in Serie gebauten Lokomotiven. Da durch die Hitze die Flächen unter Druck brechen konnten, mussten diese mit Bolzen an der Aussenwand fixiert werden. Diese Stehbolzen waren teilweise mit Überwachungen versehen worden.

Sie sehen, dass die direkte Heizfläche sehr heiss wurde, daher musste diese gekühlt werden und das erfolgte mit dem Wasser im Kessel. Die Verdampfung des Wassers hatte daher zwei Effekte, denn man kühlte die Feuerbüchse und erhielt den für den Antrieb benötigten Dampf. Damit die Kühlung nicht ausfiel, durfte die Decke der Feuerbüchse nie unbedeckt sein. Gerade bei Talfahrten war das ein wichtiger Punkt, der regelmässig geprüft werden musste.

Die heissen Rauchgase aus der Feuerbüchse wurden schliesslich aus der Feuerbüchse abgezogen und über die Rauchrohrwand den Siederohren zugeführt. Die wiederum befanden sich im zweiten Teil des Kessels, dem sogenannten Langkessel. Dadurch konnten diese Rauchrohre ebenfalls erhitzt werden und es entstand die indirekte Heizfläche des Kessels. So erreichte man eine optimale Ausnutzung der Wärme.

Die Anzahl der Rauchrohre war nicht bei allen Lokomotiven genau gleich. Daher müssen wir uns die Abmessungen des Langkessels genauer ansehen und da gab es selbst innerhalb der Serie Unterschiede. Um die Übersicht nicht zu verlieren und um nicht zu viel Text mit Rohren zu verschwenden, betrachten wir die Bestückung des Langkessels in einer Tabelle. Dabei lernen wir auch gleich die totale Heizfläche kennen.

In der Tabelle erkennen wir, dass sich die Heizfläche nur bedingt mit den Rauchrohren begründen liess. Insbesondere die zuletzt gebauten Lokomotiven hatten eine deutliche Reduktion der Siederohre zu verzeichnen. Das war eine direkte Folge der bei diesen Maschinen verwendeten Dampftrockner, die im Kessel ebenfalls platzfinden mussten. Dabei kamen zwei unterschiedliche Ausführungen zur Anwendung.

Effektiv mit einem Dampftrockner der Bauart Pielock ausgerüstet wurde hingegen nur die Maschine mit der Nummer 229. Dabei war dieser Dampftrockner im Kessel eingebaut worden und er umschloss die Rauchrohre auf einem gewissen Abschnitt. Dieser stand jedoch nicht in direktem Kontakt zum Wasser, so dass die Verdampfungsfläche sank. Man konnte dem Dampftrockner jedoch eine Heizfläche von 23.3 m² anrechnen.

Durch die Wärmezufuhr an das Wasser wurden die Bauteile wie schon erwähnt gekühlt. Dabei hatte das verdampfte Wasser ein grösseres Volumen und der Druck im Kessel stieg an. Dabei sammelte sich der gebildete Dampf im Dampfdom, der am vorderen Ende des Kessels angeordnet wurde. Das war besonders bei der Bergfahrt ein Vorteil, da so weniger Wasser in die Leitungen gezogen wurde und man eine optimale Ausnutzung des Dampfes erreichte.

Die vor dem Führerhaus montierten vier Sicherheitsventile beschränkten den Druck im Kessel. Dieser wurde bei den beiden Prototypen auf 14 bar festgelegt. Bei den in Serie gebauten Lokomotiven erhöhte man den Druck leicht, so dass daraus 15 bar entstanden. Im Vergleich zu den anderen Modellen der Gotthardbahn war das etwas höher. Dieser neue Druck hatte letztlich auch Auswirkungen auf andere Lokomotiven der Gotthardbahn.

Damit haben die Rauchgase ihre Arbeit getan und konnten ins Freie entlassen werden. Dazu war vor dem Kessel die Rauchkammer angebaut worden. Diese Kammer hatte eine Länge von 1 800 mm.

Innerhalb der Rauchkammer wurden die Rauchgase beruhigt und so von mit-geführten Schwebeteilen befreit. Diese fielen letztlich durch die Schwerkraft auf den Boden und konnten dort in Ruhe ausglühen und gleichzeitig abkühlen.

Der Rauch, der besonders in den langen Tunnel der Gotthardbahn ein Problem darstellte wurde mit einem Rauchverbrenner der Bauart Langer aufbereitet. Dabei wurde dieser 1902 eingeführt und bei den danach abgelieferten Maschinen bereits ab Werk eingebaut.

Damit gelang es die Rauchgase so zu „reinigen“, dass dem Kamin eigentlich nur der Dampf zu einweichen schien. Die Maschinen verbrannten daher die Kohle scheinbar sauber.

Anschliessend konnten die Rauchgase durch den Kamin in die Umwelt ent-lassen werden. Ein Funkenfänger verhinderte dabei, dass glühende Teile mitgerissen werden konnten. Mit dem Abdampf der Dampfmaschine aus dem Blasrohr wurden die Rauchgase regelrecht aus dem Kamin ausgestossen und so in der Rauchkammer ein Unterdruck erzeugt, die Feuerung wurde damit zusätzlich angefacht und so mehr Dampf erzeugt.

Der Kamin war wegen dem tief liegenden Kessel deutlich verlängert worden. Das war nötig, damit die Rauchgase auf der Fahrt über das Führerhaus hinweg gezogen wurden. Zudem verfügte der Kamin über eine Abdeckung, die verhinderte, dass im Stillstand Wasser in die Rauchkammer eindringen konnte. Bei der Gotthardbahn wurden die Deckel jedoch auch betrieblich immer wieder geschlossen. Das insbesondere im Gotthardtunnel oder auf der Talfahrt.

Die Rauchkammer konnte von vorne geöffnet werden. Dabei wurden bei diesen Lokomotiven Türen verwendet, die über ein zentrales Schliesssystem verfügten. Mit Hilfe eines zentral angeordneten Handrades, wurden die Bolzen so verdreht, dass die Türe verriegelt war, oder geöffnet werden konnte. Die aufwendige Lösung der einfachen Riegel wurde daher deutlich vereinfacht. Mit Hilfe eines Scharniers war die Rauchkammertüre leicht zu öffnen.