Kessel mit Dampferzeugung |
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Der
Kessel
für diese Lokomotiven
wurde auf die
klassische Weise eingebaut. Im Bereich der Feuerbüchse
wurde das Bauteil
mit der Hilfe von Schrauben am Träger des
Plattenrahmens befestigt. Von
der Feuerbüchse führten der
Langkessel
und die
Rauchkammer
zum vorderen
Ende der Lokomotive. Dort erfolgte eine einfache Abstützung auf einem
Sattel. Der Kessel war deshalb nur im Bereich der Feuerbüchse wirklich
verbunden.
Die hier
unterschiedlichen Werte waren eine direkte Folge des im
Kessel
befindlichen heissen Wassers und damit der Ableitung auf die Metalle, die
sich in der Folge stärker ausdehnten, als der Rahmen der Ma-schine. Bevor wir uns den Details zuwenden, müssen noch ein paar Superlative erwähnt werden. Als die ersten Lokomotiven der Baureihe D im Jahre 1882 aus-geliefert wurden, besassen sie schlicht den grössten auf einem Fahrzeug montierten Kessel. Das galt in erster Linie für die
Schweiz, aber auch im Ausland war das Modell unter den grössten
Ausführ-ungen zu finden. Das hat zur Folge, dass wir etwas genauer
hinsehen müssen. Aufgebaut wurde der Kessel der Lokomotive mit hinten liegender Feuerbüchse mit dem Stehkessel, dem Langkessel und der davor montierten Rauchkam-mer mit Kamin. Auch diese Anordnung war üblich und
wurde bei den Maschinen dieser Baureihe nicht mehr verändert. Schön wäre
es, wenn das für alle Punkte seine Gültigkeit hätte. Diesen Gefallen
machten uns aber die beiden Hersteller nicht und selbst die
Gotthardbahn
trug dazu bei. Da der Kessel
bei allen
Lokomotiven dieser Baureihe
relativ tief eingebaut wurde, konnte man zwischen dem Rahmen und dem
Kessel nicht durchblicken. Dadurch hatte die
Feuerbüchse
aber nicht mehr
zwischen den
Rädern
der letzten
Triebachse
vollumfänglich Platz gefunden.
Sie musste deshalb weiter nach hinten verschoben werden, was sich
letztlich auch indirekt auf die Position des
Führerhauses ausgewirkt
hatte.
Bei allen Lokomotiven wurde dazu die Feuerbüchse über das Feuerloch mit der auf dem Tender mitge-führten Kohle versorgt. Das
Feuerloch war dabei gross genau, dass der
Brennstoff genau auf dem Rost
verteilt werden konnte. Es lohnt sich deshalb, wenn wir diesen Rost etwas
genauer ansehen. Ein wichtiger Punkt bei der Bestimmung des Feuers ist die Fläche des Rostes. Diese gab an, wie viele Kohlen darauf ausgebreitet werden konnte. Bei den Lokomotiven der Reihe D und auch bei den nachfolgenden Modellen dieser Baureihe wurde die-se Rostfläche mit 2.1 m2 angegeben. Im Vergleich mit den anderen Baureihen, war das der grösste
Rost, der in einem
Kessel
eingebaut wurde. Nur schon das zeigt die Grösse
des Kessels. Unter dem Rost wurde der Aschekasten verbaut. In
diesem wurde die verbrannte
Kohle
aufgefangen. Neben der Asche, gehörten
auch kleine glühende Stücke dazu. Entscheidend war, ob das Stück durch den
Rost fallen konnte oder nicht. Dank dem Aschekasten gelangten diese
Partikel nicht auf das
Gleis
und konnten so keinen Brand der
Schwellen
verursachen. Wobei das nicht vollständig ausgeschlossen werden konnte. Der Grund waren die seitlich vorhandenen Schlitze.
Diese wurde benötigt, dass von aussen frische Luft in den Bereich
gelangte. Durch die vorhandene Sogwirkung wurde diese Luft durch die
Kohlen
gezogen. Dabei reagierte der Sauerstoff mit der Glut und das Feuer
wurde angefacht. Es entstanden so
Rauchgase, die mit heisser Luft
durchmengt waren. Zusammen mit der infraroten Strahlung des Feuers wurde
so viel Wärme erzeugt.
Dieses Metall war schon damals als sehr guter Leiter
der Wärme bekannt. Genau das wollte man, denn die vom Feuer abgestrahlte
Wärme sollte ohne grosse Verluste an das Wasser im
Kessel
ab-gegeben
werden. Für die Bestimmung der Übertragung von Wärme war diese direkte Heizfläche wichtig. Bei den Lokomotiven dieser Baureihe gab es dabei erste Unterschiede. So wurde bei den Modellen mit den Nummern 101 bis 136 eine direkte Heizfläche von 9.5 m2 angegeben. Bei den
als Nachbau vorgesehenen Nummern 141 bis 145 konnte der Wert der
Heizfläche
auf 11.6 m2
gesteigert werden. Das war durchaus ein stolzer Wert, der nicht so schnell
übertroffen wur-de. Nachdem die
Rauchgase mit der erhitzten Luft einen
Teil der Wärme an die Wände und die Decke des
Stehkessel
abgegeben hatten,
wurden die
Gase
über die
Rauchrohrwand
aus der
Feuerbüchse geführt. Das
sorgte nun dafür, dass wiederum frische Luft in den Bereich gelangte, die
ebenso schnell erwärmt wurde. Der Wärmeeintrag an die Wände und die Decke
des Stehkessel blieben daher erhalten und das war das Ziel. Mit der
Rauchrohrwand
kommen wir zum
Langkessel.
Dieser war nun aber nicht mehr so einheitlich aufgebaut worden, wie das
beim
Stehkessel
der Fall war. Der Unterschied fand sich bei der Anzahl der
verbauten
Siederohren. Bei den Nummern 101 bis 127 waren insgesamt 225
Rohre vorhanden. Diese wurden bei den vier letzten
Lokomotiven
aus München
auf lediglich 223 Rohre verringert. Weniger Rohre sollte es nicht mehr
geben.
Diese hatten nicht weniger als 293 Rauchrohre erhalten. Ein durchaus ansehnlicher Wert für die Anzahl der Siederohre. Jedoch war auch deren Länge für die hier vorhandene Heizfläche wichtig. Bei der Länge der Rohre war man sich bei den Nummern 101 bis 136 zumindest noch einig. Hier wurden
Rauchrohre
verbaut, die über
eine Länge von 4 200 mm verfügten. Bei den ersten ausge-lieferten
Lokomotiven
war das die grösste Länge, die in einem
Kessel
verbaut wurde.
Wegen den Unterschieden bei der Anzahl der
Siederohre
ergaben sich
unterschiedliche
Heizflächen für diese Mo-delle. Diese müssen wir uns
ansehen. Für die Nummern 101 bis 127 konnte eine totale
Heizfläche von 158 m2 erreicht werden. Bei den vier
nachfolgenden Modellen aus München verringerte sich diese jedoch auf einen
Wert von 156.7 m2. Wiederum eine Steigerung war mit den aus
Winterthur stammenden
Kesseln möglich. Die totale Heizfläche der
Lokomotiven
mit den Nummern 132 bis 136 betrug stolze 161.8 m2.
Was auf Grund der grössten Anzahl
Siederohre zu erwarten war. Beim
Langkessel
der nachfolgenden Betriebsnummern 141
bis 145 gab es grössere Unterschiede zu den älteren Modellen. Hier wurde
die Länge der Rohre auf einen Wert von 4 000 mm gekürzt. Das war eine
deutliche Reduktion, da aber die Anzahl der
Siederohre vergrössert wurde,
ergab das mit einem Wert von 176.8 m2 die grösste
Heizfläche
dieser Baureihe. Sie sehen, dass mit der Anzahl
Rauchrohre
mehr erreicht wurde,
als mit deren Länge.
Mitgerissene Schwebeteile konnten sich in der
Rauchkammer
mit Hilfe der Schwerkraft auf den Boden derselben absenken. Dort
verglühten sie endgültig und konnten nach dem Einsatz gefahrlos entnommen
werden. Der so gereinigte Rauch wurde schliesslich mit der Hilfe des Abdampfes von der Dampfmaschine durch den Kamin ins Freie gestossen. Auch hier wurde die Länge so gewählt, dass die giftigen Rauchgase über das Führerhaus abgeleitet wurden. Während der Fahrt senkten
sie sich nach der
Lokomotive, da nun auch die Wirbel des Fahrtwindes einen
grossen Einfluss hatten. Die Lösung erlaubte aber eine gute Sicht nach
vorne. Im Stillstand der
Lokomotive
konnte der
Kamin, wie
bei allen Lokomotiven der neuen
Gotthardbahn abgedeckt werden. Dadurch
konnte verhindert werden, dass bei fehlendem Abdampf Wasser in die
Rauchkammer
gelangen konnte. Jedoch war immer noch die natürliche
Luftströmung vorhanden, die so verhinderte, dass das Feuer erstickt wäre.
In dem Fall wäre sehr viel
Kohlenmonoxyd entstanden, was auf das Personal
einschläfernd wirkte. Wir haben das Feuer und den Weg der
Rauchgase kennen
gelernt. Diese waren so heiss, dass die Metalle durchaus schmelzen
konnten, oder ihre Festigkeit verloren. Damit das nicht passierte, wurden
die Flächen gekühlt. Als
Kühlmittel
dafür wurde das sich im
Kessel
befindliche Wasser benutzt. Dieses Mittel war sehr gut geeignet und das
Produkt dieser
Kühlung wurde schliesslich für den
Antrieb der
Lokomotive
genutzt.
Durch die geringere Dichte floss augenblicklich Wasser nach, so dass die Kühlung nachhaltig war. Die dabei notwendige Über-deckung wurde mit speziel-len Sicherheitsbolzen ge-prüft. Die schmolzen noch vor dem
Kupfer und erzeugten ein pfeifendes Signal, das als
Warnung
vor einer
Explosion diente. Der so erzeugte Dampf sammelte sich an der höchsten
Stelle. Bei den Modellen mit den Nummern 101 bis 136 wurde dazu der auf
dem
Kessel montierte
Dampfdom
benutzt. Bei den Nummern 141 bis 145 gab es
jedoch zwei Dome, die zudem mit einem Rohr, das Domverbinder genannt
wurde, verbunden wurden. Eine seltene Lösung, die aber mehr Dampf sammeln
konnte und die einen Vorteil im Betrieb ergaben. Mit der andauernden Produktion von Dampf, stieg wegen
dessen grösserem Volumen der Druck im
Kessel an. Dieser konnte so gross
werden, dass die
Nieten und Metalle nicht mehr über eine ausreichende
Kraft verfügten. Die Folgen wären fatal gewesen, denn der Kessel wäre
explosionsartig geborsten. Um das wirksam zu Verhindern, wurden
Sicherheitsventile
eingebaut, die den maximalen Druck auf den erlaubten
Wert beschränkten. Bei den
Lokomotiven
mit den Nummern 101 bis 136 wurden
die
Sicherheitsventile nicht auf dem
Dampfdom, sondern direkt auf dem
Kessel unter einer Haube montiert. Diese Lösung musste gewählt werden, da
diese Maschinen einen sehr grossen Dampfdom erhalten hatten.
Unterschiedlich war jedoch der Wert auf den die
Ventile eingestellt
wurden. Werte, die von Betreiber jedoch nicht verstellt werden durften.
Damit konnte bei den restlichen
Maschinen dieser Nummerngruppe der Dampfdruck auf zwölf
bar
erhöht werden.
Mit diesen Werten konnte in einem
Kessel jedoch nur
Nassdampf
erzeugt
werden. Eine weitere Änderung gab es bei den Modellen mit den Nummern 141 bis 145. Dort kamen neue Sicherheitsventile zum Einbau und so hatten diese auf dem Dampfdom einen Platz gefunden. Auch der eingestellte Dampfdruck konnte bei diesen Modellen noch einmal gesteigert werden. Mit einem Wert von 15 bar, konnte in diesem Kessel der Dampf stärker erhitzt werden. Daher entstand hier Heissdampf, der sonst Überhitzer erforderlich machte.Mit der Produktion von Dampf und dessen Entnahme sank der Wasserspiegel. Dieser war für de Decke der
Feuerbüchse
sehr gefähr-lich
und so musste im Betrieb neues Wasser eingefüllt werden. Bei einem unter
Druck stehenden Behälter geht das nicht so einfach. Dabei wurde hier die
Nachspeisung auf unterschiedliche Art gelöst, was aber auch wieder eine
Folge der langen Lieferzeit war. Sie sehen, man nahm jede Neuerung an. Bei allen Maschinen war der
Injektor
als einfache
Lösung vorhanden. Dieser war so aufgebaut worden, dass er bedingt durch
den Druckabfall das Wasser regelrecht in den
Kessel sog. Da nun aber viel
kaltes Wasser in den Behälter geführt wurde, verminderte sich die
Produktion von Dampf. Der Injektor stellte somit ab, wenn der Effekt nicht
mehr ausreichend hoch war. Da dann auch genug Wasser im Kessel war,
reichte das Bauteil. Als auf dem Markt die neuen
Speisepumpen erhältlich
waren, wurden diese für die
Nachspeisung eingebaut. Die Pumpen sorgten
dafür, dass das Wasser mit hohem Druck in den
Kessel gedrückt wurde. Der
Vorteil war, dass mit diesen Pumpen mehr Wasser in den Behälter kam als
mit dem
Injektor. Die
Pumpe arbeitete immer und so konnte der Kessel auch überfüllt werden. Der
Betrieb dieser Speisepumpe erforderte vom Personal etwas mehr
Aufmerksamkeit. Sie fragen sich sicherlich, wo denn das Problem bei
zu viel Wasser im
Kessel war. Wurde der Wasserpegel zu hoch angesetzt,
hatte man den Vorteil, das nicht so oft nachgespiesen werden musste.
Jedoch bestand nun auch die Gefahr, dass bei der Entnahme von Dampf
Kesselwasser mitgerissen wurde. Dieses Wasser war dort aber nicht gut, da
es nicht komprimiert werden konnte. Doch das ist ein neues Kapitel, das
wir nun einschlagen werden.
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