Aufbau und Wirkungsweise der Dampflokomotive

Aufbau und Wirkungsweise der D
­ ampflokomotive
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Fig. 2
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B
C
D
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F
G
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J
K
Schieberkasten
Kolbenschieber
Dampfkanäle
Dampfzylinder
Kolben
Kolbenstange
Gleitbahn
Kreuzkopf
Treibstange
Kuppelstange
a Gegenkurbel
b Schwingstange
c Schwinge
d Schwingenlager
e Schwingenstein
f Schieberschubstange
g Lenkerstange
h Voreilhebel
i Steuerschraube
k Steuerbock
l Steuerrad
m Steuermutter
n Steuerstange
oAufwerfhebel /
­Steuerstangenhebel
p Hängeeisen
den Zylinder tritt. Er bestimmt mit der Regulator­
öffnung die jeweilige Leistung des Triebwerks. Von
den schwerfälligen, handbetätigten Hebel- und
Stangenwerken der ersten Volldruckmaschinen zu
den leistungsfähigen Steuerungen moderner Ex­
pansionsmaschinen führt eine lange Entwicklungs­
geschichte. Die 1844 von Walschaerts erfundene
Schiebersteuerung weist dank einer vom Kreuzkopf
abgenommenen Zusatzbewegung eine bei jedem
Füllungsgrad konstante Vorein- und Ausströmung
auf. Bei der 1849 von Heusinger erfundenen,
grundsätzlich gleichen Steuerung fehlt die Lenker­
stange und der Voreilhebel ist direkt an den Kreuz­
kopf angelenkt, was zu grösserer Reibung und
schnellerem Verschleiss führt. In der Schweiz ist der
Begriff Walschaerts-Steuerung gebräuchlich, die
Doppelbezeichnung Walschaerts-Heusinger sollte
vermieden werden. In Deutschland wird auch bei
Walschaerts-Steuerung der Begriff Heusinger ver­
wendet.
3. Das Fahrgestell
Es besteht aus Rahmen und Laufwerk. Der Rah­
men setzt sich zusammen aus den Längs- und Quer­
trägern, er wird vorne durch den Stossbalken und
hinten durch den Kupplungskasten abgeschlossen.
Er trägt die Aufbauten und stützt sich federnd auf
das Laufwerk ab. Auf den Rahmen wirken Kolben-,
Spurkranz-, Feder-, Lasten- und Bremskräfte.
Das Laufwerk – die ungefederte Masse einer
Loko­motive – besteht aus Trieb-, Kuppel- und Lauf­
radsätzen, wobei Letztere als Schwenkachsen aus­
gebildet oder in besonderen Rahmen zu Laufachs­
drehgestellen zusammengefasst sind. Die in die
Trieb- und Kuppelräder eingelassenen halbmond­
förmigen Gegengewichte dienen dem Massenaus­
gleich. Für Gebirgsstrecken mit engen Kurven wur­
den spezielle Gelenklokomotiven entwickelt, in der
Schweiz fand ausschliesslich die Bauart Mallet (nach
dem Schweizer Ingenieur Anatol Mallet, *23. Mai
1837 in Lancy, † 10. Oktober 1919 in Paris) Ver­
wendung. Kuppelachsen und gegebenenfalls Lauf­
achsen werden durch die am Bremsgestänge sitzen­
den Bremsklötze mit Druckluft abgebremst. Den
dazu nötigen Druck erzeugt die dampfbetriebene
Luftpumpe, wobei die Druckluft in Druckluftbehäl­
tern gespeichert wird. Die Schmierung besorgen
vom Triebwerk betriebene Schmierpumpen. Der im
Sanddom mitgeführte Sand wird durch die Sand­
rohre vor die Triebräder auf die Schienen gestreut
und verhindert so das Durchdrehen bei schweren
Anfahrten und Steigungen. Zu den Hilfsaggregaten
gehören schliesslich die Beleuchtungseinrichtungen.
Bei älteren Lokomotiven herrschte durchwegs die
Petroleumlampe vor, sie wurde später durch Gasund elektrische Beleuchtung ersetzt. Selbstverständ­
lich fehlte bei modernsten Dampflokomotiven – in
der Schweiz allerdings nicht mehr angewandt –
auch die induktive Zugsicherung nicht.
4. Tender
Bei den Tenderlokomotiven sind die Wasser- und
Kohlebehälter auf dem Lokomotivfahrgestell aufge­
baut, und ihr Fassungsvermögen ist entsprechend
15
Werkzeuge, Fertigungsmethoden und Baugruppen
10.Herstellung von Speichenrädern
Werkzeuge:
Drehbank mit Fräsmöglichkeiten,
Aufsatz mit Support, Teilapparat,
Hartlöteinrichtung
Material:
Rundmessing und nahtloses Stahlrohr
Fig. 28a
Fig. 28c
Fig. 28b
Fig. 28d
Die Federung kann auch einzeln durch je eine Spiralfeder erfolgen, die mit einer Einstellschraube über
der Feder auf die gewünschte Stärke eingestellt
werden kann (Fig. 26).
Es bleibt nun noch die Originalausführung mit
den richtigen Blattfedern. Heute ist federhartes
Bronze- oder Stahlband in der gewünschten Stärke
im Handel erhältlich. Damit das Federpaket nicht
auseinanderfällt, kann es in der Mitte der Feder mit
einem 1-mm-Draht vernietet werden. Bei Rahmenloks können die einzelnen Federn durch Ausgleichshebel miteinander verbunden werden. Diese Ausführung fordert sicher die grösste und genaueste
Arbeit; wir werden aber mit der besten Laufeigenschaft des Fahrzeuges belohnt, da neben der Federung die Last durch die Ausgleichshebel gut verteilt
wird (Fig. 27).
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Leider ist es so, dass Speichenräder für Lokomotiven
im Handel kaum mehr erhältlich sind. Das zwingt
den Modellbauer, dieses an und für sich komplizierte Teil selber herzustellen. Verfügt man über eine
gut eingerichtete Werkstatt, so stellt man bald einmal fest, dass diese Arbeit nicht so auf­wändig ist,
wie sie scheint.
Nachstehend wird der Bau eines Speichenrades
mit Gegengewicht für eine Lok mit Triebstangen
­beschrieben. Die Fig. 28a zeigt die Bandage aus
dickwandigem Stahlrohr und das Rundmessing für
die Radsterne und das Gegengewicht. In Fig. 28b
sind die drei Teile ineinandergefügt
Wir beginnen die Arbeit, indem wir den Messingstab auf das Innenmass der Bandage drehen.
Nun erfolgt das Abstechen von Scheiben auf Nabenbreite, d.h. auf Raddicke und eine kleine Bearbeitungszugabe. Anschliessend werden die Messingscheiben zentriert und ein Loch von ca. 3½ mm
gebohrt. Nun wird die Speicheneinteilung vorgenommen, indem mit dem Teilapparat rings um die
Nabe zwischen den entstehenden Speichen ein
Loch gebohrt wird (Anzahl Speichen = Anzahl Löcher). Diese Löcher sind das innere Ende der Speichen und bilden zugleich den Radius zwischen den
Speichen. Im gleichen Arbeitsgang wird auch das
Loch für den Antriebszapfen gebohrt (zentriert).
Nun wird die Vorderseite des Rades fertig bearbeitet, indem die Nabe angedreht und die Scheibe
nach aussen konisch gedreht wird. Die Speichenform verjüngt sich gegen aussen. Zum Fräsen der
Speichen wird zuerst ein Bolzen gemäss Fig. 28c er-
Spezielle Probleme beim Bau von Dampflokomotiven
Fig. 64
1 Gleitbahn
2 Kreuzkopf
3 Zylinder
4 Kuppelstangengelenk
5 Kolbenstange
6Bohrungen für Triebbzw. Kuppelzapfen
7 Kuppelstangen
8 Triebstange
9Masse zu Kuppel­
stangenkopf
10Masse zu Schmier­
gefässimitation
11Masse zu Kuppel­
stangenschaft
12 Masse zu Kehlung
8
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1
2
2
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3
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6
6
6
6
6
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6. Der Bau des Triebwerks
Der Erbauer einer dampfbetriebenen «echten»
Modelldampflokomotive steht vor der heiklen Aufgabe, die ganze Dampfmaschine funktionsfähig
und vorbildgetreu nachzubauen. Bei unseren elektrisch betriebenen Modellen liegen die Verhältnisse
wesentlich einfacher. Kolben und innere Steuerung
entfallen; Kolbenstange und Schieberstange laufen
in einfachen Bohrungen im Zylinderblock und werden über die Triebstange bzw. die äussere Steuerung funktionslos angetrieben. Lediglich die Kuppelstangen haben die Aufgabe, das Drehmoment
von der eigentlichen Antriebsachse auf die Kuppelachsen zu übertragen. Erfahrungsgemäss zeigt sich
am einwandfreien Lauf des Gestänges einer gefederten Maschine in Kurven und Neigungen, wie
präzis gearbeitet wurde und wie genau die Versetzungswinkel der Kurbelzapfen eingehalten wurden.
Die einzelnen Triebwerksteile werden am besten
aus Neusilber oder Stahl angefertigt. Den Kreuzkopf
(Ziffer 2 in Fig. 64) erstellt man aus einem vollen
Stück. Die Kuppelstangen müssen selbstverständlich
von Achse zu Achse getrennt sein (Ziffer 4); sie werden wie die Triebstangen aus 1,5 mm dicken Neusilberblechen ausgeschnitten. Die Nuten werden 1,2
mm breit und etwa 0,3 mm tief ausgefräst (Ziffer
12). Bei der Montage werden die einzelnen Teile der
Steuerung zusammengenietet.
9 10
11
12
7
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7
7. K
essel, Kesselaufbauten und
­Kesselauflagen
Den Kessel fertigen wir aus einem Messingrohr
von 1 mm Wandstärke an (Fig. 65, Ziffer 1). Zur
Nachbildung der Feuerbüchse muss das Rohr an der
betreffenden Stelle aufgesägt und geformt werden.
Es wird zu diesem Zweck ausgeglüht. In Fig. 65
­(Ziffer 2) ist ersichtlich, wie die Kesselreifen aus
­Messingbändern von 1,5 x 0,3 mm anzubringen
sind. Unten in der Kesselmitte, wo der Ring zu liegen kommt, bohrt man ein Loch von 2 mm Durchmesser (Ziffer 3). Den Reifen (Ziffer 2) schiebt man
mit einem Ende in das Loch (Ziffer 3) und biegt ihn
im Kesselinnern ab. Das andere Ende biegt man um
den Kessel und schiebt das Ende ebenfalls in das
Loch (Ziffer 3). Mit einer langen Spitzzange kann
nun das Band im Kesselinnern festgezogen werden.
Um das seitliche Verschieben der Reifen am Kessel
zu verhindern, kann er mit Klebstoff fixiert werden.
1
3
2
Fig. 65
4
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Schnellzuglokomotiven
A 3/5 im Bau
Abb. 6a
Seitenansicht des Fahrgestells
mit Triebwerk
Abb. 6b
Ansicht von unten: exakte
Nachbildung des VierzylinderVerbundtriebwerks mit
Zweiachsantrieb, Bauart
De Glehn, Bremsgestänge
Abb. 6a
Abb. 6c
Triebradsatz mit dem
linksseitigen Hochdruck­
triebwerk, Trieb- und
Kuppelstangen aus Stahl
Abb. 6d
Laufachsdrehgestell
Ph. Fontannaz, 1978
Abb. 6b
Abb. 6c
Abb. 6d
86
Schnellzuglokomotiven
A 3/5 705
3-L=, Maxon-Motor
W. Megert, 2007
Abb. 7a
Triebwerk
Abb. 7b
Führerseite
Abb. 7c
Heizerseite
Abb. 7a
Abb. 7b
Abb. 7c
87
SBB-Rangierlokomotiven
Abb. 67a
Ee 6/6 16801–16802
SLM/BBC/SAAS 1952
Die Lokomotiven wurden
hauptsächlich im Ablaufbetrieb
im Rangierbahnhof Muttenz
und später im Rangierbahnhof
Biel eingesetzt
Ee 6/6 16801
3-L=, ein Maxon-Motor,
Antrieb über Kardanwellen
Strohmabnahme über
Pantograf
W. Megert, 2003
Abb. 67b: Frontansicht mit Rangierplattform
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Abb. 67c: Vorbau mit Schrägstangenantrieb
SBB-Rangierlokomotiven
Abb. 68
Bm 4/4 18401–18446
Dieselelektrische
­Rangierlokomotive
SLM 1960–1970
Bm 4/4 18422
2-L=
Hersteller A. Bonomo
Tm III 9451–9463
Baudiensttraktor mit
Hebebühne
RACO 1981–1986
Abb. 69
Tm III 9456
2-L=
Bausatz A. Bonomo
Montage A. Sennhauser
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