Dampfmodellbau Wertung

2008
Dieser Artikel dient Schweizer Schiedsrichtern
lediglich als Grundlagenpapier und erhebt nicht
den Anspruch auf Vollständigkeit.
2015
2016
Die Dampfmaschine im Modellbau
Aufbau einer Dampfanlage für
ein ferngesteuertes Modellschiff
Unterschiedliche Maschinen
Sicherheit
Dampfkessel
Wertung
von Werner Niederhäuser
12. November 2015
Rev. 4.3.2016
Die Dampfmaschinen im Modellbau
Aufbau einer Dampfanlage, unterschiedliche Maschinen, Kesselbau
Die Kolbenmaschinen
Oszillierende Zylinder-Maschine – die Zylinder bewegen sich
Die doppelt wirkende Maschine:
der Zylinder ist auf beiden Seiten geschlossen und der Kolben wird - in
beiden Bewegungsrichtungen - mit Dampf beaufschlagt = doppelte
Leistung und doppelter Dampfverbrauch.
Bei richtigem Design stehen diese Maschinen in der Leistung den
schiebergesteuerten Varianten in nichts nach - sie wurden - völlig zu
Unrecht - immer mit den billigen Spielzeug-Dampfmaschinen
gleichgesetzt. Die oszillierenden Zylinder ersetzen das Kreuzgelenk.
Eine einfach wirkende oszillierende Dampfmaschine erkennt man
daran, dass der Zylinder unten offen ist (normalerweise). Ist der
Zylinder geschlossen, kann man von einer doppeltwirkenden Maschine
ausgehen.
Diese Maschinenart kann zwei-, drei- und vierzylindrig sein.
Kann auch als V-Motor konstruiert sein.
Rotierende Zylinder-Maschine – die Zylinder sind fest
Die Zylinder sind entweder in einem festen
Zylinderblock (Automotor) oder als einzelne
Zylinder befestigt (Stuart) und die Pleuelstangen
sind zweiteilig und mit einem Kreuzgelenk
miteinander verbunden. Kreuzgelenke wandeln
vertikale Bewegungen in Kreisbewegungen um.
Diese Maschinenart kann zwei-, drei- und
vierzylindrig sein. Auch die Anordnung der festen
Zylinder kann auch als V-Motor konstruiert sein.
Rotierende Maschinen sind schwieriger zu bauen
(auch im Modellbau), sind umfangreicher und
haben mehr Einzelteile
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Revision: 4.3.2016
Die Dampfmaschinen im Modellbau
Aufbau einer Dampfanlage, unterschiedliche Maschinen, Kesselbau
Umsteuerung
Drehschieber
Ein an der Maschine angeflanschter Steuerkasten in
meist runder Form mit insgesamt vier Dampfrohren
übernimmt die Umsteuerung für Links- und Rechtslauf
der Maschine. Ein Dampfrohr ist die Dampfzuführung,
zwei Rohre – beidseits des Zylinderblockes - sind
abwechselnd für die Dampfzufuhr und Dampfabfuhr zu,
bzw. von den Zylindern und ein Rohr führt zum
Abdampfkondensator.
Äusseres Zeichen: Alle Rohre haben den gleichen
Durchmesser
Maudslay
= Vier Zahnräder parallel
Der Unterschied der Maudslay-Steuerung zu anderen
Steuerungen ist, dass es bei der Maudslay-Steuerung
keine Kulisse, keine Steuerstangen und kein
Exzenterpaar im üblichen Sinne gibt. Es sind nur jeweils
eine Exzenterstange und ein Exzenter pro Zylinder
vorhanden.
Das Versetzen des Exzenters wird durch Verstellen der
Exzenterwelle erreicht. Diese wird wiederum mittels der
Zahnräder verstellt.
Merkmale:
 4 Zahnräder auf einer Seite
 Parallel zur Kurbelwellle die Exzenterwelle
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Die Dampfmaschinen im Modellbau
Aufbau einer Dampfanlage, unterschiedliche Maschinen, Kesselbau
Flachschieber
Der Flachschieber liegt auf einer ebenen Fläche, dem
Dampfspiegel auf, in den schlitzförmige Kanäle
eingearbeitet sind durch die der Dampf in den Zylinder
und aus diesem in den "Auspuff" gelangt.
Die Kanäle werden durch die Schieberbewegung
abwechselnd mit der Dampfzufuhr und dem Auspuff
verbunden. Der Druck des Frischdampfes lastet von oben
auf dem Schieber und drückt diesen dichtend auf den
Schieberspiegel.
Der Frischdampf wird meistens seitlich beim
Schieberkasten eingeführt.
Eine zerlegte Dampfführung
Von links nach rechts:



Schieberkasten
Dampfspiegel
Gefräste Dampfzuführungen
Der Schieber
Im Schieberkasten befindet sich der Schieber. Dieser
besteht auf einer Seite aus der kreuzartigen Ausfräsung.
In dieser befindet sich die Schieberführung.
Unten ist eine Öffnung gefräst, die so gross ist, dass sie
jeweils eine Dampfzuführung sowie die Auspuffabführung
öffnen kann. Der Auspuffschlitz ist immer offen.
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Die Dampfmaschinen im Modellbau
Aufbau einer Dampfanlage, unterschiedliche Maschinen, Kesselbau
Exzenter Kulissensteuerung für die Umsteuerung (Stephenson)
Bei der Flachschiebermaschine übernimmt ein
sinnreiches Gestänge beidseits der Zylinder die
Umsteuerung für Vor- und Rückwärtsfahrt.
Diese Kulissensteuerung ist pro Zylinder doppelt
vorhanden.
Dieser Steuerung nennt man "Stephenson-Kulissen".
Die Differenz von einer Steuerseite zur anderen ist so
gross, dass der Schieber jeweils einen Dampfkanal und
Abdampf öffnen kann.
Rundschieber/Kolbenschieber
Bei dem Rund- oder auch Kolbenschieber handelt es
sich um die zylindrische Ausführung eines Schiebers.
Anstelle der ebenen Fläche des Schieberspiegels tritt
hier die "Hantelartige" Ausführung des Kolbens.
Der eigentliche Schieber besteht aus zwei
Kolbenkörpern die auf einer gemeinsamen
Schieberstange sitzen. Da der Dampf nicht wie beim
Flachschieber auf diesem lastet, sondern auf die
Flächen der beiden Schieberkolben in gegensätzlicher
Richtung wirkt, lässt sich der Kolbenschieber ohne
großen Kraftaufwand unabhängig vom Dampfdruck frei
bewegen.
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Die Dampfmaschinen im Modellbau
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Zubehör
Dampfstrahlöler
Um die Kolben im Zylinder mit Öl zu versehen wird meist
vor der Umsteuerung eine Einrichtung angebaut, die den
Dampf mit Heissdampföl anreichert. Das Öl wird durch
die Venturiwirkung mitgerissen.
Der Öler ist meist auch ein Zylinderförmiges Messingteil
welches in "Serie" in die Dampfleitung eingebaut ist.
Weitere Varianten sind mit einer
Dampfmengeneinstellung versehen und/oder mit einem
Glasrohr versehen.
Venturirohr
Von links strömt Dampf durch die
Verengung. Weil dort Unterdruck
herrscht, werden Oeltröpfchen aus
dem unten ansetzenden Rohrstück
mitgerissen.
Rechts: Hauptabsperrventil
Links: Dampfstrahlöler mit Mengeneinstellung
Kondensatbehälter
Der "verbrauchte" Dampf, auch Abdampf genannt, wird
in einen Kondensat Behälter geleitet wo er abkühlt und
das Wasser sich am Boden des Behälters sammelt. Der
Restdampf wird ins Freie geführt und hinterlässt eine
weisse Dampfspur! (Nur wenn eine Restfeuchtigkeit in
der Umgebungsluft herrscht)
Oftmals wird der Abdampf auch ins Kamin geführt.
Abdampf kann aber auch in offene Behälter oder in die
Pilge geleitet werden.
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Die Dampfmaschinen im Modellbau
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Der Dampfkessel
Stehender Siederohr-Kessel
Ein stehender Kessel braucht in einem Modellschiff
weniger Platz hat aber dafür einen hohen
Schwerpunkt. Rundspantenschiffe kommt da leicht
ins "Schwanken"
Die Feuerung erfolgt über einen Keramik Brenner
und dieser befindet sich unterhalb des Kessels.
Diese Feuerungsart ist fast geräuschlos.
Liegender Flammrohr-Kessel
Liegende Kessel haben einen tiefen Schwerpunkt.
Bedingt durch die Bauweise müssen die Schiffe mehr
Auftrieb haben als bei den stehenden Kesseln. Der
Brenner kann ein Keramik Brenner oder ein normaler
Gasbrenner sein.
Häufig werden auch Flammrohr-Brenner verwendet.
Ein Indiz dafür ist eine oder zwei runde Öffnungen
auf einer Seite vom Kessel und die Flammrohr(e)
davor.
Flammrohr-Brenner machen sich durch Geräusche
bemerkbar.
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Die Dampfmaschinen im Modellbau
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Yarrow-Kessel
Der Yarrow-Kessel besteht aus drei Kupferrohren die
durch Fallrohre miteinander verbunden sind. Dadurch
ist er ein leistungsfähiger Dampferzeuger. Allerdings
muss der Kessel mittels einer Speisepumpe laufend
mit Frischwasser versehen werden.
Diese Kesselform wird kaum offen präsentiert von
wegen der starken Abkühlung. Meist umgibt ihn eine
kastenähnliche Abdeckung.
Sicherheit
Überdruckventil
Die Kessel müssen mit mindestens einem
Überdruckventil versehen sein.
Im Schiffsmodellbau wird in der Regel mit
maximal 3 Bar gefahren. Das Überdruckventil
befindet sich am höchsten Punkt des Kessels
Bild links: Überdruckventil links vom
Wassereinfüllstutzen.
Hauptdampfabsperrventil
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Die Dampfmaschinen im Modellbau
Aufbau einer Dampfanlage, unterschiedliche Maschinen, Kesselbau
Das Hauptabsperrventil (Dampfhahn) befindet
sich auf dem Bild am rechten Bildrand.
In der Regel werden die verschiedenen
Dampfabgänge nach dem Hauptabsperrventil
angebracht.
Druckmanometer
Zur besseren Überwachung der
Druckverhältnisse ist ein Druckmanometer so
angebracht, dass man es beim Vorbeifahren
ablesen kann.
Wasserstandanzeige
Die Wasserstandanzeige zeigt den Stand des
Wassers im Kessel an. Dies ist äusserst wichtig,
muss doch ein Trockenlaufen des Kessels
absolut vermieden werden.
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Der Gasbehälter
Industriebehälter
Bei vielen Modellschiffen wird als Gasbehälter die
Gaskartusche (Rothenberger etc.) verwendet.
Gaskartusche= roter stehender Behälter vor der
Kesselverkleidung oder blauer Gasbehälter
Gaskessel Eigenbau
Manchmal drängt sich aber auch ein
Eigenbau auf. Gaskessel können unter
Umständen hohe Drücke aufweisen. Sie
müssen deshalb gleich aufgebaut werden
wie ein Dampfkessel, denn beide können
explodieren.




Dampfmodellbau in der Wertung
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Typischerweise befinden sich
beim Gaskessel am obersten
Punkt: (v.l.n.r.)
Der Gaseinfüllstutzen
Das Gasentnahme-Regelventil
Der Überlauf
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Die Dampfmaschinen im Modellbau
Aufbau einer Dampfanlage, unterschiedliche Maschinen, Kesselbau
Der Brenner
Flammrohr-Brenner
Gasrohrbrenner hört man schon am typischen
Geräusch heraus. Das Geräusch entspricht
einer in Betrieb genommenen Lötlampe.
Solange es tönt, brennt die Flamme.
Kritisch…
..wenn es nicht mehr tönt, denn dann fliesst Gas
durch die Rohre und ins Schiffinnere.
DARUM
…nie sich mit einem heissen Gegenstand oder
einer Zigarette über ein Schiff oder Kamin
beugen.
Keramik-Gasbrenner
Diese sind lautlos und deshalb auch gefährlich:
Man hört es nicht wenn die Flamme auslöscht.
Erst nach einer gewissen Zeit wenn der
Kesseldruck abfällt wird der Flammenausfall
bemerkt.
Hier in keinem Fall einfach mit dem Zünder
ins Schiffinnere gehen – Explosionsgefahr.
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Die Dampfmaschinen im Modellbau
Aufbau einer Dampfanlage, unterschiedliche Maschinen, Kesselbau
Dampfmaschinen im Wettbewerb
Bewertungskriterien
Das Schiffsmodell
Ausführung max. 50 Punkte
Eindruck max. 10 Punkte
Umfang max. 20 Punkte
Übereinstimmung mit den Bauunterlagen max. 20 Punkte
Total max. 100 Punkte
Die Maschinenanlage
Dampfmaschine
Selbstbau
mit Flach-/Rundschieber
max. 40 Punkte
Oszillierend
max. 35 Punkte
Bausatz
mit Flach-/Rundschieber
max. 35 Punkte
Oszillierend
max. 33 Punkte
Fertigmaschine
mit Flach-/Rundschieber
max. 32 Punkte
Oszillierend
max. 30 Punkte
Total max. 100 Punkte
Gesamtwertung
Modellschiff
Dampfmaschine
Fahrwertung
Total
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100 Punkte
100 Punkte
100 Punkte
300 Punkte
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Die Dampfmaschinen im Modellbau
Aufbau einer Dampfanlage, unterschiedliche Maschinen, Kesselbau
Schema der Maschinenanlage
Bei der Registrierung muss ein Standblatt und eine schematische (übersichtliche)
Darstellung der gesamten Dampfmaschinenanlage samt aller Nebengeräte und Funktionen
des Bootes vorgelegt werden.
Die Baubewertung in der Klasse F-DS sollte - bis auf die vorher beschriebenen
Erweiterungen - wie in der Klasse F2 gehandhabt werden.
Zur Sicherheit der Zuseher sollte das Aufheizen der Kessel in einem abgesperrten Gebiet,
mindestens 3 Meter von dem nächsten Zuschauer entfernt erfolgen!
Bewertungskriterien bei der Fahrprüfung
Fahrkurs NS und gleiches Bewertungsschema
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Die Dampfmaschinen im Modellbau
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Anlageschema Dampfpinasse MeNaRoMiNi
Erläuterungen
1
1-1
1-2
1-3
1-4
2
3
4
4-1
4-2
4-3
4-4
4-5
5
5-1
6
Gasbehälter, Flüssiggas
Füllventil, selbstschliessend
Gasabsperr-/Reduzierventil (Hand)
Gasfüll-Entlüftung
Gasdruck-Manometer
Keramikbrenner
Wasserstand-Schauglas
Yarrow-Kessel
Frischwasser Einfüllstutzen
Feder-Sicherheitsventil, 3 Bar
Dampfdom
Kamin
Kesseldruck-Manometer
Kondensator
Kondensatorbehälter
Kesselwasser Ablassventil
Dampfmodellbau in der Wertung
7
7.1
7-2
8
8.1
9
9-1
9-2
9-3
9-4
9-5
9-6
9-7
10
10-1
10-2
10-3
Drehschieber-Umsteuerung
Dampf-Hauptabsperrventil, Hand
Dampfzu-/Ableitung
Dampfpfeife
Pfeifenventil, ferngesteuert
Zweizylinder Dampfmaschine
Zahnraduntersetzung 2:1
Stevenrohr mit Stevenwelle
Ruderservo
3-Blatt Propeller 80 mm
Ruderblatt
Servo für Dampfumsteuerung
Servo für Dampfpfeife
Speisewasserpumpe, Hand
Frischwasser für Speisepumpe
Speisewasserleitung
Rückschlagventil Speisewasser
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Die Dampfmaschinen im Modellbau
Aufbau einer Dampfanlage, unterschiedliche Maschinen, Kesselbau
Der Schiedsrichter vor der Dampfanlage
Findet der Schiedsrichter nicht auf Anhieb folgende Geräte:



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


Gasbehälter
Kessel
Überdruckventil
Absperrventil (Dampfventil)
Abdampfkondensator
Umsteuerung
Maschine
So soll er den Erbauer danach fragen.
Wertungskriterien (Nicht abschliessend)
Gasbehälter
Sicherheitsmerkmale wie Regler, Manometer,
Behälter als Ganzes, Material (Kupfer!! Messing
ist verpönt), wie abschalten
Kessel
Das Grundmaterial ist meist nicht sichtbar da
mit Holz oder Blech eingeschalt. So muss er
nach Fotos fragen.
Das Wissen um welche Art Kessel es sich
handelt und ob selbst hergestellt ist
kenntnisreich und kann die Wertung
beeinflussen
Überdruckventil
Auch hier gilt die Art des Ventils festzustellen.
Meist gekauft von wegen Sicherheit. Befindet
sich am höchsten Punkt des Kessels
Abdampfkondensator
Dieser kann verschiedene Formen haben aber
alle haben das gleiche Prinzip:
Heisser Dampf führt etwa auf halber Höhe in
den Kessel und oben führt ein Rohr entweder
direkt hinaus oder dann Richtung Kamin.
Kondensatoren können rund oder eckig, aber
auch im Kamin integriert sein
Umsteuerung
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Drehschieber, Maudslay, Kulissen, Wendeherz
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