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Dampferzeugung
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Damit wir mit einer Dampflokomotive fahren können, benötigen wir den im Namen enthaltenen Dampf. Dieser muss jedoch zuerst erzeugt werden und das geschieht in erster Linie dadurch, dass Wasser erwärmt wird. Mit wenigen Ausnahmen war das bei den Dampflokomotiven genauso gelöst worden. Daher müssen wir zuerst eine Wärmequelle zur Erzeugung des Dampfes haben. Erst anschliessend können wir diesen nutzen.
Im Kessel wurde als Wärmequelle ein Feuer entfacht. Dazu sah man die am Ende der Lokomotive im Bereich des Führerhauses montierte Feuerbüchse vor. Bei der Lokomotive wurde dazu in dieser Feuerbüchse ein Feuer entfacht, das mit der auf dem Tender mitgeführten Kohle genährt wurde. Dabei oblag es dem Heizer dieses Feuer so zu bewirtschaften, dass es optimale Wärme abgab und wenig Brennstoff verschwendet wurde.
Dieser Rost hatte bei den beiden Prototypen eine Fläche von 2.7 m2 erhalten. Bei den in Serie ge-bauten Maschinen wurde diese Fläche leicht redu-ziert, so dass wir hier eine Rostfläche von 2.6 m2 verbuchen können.
Während dem Betrieb fiel die verbrannte Kohle als Asche und Schlacke durch den Rost in den darunter montierten Aschekasten. Dieser war seitlich offen, so dass durch die Schlitze frische Luft von unten zum Feuer strömen konnte.
In Notfällen, oder wenn die Lokomotive in den Un-terhalt ging, wurde das Feuer mit Hilfe des Kippro-stes in den Aschekasten befördert und die restliche Kohle verglühte ungenutzt. In einem Depot konnte der Aschekasten schliesslich entleert werden.
Eingefasst wurde der Rost mit den Seitenwänden und der Decke der Feuerbüchse. Während die Seitenwände aus kräftigem Stahl bestanden, wurde für die Decke gut leitendes Kupfer verwendet.
Sowohl die Wände, als auch die Decke der Feuerbüchse wurden der direkten Wärmestrahlung des Feuers ausgesetzt. Daher spricht man auch von der direkten Heizfläche. Diese hatte bei Prototypen eine Fläche von 13.1 m2 und bei der Serie von 14.6 m2 erhalten.
Durch die Hitze wurde das Metall so stark erwärmt, dass insbesondere die Decke der Feuerbüchse schmelzen konnte. Damit das nicht passierte, mussten die Metalle zwingend gekühlt werden. Diese Kühlung übernahm das sich im Stehkessel befindliche Wasser. Dieses Wasser verdampfte am heissen Metall und entzog diesem damit Wärme. Somit haben wir durch die Erzeugung des Dampfes eine Kühlung der Metalle erhalten.
Da die Gefahr gross war, dass die Decke der Feuerbüchse nicht mit ausreichend Wasser bedeckt sein könnte, musste diese gut geschützt werden. Dazu wurden die Bolzen, die dafür sorgten, dass die Bauteile dort blieben wo sie waren, eingebaut. Diese wurden durch die Sicherheitsbolzen ergänzt. Stieg in diesen Bolzen die Temperatur zu sehr an, schmolzen sie und durch den Bolzen drang laut pfeifend Dampf in die Feuerbüchse.
Die Rauchgase wurden durch die vordere Wand der Feuerbüchse abgezogen und gelangten daher durch diese Rohrwand in die Rauchrohre des Langkessels. Hier gab es bei den verwendeten Kesseln deutliche Unterschiede. Bei den Prototypen wurden 236 Rohre eingebaut. Bei der Serie wurde bis zur Nummer 748 noch 229 Rauchrohre verwendet. Die letzten Maschinen begnügten sich schliesslich noch mit 217 Rohren. Einheitlich blieb nur die Länge mit 4 200 mm.
Auch die Rauchgase des Feuers hatten noch eine grosse Hitze. Daher erwärmten sie die Rauchrohre, die wiederum das Wasser erhitzten. Wegen der unterschiedlichen Anzahl Rauchrohre gab es auch unterschiedliche Werte bei der indirekten Heizfläche. Den höchsten Wert erreichten mit 155.7 m2 die Prototypen. Bei der Serie betrugen die Werte bis zur Nummer 748 noch 151 m2 und sanken bei den letzten Modellen auf einen Wert von 143.1 m2.
Zusammenfassend können wir die totale Heizfläche der Prototypen mit 168.8 m2 angeben. Für die in Serie gebauten Maschinen mit den Nummern 703 bis 748 wurde eine Heizfläche von 165.5 m2 verbucht. Deutlich geringer war die totale Heizfläche bei den Lokomotiven mit den Nummern 749 bis 809. Dort wurde ein Wert 157.7 m2 vermerkt. Damit haben aber das Feuer und die Rauchgase ihre Arbeit getan und die Rauchgase in die Rauchkammer entlassen.
Durch die mit einer zentralen Verriegelung versehene Rauchkammertüre konnten schliesslich die verglühten Teile der Rauchkammer entnommen wer-den. Sie wurden dabei mit einer Schaufel in die Schlackengrube geworfen.
Nun konnten die Rauchgase durch das Funkenschutzgitter in den Kamin ge-langen und wurden dort ins Freie entlassen. Alleine durch die unterschiedliche Höhe zum Aschekasten funktionierte dieser Abzug über den Kamin.
So wurde verhindert, dass bei der stillstehenden Maschine Regen in die Rauchkammer gelangen konnte. Ab der Maschine mit der Nummer 748 wurde jedoch auf diesen Kamindeckel verzichtet, da dessen Nutzen mittlerweile nicht mehr gegeben war, da die Maschinen selten ohne Feuer im Freien abgestellt wurden und so das Regenwasser verdampfte.
Die heissen Metalle der Wände und Decke zur Feuerbüchse und die Rauchrohre, wurde das im Kessel befindliche Wasser erwärmt. Dadurch verdampfte es und wurde durch die Schwerkraft an die Decke befördert. So war immer Wasser in Kontakt mit den Metallen. Der Dampf strömte dabei immer die höchste Stelle. Diese war mit dem auf dem Kessel montierten Dampfdom vorne bei der Rohrwand zur Rauchkammer angeordnet worden.
Im Dampfdom sammelte sich der Dampf und stand dort den Dampfmaschinen zur Verfügung. Durch den Aufbau des Kessels wurde der Dampf als Nassdampf bezeichnet. Er hatte eine Temperatur unter 300°C. Eine weitere Aufbereitung gab es jedoch nicht mehr. Jedoch konnte, so lange Dampf in die Maschinen geleitet wurde, im Kessel kein ausreichender Druck erreicht werden. Daher musste zuerst der notwenige Druck aufgebaut werden.
Durch die Verdampfung des Wassers dehnte sich dieses aus. Da es nun aber nicht entweichen konnte, stieg der Druck im Kessel mit zunehmender Dauer an. Dieser Punkt hätte letztlich dazu führen können, dass der Druck so gross wurde, dass der Kessel explosionsartig platzte. Durch das nun in der Gegend verteilte heisse Wasser konnten schwere Unfälle entstehen. Daher musste man verhindern, dass diese Situation eintreten konnte.
Deshalb wurden auf dem Kessel unmittelbar vor dem Führerhaus zwei behördlich plombierte Sicherheitsventile eingebaut. Diese Ventile waren von der Bauart Pop und sie liessen den Dampf kontrolliert in die Umwelt entweichen. Der dabei massgebende Druck betrug 15 bar. Wir haben somit den maximalen Druck der Lokomotive erhalten und können den entstandenen Dampf nun für den Antrieb der Dampfmaschinen und der Lokomotive nutzen.
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