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Dampfnutzung
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Im Kessel wurde der Dampf erzeugt. Es entstand dabei Nassdampf von etwa 200°C. Um die Leistung zu steigern, wurden vor Auslieferung dieser Baureihe spezielle Dampftrockner eingebaut. Der Vorteil war, dass so deutlich weniger Wasser in die Zylinder gelangten. Wasser war dort unerwünscht, da es nicht verdichtet werden konnte. Daher war klar, dass auch hier nicht mehr mit dem Nassdampf der älteren Modelle gearbeitet wurde.
Gerade diese Überhitzer-schleifen waren der Grund für die deutlich grösseren Rauchrohre.
Das führte dazu, dass das im Nassdampf enthaltene Wasser ebenfalls noch in den gasförmigen Zustand umgewandelt wurde. Die Temperatur stieg nun auf 350°C an. Dieser trockene Dampf wurde deshalb als Heissdampf bezeichnet. Da dieser heisse Dampf bei einem Austritt schwere Verbrennungen verursachen konnte, wurde der Überhitzer mit einem Ring aus Messing am Kamin gekennzeichnet. Daher war dieser keine Designlösung.
Im Gegensatz zu den Dampftrocknern gehörten die Schleifen des Überhitzers zur Heiz-fläche der Lokomotive dazu. Auch wenn nicht unbedingt mehr Dampf entstand, es fand noch einmal ein Eintrag von Wärme statt und daher waren die Schleifen schlicht ein Teil der Heizfläche.
Da es hier aber zwischen den einzelnen Lokomotiven Abweichungen gab, müssen wir diese gesondert ansehen und wie so oft machen die Prototypen den Anfang. Die Prototypen mit den Nummern 1301 und 1302 hatten einen Überhitzer erhalten, der über eine Heizfläche von 26.2 m2 verfügte.
Zusammen mit den Siede- und Rauchrohren, sowie der Feuerbüchse konnte eine totale Heizfläche von 137.8 m2 erreicht werden. Das war mehr, als beim Muster, jedoch musste der Kessel für die Serie nachgebessert werden. Das hatte zur Folge, dass dort Veränder-ungen am Überhitzer vorgenommen wurden.
Die Schleifen des Überhitzers hatten bei den Lokomotiven mit den Nummern 1303 bis 1322 eine Fläche von 28.6m2 erhalten. Dadurch konnte hier trotz der Reduktion der Siederohre um zwei Exemplare die totale Heizfläche leicht gesteigert werden.
Es wurden daher bei diesen Maschinen 140,5 m2 angegeben. Gegenüber den beiden Pro-totypen eine geringe Erhöhung, die sich nicht gross auf die Produktion beim Dampf auswirken sollte.
Somit fehlen und noch die restlichen Maschinen. Hier wurde der Kessel verändert. Der Grund dafür fand sich bei der Baureihe Eb 3/5, die mit diesem Modell versehen wurde und so der Ersatz vereinfacht wurde. Für die Lokomotiven mit den Nummern 1323 bis 1369 bedeutete das, dass der Überhitzer 33.5 m2 erreichte. Die Steigerung war eine direkte Folge der längeren Rauchrohre. Diese hatten auch auf die totale Heizfläche Auswirkungen, die 153 m2 erreichte.
Im Vergleich der Heizflächen schnitten die Lokomotiven mit Überhitzer eher schlecht ab. Durch die hier benötigten grossen Rauchrohre, ging im Kessel mehr Fläche verloren, als mit dem Überhitzer entstanden. Zudem wirkte sich dieser auch nicht auf die Dampfproduktion aus, denn das Wasser, das noch im Dampf war, war ja schon im Kessel erwärmt worden und gehörte, wie die Wassertropfen in den Wolken zum Dampf dazu.
Der grosse Vorteil bei der Erhitzung des Dampfes auf bis zu 350°C war nicht nur der geringe Anteil Wasser. Der Dampf konnte seine Kraft deutlich besser umsetzen. Das hatte direkte Auswirkungen auf den Verbrauch. Lokomotiven mit Überhitzer hatten daher bei identischem Aufbau eine Einsparung bei den Betriebsstoffen von 20 bis 25% erhalten. Das waren merkliche Einsparungen bei den Betriebskosten, die gerade bei den Kohlen hoch waren.
Nach dem Überhitzer wurde der Dampf über die Zuleitung-en zu den Dampfmaschinen geführt. Die Lokomotive der Baureihe B 3/4 besass davon zwei Stück. Dabei wurden beide Zylinder parallel mit Frischdampf versorgt.
Man sprach daher von einem Zwilling. Die technische Kennzeichnung lautete daher h2d. Nach dem Zylinder gelangte der Dampf schliesslich über das Blasrohr in der Rauchkammer. Dort wurde er stossweise aus dem Kamin gedrückt.
Zu beachten galt bei dieser Baureihe jedoch, dass beim Beginn des Betriebes die Schlemmhähne nur noch in be-stimmten Fällen geöffnet werden durften. Der Grund lag darin, dass hier bei den geöffneten Auslässen Heissdampf ins Freie trat.
So konnte sich eine allenfalls auf dem Bahnsteig stehende Person verbrühen. Daher wurde eine entsprechende Weis-ung über das «Sabbern» an das Lokomotivpersonal erlas-sen. Ein Problem, das bei Nassdampf kaum bekannt war.
Um aus dem Zylinder eine Dampfmaschine zu machen, mussten die Einlässe gesteuert werden. Dabei wurden die einzelnen Einlässe und der Ausstoss des Dampfes mit der Hilfe von Kolbenschiebern geregelt. Diese hatten bei den höheren Dampfdrücken eine bessere Funktion, als die früher verwendeten Flachschieber. Zudem hatten sich auch mit dem Heissdampf weniger Probleme ergeben. Insbesondere die benötigten Abdichtungen wurden stark beansprucht.
Jeder Zylinder hatte eine Bohrung von 540 mm erhalten. Damit lag diese durchaus im Bereich der damals verbauten Niederdruckzylindern bei den grossen Baureihen mit Verbund. Der Unterschied lag hier darin, dass nur Frischdampf verwendet wurde und dieser keine zweite Entspannung erhalten sollte. Daher war die Reihe B 3/4 auch akustisch leicht von den Schnellzugslokomotiven mit Verbund, also der Baureihe A 3/5, zu unterscheiden.
Der Kolbenhub betrug 600 mm. In diesem Punt gab es bei den Maschinen keine grossen Unterschiede, denn der Kolbenhub entsprach den Kurbelkreis und je grösser dieser war, desto stärker wurde das Kreuzgelenk beansprucht.
Da die beiden Dampfmaschinen bei der Reihe B 3/4 eine Leistung von 990 PS, oder 730 kW, erzeugen konnten, mussten die Kreuzgelenke bereits doppelt geführt wer-den. Sie sehen, die Technik wurde stark beansprucht.
Wichtiger als die Leistung einer Dampfmaschine war deren Kraft. Für diese Baureihe wurde ein Wert von 70 kN angegeben. Diese Kraft wurde schliesslich über den Stangenantrieb auf die Triebachsen übertragen.
Mit Hilfe der Adhäsion konnte schliesslich die erforder-liche Zugkraft umgesetzt werden. Da jetzt das immer wieder erwähnte Adhäsionsgewicht besonders wichtig wird, sehen wir uns dieses an, denn auch hier gab es Unterschiede.
Bei den beiden Prototypen mit den Nummern 1301 und 1302 wurde bei einem Gewicht von 55.5 Tonnen bei der Adhäsion ein Gewicht von 44.7 Tonnen erreicht. Damit haben wir die leichtesten Modelle dieser Baureihe kennen gelernt. Wobei die Steigerungen nicht so gross ausfallen sollten, wie man meint.
Bei den Nummern 1303 bis 1322 erfolgte eine leichte Steigerung bei den Gewichten. So wurde ein Gewicht von 56.3 Tonnen erreicht. Für das Adhäsionsgewicht bleiben bei diesen Modellen noch 45.1 Tonnen übrig. Sie sehen, dass hier vom zusätzlichen Gewicht nur die Hälfte der Adhäsion zu Gute kam. Das war die Folge davon, dass der Überhitzer im vorderen Teil des Kessels eingebaut wurde und daher dieses Gewicht auf die Laufachse drückte.
Die grössten Lasten verbuchten jedoch die Maschinen mit den Nummern 1323 bis 1369. Hier wurde bekanntlich der Kessel komplett verändert. In der Folge stieg das Gewicht des Fahr-zeuges auf stolze 57.1 Tonnen an.
Da davon 45.6 Tonnen für die Adhäsion genutzt werden konn-ten, wurde auch hier der grössere Teil über die Laufachse abgestützt. Ein Problem damit ergab sich jedoch nicht, denn die Zugkraft passte zum Adhäsionsgewicht.
Sollten Sie sich wundern, dass bei diesen unterschiedlichen Gewichten, bei allen Maschinen ein Gewicht von 95 Tonnen angegeben wurde, dann erfolgt die Erklärung.
Die Gewichte von Dampflokomotiven sind immer mit den Be-triebsstoffen gerechnet, daher kann sich das Gewicht in einem grossen Bereich verändern. Stellen Sie sich vor, der leere Tender hatte gegenüber dem vollen Modell eine maximale Dif-ferenz von 22 Tonnen.
Da spielen ein paar Kilogramm keine grosse Rolle. Wir können jedoch feststellen, dass es genau genommen zwischen den Modellen eine Differenz gab. Diese wirkte sich jedoch nicht auf die Anhängelasten aus und so kann dieses Gewicht be-ruhigt ignoriert werden. Was wir jedoch nicht ignorieren können, sind die erreichten Normallasten. Daher müssen wir uns diese etwas genauer ansehen, und daher gab es drei Werte.
Die Schweizerischen Bundesbahnen SBB definierten immer drei Werte. Das war die Fahrt auf dem ebenen Gleis und in Steigungen von 10‰. Das waren die Vorgaben für die meisten Strecken im Flachland. Für Fahrten auf den steilen Strecken wurde der Wert auf 27‰ ausgelegt. Diese drei Steigungen wollen wir uns ansehen und dabei gab es spezielle Regeln zu beachten. Doch beginnen wir mit dem ebenen Gleis, das den maximalen Wert ergab.
Auf dem ebenen Gleis konnten mit der hier vorgestellten Lokomotive maximal 1 050 Tonnen mitgegeben werden. Bei den vorgegebenen 10‰ Steigung sank dieser Wert jedoch deutlich. So durften jetzt noch 550 Tonnen mitgegeben werden.
Im Vergleich zu den Schnellzugslokomotiven waren das jedoch höhere Werte. Jedoch sank hier die Geschwindigkeit auf einen deutlich tieferen Wert. Ein Punkt der besonders bei Dampflokomotiven beachtet werden musste.
Das zeigte sich deutlich bei den Werten für den Gotthard, denn hier galten 165 Tonnen als Normallast für die Reihe B 3/4. Im Vergleich mit der Baureihe A 3/5 der Gotthardbahn waren das sogar 15 Tonnen mehr.
Jedoch blieb die kleinere Maschine bei der gefahrenen Geschwindigkeit deutlich unter den Modellen für die Schnellzüge. Aus diesem Grund trugen die Schnellzugslokomotiven auch die Bezeichnung und es wurden gigantische Leistungen installiert.
Jetzt kommt jedoch der spezielle Passus zur Anwendung. Die oben erwähnten Werte durften nur mit Güterzügen gezogen werden. Bei Reisezügen wurde die Normallast im ebenen Gleis auf 400 Tonnen beschränkt.
Bei 10‰ Steigung waren jetzt noch 350 Tonnen zugelassen. Auf den steilen Rampen der Gotthardbahn, blieben die Werte jedoch gleich, wobei dort aber ganz klar nicht das Tempo der Reihe A 3/5 gefahren werden konnte.
Die Reduktion der Normallasten bei Reisezügen hatte zwei Gründe. Diese Züge sollten schneller verkehren können, als die Güterzüge. Zudem wurden bei den Zügen mit Person-enbeförderung noch zusätzliche Verbraucher an den Dampf angeschlossen.
Für die Zugsheizung wurde der Dampf direkt aus dem Kessel entnommen. Um die Reise-zugwagen zu heizen, reichte die Temperatur des Nassdampfes ohne Probleme. Mit Heissdampf wären die Heizelemente in den Abteilen schlicht zu heiss geworden.
Heissdampf hätte die Leute gefährden können. Sie müssen bedenken, dass unmittelbar nach der Lokomotive durchaus noch Werte von über 350°C vorhanden gewesen wären. So aber wirkte der Überhitzer nur auf die Dampfmaschine.
Jedoch musste der Dampf den Weg zu den Wagen und in dessen Abteile finden. Dazu wurde auf der Lokomotive die Leitung für die Dampfheizung verlegt. In dieser war ein Regulator vorhanden. Damit konnte die Zugsheizung einfach ein- oder ausgeschaltet werden. Das war je nach Jahreszeit der Fall. Meist wurde in diesen Fällen das Lokomotivpersonal verständigt, da die Leitung ja noch mit den Wagen verbunden werden musste.
An jedem Stossbalken waren entsprechende Anschlüsse vorhanden. Dabei war der Anschluss am Tender jedoch spannender. Dieser hatte gegenüber der anderen Seite eine tiefere Temperatur. Der Grund lag darin, dass mit der Dampfheizung auch das Wasser im Wasserkasten leicht erwärmt wurde. So gefror es weniger und dank dem warmen Speisewasser fiel die Produktion des Dampfes nicht so schnell zusammen, wie wenn kalten Wasser benutzt wurde.
Die Anschlüsse der Dampfheizung waren nicht komplett abgedichtet. So entwich immer etwas Dampf. So wurde verhindert, dass sich in der Leitung Wasser bilden konnte. Besonders im Winter hätte dieses in der Leitung gefrieren können und die Heizung wäre ausgefallen. Im Betrieb entwich der Dampf beim letzten Wagen und so konnte sich dank der dauerhaften Zufuhr von frischem Dampf kein Eis in den Leitungen bilden.
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