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Dampfmaschine, Steuerung und Antrieb
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Bei der Dampfmaschine handelte es sich um eine mit Heissdampf betriebene Anlage mit vier Zylindern, die im Verbund angeordnet wurden. Diese Bauart wurde mit h4v bezeichnet und sie war nur im Bereich des Dampfes eine Neuerung, denn bisher wurden solche Maschinen ausschliesslich mit Nassdampf betrieben. Der massgebliche Unterschied zu den älteren Maschinen bestand in erster Linie darin, dass mehr Leistung abgerufen werden konnte.
Der vom Überhitzer kommende Dampf wurde über das Dampfrohr den im Rahmen eingebauten beiden Hoch-druckzylindern zugeführt. Der Durchmesser dieses Zylin-ders betrug 425 mm und war daher recht gross geraten.
Der Kolbenhub betrug 660 mm, womit dieser den Maschi-nen der Baureihe A 3/5 der 700er Gruppe entsprach. Es konnte daher bereits hier eine leichte Steigerung erreicht werden, was eine grössere Leistung ergeben sollte.
Die Regelung der Zufuhr des Dampfes in den Zylinder über-nahmen die jedem Zylinder zugeordneten Kolbenschieber. Dabei war jede Seite mit einem eigenen Schieber versehen worden.
Über diesen Kolbenschieber wurde schliesslich der Dampf, der seine Kraft entfaltet hatte, aus dem Zylinder gelassen und dem Verbinder zugeführt.
Vom Verbinder wurde der Abdampf der Hochdruck-zylinder schliesslich den aussen montierten Niederdruck-zylindern zugeführt. Auch hier gelangte der Dampf über einen Kolbenschieber in den Zylinder. Mit einem Durchmesser von 630 mm und einem Kolbenhub von 660 mm waren die Niederdruckzylinder sehr gross geraten. Gerade diese Grösse war der Grund für die Aussenmontage, denn diese hätten innerhalb des Rahmens schlicht keinen Platz gefunden.
Der Dampf hatte nun seine Arbeit getan und konnte ins Freie entlassen werden. Dazu wurde der Abdampf über den Kolbenschieber zum Blasrohr geleitet. Dort wurde durch die stossartige Arbeitsweise der vier Dampfmaschinen der Abdampf mit deutlich hörbaren Auspuffschlägen aus dem Kamin geblasen. Dieser Vorgang führte dazu, dass der Rauch in der Rauchkammer mitgezogen wurde. So wurde indirekt auch das Feuer angefacht.
Da sich der Dampf in den Zylindern bei der stehenden Maschine in Wasser verwandeln konnte, musste die-ses möglichst schnell aus dem System gelangen.
Um die Dampfmaschinen optimal zu betreiben, war eine Steuerung erforderlich. Diese wurde für jeden Zylinder einzeln aufgebaut. Dabei wurden die inneren beiden montierten Hochdruckzylinder mit einer Steuerung der wenig bekannten Bauart Borries verwendet. Diese war sehr kompliziert im Aufbau, hatte jedoch im Betrieb von Maschinen im Verbund den grossen Vorteil, dass sie eine Fülldifferenz von 10% zwischen den Zylindern zuliess.
Bei den beiden aussen montierten Niederdruckzylindern kam die bewährte und vielfach verwendete Steuerung nach Walschaerts zur Anwendung. Der Vorteil dieser Steuerung war die sehr gute Einstellung des Vorlaufes und die genaue Kontrolle der Füllung. Man kann hier von einer präzisen Steuerung sprechen. Die Steuerung nach Walschaerts wurde zusammen mit den anderen Steuerungen über eine auf der rechten Seite angeordnete Verstellstange eingestellt.
Damit haben wir die Dampfmaschinen aufgebaut und können uns nun deren Leistung ansehen. Bei den beiden Versuchslokomotiven wurde eine Leistung von 1 450 PS gemessen. Für die Serie war eine weitere Steigerung auf den Wert von 1 550 PS möglich geworden. Damit haben wir gegenüber den älteren Maschinen der Baureihe A 3/5 eine deutliche Steigerung bei der Leistung erhalten. Diese Steigerung wurde alleine wegen dem Überhitzer ermöglicht.
Wenn wir die Antriebe betrachten, beginnen wir wieder mit dem versteckten inneren Triebwerk. Dieses arbeitete auf die erste Triebachse, so dass die Hochdruckzylinder im Zylinderblock stark geneigt eingebaut werden mussten. Nur so war es möglich, den Kolbenhub optimal auf die Triebachse zu übertragen. Dabei war die Kolbenstange in erster Linie mit dem beidseitig geführten Kreuzgelenk verbunden worden.
Nach dem Kreuzgelenk wurde die lineare Bewegung der Dampfmaschine mit Hilfe der gekröpften Triebachse in eine drehende Bewegung umgewandelt. Damit ist das innere Triebwerk bereits abgeschlossen worden.
Im Aufbau gab es hier mit Ausnahme der Zylinder keinen Unterschied zu den älteren Modellen der Schweiz-erischen Bundesbahnen SBB und auch zu den Maschinen der Gruppe war wichtig.
Die Lager des Innentriebwerkes wurden mit Lager-schalen aus Weissmetall versehen. Diese hatten eine gute Eigenschmierung. Um jedoch keine zu grossen Temperaturen zu erhalten, wurden die Gleitlager mit einer Nadelschmierung ergänzt.
Etwas aufwendiger als das Innentriebwerk war der Aufbau des äusseren Triebwerkes. Dieses wurde gegen-über den älteren Baureihen zudem grundsätzlich anders aufgebaut. So arbeiteten die Niederdruckzylinder hier nicht mehr auf die zweite Achse nach der bekannten Bauart De Glehn, sondern ebenfalls auf die erste Triebachse. Somit war hier der Antrieb erstmals nach der Bauart Borries ausgeführt worden.
Durch diese Ausführung des Antriebes mussten aber die Niederdruckzylinder, damit der Winkel zur Triebachse nicht zu gross wurde, weiter nach vorne geschoben werden. Deshalb wurden die Zylinder neu im Bereich des Laufdrehgestells montiert und verdeckten dieses beinahe. Nur so war es möglich, mit dem Gestänge und waagerechten Zylindern zu arbeiten. Damit erhielten die Lokomotiven auch ein deutlich unterschiedliches Erscheinungsbild.
Wegen dem grossen Durchmesser der Niederdruckzylinder mussten die Kolbenstange zur Stabilisierung des Kolbens beidseitig aus dem Zylinder geführt werden. Das hatte zur Folge, dass diese vorne sehr gut erkannt werden konnte. Hinten wurde die Kolbenstange jedoch, wie bei den anderen Lokomotiven mit dem einseitig geführten Kreuzgelenk verbunden. Damit haben wir den Weg der linearen Bewegung bereits abgeschlossen.
Ab dem Kreuzgelenk wurde die Kraft über eine Schubstange auf die erste Achse übertragen. Damit lagerte diese Schubstange sowohl im Kreuzgelenk, als auch im Kurbelzapfen der ersten Triebachse. Die beiden weiteren Triebachsen wurden mit einfachen Kuppelstangen an der Triebachse angeschlossen. Dabei verfügte die Kuppelstange im Bereich des Kurbelzapfens der zweiten Triebachse über eine Gelenk zum Ausgleich der Federung.
Um jedoch keine zu grossen Temperaturen zu erhalten, wurden die Gleitlager mit einer Nadelschmierung ergänzt und so zusätzlich geschmiert. So war eine lange Lebensdauer dieser Gleitlager garantiert und der Unterhalt derselben war bekannt.
Dank der Nadelschmierung mit den unmittelbar bei der Nadel vorhandenen Vorratsbehälter konnte das Schmiermittel gut dosiert auf die Wellen übertragen werden. Als Schmiermittel für die Lager musste Öl verendet wer-den.
Das ermöglichte der Lokomotive sehr gleichmässig laufende Dampfmaschinen und so einen runden Lauf der Lokomotive. Ein Punkt, der sich bei der Aus-nutzung der Zugkraft sehr positiv zeigte, da diese gleichmässig aufgebaut wurde.
In den Laufflächen der Triebräder wurde die Bewegung schliesslich mit Hilfe der Haftreibung in Zugkraft umgewandelt. Mit den vorhandenen Leistungen der unterschiedlichen Dampfmaschinen ergaben sich natürlich auch unterschiedliche Zugkräfte der Lokomotive. So konnte man bei den beiden Prototypen eine Zugkraft von 80 kN aufbauen. Die Serie hatte eine deutlich höhere Leistung, so dass daraus auch eine Zugkraft von 86.5 kN resultierte.
Da bei Dampflokomotiven insbesondere bei Beginn der Fahrt und bei regnerischem Wetter schlechte Adhäsionsverhältnisse üblich waren, musste man die Haftreibung verbessern. Daher wurden vor den beiden vorlaufenden Triebachsen Sandstreueinrichtungen montiert. So konnte der im Sanddom auf dem Kessel mitgeführte Sand vor zwei Achsen auf die Schienen gestreut werden. So bekam die Lokomotive eine gute Ausnutzung der Adhäsion.
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