Projekt 083-338

[ex44]

Tja... smoezen en uitvluchten hebben natuurlijk een zekere beperking: de grens tussen acceptabel en niet acceptabel. Het fijne daarvan is weer, dat die grens door iedereen, individueel of niet, bepaald kan worden.
In dit verhaal is er echter maar één individuele mening die er toe doet: die van mij.
Alleen ik bepaal, of er in mijn verzameling plaats is voor, laten we zeggen, de Big Boy, of niet, maar dat geldt natuurlijk voor alle lokomotieftypes, ook voor bijvoorbeeld de 241P, die hierboven al ter sprake kwam.

Welnu, wat voor de eerder gesuggereerde BR39 gold, geldt in even grote mate voor zowel de BR 19.0 (de Sächsische XX XV)...



...als voor de Baureihe 19.1, dePoolse Pt31:



Allebei prachtige machines, en met wat moeite ook wel te verkrijgen, maar voorlopig voer ik hetzelfde kriterium aan als dat voor de BR 39, namelijk dat beide machines in Lümmeln nooit iets te zoeken hebben gehad.
Misschien later nog eens, ooit, als m'n daginkomsten mijn huidige maandinkomsten evenaren of althans bij benadering hetzelfde getal voor de komma gaan vertonen.

De Badische IVh daarentegen staat wèl hoog op dat verlanglijstje, en is in principe ook wel te scoren, hoewel, in Houten heb ik tot nu toe alleen nog maar de bekende Liliput-modellen in de zgn "houten" dozen gezien, en dat in een dusdanig deplorabele staat dat de in eerste instantie opkomende kooplust mijnerzijds al snel geblust werd.
Maar goed, dat is een kwestie van op de juiste plaats op de juiste tijd het juiste model tegenkomen terwijl zich op dat moment ook het juiste bedrag in de knip bevindt.

[ex44]

Even kort terugkomen op het verhaal van de verhouding verdampingsoppervlak vuurkist/vlambuizen en -pijpen. Ik heb geprobeerd zo goed mogelijk in Jip-en-Janneke-taal te verwoorden hoe de hele zaak zo'n beetje volgens mij in elkaar zit. Al met al is het een beetje een rammelend verhaal geworden, en ik hoop maar dat het een beetje klopt. Zo niet, dan mag degene die het beter weet zeggen hoe het dan wèl zit. Graag zelfs, want dan kan ik ook nog weer eens iets leren. 

Per oppervlakte-eenheid is de warmteoverdracht van het vuur in de vuurkist naar het water in de ketel 6 keer zo groot als die van de (rook)gassen in de vlambuizen en -pijpen naar het water in de ketel.
Het ligt dus voor de hand om de vuurkist zo groot mogelijk te maken. Maar de warmte van de gassen, die door de vlambuizen en -pijpen via de rookkast naar buiten wordt afgevoerd, wil je ook zo goed mogelijk nog benutten. Deze vlambuizen en -pijpen zo lang mogelijk maken ligt dus eveneens voor de hand.

Het is dus van belang een zo goed mogelijk evenwicht te vinden tussen de afmetingen van beide, waarbij rekening gehouden moet worden met diverse andere factoren, zoals de prestaties die door de machine moeten worden geleverd èn de grenzen die aan de lokomotief worden gesteld. Deze laatste kunnen van buitenliggende factoren afhankelijk zijn, zoals asdruk en vrijeruimteprofiel, maar ook van binnenuit. Elke lokomotiefketel heeft namelijk een bovengrens wat betreft belastbaarheid, de maximale hoeveelheid stoom die per vierkante meter stookoppervlak opgewekt kan/mag worden. Overschrijd je deze grens (te lang), dan krijg je dat terugbetaald door schade aan de ketel.

Zoals gezegd, het is van belang een evenwicht te vinden tussen de grootte van de vuurkist, dwz het verdampingsoppervlak daarvan en dat van de buizen en pijpen.
Is dat van de vuurkist te groot ten opzichte van dat van de buizen, dan gaat een te groot deel van de opgewekte energie verloren. Is de grootte van de vuurkist te gering, dan is de opgewekte energie niet voldoende om nog goed werk in de buizen te verrichten. Kortom, een te grote vuurkist levert energieverlies op, een te kleine vuurkist levert een energietekort op.

Huist juiste evenwicht vinden is dus belangrijk om enerzijds voldoende energie te kunnen genereren zodat ook in de buizen nog voldoende overdracht plaatsvindt (denk hierbij ook aan de oververhittingselementen), zonder dat anderzijds teveel energie ongebruikt door de schoorsteen "ins Blaue hinein" verdwijnt.

De verbrandingskamer kun je in dit kader zien als een trucje om de vuurkist groter te maken (voor een betere verbranding maar vooral om het verdampingsoppervlak groter te maken) zonder het rooster of de vuurkist in de overige afmetingen te vergroten.

Nou, schiet maar los! 

[ex44]

Terug naar de Badische IVh, of, zoals het type later genoemd werd, de Baureihe 18³. Slechts enkele loks van dit type hebben bij de Deutsche Bundesbahn tot ver in de zestiger jaren dienst gedaan. Niet als reguliere loks in een reguliere omloop, maar als "Bremslokomotive" bij de LVA (Lokomotiv Versuchs Anstalt) Minden. Voor zover ik uit m'n hoofd weet, waren dat de 18 316, 319 en 323. Een "Bremslokomotive" werd ingezet als er meetritten met andere lokomotieven werden gehouden. Om te weten te komen hoe een te testen lokomotief zich bij bepaalde snelheden voor treinen van een bepaald gewicht gedroegen, zouden deze eigenlijk voor een dergelijke trein gespannen moeten worden. Omdat dit voor de normale gang van zaken nogal bezwaarlijk was, werd in plaats van een "echte" trein een Bremslok ingezet. De LVA had hiervoor de beschikking over verschillende loks, die vaak waren voorzien van een "Gegendruckbremse", voor zover ik weet van het Riggenbachtype.

Deze tegendrukrem werkt in principe als volgt:

Normaal gesproken wordt, door stoom in de cilinder toe te laten, de zuiger door die stoom weggedrukt. Door deze beweging over te brengen op de wielen, breng je de lokomotief in beweging.
Als een Bremslok door de testlok wordt getrokken, hoeft de Bremslok zelf niet actief aangedreven te worden: de beweging van de wielen wordt overgebracht op de zuigers in plaats van andersom.
Als je nu, in plaats van stoom, lucht in de cilinders laat stromen, worden de zuigers door die lucht in hun beweging geremd. Door de hoeveelheid lucht te regelen, kun je dus de 'remkracht' ook regelen.

Door zo'n lok in de meettrein mee te laten lopen, kun je dus, door meer of minder remkracht in te stellen, variabele treingewichten simuleren, en de gewenste metingen uitvoeren.
Bijkomend voordeel is, dat de Bremslok, voordat deze inderdaad in die hoedanigheid wordt gebruikt, ook kunt gebruiken door deze , als 'normale' lokomotief, mee te laten helpen de meettrein op snelheid te brengen.
Zoals gezegd, Minden had de beschikking over meerdere, verschillende, loks, van de BR'en 45, 50, 01.10 en 18. De beide laatste werden, zoals je vast al wel had vermoed, voor metingen bij hogere (> 100 km/h) snelheden gebruikt.

De lok in het draadje van Bas, waarnaar hij hierboven een link gaf, is, vermoed ik, de 18 316 in de uitvoering van Liliput. Dat is voor mij ook wel een kandidaat, zij het dan dat het er dan eentje moet zijn met verlengde rookkast, die de 316, ik geloof in 1964, overnam van de 18 319, die toen terzijde werd gesteld. Wil ik er toch eentje met een gewone, korte rookkast, dan zal het de 18 323 moeten zijn.

Een prettige bijkomstigheid is, dat de "Bremslokomotiven", als dat zo uitkwam, ook wel in de 'normale' diensten meedraaiden. Zo werden de loks BR 45 wel ingezet in de omlooproosters van de BR 44, dan trokken ze dus gewone goederentreinen in een normale dienstregeling.

Zodoende komt het dat de BR 45 geregeld in Lümmeln aan te treffen is.

[Tulpendaal]

Hoi Jan,
Die BR45 en dat industriegebouw passen echt bijelkaar, en stellen goed het industrietijdperk daar. Daar komt het idee van dikke rook, witte gezichten en veel bedrijvigheid...
Gr. Joke

[Reinout van Rees]

De Jip-en-Janneke-uitleg werkt in ieder geval ook voor Reinout Ik snap nu in ieder geval welke parameters onderling afgestemd moeten worden.

De Wagner-periode loks hadden dus in verhouding een te kleine vuurkist? Hm. Stomme is dan dat meneer wagner kennelijk wenste te voorkomen dat er teveel warmte ongebruikt door de schoorsteen verdween door de vlambuizen relatief lang te maken. Maar dat daardoor paradoxaal juist dus te weinig efficiëntie gehaald werd?

Als ik naar dit plaatje kijk van de vuurkist van de 526106 (van deze pagina)), dan lijkt dat op een vuurkist inclusief verbrandingskamer. Het deel "achter" het gloedjenieuwe vuurscherm. Zie ik dat dan goed?

Toch is het, als duitse loks in principe vaak eenvoudiger en minder verfijnd zijn dan buitenlandse concurrenten, grappig dat het wereldsnelheidsrecord van een BR 05 is (laten we het een gelijkspelletje met de Mallard noemen)...

Reinout

[gvandersel]

Reinout,

Ik ben het verhaal van Jan nog aan het verteren. Zelf dit Jip en Janneke lijkt mij te hoog gegrepen. Het plaatje wat je laat zien is van een vuurscherm. Zover ik de theorie achter stoomlocomotieven begrijp is dit iets anders. Een vuurscherm zorgde ervoor (was althans de bedoeling) dat er geen vlammen door de vlampijpen gingen om zo via de schoorsteen de omgeving te verwarmen. Een soort van trekremmer zeg maar. Zover ik de plaatjes van de verbrandingskamer snap, wordt hier een soort van tweede vuurrooster gecreëerd op enig afstand van het echte vuur. Dit zou ook in overeenstemming met het verhaal van Jan zijn. Vanuit de vuurkist kwam de warmte door geleiding bij het water. Door een tweede vuurplaat te creëren ontstaat een groter oppervlak naar de ketel. Goed ik ga eens kijken in mijn geërfde boeken van mijn grootvader (stoomlocomotief machinist en later diesel machinist). Eens kijken of we soortgelijke installaties in Nederland hebben gehad en hoe de uitleg in oud nederlandsch is.

Groet,

Gerard van der Sel.

PS Moet toch Windows 10 installeren, dus de computer is tijdelijk buiten bedrijf.

[ex44]

Ik ben het verhaal van Jan nog aan het verteren.

Ik vind het zelf ook moeilijk te verteren kost. Na de eerste twee jaar natuurkunde middelbare school ben ik daar niet meer in geschoold. Bovenstaande is dan ook slechts een weergave van mijn perceptie, ontstaan door het lezen van de gebruikelijke literatuur voor amateur-spoorhobbyisten. Mochten er in het verhaal kardinale fouten zitten, dan zou ik graag zien dat deze door meer-wetende lezers worden verbeterd. Daar leer ik ook weer van. 

Eén ding weet ik echter wel zeker: van een tweede vuurrooster in de verbrandingskamer is geen sprake. Dat zou juist averrechts werken, omdat de verbrandingskamer mede bedoeld is om de 'Rohrwand', dus de wand tussen ketel en vuurkist, te beschutten tegen te grote hitte in de vuurkist.
Je zou, als stoker, wel heel goed met je schep moeten kunnen jongleren om daar trefzeker steenkool te doen belanden. Bovendien ontbreekt op de 'bodem' van de verbrandingskamer een rooster om een vuur op te kunnen onderhouden (luchttoevoer).



Citaat uit EJ deel 1 uit de serie "Die Dampflokomotive - Technik und Funktion":

Zweck des Verbrennungskammer ist es, die Strahlungsheizfläche zu vergrößern (Strahlungsheizfläche ist die Heizfläche der Feuerbüchse, die direkte Berührung mit den Flammen hat), den Heizgasen mehr Raum zum Ausbrennen zu geben und die Rohrwand vor zu großer Wärme-einwirkung zu schützen.

Het (stenen) vuurscherm heeft eigenlijk een soortgelijke functie als de verbrandingskamer: de door de vlammen meegezogen brandstofdeeltjes gelegenheid geven te verbranden, de weg van de vlammen naar de Rohrwand te verlengen en deze zodoende tegen te grote hitte te beschermen.
Zo'n vuurscherm werd regelmatig vervangen (doorgaans na omstreeks 120 rijdagen).

[Reinout van Rees]

Eigenlijk zijn stoomloks best enge dingen. 16 bar druk ofzo. Fiks hete vuurkist die in bedwang wordt gehouden doordat er water omheen zit. Dat water moet er ook steeds omheen blijven zitten, want anders... En dan van die roestige bouten de luchtdicht aan de wand vast moeten zitten. Na jaren dienst overal roest, ook bij onderdelen die onder grote druk staan. Poeh poeh.

En dan is het ook nog niet een rustige stoomketel bij een fabriek, maar een over wissels rammelend geval dat in weer en wind rond aan het rijden is.

Op zich valt het dan nog wel mee, als je kijkt wat er in de oorlog gebeurde als zo'n lok een paar kogels door z'n ketel kreeg als er weer een stuka danwel jabo langs kwam vliegen. Geen ogenblikkelijke ketelontploffing, maar "gewoon" het 16-bar equivalent van een lekke band.

Reinout

[Railroadtycoon]

Jan,

Je "fabriekje" staat er geweldig bij echter kijk je er dwars doorheen Weinig bedrijvigheid aan de binnenkant zogezegd 

Heb je nog plannen voor de "lummelaars"? 

[ex44]

Eigenlijk zijn stoomloks best enge dingen.

Ja, het is wel even iets anders dan een pannetje stoofpeertjes op 't fornuis.
Er waren dan ook allerlei veiligheidsvoorzieningen ingebouwd, zoals Ackermannetjes (of Ramsbottompjes natuurlijk), smeltproppen, peilglazen, manometers etc.
Hoe dat zit met een schotwond in de ketel weet ik niet, laat staan of dat ook door Jabo's of Stuka's gebeurde, maar je moest wel zorgen dat je de boel niet droog stookte. Dat kon behoorlijke explosies ten gevolge hebben.

echter kijk je er dwars doorheen

Dat klopt. Elk bedrijf dat zich in Lümmeln vestigt, verplicht zich tot een transparante bedrijfsvoering. 
Een compleet interieur, met alle machines, appendages en bijbehorend personeel staat nog in de planning. Althans, iets wat tenminste die illusie wekt.

Momenteel zijn de 'torentjes' die de pilasters bekronen in behandeling.



Aansluitend daarop zal er aan het dak gewerkt gaan worden. Daarover draait de ideeënautomaat al dagen op volle toeren.

[gvandersel]

@Reinout,

Eigenlijk zijn stoomloks best enge dingen. 16 bar druk ofzo. Fiks hete vuurkist die in bedwang wordt gehouden doordat er water omheen zit. Dat water moet er ook steeds omheen blijven zitten, want anders... En dan van die roestige bouten de luchtdicht aan de wand vast moeten zitten. Na jaren dienst overal roest, ook bij onderdelen die onder grote druk staan. Poeh poeh.

Het valt allemaal wel mee. Water is slecht samenpersbaar in tegenstelling tot lucht. Hierdoor zal bij doorboren van de ketel of scheuren de explosie gering zijn. Het volume aan wter neemt niet zoveel toe. Hierdoor zijn de gevolgen kleiner en zeker niet vergelijkbaar met lucht.

Groet,

Gerard van der Sel.

[Reinout van Rees]

Water is niet zo samendrukbaar, maar stoom wel. En 16 bar is 16 bar. Zie deze foto van een gevalletje ketelontploffing. Zie https://de.wikipedia.org/wiki/Kesselzerknall_in_Bitterfeld. Mooi gevalletje stommiteit op stommiteit op toeval trouwens. Geen tijd om voldoende water te nemen, vertraging en dus tijdsdruk en toch maar doorrijden... Veiligheidsmiddellen zoals smeltproppen die onverklaarbaar niet werken... Zucht.

Reinout

[tothebeach]

Het resultaat:

Bron: En twee andere plaatjes (nächstes Bild)

Groet,
Michel

[Luit]

Alle natuurkunde is niet paraat maar stoom en dus ook water van 16 bar haalt de 200 gradenC. Als er dus een gaatje komt ontsnapt er water of stoom van die temperatuur en gaat over in die bij de dan heersende druk en dat is een behoorlijk volume verschil . Wat echt ook boem doet.

[Reinout van Rees]

Kleine nuance is dan nog de grootte van het gat waardoor de stoom kan ontsnappen. Is het een groot gat dan heb je boem, is het een klein gat dan sist het als een malle, maar heb je geen boem.

Net zoals het niet veel kwaad kan in een vliegtuig een kogel door de wand heen te schieten. Dat gaat alleen in films mis. Zie mythbuster testen. Het is niet leuk als een compleet raamje naast je mist, maar het vliegtuig gaat er verder niet stuk van.

(Jan, wat werd het ook al weer? Een munitiefabriek? )

Reinout