Es ist schon wieder November und der Bau unserer Dampfloks geht ins 31. Jahr. Es wird Zeit, dass die erste Lok fertig wird und im Frühjahr 2024 einsatzbereit ist! Ein Schritt, den ich aufgrund mangelnder Erfahrung lange vor mir her geschoben habe, ist der Einbau der Rohre. Bei einer Spur7 Lok werden folgende Rohrdurchmesser verwendet:
- wasserführende Rohre vom Wasserkasten zur Fahrpumpe, zum Injektor und zur Handpumpe: 5 mm
- Rohre des Vakuum-Bremssystems vom Anstellventil zum Ejektor, die Verbindung zum Bremsventil und zum Zusatzbehälter: 4 und 5 mm
- Die Verbindung zu Kesseldruckmanometer und Vakuummanometer: 4 mm
- Die Schmierleitungen von der Ölpumpe zum Zylinder: 3 mm
- Die dampfführenden Rohre in der Rauchkammer vom Überhitzer zu den Zylindern und die Abdampfrohre: 8mm
- Die dampfführenden Rohre vom Kesselstock zu Injektor und Ejektor zu den Speiseventilen sowie vom Kesselstock zum Hilfsbläser: 5 mm
Aus welchem Material sind die Rohre? Denkbar ist V4a, aber Kupferrohre genügen vollkommen. Wer schon mal versucht hat, ein 8 mm VA Rohr in drei Ebenen mit Radien um die 20-30 mm zu biegen, weiß wovon ich rede. Am günstigsten sind die Rohre aus dem Autoreparaturbedarf bzw. für die größeren Rohre aus dem Sanitärbedarf. Es gibt gerade oder aufgewickelte Rohre. Ein gerades Rohr haben wir nur für die lange außenliegende Leitung vom Anstellventil für den Hilfsbläser am Kesselstock bis zum Anschluss an der Rauchkammer beschafft. Die anderen Rohre kann man im Schraubstock vorsichtig in kleinen Drehungen auch gerade bekommen und aufgrund der geringen Längen sind die dann auch gerade. Es ist also nicht unbedingt ein Werkzeug zum Begradigen notwendig.
Was zusätzlich für die verschiedenen Verschraubungen verwendet wird, sind Nippel mit konischem Ende, die auf das Rohr aufgelötet werden und auch Flansche mit O-Ring-Abdichtung, in denen die Rohrenden eingelötet werden.
Mein Arbeitsplatz:
Im Zusammenhang mit der Herstellung von Rohren für Modelldampfloks gibt es einige Mythen, mit denen ich vorab auch noch aufräumen will:
- Mythos 1:
"So kleine Rohre müssen mit Sand gefüllt werden, das geht sonst nicht!"
Das ist Blödsinn! Wenn dann gilt das nur für Rohre von 3 mm abwärts, die man in engen Radien verlegen will. Alles andere funktioniert mit den normalen Biegevorrichtungen. Hierzu später mehr. - Mythos 2:
"Es reicht, wenn man die Rohrnippel weich lötet"
Auch Blödsinn! Außerhalb des Kessels treten maximal Temperaturen von ca. 100 - 120° Celsius auf, das hängt vom Dampfdruck im Kessel ab. Überall wo Rohre vom Rauchgas umspült sind (Überhitzer, Dampfrohre zu den Zylindern, Blasrohr, Hilfsbläser und Abdampfrohr) treten Temperaturen ab 300° Celsius auf. Da legen Weichlote mit Sicherheit die Ohren an. Bei einem Dampfdruck von 8 bar reicht es da schon, wenn das Lot anfängt teigig zu werden. Daher werden bei mir alle Rohrverbindungen hartgelötet. Es macht ja auch keinen Sinn, die einen Rohre weich, die anderen hart zu löten. Man ist ja eh fürs Hartlöten angerichtet! Es gibt eine Ausnahme: Die Überhitzerköpfe liegen knapp unter der Feuerbüchsdecke über dem Feuer, die Enden müssen daher geschweißt werden.
Die verwendeten Biegevorrichtungen:
In der Praxis hat sich herausgestellt, dass ich abhängig vom Rohrdurchmesser nur diese vier Werkzeuge/Vorrichtungen verwendet habe:
Diese kleine Biegevorrichtung hat Einsätze für 4, 5 und 6 mm, zusätzlich habe ich mir zwei Rollen für 8 mm Rohre dazu gefertigt. Der Grund war, dass nicht alle Biegewinkel von 8 mm Rohren mit der im nächsten Bild gezeigten GEDORE Rohrbiegezange erreichbar waren.
Für die 8 mm Kupferrohre habe ich diese GEDORE Rohrzange verwendet. Nachteil ist hier, dass man keine Rohre kürzer als die Entfernung zwischen den beiden Rollen links und rechts biegen kann. Da kam dann die Vorrichtung oben zum Zug.
Ich war überrascht, wie einfach sich die 8 mm Rohre biegen damit ließen.
Für besondere Fälle habe ich noch diese beiden Biegezangen für Rohre von 3 und 4 mm verwendet. Ich habe allerdings beim Biegen von 3 mm Rohren mit der rechten Zange die Erfahrung gemacht, dass das ohne Füllen mit Sand bei dem engen Biegeradius nicht möglich war. Drum habe ich dann in dem Fall die Vorrichtung auf dem ersten Bild ohne Sandfüllung verwendet. Bei der ist der Biegeradius größer.
Die ganz große Rohrbiegevorrichtung blieb im Karton, die habe ich nicht gebraucht und war nicht kostenlos, aber umsonst gekauft!
Aller Anfang ist schwer! Als erstes haben wir uns den Anschluss an den Ejektor vorgenommen und als erstes einen Halter für die Armatur gebaut. Der Ejektor ist eigentlich auch eine Dampfstahlpumpe wie der Injektor, nur dass hier kein Wasser angesaugt wird, sondern die Luft im Vakuum-Rohrsystem der Bremse. Dazu gehört das erste Rohr in U-Form links vom Injektor zum T-Stück.
Hier ist auch gut zu sehen, dass der Injektoranschluss für das Rohr zum Abzweig einen 5 mm Anschluss hat, das T-Stück aber Nippel für 4 mm Rohre. Daher mussten wir gleich am Anfang erst mal ein Stückchen Reduzierrohr mit in die Leitung einlöten. Für das erste gebogene Rohr sieht es aber sehr gut aus, oder?
Auf zum nächsten Streich:
Ermuntert durch den ersten Erfolg ging's dann gleich weiter mit der Vakuumleitung vom T-Stück zum Bremsventil im Führerhaus. Da das Rohr ja auch demontierbar sein muss, haben wir einen ersten Flansch eingelötet, damit die Leitung getrennt werden kann.
Es wäre auch möglich gewesen, die Bohrung im Umlaufblech auf 10-12 mm Durchmesser aufzuweiten, damit die Verschraubung im Führerhaus auch mit durchpasst, aber wie würde das denn aussehen.....
Hier sieht man dann das komplette Vakuum Rohrsystem mit angeschlossenem Bremszylinder und Zusatz-Vakuumreservoir. Der Bremszylinder ist übrigens ein modifiziertes Teil aus dem Automobilbau. Diese Zylinder werden bei zwei- und mehrflutigen Auspuffanlagen verwendet, um Unterdruck-gesteuert den Durchsatz des Abgassystems zu vergrößern. Im Normalbetrieb ist nur ein Abgasrohr geöffnet, sobald beschleunigt wird, steigt der Unterdruck im Abgasrohr und der Zylinder öffnet die Klappe des zweiten Ausuffrohrs. Das machen wir uns hier zu Nutze. Die Membran des Zylinders ist so widerstandsfähig, dass sie sogar das Hartlöten des Anschlussnippels überlebt hat!
Aus Platzgründen wurde das Verbindungsrohr zum Vakuumreservoir (der schwarze Zylinder über dem Bremszylinder) direkt angelötet.
Den Abschluss der Arbeiten am Bremssystem bildete der Einbau des Rohrs vom Anstellventil am Kesselstock zum Ejektor. Auch hier haben wir wieder einen Flansch eingebaut, damit das Ganze demontierbar bleibt. Rechts vom Steuerbock ragt das Rohr zum Bremsventil hoch.
Laut Plan ist das Bremsventil am Führerhaus festgeschraubt, das ist aber nicht recht praktikabel, daher werde ich hier eine Konsole am Umlaufblech festschrauben, an der das Bremsventil befestigt ist. Dann ist es jederzeit möglich, das Führerhaus abzuheben, ohne mit dem Gabelschlüssel im engen Führerhaus zum Lösen des Rohrs hantieren zu müssen.
Damit sind die Rohre der Bremsanlage alle verlegt.
Bremsen könnte die Lok schon, jetzt schauen wir mal, wie wir Wasser in den Kessel bekommen! Hierfür hat die Lok drei Einrichtungen: Den Injektor (Dampfstrahlpumpe), eine Handpumpe und die Fahrpumpe.
Als erstes haben wir den Platz für die Handpumpe festgelegt und diese am Umlaufblech festgeschraubt. Danach wurde das Speiseventil am Kessel eingeschraubt und das Rohr von der Handpumpe bis dorthin gebogen und die Nippel eingelötet. Hier sollte man nicht vergessen, die beiden Überwurfmuttern auf das Rohr zuerst aufzufädeln. Das Rohr von der Handpumpe zum Rahmenwasserkasten wird später zusammen mit dem Zulauf zum Injektor verlegt.
Als Erstes haben wir den Injektor und das Wasserventil installiert. Das Wasserventil ist keins mit Spindel, sondern hat einen zylindrischen Durchlass wegen des schnelleren Durchflusses, daher ist es auch massiver gebaut.
Der Injektor hat keine eigene Befestigung sondern ist durch die fünf angeschlossenen Rohre ohnehin gut fixiert.
Begonnen wurde mit dem Wasserzulauf. Dies ist der Rohrbogen vom Wasserventil zum unteren linken Anschluss am Injektor. Das unten offene Rohr ist das Schlabberrohr. Hier läuft das Wasser, das nicht vom Dampfstrahl in Richtung Kessel-Speiseventil mitgerissen wurde, ab.
Jetzt folgt das Rohr zum Rückschlag-Speiseventil an der Stehkessel-Rückwand. Es ist die Verbindung, die rechts vom Injektor abgeht.
Der linke Anschluss geht zum Anstellventil am Kesselstock. Diese beiden Rohre werden durch eine Öffnung in der Rahmenwange geführt.
Auch im Bild ist bereits der Anschluss vom Wasserkasten an das Wasserventil.
Hier sieht man die genannten Anschlüsse nochmal Oberflur im Führerhaus an der Stehkessel-Rückwand. Links mit dem Flansch die Leitung zum Anstellventil, und daneben das Kesselspeiseventil. Das kleine Rohr daneben ist das Entleerungsrohr des Wasserstands.
Hier noch zwei Bilder mit den Rohrleitungen zum Rahmenwasserkasten:
Nachdem ich mich mit den dünneren Rohren "warmgebogen" hatte, kamen die 8 mm Rohre in der Rauchkammer dran. Hier sieht man links und rechts die beiden Rohre zu den Zylindern, das Rohr in der Mitte ist das Blasrohr mit aufgesetztem Bläserkopf und der Zuleitung auf der rechten Seite oben.
Ob alles dicht ist? Das wird sich beim ersten Anheizen zeigen!
Jetzt noch ein Blick ins Untergeschoß der Rauchkammer. Hier sieht man rechts und links die Dampfrohre zu den Zylindern und in der Mitte das Abdampfrohr.
Das so hinzukriegen hat ein bisschen Ausschuss gekostet. Man braucht ein gutes räumliches Vorstellungsvermögen dazu und trotzdem klappt's nicht immer!
Die Versorgung des Kessels mit Wasser muss ja auch über die Fahrpumpe gewährleistet sein. Die Lok verfügt über eine Zweizylinder-Exzenterpumpe, die von der vorderen Achse der Lok angetrieben wird.
Die Achs- oder Fahrpumpe läuft ja wie der Name schon sagt während der ganzen Fahrt mit und würde den Kessel in kürzester Zeit überfüllen, wenn da nicht das Umschaltventil wäre.
Hier kann man im Bedarfsfall vom Führerhaus aus die Direktverbindung von der Fahrpumpe zum Speiseventil am Kessel öffnen und wieder schließen. Im geschlossenen Zustand wird das Wasser von der Fahrpumpe im Kreislauf gepumpt ohne den Kessel zu speisen.
Im Bild rechts ist dieses Umschaltventil zu sehen. Oben ist die Zuleitung zum Speiseventil, unten ist der Zulauf von der Fahrpumpe und der rechte Abzweig führt zurück zum Wassertank.
Hier sieht man die oben genannten Leitungen von der Seite, das folgende Bild zeigt dann die Leitungsführung von unten.
Das ist die Unterflur-Ansicht der Wasserversorgung über die Fahrpumpe. Man erkennt hier gut die Pumpe selbst mit den Exzentern auf der Achse und die Pumpenkolben. Links unten ist der Anschluss vom Rahmenwassertank und die Leitung zur Saugseite der Fahrpumpe, in der Mitte senkrecht der Rücklauf vom Umschaltventil wenn nicht gespeist werden soll und die obere Leitung ist der Zulauf zum Umschaltventil von der Druckseite der Fahrpumpe.
Zu beachten war, dass alle Rohre möglichst innerhalb des "Lichtraumprofils" des Rahmen liegen, da sonst die Gefahr einer Beschädigung bei Entgleisung der Lok besteht.
Jetzt fehlt eigentlich nur noch die Ölversorgung mit den beiden 3 mm Rohren zu den Zylindern. Dazu muss aber erst eine Ölpumpe gebaut werden. Dazu gibt es dann einen eigenen Artikel.
Ich hoffe, der Bericht hat Spaß beim Lesen gemacht und vielleicht ist auch ein bisschen was über Funktionen einer Dampflok hängen geblieben.
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Bernhard Kirchenbauer (Montag, 13 November 2023 20:30)
Lieber Robert ,das sieht wirklich prima aus alles genau durchdacht, aber nicht ganz unkompliziert das ganze, meine Bauteile sind auch in Arbeit....ich hätte nicht gedacht das 31 Jahre schon ins Land gezogen sind, wie die Zeit vergeht das ist unglaublich ,deine Beschreibungen und Aufnahmen sind wirklich super Robert bist ein Profi im Modellbau ...dir und Martina einen schönen Feierabend drücke Euch ganz herzlich lieb Bernhard und Margit