|
Die Nachspeisung |
|||||||||||
|
Wie
bringe ich Wasser in einen geschlossenen Behälter? So richtig intelligent
wäre wohl die Antwort mit dem Deckel den man öffnet. Beim
Kessel gibt es diesen nicht
und beim Bau wurde das Teil so ausgelegt, dass nichts raus geht. Wenn
nichts raus kann, kann auch nichts rein. Es ist so einfach, löst aber
unser Problem auf keine Weise. Langsam denke ich auch mit Büchse auf,
Wasser rein und dann wieder Verschliessen sind wir schneller.
Damit das ohne Gefahr beginnen konnte. Musste zuerst Wasser eingefüllt
werden. Dazu konnte die Ablass-schraube genutzt werden. Wo Wasser
rausläuft, kann auch welches eingefüllt werden und selbst das war nicht
leicht. Es konnte durchaus passieren, dass trotz ange-schlossenem Schlauch kein Wasser in den Kessel fliesst. Zwar haben wir die Leitung geöffnet und in den Kessel will einfach kein Wasser.
Mit
etwas Glück fliesst etwas Wasser, aber nicht die Menge, die benötigt wird.
Das Problem ist die sich im Bauteil befindliche Luft, denn die muss platz
machen und das kann sie nur, wenn sie den
Kessel verlassen
kann. Viele Wege gibt es nicht. Erst wenn diese entweichen konnte, war es auch mög-lich Wasser einzufüllen. Diese Luft entwich aber nur, wenn der Regulator geöffnet war und dann bei richtigem Stand der Steuerung in den Dampfmaschinen noch die Schlemmhähne geöffnet wurden. Auch keine sinnvolle Lösung, denn zu viele unbekannte und dann noch der Aufwand. Da die Probleme jedoch klar waren, sah man sogar eine Lösung für das Problem vor.
War
alles dicht, stand dem Wasser schlicht der
Luftdruck im Weg.
Nun aber gab es ein Bauteil, das geöffnet werden konnte. Den
entsprechenden Hebel finden wir bei den
Sicherheitseinrichtungen.
Mit diesem konnten die
Ventile
geöffnet werden und damit konnte auch Luft mit geringem Druck entweichen.
Damit begann das Wasser zu fliessen und der
Kessel füllte sich
mit Wasser. Zumindest dann, wenn der Druck für die Wassersäule ausreichte.
Der
Kessel ist nun
wieder abgeschlossen und nun könnte auch kein Wasser ab-gelassen werden,
denn das Vakuum würde dies verhindern. Es muss also immer ein
Luftausgleich vorhanden sein, wenn Wasser eingefüllt wird. Angestrebt wurde eine Füllmenge, bei der in den Schaugläsern die halbe Höhe erreicht wurde. Der Zugang wurde nun verschlossen und im Kessel hatte man nun die Luft durch das Wasser ersetzt.
Damit war der
Kessel bereit für
den Betrieb und daher konnte nun ein Feuer entfacht werden. Dadurch steig
der Wasserstand leicht an. Warmes Wasser dehnt sich bekanntlich aus und so
war der Wasserstand zu erkennen, wenn es heisser wurde. Mit grosser Wärme setzte die Verdampfung ein. Diese sorgte dafür, dass der Pegel beim Wasser wieder sank, jetzt aber unter die vorherige Marke. Der Dampfdruck im Kessel stieg an und erreichte irgendwann den Wert der Sicher-heitsventile.
Wenn
diese geöffnet wurden, entwich der Dampf und der Pegel sank noch mehr. Wir
müssen nun in den heissen unter Überdruck stehenden
Kessel Wasser
bringen, das in einem Behälter lagert.
Sie
haben es richtig gelesen, wir müssen nun Wasser in einen Behälter bringen,
der über einen Überdruck verfügt und der dazu nicht geöffnet werden kann.
Es mag Sie überraschen, aber die beste Methode ist jene, bei der das
Wasser freiwillig in den
Kessel fliesst.
Bevor Sie mich als Spinner bezeichnen. Es ist wirklich so, das Wasser
fliesst ohne Druck in einen Kessel, der einen beliebigen Überdruck haben
kann und das ist die Lösung. |
|||||||||||
| Die Speisewasserpumpe | |||||||||||
|
Stellen Sie sich bitte unter der Speisewasserpumpe kein zu kompliziertes
Bauteil vor, denn das ist es nicht und wir beginnen bei den ersten
Dampflokomotiven, denn die hatten eine ganz spezielle Lösung für das
Problem mit dem Wasser. Noch musste man improvisieren und so wurde eine
Speisepumpe eingebaut, die direkt am
Triebwerk
angeschlossen wurde. Mit der dort vorhandenen Bewegung wurde eine einfache
Pumpe aktiviert.
Die
Speisepumpe der ersten
Lokomotiven funktionierte,
hatte aber ein Problem, denn die Nachspeisung funktionierte nur, wenn mit
dem Fahrzeug auch gefahren wurde. Stand die Maschine und es musste Wasser nachgefüllt werden, ging das nur, wenn man auf Spazierfahrt ging. Dabei wurde die Pumpe durch das Triebwerk aktiviert und das Wasser in den Kessel gedrückt.
Mehr
war es nicht und dabei funktionierte die Pumpe nach dem Prinzip, wie man
es bei den Kohlegruben mit der ersten Maschine gelöst hatte. Das Wasser
gelangte damit stossweise in den
Kessel, aber es
konnte eingefüllt werden. Die erste Verbesserung war nicht gross. Die Speisepumpe wurde mit Dampf betrieben, arbeitete aber nach den gleichen Prinzip. Nun wurde auf korrekte Weise von der Dampfkolbenpumpe gesprochen. Der Vorteil dieser Lösung bestand darin, das die Spazierfahrt entfallen konnte, denn diese Pumpe funktioniert auch bei stehender Lokomotive. Jedoch sollte auch diese Lösung nicht lange bleiben, denn es kam die gute Lösung.
Der Injektor:
Beim Injektor handelt es sich um eine Dampfstrahlpumpe, die ab 1864 zur
Verfügung stand und die so gut war, dass hier das Wasser auf sonderbare
Weise fast von alleine in den
Kessel floss. Damit
wir das verstehen, müssen wir etwas ausholen, denn es geht um verschiedene
Drücke und Geschwindigkeiten. Diese entstehen in einer Leitung, die ohne
grosse mechanischen Teile auskommt und erst noch zuverlässig ist.
Der
Dampf fliesst nun durch die Engstelle. Wegen dem Stau vor dem Engpass wird
dieser massiv beschleunigt und der Druck sinkt. Jetzt kommt die dritte
Leitung und dort fehlt der Dampf. Daher wird in der Engstelle ein
Anschluss für das Wasser eingebaut. Der hier vorherrschende Unterdruck musste wegen den physikalischen Gesetzen ausgeglichen werden. Dabei war das Wasser aus dem Vorrat gerade recht. Es wurde regelrecht in die Leitung nach dem Engpass gezogen. Über
diesen musste nur noch der Weg in den
Kessel erfolgen. Wir
haben eine simpel einfache Lösung um Wasser in den Kessel zu bringen. Je
grösser der Unterschied bei den Drücken ist, desto mehr wird an-gezogen.
Die
Funktion beim Injektor entspricht genau, dem Prinzip einer Düse. Dabei
entsteht an der verengten Stelle eine Saugwirkung. An der anschliessend
verbreiterten Stelle ergab sich sogar eine Druckwirkung.
Bei optimaler Wahl, kann so nach der Düse sogar
ein höherer Druck vorhanden sein. Genau diese Effekte werden bei der
Nachspeisung benutzt und zwar genau genommen der Effekt mit der
Sogwirkung, denn diese bringt Wasser in den
Kessel.
Bevor wir in die Details gehen, muss erwähnt werden, dass die Druckwirkung
auch genutzt wurde. Bei der Arbeit mit Feuer kann sich beim zuführen von
Kohlen immer auch etwas
Glut in den
Führerstand verirren.
Das kann zu einem Brand führen. Mit dem Injektor stand nun ein
Löschschlauch zur Verfügung mit dem die Bekämpfung erfolgte. Meisten wurde
er jedoch benutzt um die Kohlen vor der Verbrennung zu benässen.
Aber
auch der
Kessel, bei dem
verbrauchtes Wasser er-gänzt werden musste. Durch nachspeisen kann ein
lang-fristiger Betrieb ermöglich werden. Wir werden diese nun mit dem
Injektor einer
Lokomotive vornehmen. Sofern das Wasser aus einem tiefer liegenden Behälter zugeführt werden muss, wird mit einem saugenden In-jektor gearbeitet. Um das Gerät in Gang zu setzen, muss-te zuerst Dampf aus dem Kessel zugeführt werden.
Danach musste der Anlasshebel langsam gezogen werden. Damit gelangte der
Dampf zuerst in die Dampfdüse und von dort in die Mischdüse. Schliesslich
wurde das
Ventil geöffnet
und der Dampf gelangte in das Schlabberrohr. Das Schlabberrohr ist eine senkrecht nach unten laufende Leitung, die der Funktion des saugenden Injektors ge-schuldet war.
Der
Name entstammt der Tatsache, dass am Ende des Rohres der Dampf austritt
und das kondensierte Wasser
am Ende schlabberte. Wer einen Hund hat, der kennt
vielleicht diese Schlabberei. Hier sah das ähnlich aus und daher wurde
dieses Rohr, das dem Ausgleich diente so genannt.
Dadurch entsteht in der Mischdüse eine Saugwirkung. So wurde über einen
Anschluss Wasser aus dem Vorrat in den
Kessel gezogen.
Zudem kondensierte auch der Dampf und durch dessen Druckabfall wurde der
Effekt noch verstärkt. Das Wasser wollte also freiwillig in den Kessel,
denn nach dem Injektor war nur noch eine Leitung in den Kessel vorhanden.
Speziell ist, dass der Vorgang ganz gut zu hören war und das wurde
genutzt.
Die
dabei in den Kessel fliessende Menge Wasser betrug 150 bis 200 Liter in
der Minute und damit war das Teil sehr leistungsfähig. Nur ergab sich beim
Injektor ein kleines Problem bei der Bedienung.
Der Anlasshebel durfte nicht zu schnell gezogen werden. Erfolgt die Bedienung zu schnell, bauten sich die Drücke nicht auf und der Injektor startete nicht. Zwar konnte man erneut beginnen, wenn es aber zeitlich eng wurde, wurde es gefährlich. Daher
waren immer zwei Speisepumpen vorhanden. So konnte bei einer Störung der
zweite Injektor gestartet werden. Die Nachspeisung des
Kessels war daher
jeder-zeit möglich und erfolgte auch so.
Unterbrochen werden konnte die Nachspeisung mit dem schliessen des
Anlasshebels. Der Druck fiel zusammen und damit wurde der Zustrom
unterbrochen. Da nun aber noch Wasser vorhanden war, lief auch etwas
Wasser in das Schlabberrohr und so lief dieses unten aus dem Rohr und
verteilte sich in der Umgebung. Man sollte daher die Nachspeisung nicht
abbrechen, wenn die adrett gekleidete Dame an der
Lokomotive vorbei ging.
Ein
Problem war, dass durch das in den
Kessel geführte
Wasser die Temperatur im Kessel sank. Das hatte zur Folge, dass die
Produktion von Dampf kurz nicht so gut war. Daher musste die Nachspeisung
während der Fahrt überdacht werden. Dabei konnte es durchaus passieren,
dass während der Nachspeisung der Zug verzögerte, weil gerade nicht genug
Dampf zur Verfügung stand. Bei langen Bergfahrten, konnte das nicht
umgangen werden. |
|||||||||||
| Das Speisewasser | |||||||||||
|
Wasser ist nicht gleich Wasser. Es gibt solches, das mit Salz durchsetzt
ist und auch solches ohne. Je nach Art des Wassers wird dieses mit einem
Zusatz versehen. Im Beispiel wird auch von Süsswasser gesprochen. Bei den
Dampflokomotiven benannte man das Speisewasser und dieses wurde in einem
Behälter auf der
Lokomotive mitgeführt. Dort
wurde es bei entsprechenden Stellen entlang der Strecke bezogen und
eingefüllt.
Bei
einer
Lokomotive wird in der Regel
kein sol-ches eingefüllt, denn es ist schlicht zu teuer und normales
Wasser reicht. Es muss dabei nicht einmal Trinkwasser sein. Nur Salz
sollte es nicht enthalten. Damit enthält Wasser Gase und feste gelöste Teile. Durch die Verdampfung im Kessel wurden dieses gelöst und sammelte sich an der tiefsten Stelle im Kessel.
Ein
Effekt, den man nicht umgehen konnte und der im Unterhalt viel Arbeit
bedeutete, denn gerade der Kalk, der bei Ihnen in der Pfanne für Probleme
sorgt, kann sich bei der
Lokomotive auswirken. Wir
wollen hier jedoch nicht dieses Problem von Wasser besprechen.
Dazu
müssen wir aber in die kalte Jahreszeit wech-seln. Sie haben in dieser
selber schon festgestellt, das Wasser in den festen Zustand wechseln kann.
Als Eis auf der Strasse macht es keine Freude, aber als Schnee an den
Hängen der Berge schon. Wie sieht es aber bei einer Dampflokomotive aus.
Gab es dort auch Probleme mit dem Eis und wie konnten dieses vermieden
werden. Es gibt also viele Fragen, die wir beantworten müssen.
Durch die grossen Öffnungen kann auch Schmutz ins Wasser gelangen. Dieser
durfte nicht in die Leitungen gelangen. Verstopfte Leitungen waren
wirklich nicht gut, besonders dann nicht, wenn die zur Speisepumpe
führende davon betroffen war. Das konnte man mit einem einfachen
Filter lösen. So war
also das Problem nicht so gross und Schmutz lagerte sich am Boden des
Wasserkastens ab. Es
konnte so erst ein Problem geben, wenn dieser nahezu leer war.
Nur
verkehren Eisenbahnen auch dort, wo es sehr kalt ist und dann wird es
schon schlimmer. Es musste verhindert werden, dass Eis entstehen konn-te,
denn das konnte Leitungen sogar sprengen. Viel schlimmer war kaltes Wasser jedoch bei der Einspeisung. Es gefror zwar nicht, aber es gelangte in den Kessel. Dadurch sank in diesem die Temperatur, denn das Feuer konnte diese schnelle Zuführung nicht sofort ausgleichen.
In
der Folge wurde die Produktion von Dampf ver-ringert. Dumm war das, wenn
während der Fahrt die Nachspeisung aktiviert wurde. Die
Zugkraft
konnte nicht mehr erbracht werden und das war ein Problem. Zwar konnte das eingedämmt werden. Die Nach-speisung wurde im Stillstand aktiviert und so hatte der Kessel genug Zeit um wieder ausreichend Dampf zu produzieren.
Nur
war das nicht immer möglich, denn bei langen Bergfahrten, konnte in der
Steigung nicht angehalten werden. Daher musste verhindert werden, dass zu
viel Kälte in den
Kessel gelangte.
Eine Lösung die auch wirksam verhindern konnte, dass Wasser gefrieren
konnte.
Das
Speisewasser musste daher erwärmt werden. Zu einem guten Teil erfolgte das
im Injektor. Jedoch nicht immer in einem ausreichenden Masse. Daher musste
das Wasser erwärmt werden. Dazu konnte bei
Lokomotiven, die mit einer
Dampfheizung
versehen wurden, diese benutzt werden. Aber nicht jede Lokomotive verfügte
über diese Lösung und daher musste man diese Erwärmung auf andere Weise
umsetzen können.
Auf
einer Dampflokomotive gab es diesen Dampf, denn der Abdampf der Maschi-nen
war nach der Arbeit immer noch warm und konnte genutzt werden. Dabei wurde
beim Ausströmkanal ein Anschluss vorgesehen und so gelangte ein Teil des
Dampfes in den Behälter mit dem Vorrat.
Es
erfolgte so eine Erwärmung des Speisewassers und das verbesserte die
Funktion des Injektors indirekt. Wurde das erwärmte Wasser in den
Kessel geleitet,
fand dort keine so starke Auskühlung statt. Die Produktion des Dampfes
brach nicht so stark ein, da ja nicht so viel Kälte in den Kessel
gelangte. Eine Lösung, die sogar bei warmen Wetter einen Vorteil brachte,
daher waren Speisewasservorwärmer eine gute Ergänzung.
In
Regionen wo es sehr kalt sein konnte, wurde damit auch verhindert, dass
das Wasser gefrieren konnte. Trotzdem wurden nicht alle Dampflokomotiven
mit diesem Speisewasservorwärmer versehen und dabei war die Leitung das
Problem, denn diese hatte ein Gewicht. Dieses nahm man wirklich nur auf
sich, wenn es mit der Nachspeisung grosse Probleme geben konnte. Sie
sehen, es war immer ein Abwägen von Vor- und Nachteilen.
Damit stellt sich uns nun aber die Frage, wie dieses Speisewasser auf der
Lokomotive mitgeführt wurde
und dabei musste bekanntlich auch der Vorrat beim
Brennstoff mitgeführt
werden. Diesen Transport müssen wir uns ansehen. Er war nicht so banal zu
lösen, wie das bei den
Diesellokomotiven
der Fall war, wo dazu einfach ein
Tank eingebaut
wurde. Bei Dampflokomotiven wurden schlicht grössere Mengen bei den
Vorräten benötigt.
|
|||||||||||
| Zurück | Navigation durch das Thema | Weiter | |||||||||
| Home | Depots im Wandel der Zeit | Die Gotthardbahn | |||||||||
| News | Fachbegriffe | Die Lötschbergbahn | |||||||||
| Übersicht der Signale | Links | Geschichte der Alpenbahnen | |||||||||
| Die Lokomotivführer | Lokführergeschichte | Kontakt | |||||||||
|
Copyright 2026 by Bruno Lämmli Lupfig: Alle Rechte vorbehalten |
|||||||||||