02146-S-006-039 Dampfloktechnik.qxp_Mise en page 1 16/06/2025 16:12 Page 9
Aufbau und prinzipielle Funktion
gen mit höheren mechanischen Streckgrenzen und Schmelzpunkten. Um die Jahrhundertwende 1899/1900 war mit dem Überhitzer eine signifikan- te Erhöhung der Dampftemperatur möglich. Die Bauteile des Überhitzers sammeln den im Kessel gebildeten Nassdampf in der Nassdampf- kammer und leiten ihn in den mehrfach umgelenk- ten Überhitzerrohren durch den Langkessel. Die Überhitzerrohre sind in separaten größeren Rauch- rohren geführt. Der Wärmeübergang erfolgt wie bei der Wasserverdampfung direkt von den Rauchga- sen aus. Als Heißdampf wird der Dampf dann über die Heißdampfkammer der Antriebseinheit zugeführt. Verbunddampfmaschinen Einen wesentlichen Fortschritt stellt die Einführung des Verbundprinzips dar, indem der Dampf nach seiner Expansion im Hochdruckzylinder in einen weiteren Zylinder mit größerem Durchmesser ge- leitet wird. Verteilt man die Expansion bei der so geschaffenen Verbundlokomotive auf zwei Stufen, werden Abkühlungs- und Dampfverluste durch die Expansion geringer. Die ersten Verbundlokomoti- ven, noch in Zweizylinder-Bauart, wurden 1876 in Frankreich und 1880 in Deutschland gebaut. Die Entwicklung von Drei- und Vierzylinderlokomotiven führte zu verschiedenen Variationen in Bezug auf die Zylinderlage (nebeneinander, übereinander, versetzt, Tandembauart, innerhalb und außerhalb des Rahmens) und angetriebenen Achsen (Ein- oder Zweiachsantrieb mit Wirkung aller Zylinder auf eine Achse oder zwei). Die Dreizylinder-Ver- bundlok wurde nicht zum durchschlagenden Er- folgsmodell, aber bei den Lokomotiven mit vier Zylindern brachte die zweifache Dampfdehnung erhebliche wärmewirtschaftliche Vorteile. Einige Bahnverwaltungen, darunter auch die Deutsche Reichsbahngesellschaft, scheuten jedoch den komplizierten Gesamtaufbau. Aus dem belächelten Schnauferl hat sich inner- halb von 100 Jahren die Hochleistungslokomotive entwickelt.
auf einem überlappenden Bereich mit mehreren Nietenreihen – sehr korrosionsanfällig aufgrund der Dopplung des Blechmaterials. Die Fortschritte der Schweißtechnik in den 1930er-Jahren fanden sich unmittelbar im Dampf- lokbau wieder. Die Nietenreihen wurden durch Schweißnähte ersetzt. Die waren einfacher anzu- bringen und gut durch Sicht- und Oberflächenkon- trolle nachzuprüfen. Bei langen Kesseln darf jedoch die temperatur- abhängige Materialausdehnung der Metallwerk- stoffe nicht außer Acht gelassen werden. Ein Kessel mit 6 m Rohrlänge kann beim Anheizen aus dem kalten Zustand über 2 cm länger werden. Da muss für jedes betroffene Einzelteil genau vor- herbestimmt sein, wohin es sich ausdehnen darf. Es hat sich als zweckmäßig erwiesen, den Rauch- kammerbereich als festen Punkt zu betrachten und die Ausdehnung in Richtung Feuerbüchse und Kesselende wirken zu lassen. Der Kessel ist also unterhalb der Rauchkammer fest mit dem Lokrahmen verbunden. Die einzelnen Schüsse des Langkessels sind längsbeweglich über Pendelstützen oder Pendelbleche am Rah- men befestigt. Der hintere Kesselschuss stützt sich über einen Klotz auf einer gleitenden Fläche (Gleit- lager) auf dem Rahmen ab. Mit den auf beiden Seiten montierten Anschlägen (Schlingerstücke) besteht ein Schutz gegen seitliches Verschieben. Beim Anheizen einer kalten Lok ist immer ein lau- tes Knacken zu hören, wenn die Haftreibung auf den Gleitflächen der Pendelstützen oder am Gleit- lager überwunden ist und der Kessel seine nächs- te Ausdehnungsbewegung vornimmt. Druck und Temperatur Die für die Rocket im Jahr 1829 gewählten Betriebswerte für Kesseldruck und Dampftempera- turen wurden in erheblichem Maß erhöht, damit der Dampf mehr nutzbare Energie aufnehmen konnte. Die Fortschritte in der Werkstofftechnik er- laubten Kesselwerkstoffe und Materialverbindun-
Der Kessel der Einheitslok Baureihe 50 der Deutschen Reichsbahn: Blau = Wasser und Nassdampf, Rosa = Heißdampf, Grün = Pendelstützen und Gleitlager.
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