Modelbouw Atelier Apeldoorn

De bouw van een stoomsloep

Door: Henk Bunte

 

Als locomotieven-freak wilde ik ook wel eens wat anders. En met stoom is het bij mij zo: het moet rijden of varen.

Wat er dan over blijft is een schip, maar dan wel een schip waarbij de machine en ketel niet onderdeks in een machinekamer zitten zodat je het geheel waar het om gaat: Stoomaandrijving, goed kunt blijven zien.

Het werd dus een stoomsloep!

Scheepskeuze:

Tekeningen vond ik in het NVM archief (Tekening No. 10.17.010), waar Ad Oudes in 1986 een van zijn vele geesteskinderen, in de vorm van een prachtig gelijnde stoomsloep, heeft gedeponeerd.
De sloep volgens tekening is overnaads gebouwd hetgeen mij lastig leek om goed waterdicht te krijgen.
Ik heb daarom dus gekozen voor een dubbele huid:
a: Een onderhuid uit abachi-latten, een zacht en goed buigbaar hout, dat zich naderhand goed laat schuren zodat er een mooi glad oppervlak voor de buitenhuid ontstaat, met in het inwendige van de sloep een mooie 'lattenstrutuur' door de zijkanten van de latten vòòr het lijmen met een viltstift zwart te maken.
b: Een buitenhuid van notenhouten latten, hout met een fijne nerf, dat na blank lakken een mooie donkere structuur krijgt, die over de glad geschuurde onderhuid zijn gelijmd.

 

Onder het achterdek (met boei) zit de roerservo

 

Verdere opbouw van het schip:

De kiellat, scheg, achterspiegel en spanten werden vanaf de tekening, met carbonpapier, overgenomen op 6 mm multiplex en met de decoupeerzaag uitgezaagd. Daarna werd de kiellat m.b.v. stalen hoeksteuntjes op een bouwplank zuiver verticaal gefixeerd, waarna de spanten ingelijmd konden worden. Ik gebruik als lijm voor het gehele schip UHU-hart, een sneldrogende, goed vullende en glasheldere modelbouwlijm. Een uitzondering is de schroefas, die beter met 2-componentenlijm ingelijmd kan worden.

Vervolgens werden de notenhouten langs-versterkingsribben ingelijmd, na deze eerst over een 25 watt soldeerbout in de juiste vorm gebogen te hebben. Na deze operatie is de hele constructie sterk genoeg om van de bouwplank te verwijderen en kon begonnen worden met de huid.
De onder- (of binnenhuid zie a:) uit abachi latten, die ook met de soldeerbout in vorm gebogen worden, werden weer met UHU-hart op de spanten gelijmd.
Een lastig karwei is het 'verjongen' van de latten (de omtrek van de huid over de boorden gemeten is niet overal gelijk, zodat de huidlatten aan de uiteinden 'verjongd' moeten worden) hetgeen soms het nodige puzzelwerk oplevert. Ook is het verstandig de huid aan weerszijden van het schip gelijkmatig op te bouwen om 'trekken' van de hele constructie te voorkomen.
Na goed schuren van de binnenhuid werd de buitenhuid uit notenlatten met UHU-hart aangebracht, ook hier weer 'verjongen' om een zo gelijkmatig mogelijk verloop te krijgen. Voor het aanbrengen van deze latten is het belangrijk deze één zijde (de toekomstige buitenzijde) 1x vòòr te lakken. Dit, om te voorkomen dat er lijmvlekken op de naden ontstaan die naderhand niet meer te verwijderen zijn!
De boorden van het schip zijn opgebouwd uit elk 3 stuks rechthoekige op elkaar gelijmde notenlatten, waardoor een stevig boord is ontstaan. De doften (langsbanken), zijn opgebouwd uit abachi latten met rechthoekige doorsnede, en op de spanten gelijmd, die hiertoe van een oplegstuk voor de doften voorzien zijn.

Het roerblad met 5 bladige schroef Diam. 65mm

 


Daarna werd de hele zaak (binnen en buiten) goed geschuurd en gelakt. De binnenzijde van het schip is met kleurbeits afgelakt (2 lagen) om het blanke, witachtige, abachihout en multiplex een warme donkere tint te geven.
De buitenzijde van het schip is afgewerkt met 4 lagen halfmatte parketlak.
Daarna de 1e tewaterlating om te controleren of het schip dicht was. En dat was het!

 

Machineruimte gezien vanuit de stuurstand

 

De Machine:

Het mooie van zo'n sloep vond ik, dat je de stoominstallatie goed kunt zien werken, maar dit betekende ook, dat de installatie een beetje natuurgetrouw moet zijn!
Ik heb daarom gekozen voor een 2 cilinder machine (moet ook wel, anders loopt hij niet vanzelf aan) met Stephenson scharen. Omdat ik van nature lui ben en de zaak snel aan het varen wilde hebben werden 2 cilinders van ROUNDHOUSE aangeschaft. Deze zijn helemaal compleet bewerkt, met schuiven, zuiger- en schuifstangen, functioneren zeer goed (op de locomotieven van ROUNDHOUSE) en zijn voor een redelijke prijs te koop.
Maar dan, hoe nu verder? Roundhouse geeft op: zuigerslag: 15,875 mm, schuifslag 3,96 mm. De overige maten kon ik van de cilinders in natura overnemen. Vervolgens een schets gemaakt van de diverse hartafstanden, rekening houdend met de afmetingen van het schip. Het moet toch een beetje in verhouding zijn, nietwaar? Daarna in de schets alle relevante maten uitgezet zoals: krukcirkels, exentriekcirkels, hartafstanden van zuigerstangen en schuifstangen e.d. Vervolgens ben ik gewoon begonnen met lagerstoelen, een krukas, excentrieken, scharen, framedelen, etc. te maken. De kolommen van de machine zijn aan de stuurboordzijde van diam. 5 mm zilverstaal (verticaal geplaatst) en aan de bakboordzijde van LGB-spoorstaaf (onder een hoek van ca. 80 graden met de verticaal, geplaatst) waarvan de railkop werd weggefreesd. Omdat de bouwhoogte van de machine nogal beperkt is, heb ik geen lei-sloffen voorzien (ROUNDHOUSE doet dit op de locomotieven ook niet) de glands zijn n.l. voorzien van een, met een wartel nastelbare, siliconen O-ring afdichting en mochten deze snel verslijten, dan zijn ze betrekkelijk eenvoudig te vervangen.
En zowaar, ik kreeg een machientje dat zijdezacht loopt en naar mijn gevoel redelijk in verhouding is met het hele schip.

Bovenaanzicht machineruimte. Tussen ketel en machine het smeertoestel (boven) condensvat (onder) Helemaal onderaan de gaskraan. Het vierkante gat rechts van de kraan is de vulopening van de langgerekte gastank die onder de doft zit.

 

De Ketel:

Dit is ook weer een verhaal apart. Van koperen pijp uit de sloop, een onder- en bovendeksel uit 3 mm messingplaat en 18 mm koperen waterleidingpijp als vlampijp, werd een ketel hardgesoldeerd met een forse waterinhoud. De brander is een locomotief gasbrander zoals in gebruik bij spoor 1 locs, met een gasbrander in een vlampijp. Ik moet zeggen: het werkt prima. De verse stoom wordt via een r.v.st. leiding 3 mm door de vlampijp, over de brander, via het smeertoestel, naar de speciale radiobesturings-regulateur van de machine geleid.
Je krijgt dan redelijk droge stoom, omdat de 3mm r.v.st. leiding fungeert als oververhitter. Ook dit weer afgekeken van spoor 1 locomotieven. Werkt prima!
Overigens kreeg ik van een medestomer nog een leuke tip: Isoleer verse stoomleidingen door er pijpragers omheen te wikkelen en deze daarna in te smeren met alleslijm (Velpon). Het staat erg leuk (lijkt op gipsisolatie) je brandt er je handen niet meer aan en het zal dus ook de condensatie verminderen.
De afgewerkte stoom van de machine komt eerst in een condensvat waarna deze vanuit dit vat in de schoorsteen geblazen wordt. Het condenswater blijft dan voor een groot deel achter in het vat, het schip blijft mooi schoon en het vaarwater wordt niet vervuild (na elke vaart het condensvat even met een injectiespuit legen).
Met de afgewerkte stoom via de schoorsteen heb ik nog een experiment gedaan.
Zoals u misschien wel weet, is het bij gasgestookte ketels zo, dat de hete verbrandingsgassen, die via de schoorsteen naar buiten gaan, ervoor zorgen, dat de afgewerkte stoom die ook via de exhaustleiding door de schoorsteen gaat, niet, of bijna niet, zichtbaar is en dat is toch een beetje jammer, nietwaar?
Daarom heb ik halverwege de schoorsteen een messing prop aangebracht, waardoor de 3 mm exhaustleiding geleid is. De hete verbrandingsgassen gaan nu door, over de omtrek van de schoorsteen verdeelde, 6 mm gaten, die onder de prop liggen. De schoorsteen 'stoomt' nu iets meer en de brander is door deze voorziening ook wat stiller geworden.
Zoals reeds gezegd is de ketel gasgestookt.
De gastank hiervoor is, gemaakt uit koperen pijp met aan de uiteinden messing doppen hierin hardgesoldeerd, onder de stuurboord doft en naast de ketel geplaatst. De gastank is voorzien van een gasdom met gaskraan, een type RONSON vulnippel is aan één uiteinde bovenop de gastank aangebracht. De tank is iets hellend, met de vulnippel op het laagste punt, opgesteld. Dit om overvullen te voorkomen. Als gas gebruik ik een mengsel van 30% propaan en 70% butaan dat in grotere gasbussen in de bouwmarkt te koop is. Het propaan in het mengsel zorgt ervoor dat bij het verdampen van het vloeibare gas (waardoor de gastank afkoelt, ja zelfs beijsd kan worden) nog voldoende druk gehandhaafd blijft. Alleen butaan zou bij ca. 4 graden C niet meer voldoende verdampen. Om de verdamping van het gas nog ietsje te bevorderen is de tank tevens naast de (warme) ketel opgesteld.

Samenbouw installatie:

De hele installatie is op een roestvrijstalen grondplaat met wafelstruktuur (had ik nog liggen) gebouwd en afgewerkt met messing hoeklijn om het geheel wat stijver te maken. Voor de machinevoet is een uitsparing gemaakt. De machinevoet rust, gedeeltelijk verzonken in de grondplaat, op 2 messing strippen, die met 4 stuks m3 boutjes instelbaar aan de grondplaat zijn bevestigd. Hierdoor is het mogelijk de machine uit te lijnen t.o.v de schroefas.
De grondplaat rust op diverse spanten en wordt met een M3 bevestiging op één punt gefixeerd, zodat het geheel makkelijk uitgenomen kan worden voor onderhoud. De machine is met 2 forse messing koppelingshelften aan de schroefas gekoppeld, zodat er hier een soort vliegwiel effect ontstaat. Door het r.v.st. van de grondplaat (slechte warmtegeleider) en het vastzetten van de ketel met een, in de bodem van de ketel in gesoldeerd m8 draadeind, en isolatie d.m.v. 1 mm pakkingplaat tussen ketel en grondplaat, wordt de constructie van het schip totaal niet warm.

 

De apparatuurruimte (vloer verwijderd) Ontvanger en in bruin tape verpakte ballast. Rechts de messing koppeling tussen schroefas en machine. Boven de koppeling de servo voor de regulateur van de stoommachine.

 

Radio besturing:

Het is eigenlijk een beetje tegenstrijdig: een stoomschip met radiobesturing! Maar als je er echt mee wil varen is er geen andere oplossing.
Dus ook een radio besturing.
Er zijn 3 funkties nodig om het schip te laten varen:
1: de schaarbediening voor het omkeren van de draairichting van de machine en schroef, gerealiseerd met een servo onder de bakboord doft.
De verbinding tussen deze servo en de hefboom op de omzetas heb ik gemaakt uit diam. 1mm en haaks omgezet verenstaal.
Dit om het (licht)schommelen van de omzet hefboom mogelijk te maken.
2: de regulateur van de machine: d.m.v. een servo onder in de bielsruimte.
3: het roer: d.m.v. een servo in de ruimte onder het kleine achterdekje.
De servo's zijn simpelweg d.m.v. dubbelzijdig klevende Schuimtape op de diverse plaatsen bevestigd.
Dit zit muurvast en behoeft geen schroefbevestigingen of servohouders.
De ontvanger (40 Mhz. band, FM) en 4 stuks oplaadbare penlightcellen bevinden zich ook in de bielsruimte.

Inlopen machine:

De machine werd nadat deze gereed was, eerst op perslucht aangesloten om de afstellingen te kunnen doen aan schaar en schuiven. Daarna werd de gehele installatie op de grondplaat gemonteerd en kon er onder stoom op de werkbank worden proefgedraaid.
De ROUNDHOUSE cilinders lopen, na enig proefdraaien, al snel steeds soepeler.
ROUNDHOUSE zelf, laat alle locframes, met machine en wielen gemonteerd, in de fabriek ca. 8 uur en op stoom, inlopen!

Ballasten:

Na inbouw van de machine en de overige benodigde apparatuur kon het schip in de badkuip om te ballasten.
Het geluk was aan mijn zijde: hier en daar enkele 10 tallen grammen daklood en de zaak was voor elkaar.

Varen:

En dan het 'Moment Supreme': We gaan varen!
Boot op de wal, water, smeerolie en gas vullen. Brander aansteken en na ca. 7 minuten blaast, bij een druk van 2,5 Bar, de veiligheid af. Schip in het water, schaar op 'vooruit' en voorzichtig de regulateur open. Hij vaart!!
En nu wordt het echt spannend. Men had mij er voor gewaarschuwd dat er een tandwielkast nodig zou kunnen zijn om een hoger schroeftoerental te krijgen, en ik heb er op gegokt dat het bij deze schroef/machine combinatie niet nodig is!
Regulateur nu dus vol open en kijken wat er gebeurt. En ja! Het schip vaart schitterend.
Je moet flink wandelen om het bij volledig geopende regulateur bij te houden.
Mijn gok is dus gelukt!

 


 

Technische gegevens:

Algemeen:

  • Llengte: 980 mm
  • Grootste breedte: 240 mm
  • Gewicht: ca. 7 kg. incl. machine en uitrusting
  • Schroef: diam. 65 mm, 5 blads, RABOESCH
  • Ketel: diam. 85 mm x hoogte 120 mm, werkdruk ca. 2,5 Bar
  • Vlampijp: 1 x haaks, diam. 18 mm
  • Gastank: diam. 26 mm x lengte 235 mm
  • Brander: in vlampijp, locomotief type

 

Machine:

  • 2 cilinders van ROUNDHOUSE, slag 15,875 mm x boring 14,288 mm, volle druk, met bakschuiven
  • Scharen, excentrieken, stangen, frame, kolommen, lagers, krukas: zelfbouw

 

Appendages:

  • RC-regulateur machine: REGNER
  • Peilglas ketel: REGNER
  • Veiligheid: REGNER 2,5 Bar
  • Smeertoestel: type Roscoe zelfbouw
  • Condensor: diam. 30 mm x hoogte 85 mm, zelfbouw
  • Gaskraan: REGNER

 

RC-apparatuur:

  • Zender: GRAUPNER FM314, 40 Mhz. FM. (standaard 4 stuurfunkties, event. uit te breiden)
  • Ontvanger: GRAUPNER C16 FM40 S


Bouwtijd: ca. 10 maanden

 

Powered by the Spirit CMS