Henk Bunte en zijn hobby: Bouwen van live steam locomotieven voor 45mm tuinspoor

 

 

---

Het gebeurde eind tachtiger jaren: besmetting door het 'live steam virus'

 

 

---

Kolenstoken op 45mm spoorbreedte in schaal 1:22,5

 

 

Enkele jaren geleden begon ik met de bouw van de 995001, een 2-assertje in schaal 1:22,5 op 45 mm spoor en zoals in gebruik geweest bij de Harzquerbahn. Deze loc heeft een, naar verhouding, grote keteldiameter (LGB noemt haar 'Unsere kleine Dicke') dus, voor een, in de vlampijp, gasgestookte loc, want dat moest het worden, relatief grote waterinhoud. De bouw verliep redelijk voorspoedig: frame klaar, cilinders en drijfwerk van ROUNDHOUSE, wielen van REGNER, de ketel was klaar, m.a.w. ik was bijna zover dat het geheel op proef gestookt kon worden.

 

 

Maar toen gebeurde het! Ik wandelde nog eens door een artikelenserie over een kolengestookte spoor I loc, van de hand van Jos Verouden, in het tijdschrift 'Onder Stoom' van de 'Stoomgroep Holland' en werd direct aangestoken met een kolenstook-virus. Maar ja, ik wilde geen hele nieuwe loc bouwen maar zo snel mogelijk kolenstoken! Hoe nu verder? Na een paar doorwoelde nachten kwam het idee: waarom niet de hierboven vermelde 2-asser op kolenstook? Het enige dat hiervoor niet bruikbaar was, is de gasgestookte ketel, de machine en het frame waren volgens mij uitstekend te gebruiken voor een kleine kolenstoker. Het enige dat ik moest laten vallen was het schaalmodel van de 995001, want zonder tender met watervoorraad, hand- en automatische voedingspomp leek het op peil houden van het ketelwater toch wel een probleem te worden.

Als men bladert in het 'Taschenbuch Deutsche Schmalspurlokomotiven' ziet men een keur aan 2-assige locjes die voorzien waren van een tender om extra water en kolen te kunnen meenemen. Dus werd besloten om er een 2-assige 'Free-lance' loc van te maken met daarachter een tender van REGNER. Want, zoals al eerder gezegd, ik wilde niet een bouwproject van een paar jaar, maar, liefst gisteren, kolenstoken!

In de materiaalvoorraad stond nog een stuk koperen pijp van diam. 67 x 63 mm en voldoende lengte, maar zou dit tot een bruikbare ketel kunnen leiden? En dan blijkt hoe belangrijk het is dat medestomers hun bevindingen vastleggen voor het nageslacht. Jos Verouden schreef het boekwerk 'Technische gegevens voor spoor I locomotieven' en dankzij deze zeer gedetailleerde informatie, ook over kolenstoken, leek het uitstekend mogelijk een ketel te maken voor een kolengestookte 2-asser , dus 'hoed af' Jos! En nog hartelijk bedankt voor je ondersteuning.

HET FRAME:

Het frame van de machine is gefreesd uit een massief blok aluminium, waarin een lange messingbus als lager voor de achteras is gelijmd, de vooras, met als lager ook een lange messingbus, is geveerd d.m.v. 2 spiraalveren, omdat dit naar mijn ervaring een rustiger loop geeft. De beide bussen zijn in het midden (alleen aan de bovenzijde) dwars ingeboord, om hierin af en toe een druppel olie te kunnen laten vallen.
Tussen de beide assen is in het blok een gat van 6 mm geboord. Dit om met een rvs M6 bout de ketel te bevestigen, die aan de onderzijde van een aangesoldeerde messingstomp is voorzien met hierin M6 getapt, zodat de ketel (met een isolatiering ertussen) slechts op één punt vast met het frame verbonden is.
De frameplaten zijn gezaagd uit aluminiumplaat kwaliteit 51st. (mooi hard materiaal en uitstekend te bewerken) De bufferbalken voor en achter zijn ook uit aluminium blokken gefreesd. Alleen het achterste deel van de frameplaten, waartussen de droge vuurkist zit, heb ik vervangen door rvs Plaat van 0,5 mm met een uitsparing erin om de stralingswarmte van de vuurkist te laten wegkomen, want oh, oh, wat wordt zo'n droge vuurkist heet; echt 'roodgloeiend'! Nu zult u zich misschien afvragen, wat heeft die jongen toch met aluminium? In de 1e plaats kon ik het materiaal voor niets krijgen en dat is toch interessant voor ons Hollanders, niet waar? Tevens was ik bij de gasgestookte loc van plan alle alu onderdelen te laten anodiseren, het frame rood en de bovenbouw en ketelommanteling zwart. Ik heb zelfs een proefje laten maken en dat zag er fantastisch uit. Doch aangezien de tender van REGNER prachtig matzwart en -rood gespoten is, zal ik nu bij de afwerking van de loc ook dezelfde verf gaan toepassen.

DE MACHINE

De cilinders en het drijfwerk (semi Walschaerts) zijn van ROUNDHOUSE: cilinder diam. 14,288 mm x 15,875 slag, met bakschuiven. De glands en de zuiger zijn voorzien van siliconen O-ringen. Naar mijn ervaringen een zeer betrouwbaar systeem. Het omschakelen van de rijrichting gaat via scharen, de loc kan niet op expansie rijden, het is een 'volle druk' systeem (dus vandaar de kreet: semi-Walschaerts) De wielen zijn van REGNER, zeer gedetailleerd messingietwerk, dat nog bewerkt moet worden. Bij de oorspronkelijke loc had ik REGNER kunststof wielen met stalen banden voorzien, doch aan de vuurkistzijde wordt de zaak zo heet, dat de kunststofwielen door hun hoeven gaan.

MACHINESMERING

De smering van de machine geschiedt met het meest simpele systeem dat ik ken: De hoofdstoomleiding loopt dwars door een messing huls van 12 mm diam. en 45mm lang. De bodem is dichtgesoldeerd. De bovenzijde wordt afgesloten met een dop met schroefdraad en een O-ring voor de afdichting, in het gedeelte waar de stoomleiding door de huls loopt een gaatje van 1 mm boren. Ziehier: het verdringings-smeertoestel, simpel en betrouwbaar!

 

 

DE KETEL

En dan nu het klapstuk: de ketel! Hoe groot moet hij zijn? Past hij op het frame? Kun je een redelijk rooster kwijt op dit kleine locje. Een groot voordeel is de schaal 1:22,5 (G-schaal = meterspoor op 45 mm spoorbreedte), waardoor je toch behoorlijk breder kunt bouwen dan bij schaal 1:32 (spoor 1, = normaalspoor op 45 mm spoorbreedte). Uitgaande van de koperpijpmaat, zoals bovengenoemd, werd een ketel volgens bijgaande schetsen (met als extra gok niet alleen een droge achterwand (ketelfront) maar ook een droge voorzijde in de vuurkist) gemaakt en hier komt weer het werk van Jos Verouden om de hoek kijken: alle gegevens werden gecontroleerd aan de hand van zijn gegevens en grafieken waarna bij proefdraaien bleek: ruim voldoende stoom om de machine met blazende veiligheden te laten rijden. Ja vrienden, wij staan, ook al beseffen we dat niet altijd, op de schouders van reuzen! Eigenlijk is het ongelofelijk dat een nietig kolenvuurtje, op een roostertje van 52 mm lang en 29 mm breed, zoveel stoom kan maken.

DE EXHAUST

Volgens de geleerden (u weet wel, die reuzen) is de juiste dimensionering van het exhaustsysteem bij een kolengestookte loc zeer belangrijk, ook bij deze loc was dat niet anders. De blazerleiding is uitgevoerd in 1,5 x 1 mm koperpijp en loopt door tot boven in de exhaustnozzle van de cilinders. De diameter van de exhaustnozzle is daarbij zoveel groter gemaakt, dat het werkzame oppervlak (doorlaat) van de nozzle even groot is, als die zou moeten zijn zonder blazerleiding. De juiste afmetingen zijn gerelateerd aan de cilinderdiameter en de schoorsteenlengte en -diameter (zie tekeningen). De gegevens zijn afgeleid uit 'Technische gegevens voor de bouw van spoor 1 loc's'. Ook is het van groot belang dat de rookkast en de vuurkist zo goed mogelijk op de ketel afdichten. Dit om valse lucht te voorkomen. Net als bij de 3900 zoals omschreven in 'Onder Stoom' heb ik een u-buis van een plastic slangetje, met daarachter mm.papier gemaakt. De ketel werd met perslucht op 3 Bar gebracht, het slangetje via de vuurkist en een van de vlampijpen tot in de rookkast gevoerd, waarna de machine op lucht kon lopen. Ik kwam tot een exhaust-vacuum van ca. 24 mm.wk.
Een en ander zorgt zowel bij het opstoken (blazer) als tijdens het rijden (exhaust) voor een meer dan voldoende trek op het kolenvuur.

 

 

 

DE KETELVOEDING

De ketel kan gevuld worden met een handvoedingspomp die in de tender gemonteerd zit. Doch dit is niet voldoende om met een veilig waterniveau te blijven rijden. Er moet nog een door de machine aangedreven voedingspompje bij (in serie met de handpomp, om eventuele verstoppingen te kunnen 'wegpompen') om de ketel tijdens rijden op niveau te houden. Het probleem was, dat ertussen de frameplaten geen ruimte voor een asvoedingspompje is. Daarom heb ik gekozen voor een kruishoofd-voedingspomp. Deze is uitgevoerd als dummy-luchtpomp, zit aan de zijkant van de rookkast gemonteerd en wordt aangedreven door een koppelstang tussen kruishoofd en pompplunjer met halverwege deze stang een vast draaipunt op de voetplaat. De pomp heeft dus dezelfde slag als de cilinder. De pompplunjer heeft een diameter van 3 mm. Tussen de perszijde van de pomp en de voedingsklep op de ketel zit een bypass afsluiter om het teveel aan verpompt voedingswater in de tender terug te voeren.
Nog een interessante praktijkervaring: tijdens proefdraaien met de voedingspomp bleek dat deze prima pompte, behalve als er ketel(tegen)druk was. En dan maar zoeken: pomp uit elkaar, kogelzittingen gecontroleerd, dichten goed af. Pomp weer gemonteerd, pompt prima, behalve bij tegendruk van de ketel. Pompcapaciteit verhoogd (grotere plunjer) pomp pompt nog beter, behalve als er tegendruk van de ketel is! Goede raad was duur, wat nu?
Wat bleek? Bij de proefopstellingen gebruikte ik aan de zuigzijde van de pomp siliconenslang. Dit is erg makkelijk voor tijdelijke verbindingen en zeer goed hittebestendig en kan ook nog eens een druk van ca. 3 Bar hebben. Edoch: het 'rekt' enorm, dus de aanzuigcapaciteit van de pomp werd, bij tegendruk van de ketel, tenietgedaan door de flexibiliteit van de siliconenslang, althans dat is de verklaring die ik hiervoor heb, want na vervangen van de siliconenslang door heldere pvc-slang was het probleem opgelost.

 

 

HET BEPROEVEN

Om de loc op de werkbank te kunnen laten proefdraaien heb ik van wat (alweer) aluminium-profielen een rollenbankje (zie foto) gemaakt, want kolenstoken is toch heel wat anders dan spiritus of gas, zodat een proefstand om wat ervaring op te doen op de werkbank, met alle hulpmiddelen onder handbereik, geen luxe is. Als brandstof was Antraciet in 'nootjes 4' leverbaar (wat een nostalgie! Ik heb heel wat van die p....kitten vol geschept in de jaren dat ik 'nog jong en mooi' was) Het Antraciet werd met de moker wat verkleind en daarna gezeefd door een dubbele zeef met maaswijdte 9mm (de bovenste zeef) en 4mm (deonderste zeef).De kolendelen die op de onderste zeef blijven liggen zijn de juiste. Ook de inhoud van een zakje houtskool werd op dezelfde manier behandeld en daarna gedrenkt in lampolie. De procedure is nu als volgt:
1: water in de ketel (tot ca. 10 mm boven de vuurkisthemel) en stoomolie in het smeertoestel.
2: ca. 3 cm dikke laag in lampolie gedrenkte houtskool op het rooster.
3: ventilator op de schoorsteen en aanzetten.
4: met zo'n lange gasaansteker de houtskool aansteken en de vuurdeur sluiten. Je hoort dan het vuur loeien.
5: bij ca. 2 Bar op de manometer de blazer bijzetten en de ventilator afnemen. De houtskool zal nu ook onderhand wel 'wit' gloeien.
6: Als de houtskool goed gloeit enkele scheppen kolen toevoegen tot net onder de vuurdeur onderrand en direct de vuurdeur weer sluiten.
7. Doorstoken tot de werkdruk (ca. 4 Bar) bereikt is en, voorzichtig, de regulateur openen en de blazer sluiten. De machine begint nu te draaien.
8. Men moet tijden het bedrijf van de loc regelmatig kolen bij scheppen (1 grote schep voorin de vuurkist en 1 grote schep achterin) anders is er kans dat er een gat in het vuur komt en dan gaat het onherroepelijk uit!
9. Tijdens het bedrijf de bypass van de voedingsklep naar de tender regelmatig instellen om het ketelwater op niveau te kunnen houden, tevens kun je dan meteen zien of de pomp goed werkt.
Algemeen:
Het is belangrijk niet te bang te zijn met (op)stoken, dus: blazer flink open zodat er goede trek op het vuur komt en tijdens het draaien van de machine deze belasten, (een paar blokjes hout tegen de rollen van de rollenbank klemmen, nog mooier is natuurlijk een instelbare rem) anders sterft het vuur en kun je weer van voren af aan beginnen.

 

 

HET RIJDEN OP DE BAAN

En dan: het 'moment suprème, de loc op de baan, wagons op de baan, alle benodigdheden bij de hand {kolen, water, olie, kolenschep, etc.} vervolgens opstoken (zie punt 1 tot 8 hierboven). Als de veiligheden afblazen (4 Bar) trein aankoppelen, blazer dicht, schaar op 'vooruit' en 'open die regulateur'!
Na wat condensgespetter uit de schoorsteen begint de loc te rijden, met 32 assen achter de tender! Wat een ervaring, hij trekt als een lier. Om een trein van 32 assen te trekken hoeft de regulateur maar voor amper 20% open. Wel regelmatig het vuur en het waterpeil in de gaten houden. Mijn baan is ca. 40 meter lang en na 3 rondjes moet er weer een lading kolen bij (1 volle schep voorin, 1 volle schep achterin). Ook erg leuk is het om er een hapje vetkolen op te gooien, het geeft echte rook en ruikt zeer authentiek. Hiervan had ik ook een zakje gekocht en op dezelfde wijze verkleind en gezeefd als het antraciet. Doe dit echter alleen aan het einde van een rit, want vetkool bakt erg samen en blijft in de vuurkist 'plakken' waardoor het vuur gaten gaat vertonen en uitsterft.
Al met al: de loc functioneert prima. Als het vuur goed doorbrandt (ca. 1 rondje van 40 meter na het kolen bijvullen) beginnen de veiligheden af te blazen, met andere woorden: stoom zat!

 

 

ALGEMENE GEGEVENS:

• Model: free-lance

• Tender: REGNER met zelfingebouwde waterbak en tenderhandpomp.

• Schaal: ca. 1:22,5 (45mm spoorbreedte afgeleid van meterspoor)

• Lengte: Incl. tender 460 mm

• Breedte: 105 mm

• Hoogte: 160 mm

• Gewicht: ca. 5 Kg, incl. tender

• Schoorsteen: Messinggietwerk (aangepast) REGNER

• Dommen: Messinggietwerk REGNER

• Bel: Messinggietwek REGNER

• Werkdruk: 4Bar

• Ketel: volgens bijgaande schetsen

• Peilglas: REGNER met afblaaskraan (aangepast)

• Blazerkraan: REGNER afsluiter voor 3 mm leiding

• Regulateur: REGNER stoomregelaar voor radio-besturing

• Veiligheden: REGNER 2 stuks (bij kolenstook altijd!) aangepast tot 4 Bar, waarvan 1 stuks onder de zanddom met zandleidingen als stoomafvoer.

• Cilinders: ROUNDHOUSE boring x slag = 14,288 x 15,875 mm

• Drijfwerk: ROUNDHOUSE semi-Walschaerts

• Wielen: Messinggietwerk, na bewerking gebruineerd, REGNER diam. bewerkt: 35 mm

• Radstand: 67 mm

• Frame: aluminiumblok, met frameplaten 1,5mm uit aluminiumplaat, kwaliteit 51 st. , aan vuurkistzijde verlengd met rvst-platen 0,5 mm dik over de lengte van de vuurkist.

• Mach.huis: Opgebouwd uit uitgezaagde aluminiumplaat 1,5 mm, kwaliteit 51st en met messing hoeklijn en 1mm koperen klinknagels tot een geheel geklonken.

• Afwerking: Spuitwerk, 2 lagen Sikkens 2-comp. ets-primer, daarover 2 lagen matzwart (frame matrood) REGNER.

• Locplaten: Ypey fijnetstechniek

• Bouwtijd: Dankzij een behoorlijk aantal koopdelen en het feit dat het frame al klaar was, ca. 8 maanden.