Liebe Modellbaufreunde,
in meinem Beitrag
http://www.forum-marinearchiv.de/smf/index.php/topic,21130.0.html
habe ich direkt am Anfang eine stehende 2-Zylinder Schiffsmaschine vorgestellt, die weder über äußere Steuerorgane wie Exzenter, Schieberstangen oder Schieber verfügt, noch über die recht schwierig herzustellenden Stevenson-Kulissen zur Umsteuerung.
Ich habe diesen Entwurf in einschlägigen Foren präsentiert und hatte dabei Schiffs-Modellbauer im Auge, die eine echte Alternative zu den mehrheitlich verwendeten, sehr einfachen ,,Oszies" suchen, aber den Aufwand einer Stevenson-Steuerung scheuen bzw. denen die nötige technische Ausrüstung oder die Erfahrung zum Selbstbau fehlen.
Ich wurde sehr früh mit der Frage konfrontiert, ob dieser Entwurf auch in liegender Bauweise z.B. für Seitenrad-Dampfer verfügbar ist.
Darauf habe ich mich der Unterstützung erfahrener Dampf-Schiffsmodellbauer versichert, um mit ihnen gemeinsam einen entsprechenden Entwurf zu erarbeiten; unter ihnen unser neues Mitglied Gerharddampf.
Im Anhang findet ihr eine entsprechende Entwurfszeichnung und Bilder vom Bau eines Prototyps. Im Gegensatz zu dem oben genannten Demo-Modell für Druckluftbetrieb, ist dieser Entwurf für den Betrieb mit Echtdampf.
Wie ihr seht handelt es sich um eine schräg liegende 2-Zylinder Maschine mit Kreuzköpfen und entsprechenden Geradeführungen als leicht herzustellende Drehteile. Nach meiner Kenntnis ist sie für Gerhards Schaufelradschlepper ,,Eppleton Hall" gedacht.
Für sein zukünftiges Projekt ,,Rad-Korvette Danzig" waren wir uns aber einig, dass in das Modell eines so schönen alten Schiffes, zumindest zeitgenössisch anmutende Dampfmaschinen gehören. Die ,,Danzig" verfügte bekanntlich über zwei oszillierende 2-Zylinder-Maschinen. Hierüber später mehr.
Seit vielen Jahren sind es die Schiffsdampfmaschinen, die mich im besonderen Maße faszinieren. Ich muss aber zu meinem Bedauern gestehen, dass meine Hauptinteressen im Wesentlichen den Maschinen der Seeschiffe der letzten hundert Jahre galten. Ich habe zu diesem Thema in meinen Veröffentlichungen bzw. in diesen Forum hierüber berichtet.
Siehe: Schiffs-Dampfmaschinen (http://www.forum-marinearchiv.de/smf/index.php/topic,12823.0.html)
Dem aufmerksamen Leser diese Beitrags wird nicht entgangen sein, dass dabei ein bestimmter Typ von Schiffsmaschinen von mir aus heutiger Sicht, sträflich vernachlässigt wurde, nämlich die Maschinen der früher auch See gehenden, später aber vorwiegen auf den großen Strömen und Flüssen sowie den großen Binnenseen Europas beheimateten Seitenrad-Dampfer.
Angeregt durch Raddampfer-Freunde habe ich mich der Herausforderung gestellt, nach einer Vielzahl von Konstruktionen anderer Bauformen, nunmehr eine Modelldampfmaschine speziell für Seitenrad-Dampfer zu entwickeln.
Bevor ich meine Konstruktion vorstelle, jedoch einige Anmerkungen zum Thema Raddampfer-Maschinen.
Ein besonders augenfälliges Merkmal dieses Maschinentyps ist die oben liegende Kurbelwelle. Während bei Maschinen für Schraubenantrieb die Welle unterhalb der Wasserlinie liegen muss, liegt sie bei Seitenraddampfern oberhalb, in der Regel auf der Höhe des Hauptdecks.
Wenn wir die alten Balancier- und Seitenhebelmaschinen aus den Anfängen der Schiffsdampfmaschinen außer Acht lassen, waren es im Wesentlichen zwei Bauformen die sich hierbei bewährten.
Es war einerseits die schräg liegende Bauweise mit Kreuzköpfen auf Gleitbahnen zur Geradeführung und andererseits die Bauweise mit stehend schwingenden (oszillierenden) Zylindern. Letztendlich zwei unterschiedliche Verfahren, die lineare (hin und her) Bewegung der Kolben in eine Drehbewegung der Kurbelwelle umzuwandeln.
Die ersten brauchbaren Maschinen beider Bauformen kamen am Ende der ersten Hälfte des 19. Jahrhunderts vorwiegend aus England und waren reine Volldruck-Maschinen. Im Laufe der nächsten drei Jahrzehnte wurden aus wirtschaftlichen Gründen bei diesen Bauformen zuerst die einfache Expansion und etwas später auch die Zweifach-Expansion eingeführt. Dieser Maschinentyp wurde auch als Verbund- bzw. Compoundmaschinen bezeichnet.
Beim Verbundbetrieb wurde durch die bessere Ausnutzung der Dampf-Energie Brennstoff gespart.
Verbund- bzw. Compoundmaschinen erkennt man an den unterschiedlichen Durchmessern ihrer Zylinder; sie hatten zwei Zylinder, einen so genannten Hochdruck-Zylinder (Hd) und einen entsprechenden Niederdruck-Zylinder (Nd).
Die Wärmeenergie des Dampfs wird in beiden Zylindern stufenweise in mechanische Arbeit umgewandelt. Hierzu muss der Dampf über so genannte Receiver (Dampf-Zwischenspeicher) von Hd-Zylinder zum Nd-Zylinder ,,weitergereicht" werden.
Die ,,Zwischenspeicherung" ist notwendig, da durch den Kurbelversatz die jeweiligen Auslass- bzw. Einlasszeitpunkte nicht identisch sind. Der Kurbelversatz ist erforderlich, damit die Maschine in jeder Kurbelwellenstellung anspringt.
Diese Schiffsmaschinen wurden anfänglich fast ausschließlich mit Muschel-Schiebern gebaut, aber es gab um 1850 herum auch bereits die ersten, durch Ventile gesteuerten, liegenden oder schräg liegenden Kreuzkopf-Maschinen. Dabei kamen die verschiedensten Steuer-Systeme zum Einsatz. Diese Steuerungen mussten die für Schiffsmaschinen notwendige Fähigkeit besitzen, zum Manövrieren die Maschine auf eine gegensätzliche Drehrichtung umzusteuern.
Wer letztlich die oszillierende Dampfmaschine erfunden hat, ist nicht mehr feststellbar. Vermutlich war es der Engländer Richard Trevithnik; als erste Erbauer werden hingegen seine Landsleute Manby und Murdock genannt. Mit Sicherheit nachweisbar sind bereits 1823 die geneigte Flussdampfer-Maschine von Cavé, Paris und 1828 die etwas größere, aufrecht oszillierende Maschine für den Raddampfer ,,Endeavour", erbaut von Maudslay.
Ihren Durchbruch erlangte diese Bauweise jedoch erst in den dreißiger Jahren durch den Konstrukteur John Penn mit der Einführung der nach ihm benannten Penn'schen Kulisse. Durch sie konnte die Steuerung von oszillierenden Maschinen für die Praxis brauchbar gestaltet werden. Sie erlaubte den Ausgleich der Pendelbewegung der, mit den Zylindern schwingenden Schieber. Die, am Zylinder beweglich montierten, gebogenen Lenker der Schieberstangen wurden hierzu über Hebel mit dem Gleitstein der Penn'schen Kulisse verbunden. Die wiederum über eine ausklinkbare Stange mit dem Steuer-Exzenter verbunden war und an den Stützsäulen auf und ab glitt. Die Exzenter waren als loser Schlepp-Exzenter ausgelegt. Zum Umsteuern der Maschine wurden die Stangen ausgeklinkt und die Schieber über die Penn'sche Kulisse von Hand verstellt. Diese umständlichen Umsteuer-Manöver der Maschinen mit Penn'schen Steuer-System entfielen erst nach Kombination mit zusätzlichen Stevenson-Schwingen und ihren zwei festen Steuerexzentern.
Im Anhang ein Foto des Hd-Zylinders des Elbdampfers ,,Meissen" mit dem Hd-Schieber und seinem bogenförmigen Lenker. Das zweite Foto zeigt die Steuerung. Ihr seht, die Penn'sche Kulisse an den Stützsäulen und darüber die durch eine Spindel zur Fahrtrichtungs-Änderung verstellbare Stevenson-Kulisse.
Hallo Georg
Vielen Dank für Deine Lobende Erwähnung, aber die Hauptarbeit machst ja nach wie vor Du!!
Ich bin "nur" der Modellbauer, der sich halt bemüht, so gut als irgend möglich zu Bauen. Da aber ja bis zum Baubeginn der Danzig noch etwas Wasser die Donau runterfliesst, haben wir ja noch genügend Zeit, um uns eingehend mit der Technik der stehenden oszillierenden Schiffsmaschine zu befassen. In der Danzig habe ich jedenfalls genügend Platz, um 2 Maschinen mit den dazugehörenden Kessel(n), Gasvorrat und Leitungen unterzubringen. Bei der Eppleton Hall schaut das etwas anders aus, ihr Rumpf ist recht schmal und auch relativ nieder, sodass ich mir dort jeden Millimeter genau überdenken muss. Vor Allem sollte ich ja auch bei ihr 2 Mascinen unterbringen, um eine "Artgerechte" Steuerung zu erreichen, ich möchte kein überlanges Ruder statt der getrennten Ansteuerung der Räder bauen. Da kann es gut sein, dass ich statt "unserer" liegenden Zweizylinder-Maschine 2 Boxer-Oszis aus eigener Konstruktion einbauen muss. Die sind zwar länger, aber dafür wesentlich schmaler, und liessen sich so leichter im Rumpf unterbringen.
LG Gerhard
Hallo Gerhard, hallo Modellbauer,
trotz intensiver Recherche ist mir bisher nicht gelungen, den Hersteller der Dampfmaschinen der ,,Danzig" heraus zu finden. Ich habe ernsthafte Zweifel, dass es sich um eine in Preussen hergestellte Maschine handelt, auch die Aussage von Wiki, dass es sich um Expansionsmaschinen handelt, fand ich nirgends bestätigt. Vielleicht verfügst du oder ein Foren-Mitglied über aussagekräftiges Material.
Hallo Georg, Hallo auch an alle Interessierten
Die Danzig hatte englische Maschinen an Bord! Ich habe mir in Vorbereitung auf den Bau das Buch "Erinnerungsblätter an die Königlich Preussische Flotte" von 1902, von L.ARENHOLD, in einem Nachdruck bei ABE-Books gekauft.
http://www.abebooks.de/?cm_mmc=ggl-_-DE-Branded-Google-_-Branded+Typos-_-abebooks%23
Aber selbst in diesem Buch steht nicht, welcher Maschinentyp nun wirklich verbaut worden war!
Allerdings die wesentlichen Abmessungen, sowie Mannstärke sind erwähnt. Über meine Bemühungen zur Informationsfindung werde ich dann im Baubericht genauer eingehen. Soviel vorweg: es ist gar nicht einfach, über das Schiff etwas in Erfahrung zu bringen................. :BangHead:
Aber deshalb ja auch meine Signatur!
LG Gerhard
Hallo Gerhard,
vielen Dank. Du bestätigst mit der Aussage, dass die Maschinen aus England stammen, meine Vermutungen. Ich sehe schon klarer. Auch ist der Begriff ,,Expansionsmaschinen" mehrdeutig.
Es handelt sich mit hoher Wahrscheinlichkeit um Zwillingsmaschinen mit Einfach-Expansion.
Das heißt: Ihre Zylinder waren gleich groß.
Hallo Georg
Es gab aber schon VOR 1900 auch Dreizylinder - Expansionsmaschinen, hier z.B. von einem Herrn Ziese http://dingler.culture.hu-berlin.de/article/pj264/ar264049, sogar in A-Form (umgedrehtes V)
Diese Maschine ist allerdings um ca 30Jahre zu jung für die Dresden :laugh: Ich bin weiterhin auf der "Netzfahndung" nach Quellen über die Dampfmaschinen der richtigen Epoche!
LG Gerhard
Hallo Gerhard,
... in England sogar noch früher.
Solche frühen Mehrfachexpansions-Maschinen sind mir bekannt, aber ich war auf der Suche nach dem vermutlichen Aussehen der ,,Danzig"-Maschinen. Ich bin zwischenzeitlich fündig geworden.
Ich kann die Zeichnungen allerdings nicht ins Netz stellen. Ich hänge sie an eine Email und sende sie dir.
Hallo Georg
Ich suche noch immer :BangHead: Aber bisher kann ich in der Richtung noch nix vorweisen, ausser dem schon oben gezeigten Buchausschnitt. Und auch über die Farbgebung von Schiff und Maschine habe ich noch nichts aussagekräftiges gefunden! Wird Zeit, dass ich bald meinen Thread zum Bau aufmache!
LG Gerhard
Liebe Modellbauer,
Bei meinen Recherchen bin ich auf einige Darstellungen von Oszillations-Maschinen gestoßen, wie sie für die Zeit des Baues der ,,Danzig" typisch waren.
Neben Maschinen von Penn & Sons aus Greenwich, waren es Maschinen nach dem Penn-System von Caird & Co, Greenock (Schottland) und eher zum Ende der in Frage kommenden Zeit von James Watt & Co in London gebaute Maschinen.
Wie ihr seht, ausschließlich Maschinen aus England bzw. Schottland.
Maschinen mit der von Penn eingeführten und nach ihm benannten Kulisse wurden von seiner Firma offensichtlich mit unterschiedlichen Zylinder-Abmessungen, nachweislich ab 1843 gebaut und u.a. 1850 auf der englischen Räder-Fregatte ,,Magicienne" mit beachtlichen 1310 PS verwendet.
Diese Maschinen gelten daher als meine Favoriten.
Nach meiner Meinung kamen solche Maschinen mit hoher Wahrscheinlichkeit 1851 auf der ,,Danzig" zum Einsatz, denn die Maschinen von Caird & Co bzw. James Watt & Co, datieren mit 1854 und 1857 um einige Jahre später und verkörpern bereit einige Entwicklungs-Sprünge. So besaßen beide bereits eine Expansionssteuerung über zusätzliche Gitterschieber und die Maschine von James Watt hatte bereits statt der alten Klink-Steuerung eine Stevenson-Kulissen-Steuerung.
Das Prinzip der oszillierenden Zylinder mit der Penn'schen Kulisse hat sich offensichtlich so bewährt, dass es damals kaum unter ,,Innovationsdruck" geriet. Das zeigen auch die frühen Maschinen des aufstrebenden Schiffsmaschinenbaus auf dem europäischen Festland, obwohl man ihm seinerzeit blinde Nachahmung vorwarf. Ein Beispiel ist die Maschine des Raddampfers ,,Gisela", der Prager Maschinenbau AG von 1870, einer nahezu authentischen Maschine nach dem alten Penn-System. Selbst oben gezeigte, deutlich jüngere Maschine des Elbdampfers ,,Meissen" arbeitet mit ihrer Kombination von Penn-Kulisse und Stevenson-Kulissen-Steuerung nach einem Prinzip, dass bereits in der Mitte des 19. Jahrhunderts angewendet wurde.
Video Raddampfer "Gisela" (http://www.youtube.com/watch?v=Pb8myoy7EJU)
Wie oben angeführt, kann ich also bei meinem Entwurf einer in etwa zeitgenössischen Modelldampfmaschine für die ,,Danzig" davon ausgehen, dass es sich bei den Vorbildern um oszillierende 2-Zylinder Niederdruck-Maschinen mit einfacher Expansion handelte.
Demnach waren die beiden Zylinder von gleicher Größe; im Gegensatz zu den späteren Verbundmaschinen, bei denen die Zylinderdurchmesser bekanntlich verschieden waren.
Bei Modell-Dampfmaschinen wäre auf Grund der fehlenden thermodynamischen Voraussetzungen eine Mehrfach-Expansion sowieso nicht realisierbar.
Kurz gesagt, der Dampf mit Modellbau üblichem Druck beinhalten eine zu geringe Expansionsfähigkeit, um diese auf zwei oder gar mehr Zylinder zu verteilen. Darüber hinaus wären die Wärmeverluste bei der Überströmung (Receiver, Steuerorgane) so hoch, dass im Nd-Zylinder keine Arbeit mehr verrichtet wird.
Gelegentlich präsentierte Modelle von Verbundmaschinen sind in Wirklichkeit ,,Mogelpackungen". Durch ein so genanntes Bypass-Ventil wird dem Nd-Zylinder Frischdampf zugeführt; somit ist es in Wirklichkeit eine Zwillingsmaschine mit unterschiedlich großen Zylindern.
Bei einem vorbildtreuen Nachbau würden verschieden große Zylinder im Parallelbetrieb bedeuten, dass die Leistung nicht gleichmäßig verteilt ist und die Maschine ,,unrund" läuft.
Bei oszillierenden Maschinen, müssen Frischdampf und Abdampf, bei Verbundmaschinen ggf. auch der Zwischendampf, jeweils über die durchbohrten Achsstümpfe (...auch Schwungzapfen genannt.) den Zylindern zu- bzw. von ihnen abgeführt werden. Das bedeutet aber, dass die erforderlichen Dampf-Steuerorgane (Schieber) an den Zylindern, deren Pendelbewegung mit vollziehen. Gesteuert werden diese Schieber aber letztlich von Stangen der Exzenter auf der Kurbelwelle. Wie wir wissen, wurde dieses Problem durch die Einführung der Penn'schen Kulisse gelöst; sie gleicht diese Bewegungen aus.
Warum gehe ich in einem so besonderen Maße auf die Beschreibung dieser Gegebenheiten bei den Vorbildern ein?
Es soll zeigen, wie komplex die Umsteuerung von Oszillations-Maschinen in Wirklichkeit ist und welche immense Herausforderung es selbst für einen äußerst versierten Modellbauer darstellt, solch eine Maschine vorbildtreu nachzubauen.
Die Bauweise der mehrheitlich verwendeten einfachen ,,Oszis" gibt es nur im Modellbau; sie hat mit den Maschinen des Großbetriebs absolut nichts gemein.
Ich habe daher den Versuch unternommen, die Steuerung wiederum so zu vereinfachen, dass sie eine echte Alternative zu diesen ,,Oszis" darstellt und trotzdem von einem möglichst großen Kreis von Modellbauern nachgebaut werden kann.
Die, bei den eingangs genannten Maschinen erfolgreich angewande Kolbenselbststeuerung, mit ihren steuernden bzw. gesteuerten Verbindungen zwischen den Zylinder, ist allerdings bei oszillierenden Zylindern nicht realisierbar.
Die angehangene Zeichnung zeigt den ersten Versuch eines 3-D ähnlich angelegten Entwurfs
Hallo Georg
Du bist mir eindeutig zu schnell :MLL:
Bis ich soweit bin, die Maschinen zu bauen, dauert`s sicher noch lang! Aber schön zu wissen, dass die "Dinger" bis dahin schon durchkonstruiert sein werden:
LG Gerhard
Hallo Gerhard,
ich werde mich trotzdem bemühen die Bauzeichnungen zu erstellen, falls andere Modellbauer Interesse zeigen.
Hallo Georg
Würde mich persönlich freuen, wenn auch Andere noch Interessenten für grade diese Maschine hier wären. Mehr Mitspieler heisst ja auch mehr Ideen, wie etwas dann auch praktisch umgesetzt werden kann.
LG Gerhard
Wie wir im Video über die Maschine des Rad-Dampfers ,,Gisela" gut erkennen können, ist die Anzahl der Handhabungen, die der Maschinist beim Umsteuern auf eine gegenläufige Drehrichtung nacheinander für jeden Zylinder zu verrichten hat, recht hoch.
Das Ausklinken der beiden Exzenterstangen, das Heben oder Senken der Kulissen (... hier mit Hilfe der beiden, roten Hebel.), das kurze Drehen der Maschine zum Umlegen der Schlepp-Exzenter (kurzes Öffnen des Dampfventils), sowie das Wiedereinklinken der Stangen, ist recht umständlich und auch langwierig.
Eine Fernsteuerung dieser Funktionen über Servos ist somit nahezu unmöglich.
Ich muss demnach in meinem Entwurf nicht nur wegen ihrer schwierigen Herstellung, sondern auch aus vor genannten Gründen auf eine Klink-Steuerung über Penn-Kulissen und Schlepp-Exzentern verzichten.
Ich habe daher in einer Vielzahl zeichnerischer Versuche die beste und einfachste aller Möglichkeiten ermittelt, denn auch diese muss letztendlich noch ,,baubar" sein.
Aber wie ihr seht sind Zweckmäßigkeit und ästhetische Optik kein Widerspruch.
In der Fortsetzung werde ich meinen Hauptentwurf an Hand der angehangenen Dreiseiten-Übersicht erläutern.
Hallo Dampfmodellbauer,
vorab noch zwei Links zu interessanten Videos über Oszillations-Maschinen.
Deutsches Technik Museum, Berlin (https://www.youtube.com/watch?v=Q3WF0EY0cvY)
Elbdampfer "Stadt Wehlen" (https://www.youtube.com/watch?v=eKrL6-JYoOM)
Halo Georg
Grade der erste Link war (ist) für mich höchst interessant. Danke!
Den kannte ich noch nicht, muss ich wohl bei meiner bisherigen Suche übersehen haben. Wunderschöne Maschine sehr gut vorgestellt, und auch noch in (elektro) Betrieb. Leider haben wir im Technischen Museum in Wien nur eine einzige Dampfmaschine, die allerdings für unsere Zwecke mehr als nur ungeeignet wäre!
http://www.technischesmuseum.at/objekt/watt-sche-dampfmaschine
Vielleicht sind es auch mehr ich war schon "ewig" nicht mehr dort.
LG Gerhard
Wie man unschwer erkennt, habe ich mich bei meinem Entwurf an der Optik der ,,Meissen"-Maschine orientiert. Maschinenfundament und Lagertraverse sind bei ihr Gussteile, die durch acht Stahlsäulen verbunden sind.
Ich halte es daher für empfehlenswert Fundament und Traverse des Modells, wie in der Dreiseiten-Übersicht dargestellt, ebenfalls als jeweils ein Frästeil aus entsprechend dickem Aluminium herzustellen. Alternativ besteht jedoch die Möglichkeit sie in Schraub-Aufbautechnik aus Aluminium-Profilen zu fertigen (... siehe 3D-Darstellung).
Im letzten Fall erfordert die Herstellung der Bauteile jedoch besondere Sorgfalt und Präzision. Der optischen Gestaltung von Fundament und Traverse sind aber kaum Grenzen gesetzt, wenn die wichtigsten Grundmaße übernommen werden.
(Beispiel: Video ,,Gisela")
Die Böcke der Kurbelwellen-Lager sind aufgesetzt und sowohl für die Aufnahme von Kugellagern als auch für geteilte Gleitlager auslegbar.
Wer die Materialkosten und den hohen Zerspanungsaufwand nicht scheut, kann die Böcke zur Aufnahme von Gleitlagern auch mit der Traverse aus Vollmaterial herausarbeiten.
Bei der Verwendung von Kugellagern muss die Kurbelwelle in der Mitte geteilt werden (Strich-Punkt-Linien). Die beiden Kurbelwellenhälften werden dann durch eine formschlüssige Kupplungs-Hülse (2mm-Einlegekeile) verbunden. Diese Kupplungshülse kann auch als Doppelflansch oder als Nabe eines Exzenters zum Antrieb einer schräg angeordneten Kühlwasserpumpe o.ä. ausgeführt werden.
Eine wesentliche Zielsetzung des Entwurfs war wiederum eine vereinfachte Steuerung, um einen möglichst großen Kreis von Modellbaufreunden in die Lage zu versetzen, diesen Entwurf nachzubauen.
Das Verfahren, der Kolben-Selbststeuerung, wie es bei den beiden bereits beschriebenen Schiffsmaschinen so erfolgreich zur Anwendung gelangte, ist bei oszillierenden Zylindern nicht umsetzbar.
Bekanntermaßen müssten sowohl die steuernden als auch die gesteuerten Dampfkanäle jeweils über die Schwungzapfen der Zylinder geführt werden. Darüber hinaus würden die Zylinder zu lang. Hierdurch würde nicht nur das Bild erheblich gestört, sondern das Fundament würde sehr breit, um dem weiten Ausschwingen der Zylinder gerecht zu werden.
Wie bereits geschrieben, habe ich eine Vielzahl zeichnerischer Entwürfe erstellt.
Das Ergebnis ist eine, zwischen den Zylindern montierte, integrierte Steuereinheit.
Sie bildet einerseits die druckdichten Gleitlager der durchbohrten Zylinder-Schwungzapfen und andererseits hierüber der gesteuerten Zuführung bzw. Abführung von Frisch- und Abdampf. Über einen integrierten Drehschieber erfolgt die Umsteuerung der Maschine auf entgegen gesetzte Drehrichtung von Hand oder über ein Servo.
Die jeweils äußeren Schwungzapfen der Zylinder werden durch kurze Stahlwellen gebildet, die in verdeckten Kugellagern laufen.
Die Zylinder sind vorzugsweise aus Messing herzustellen; sie besitzen eingepresste, polierte Laufbüchsen aus Stahl mit einem Innendurchmesser von 14 mm. Die Kolben werden aus Aluminium gedreht und besitzen eine 1 mm breite Ölnut. Der Hub beträgt 20 mm.
Somit ist das Hubverhältnis 1 : 1,43.
Die unteren Zylinderdeckel sind eingepresst und verlötet, die oberen über 12 Stehbolzen verschraubten Zylinderdeckel besitzen zur druckdichten Durchführung der 3 mm-Kolbenstangen Stopfbüchsen mit Teflon-Packungen.
Ich erwarte von dieser Maschine auch bei niedriger Drehzahl ein hohes Drehmoment, sodass ggf. bei kleineren Modellen ein direkter Antrieb der Räder möglich ist. Für größere Modelle ist eine Herabsetzung der Drehzahl denkbar. Ich empfehle zur Kopplung der Schaufelräder Modellbau-Planetengetriebe (ca. € 30,-) mit einem Untersetzungsverhältnis 3 : 1.
Um die Optik nicht zu stören, werden diese Planetengetriebe in den jeweiligen Wellentunneln oder unter den Seitengalerien untergebracht.
Hallo Georg
Um den Maschinen einen noch rustikaleren Anblick zu verleihen, würde ich persönlich sogar die Getriebe sichtbar einbauen! Nachdem ja die Danzig Zwei Maschinen an Bord hatte, nehme ich mal an, dass die Räder einzeln angesteuert wurden. Die damals üblichen kleinen Ruder werden mit Sicherheit ja keine gute Wirkung ohne Maschinenunterstützung gehabt haben. An die Kurbelwellen würde ich je eine Speisewasserpumpe anschliessen, um die Fahrzeit möglichst lange zu gestalten.
LG Gerhard
Hallo Gerhard,
wenn auch jedes Rad von einer Maschine angetrieben wurde, so hatten die alten Seitenrad-Dampfer keine Getriebe zwischen geschaltet. Zumindest konnte ich bei meinen Recherchen dafür keinen Nachweis finden.
Als allerdings die alten Oszillationsmaschinen für eine Übergangszeit auch für den Antrieb früher Schrauben-Dampfer verwendet wurden, kamen Getriebe zum Einsatz.
Wenn ich die alten Zeichnung richtig deute, aber zum Heraufsetzen auf eine höhere Schraubendrehzahl.
Literatur-Hinweis:
Die technische Entwicklung des Norddeutschen Lloyds und der HAPAG...
ISBN 3-18-400726-X
Auf den Seiten 100 bis 102 heißt es u.a.
Auch DAS hilft schon wieder weiter, somit bin ich (sind wir) mit unseren ca 30 U/min gar nicht so weit von den Originalen entfernt. Ich habe ja die Literatur nicht, leider! Und jetzt da noch etwas zu finden ist recht schwierig, ab und an findet man bei ABE-Books noch gute Bücher.
LG Gerhard
Hallo Dampfmodellbauer,
mein Partner hat bereits mit der Herstellung der ersten Bauteile des Prototyps begonnen,
obwohl ich noch gar nicht alle Zeichnungen fertig habe.
Das Bild zeigt die Maschinengrundplatte mit den 8 Stützsäulen
Hallo Georg
Wenn ich das richtig sehe, ist der Maschinenfuss nur 88 mm Breit? Da passen in die Danzig auf jeden Fall 2 davon, schön nebeneinander! Einfach perfekt.
LG Gerhard
Hallo Dampfmodellbauer,
das Foto zeigt nunmehr das komplette Maschinen-Ständerwerk und die äußeren Schwungzapfen-Lager.
Mein Partner baut schneller, als ich mit dem Zeichnen nachkomme.
Hallo Georg
Einfach perfekt, was Hartmut da baut. Ich freu` mich schon auf die weiteren Bauteile! DIE wird super in der DANZIG aussehen.
LG Gerhard
... und weiter geht's!
Die historisch gestaltete Lager-Traverse mit den vier Kurbelwellen-Lagern.
Hallo Georg
Einfach suoer, wie das weitergeht! Ihr seid wesentlich schneller, als ich hinterherkommen kann! Bei mir sind noch nicht einmal die Spanten gezeichnet, komme derzeit noch zu gar nix. Dafür werden alle anderen Projekte jetzt langsam ihrem Bauende entgegengeführt.
Liebe Grüsse aus Wien
Gerhard
Hallo Modellbauer,
bei der Oszillierenden 2-Zylinder-Modelldampfmaschine für Rad-Dampfer wurden zwischenzeitlich alle Entwicklungs- und Konstruktionsarbeiten abgeschlossen.
Aus gesundheitlichen Gründen wird sich der Bau des Prototyps etwas verzögern.
Das Einstellen von weiteren Bildern erfolgt nach Baufortschritt.
Im Anhang eine Zeichnung der Maschine, einkopiert in den Hauptspant-Riss des Rad-Schleppers ,,Herkules".
Hallo Dampfmodellbauer,
es geht langsam weiter mit dem Bau des Prototyps; Modellbau als Teil der Therapie.
... und diese Bilder wurden soeben nachgereicht.
Hallo Georg
Da hat Hartmut wieder mal super Arbeit geliefert! Langsam kann man schon ohne Plan sehen, was das mal wird! top
Ich bin mit der Bauplanung für die Danzig auch schon ein gutes Stück weitergekommen, kannst Du im Bauthread hier nachlesen. Die Maschinen werden exakt passen, einfach perfekt!
LG
Gerhard
Hallo Gerhard,
Hartmut muss am Montag in die Klinik.
Vorher wollte er uns jedoch noch zeigen, dass es weiter gehen wird.
Ich drücke ihm alle Daumen!
DA drück ich mit. Auch von meiner Sabina alles Gute!!
Ich werde eure guten Wünsche weiterleiten.
Dank auch an deine Gattin.
Hallo, liebe Modellbau-Freunde,
hier die Bilder der vorerst letzten Arbeitsschritte.
Hallo Dampfmodellbauer,
vermutlich hat es unserem Hartmut doch zu sehr in den Fingern gejuckt, denn er hat sich über die Pfingstfeiertage an das schwierigste Bauteil herangewagt, nämlich den zentralen Steuerblock.
Dieses Bauteil ist durchzogen von einer Vielzahl von Dampfkanälen zu den Schwungzapfen, der Umsteuerung sowie der Entwässerung.
Für die spätere einwandfreie Funktion der Maschine müssen diese Bohrungen mit höchster Präzision eingebracht werden und die richtige Reihenfolge der Arbeitsschritte ist dabei unbedingt einzuhalten. Hierzu dienen u.a. eine präzise Einspannhilfe sowie entsprechende Reverenz-Kanten. Der kleinste Bohrdurchmesser ist dabei 1 mm.
Nach dem Ausdrehen des Blocks und Abfräsen der Einspannhilfe werden vor der endgültigen, äußeren Formgebung alle Bohrungen von Außen wieder verschlossen.
ich musste gerade feststellen, dass der Inhalt des erten Bildes falsch ist.
Hier ist das richtige Bild.
Im Nachgang die Bilder von der vorläufigen Montage der Bauteile zur Überprüfung der Passgenauigkeit und der Leichtgängigkeit. Die exakte Ausrichtung erfolgt mit Hilfe des abgebildeten Dorns.
Ergebnis: Die Zylinder laufen sehr, sehr leicht und schwingen fast von allein!
Hartmut ist so begeistert von dieser "schönen" Maschine; er möchte garnicht mehr aufhören zu bauen.
Er hat mir soeben noch diese Bilder übermittelt.
Einfach Superklasse-Modellbau top
Deckel und Flansche gebohrt und Gewinde geschnitten.
Dampfanschluss eingelötet.
.... und Schritt für Schritt gehts mit der Maschine voran.
Hier noch ein paar neue Bilder vom Steuerteil mit den Betätigungsvorrichtungen für Umsteuerung und Entwässerung, sowie zwei Makroaufnahmen von der Maschine.
Hallo Modellbauer,
mein Freund Hartmut ist meinem Rat gefolgt und hat sich bei den Wangen der Kurbelwelle für die schwieriger herzustellende historische Form entschieden. Ich bin mir sicher, dass hierdurch das Modell noch authentischer wirkt. (... siehe Zeichnung im Bild 1).
Zur Verbesserung der Laufeigenschaften wurden die Kurbelwellenlager nicht als Gleitlager ausgeführt, sondern Kugel gelagert. Deshalb musste die Kurbelwelle geteilt werden.
Die beiden Hälften werden durch eine als Doppelflansch ausgeführte Kupplung verbunden (Zeichnungsausschnitt)
Der Doppelflansch und die beiden Außenflansche sind somit die letzten noch fehlenden Bauteile.
Die Maschine wird anschließend zerlegt, die Stahlteile poliert und der Rest mit dem Mikro-Sandstrahler behandelt. Nach gründlicher Reinigung werden alle Teile geölt und für einen ersten Probelauf montiert.
... und noch zwei Bilder für Gerhard.
Fast fertig!
Die Maschine hat sich gestern das erste Mal von selbst gedreht.
Obwohl sie sich bereits durch ,,Hineinpusten" in Bewegung setzen lässt, wurden die ersten Testläufe mit Druckluft durchgeführt, um das Zusammenspiel aller Teile zu kontrollieren und vor allem ihre Drosselbarkeit, also die Langsamlauf-Eigenschaften zu testen.
Die Maschine läuft ohne Last und ohne eine Schwungmasse bereits bei 0,2 bar mit ca. 40 U/min gleichmäßig rund. Die Drehzahl lässt sich in beiden Richtungen leicht regulieren. Die inneren Schwungzapfenlager und die Entwässerung sind dicht.
Nach einer kurzen Einlauf-Phase erfolgt das o. g Finish der Oberflächen.
Der Prototyp ist als Standmodell vorgesehen und bekommt dafür ein Helgen-Segment als schönen, stilvollen Sockel.
Hartmut hat bereits mit der Herstellung der Bodengruppe aus Messing-Profilen begonnen.
... vor dem Lackieren noch ein Blick auf die Bodengruppe des Helgen-Sockels.
Ihr seht die Bodenwrangen mit den Stehbolzen zur Aufnahme der Maschine und die vier Längsträger, sowie den Schiffsboden.
Die Flurplatten werden aus dem abgebildeten Riffelblech hergestellt.
... und etwa so sieht dann die Maschine aus, bevor sie mit den Bodenwrangen auf die Pall-Hölzern der Sockelplatte gesetzt wird.
...so, die Maschine ist fertig.
Liebe Modellbaufreunde,
zum Schluss noch eine Anmerkung.
Die Entwicklung einer in etwa authentischen Nachbildung der Dampfmaschinen der Rad-Korvette ,,Danzig" von 1851, die Gerhard (Gerharddampf) als ,,Echtdampf"-Modell zu bauen gedenkt, habe ich zum Anlass genommen, den Weg von der ersten Idee, den nötigen Recherchen, über die Konstruktion, bis schließlich zum Aufbaus eines Prototyps, hier im Forum Schritt für Schritt darzustellen.
Nun, von Gerhards Antworten abgesehen, war das Feedback aus der Leserschaft gleich Null.
Ich möchte daher Gelegenheit nehmen, unserem Forenmitglied Hartmut Babig recht herzlich für die Erstellung des Prototyps sowie seiner Bilder zu danken und ihm zu dieser Spitzenleistung anspruchsvollem Dampfmodellbaus gratulieren.
...tja, lieber Georg, ich glaube, dass Null-Feedback rührt daher, dass der Laie mit offenem Mund nur noch am Staunen ist, was hier im Kleinen vollbracht wurde. Ich glaube, dass viele - wie auch ich - vor Ehrfurcht einem die Worte fehlen.
Ein Desintresse möchte ich vehement widersprechen. Es ist einfach nur staunen...
Grüße aus der Südheide
Ronny
Ja, ja, da ist so ein Forum verdammt undankbar.
Es wird viel gelesen, bewundert aber gar wenig zurückgeschrieben.
Georg sei dir sicher, du bist nicht der erste der nicht bemerken (kann) wie beliebt deine Beiträge sind.
Lass dich nicht unterkriegen und schreib auch in Zukunft bitte fleißig weiter. :TU:)
Einer der stillen Leser.
Grüße
Johannes
Hallo Ihr zwei "Danzig"-Spezis!
Nachdem ich nun den Mund wieder zu bekommen und die Tastatur getrocknet habe, komme ich auch wieder zum Schreiben :angel:
Es ist eines der ersten vorbildgetreuen Modelle einer Seitenraddampfermaschine, die ich in meinem Leben sehe. So ohne Reduktionsgetriebe und andere Tricks. Chapeau!
Ich schaue gerne täglich hier im Forum vorbei, um mich an genau solchen Berichten zu erfreuen. Herzlichsten Dank fürs Teilen der Fotos, dafür gibt es ein Daumen hoch und Blumen.... top :birthday:
Gruss, Doggie
Hallo Doggie
Die von Georg hier vorgestellte Maschine gehört auf jeden Fall mit zu den schönsten und Besten mir bekannten Dampfmschinen! In meiner Danzig werden davon gleich zwei zum Einsatz kommen, analog zum Original, da waren ebenfalls 2 Stück verbaut! Bis ich allerdings damit beginnen kann, wird noch gut ein Jahr ins Land ziehen. Derzeit baue ich grade noch einen "modernen" Schlepper fertig, daher geht`s erst im Herbst mit der Danzig los.
http://www.forum-marinearchiv.de/smf/index.php/topic,21519.0.html
Da ich noch nix Neues zu berichten habe, liegt der Bauthread derzeit ein bisserl "auf Eis", wird aber auf jeden Fall weitergeführt!
Wenn ich hier Hartmut nicht extra erwähne, liegt das daran, dass ich mich bei ihm in einem anderen Forum schon ausdrücklich bedankt habe.
Liebe Grüsse aus Wien
Gerhard
Hallo Ronny, hallo Johannes, hallo Doggie, hallo Gerhard,
Hartmut hat ein kurzes Video vom Betrieb der Maschine angefertigt.
Guckt ihr hier.
https://www.youtube.com/watch?v=25oraf20Csk
Ich habe mich über eure Antworten gefreut. Aber wenn man bedenkt, was so alles kommentiert wird, finde ich es schon etwas seltsam, wenn ich fast vier Monate über den Bau der Oszill. 2 Zylinder-Maschine berichtet, ohne jede Reaktion aus dem Kreis der Modellbauer bzw. der Modellbau-Interesierten.
Dabei habe ich bewusst etwas zur Historie dieser Maschinen-Bauweise berichtet, um ein etwas breiteres Interesse zu wecken.
Aber nicht einmal das geringste ,,Dislike". flop
Betrachtet man darüber hinaus die Beiträge der letzten Monate, so drängt sich der Eindruck auf, dass sich die Modellbauer auf dem Rückzug befinden.
Aber sei es wie es sei; ... und wäret ihr die letzten vier Interessierten, so würde ich nur für euch berichten.
Wir denken auch bereits an ein neues Projekt.
Mir ist beim Studium von Fachliteratur eine sehr interessante Maschine aufgefallen.
Sie wurde bereits 1847 von der Maschinenfabrik Buckau, AG bei Magdeburg (...später unter Maschinenfabrik R.Wolf bekannt.) für den Radschlepper "Vorwärts" gebaut.
Ihre beiden oszillierenden Zylinder liegen schräg um 90° versetzt in Längsrichtung des Schiffes, jeweils vor bzw. hinter der Kurbelwelle und greifen auf die gleiche Kurbel.
Diese Bauweise wurde als Einzel- oder Doppelmaschine für besonders schmale Fluß- und Kanalschlepper gebaut.
Im Anhang findet ihr zwei Übersichtszeichnungen zum ersten Hauptentwurf unseres neuen Projektes einer ,,Oszill. Doppelzwilling-Schiffsdampfmaschine" für Seitenraddampfer.
Die Kurbelwellen der beiden Teilmaschinen sind über eine Klauenkupplung verbunden und können sowohl gekuppelt als auch beim Manövrieren einzeln gesteuert werden.
Sie verfügen über jeweils eine Einspritz-Kondensation mit Luftpumpe, sowie über angehangene Kühlwasser- und Lenzpumpen. Wir gedenken die Maschine als sehr Detailreiches Standmodell zu bauen; für den rauen Fahrbetrieb wird es wohl damit zu empfindlich.
Bei 1779 Zugriffen wirst Du sicherlich nicht nur für die vier schreiben. :MZ:
Hallo Thorsten,
... nur für den Fall, dass sie die Letzten wären.
PS. Es ist ein unangenehmes Gefühl, am Leser vorbei zu schreiben.
Hallo Georg
Du bringst mich damit irgendwie in Bedrängnis :BangHead: Die Maschine in vereinfachter Form MUSS sich in einen grossen Radschlepper einbauen lassen! Ich überleg schon mal :/DK:
Liebe Grüsse
Gerhard
top Die Maschine läuft offenbar auch so, wie sie aussieht.
Das ist doch sehr nahe an einer grossen Maschine. Und das obwohl das Arbeitsmedium Dampf bei kleinen Maschinen dasselbe ist, wie für die Originale. Man muss ja immer auch sehen, dass der Dampf keinen Massstab besitzt. Der ist immer 1:1 und passt daher ebensowenig zum Massstab der Maschine, wie auch das Wasser am Weiher zu den Fahrmodellen hinterher. Bin aus diesen Gründen noch mehr begeistert von der Arbeit, nachdem ich das Video gesehen habe.
Das spricht doch sehr für Eure detailierte Planung und exzellente mechanische Arbeit.
Liebe Grüsse, Doggie
Hallo Modellbaufreunde,
den meisten von euch wird nicht aufgefallen sein, dass wir die liegende 2-Zylinder-Maschine von Seite 1 noch nicht vollendet haben.
Bevor wir unser neues Projekt einer Oszill. Doppelzwilling-Schiffsmaschine beginnen, wird sie aber fertig gestellt.
Die Bilder zeigen den Bauzustand ohne Pleuel. Auch die bei Echtdampf-Betieb empfohlene Isolierung der Dampfrohre, sowie der Zylinder insgesamt fehlt, zum besseren Verständnis der Dampfführung bei Kolben-Selbststeuerung.
Hallo Modellbaufreunde,
Hartmut hat die Maschine vor der Oberflächenbehandlung probeweise zusammengebaut, um zu prüfen ob alle Teile passen; sie hat auch schon einmal Druckluft bekommen und läuft recht gut.
Natürlich kein Vergleich mit dem samtweichen Lauf der "Oszillierenden".
Hallo liebe Modellbaufreunde,
Hartmut hat die Arbeiten am Prototyp der schräg liegenden 2-Zyl. Schiffsmaschine abgeschlossen.
Die beiden ersten Bilder zeigen die Modell-Dampfmaschine vor der Oberflächenbehandlung und die nächsten drei Bilder nach dem Sandstrahlen des Maschinenständers.
Auf Grund der verlängerten Kolben sind die beweglichen Massen bei dieser Bauweise etwas höher und die Maschine läuft weniger sanft, als unsere ,,Oszillierende".
Abhilfe schaffen die, als ,,Schwungmassen" fungierenden, verstärkten Flansche.
Ein kurzes Video vom Lauf zeigt der Link:
https://www.youtube.com/watch?v=_P5TbxGiVwg
Welche Drehzahl wurde denn da erreicht?
Hallo Thorsten,
die Maschinen von Seitenraddampfern sind mit den Rädern direkt gekuppelt und haben je nach Größe der Räder Drehzahlen zwischen 25 bis 35 U/min.
Eine so niedrige Drehzahl ist mit Modelldampfmaschinen kaum erreichbar; sie erbringen die nötige Leistung über die deutlich höhere Drehzahl. 2-Zylinder-Modellmaschinen mit einem Kurbelversatz von 90° laufen mit > 150 U/min. Das erfordert die Zwischenschaltung eines Untersetzungsgetriebes mit einem Verhältnis 1 : 3 bis 1 : 4 um zu einer einigermaßen vorbildgerechten Räderdrehzahl zu kommen (Modell-Planetengetriebe).
Bei der oszillierenden Schiffsmaschine für Gerhards ,,Danzig" habe ich durch deutlich größere Zylinder-Durchmesser bewusst auf ein hohes Drehmoment gesetzt um ggf. ohne Getriebe auszukommen. Ich gehe davon aus, dass mit zwei dieser Maschinen bei einem Dampfdruck von 1,5 bis 2 bar bei etwa 40 U/min die ,,Danzig" eine ansprechende Modellgeschwindigkeit erreicht. Die Drehzahl ist zwar immer noch höher als beim Original mit 24 U/min, aber ich glaube das ist hinnehmbar.
Das Bild zeigt beide Maschinen im Vergleich.
Alles klar! :O/Y
Ich hatte mir nämlich mit innerlich erstaunten Augen ein Rad eines Raddampfers direkt an der Maschine im youtube-Video vorgestellt. :-o
Hallo Georg, Hallo Thorsten
Die Drehzahl mit ca 40 ist auf jeden Fall hinnehmbar, unsere Modelle brauchen eine etwas höhere Drehzahl als die Originale, da ja die Seitenräder relativ klein sind. Nur zuviel soll es auch nicht sein, sonst gibt`s nur "Sprudelwasser" und keinen Vortrieb mehr. Höhere Drehzahlen sind nur möglich, wenn das Schiff schon eine gewisse Geschwindigkeit erreicht hat.
LG Gerhard