Begriffserklärung
"Äußere Steuerung"
Hier die Teile der äußeren Steuerung an einer 9972.
Es handelt sich hier um eine Heußinger Steuerung mit hinten liegender
Kuhnscher Schleife und Pendelaufhängung. Wenn Sie die Bezeichnung eines
Bauteil erfahren wollen, dann gehen Sie mit dem Mauszeiger auf dieses
Teil.Sie erhalten die Bezeichnung in der Statuszeile Ihres Browsers angezeigt.
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Die äußere Steuerung beinhaltet alle Teile die notwendig sind um den Schieber
in die richtige Steuerposition, entsprechend der Lage des Kurbeltriebs,
zu bringen, um somit über die innere Steuerung den Weg des Frisch- und
Abdampfes zu steuern. Außerdem hat dieÄußere Steuerung die Umsteuerung
der Fahrtrichtung zu realisieren.Wenn wir von der Steuerung sprechen ist
meißt die äußere Steuerung gemeint. Wir unterscheiden verschiedene Ausführungen
der äußeren Steuerung:
Stephenson Steuerung
Allan-Trick Steuerung und
Heußinger Steuerung
In der Praxis hat sich die Heußinger Steuerung durchgesetzt. 95% aller heute
noch in Betrieb befindlichen Dampflokomotiven arbeiten mit dieser Steuerungsart.
Bei den Harzer Schmalspurbahnen ist sie ausschließlich anzutreffen. Sie
zeichet sich durch Bedienfreundlichkeit, hohe Zuverläßigkeit und Wirtschaftlichkeit
sowie der Realisierung einer "Linearen Voreinströmung" aus. Um
dem Kolben zum richtigen Zeitpunkt mit Dampf zu beaufsschlagen bzw aus dem
richtigen Zylinderraum den Dampf zu entlassen, muß der Schieber
in die richtige Position gebracht werden. Die richtige Position ist dabei
bei innerer und äußerer Einströmung verschieden.
Bei innerer Einströmung muß der Kurbeltrieb des Schiebers, dem des Kolbens,
um 90° nacheilen, um eine Vorwärtsfahrt zu erreichen. Für die Rückwärtsfahrt
hat sie 90° vorzueilen. Bei äußerer Einströmung kehren sich diese Verhältnisse
um.Die jeweils 90° beziehen sich jedoch auf den Idealen Kurbeltrieb mit
unendlich langer Treibstange. Da eine solche jedoch nicht zu realisieren
ist muß daß sogenannte "Fehlerglied im Kurbeltrieb" berücksichtigt
werden.
Den Antrieb der äußeren als auch der inneren Steuerung
erfolgt durch die Gegenkurbel. Diese eilt dem Kurbelzapfen um etwa 90° nach.
Dieser Wert ist konstruktiv vorgegeben und wird ermittelt durch Berechnung,
unter Berücksichtigung des Fehlerglieds, sowie dem Winkel der sich aus dem
Höhenunterschieds von Kolbenstange und Schieberschubstange ergiebt.
Die Schwingenstange leitet die Bewegung und Kraft der Gegenkurbel an die
Schwinge weiter.
Die Schwinge erfüllt gleich mehrere Aufgaben. Zunächst einmal folgt sie
der Bewegung welche ihr die Schwingenstange vorgiebt. Innerhalb der Schwinge
befindet sich der Schwingenstein. Er ist innerhalb der Schwinge, auf einer
bogenförmigen Bahn, verschiebbar. Vom Schwingenstein wird die Schwingenbewegung
auf die Schieberschubstange übertragen. Befindet sich der Schwingenstein
unterhalb des Schwingenlagers so eilt die weitergeleitete Bewegegung, in
der gleichen Weise wie die Gegenkurbel, dem Kurbeltrieb der Dampfmaschine
nach. Wurde jedoch der Schwingenstein in eine Position oberhalb des Schwingenlagers
gebracht, so ist die Bewegung in ihrer Phase um 180° gedreht. Das heißt
die Bewegung eilt nun 90° vor. Die Dampfmaschine dreht nun anders herum.
Durch die Position des Steins innerhalb der Schwinge kann man aber auch
die Schieberamplitude und damit den Füllungsgrad der Maschine beeinflussen.
Je weiter sich der Schwingenstein vom Schwingenlage entfert um so größere
Ausschläge der Schwinge muß er an die Schieberschubstange weiterleiten.
Folglich muß der Schieber auch längere Bewegungen machen. Damit werden die
Einströmkanten länger freigegeben und der Kolben bekommt auf einen längeren
Teil seines Weges Frischdampf. Das ist besonders beim Anfahren und bei großem
Kraftbedarf wichtig. Ökonomischer ist es jedoch mit kleinerem Füllungsgrad
zu fahren. Deshalb legt der Lokführer mit steigender Geschwindigkeit die
Steuerung auf ein Mindestmaß zurück. Dazu stellt er den Schwingenstein näher
an den Lagerpunkt der Schwinge zurück. Nun wird der Frischdampf abgeschnitten
sobald der Kolben nur einen Teil seines Weges zurückgelegt hat. Der Dampf
hat nun die Möglichkeit weiter zu expandieren und bis zum Totpunkt des Kurbeltriebs
Arbeit zu verrichten. Wir sprechen deshalb hier auch von einer Expansionsdampfmaschine.
Die Verschiebung des Schwingensteins innerhalb der Schwinge erfolgt entweder
über Hängeeisen oder eine "Kuhnsche Schleife". Bei der Ausführung
mit Hängeeisen wird die Stellung des Aufwurfhebels über das Hängeeisen auf
die Schieberschubstange und damit auf den Schwingenstein übertragen. Der
Nachteil ist ein starkes Hinundherwandern des Schwingensteins auf seiner
Gleitbahn, in der Schwinge, bei Rückwärtsfahrt (bezogen auf innere Einströmung).
Dann nämlich liegen die Lagerpunkte von Hängeeisen und Schwinge besonderst
weit auseinander und sind noch dazu gegenläufig. Der Fachmann spricht hier
vom Steinspringen. Bei Vorwärtsfahrt ist das Steinspringen jedoch sehr gering,
weil die Lagerpunkte eng beieinander liegen und die Bewegung gleichläufig
ist. Deshalb findet man diese Ausführung oft bei Schlepptenderloks auf der
Normalspur. Diese durften mit Tender voraus ohnehin nicht so schnell fahren.
Eine besonderst bei moderneren Tenderloks anzutreffende Lösung ist die Kuhnsche
Schleife. Hier befindet sich in der Schieberschubstange eine Gleitbahn,
die Kuhnsche Schleife. In der Schleife hält ein Kulissenstein die Schieberschubstange
in der Höhe des Aufwurfhebels. Das Steinspringen ist hier geringer als bei
der Hängeeisenausführung, jedoch in beiden Richtungen gleich groß. Das ist
bei Tenderloks wie der 9972 wichtig,
denn diese Maschinen sollen in beiden Richtungen gleich leistungsfähig sein.
Die Aufwurfhebel beider Triebwerke sind auf der Steuerwelle gelagert. Sie
wird über den Steuerhebel verdreht, welcher über die Steuerstange, mit dem
Steuerbock, auf dem Führerstand, betätigt wird.
Die Bewegung der Schieberschubstange wird nicht direkt auf die Schieberstange
weitergeleitet sondern zunächst auf den Voreilhebel. Er verlagert die Schieberbewegung
etwas. Durch die vom Lenkeransatz über die Lenkerstange auf den Voreilhebel
übertragene Kreuzkopfposition wird eine lineare Voreinströmung realisiert.
Linear deshalb weil sie von Fahrtrichtung und eingestellten Füllungsgrad
unabhängig ist. Die Voreinströmung dient dem Abfangen der hin und her gehenden
Masse des Kolbens und des Kurbeltriebs. Die Teile des Kurbeltriebs werden
auf diese Weise geschont. Außerdem kann der Dampf sofort, nach dem Passieren
der Totpunktlage, Arbeit leisten.
Um die auftrettenden Kräfte von den Buchsen der Schieberstange fern zu halten
ist zwischen Voreilhebel und Schieberstange entweder ein Schieberkreuzkopf
oder eine Pendelaufhängung im Kraftfluß zwischengeschaltet. Eine Pendelaufhängung
finden wir bei der Neubaumaschine und den Schieberkreuzkopf
beispielsweise bei der Einheitslok 99 7222 - 5 .
Hier noch eine kleine Zusammenfassung
der Aufgabe der einzelnen Teile:
Aufwurfhebel
ist auf der Steuerwelle aufgekeilt und verstellt den Schwingenstein über
die Schieberschubstange innerhalb
der Schwinge.
Auströmkasten
ist Bestandteil des Schieberkastens. Bei der Neubaulok
sind die Ausströmkästen an den Zylinderblock angegossen
Dickhutscher Kotzteller
dieses Teil gibt es offiziell gar nicht. Der Ausdruck Kotzteller stammt
aus dem Lokführerjargon. Diese Blechscheibe soll verhindern das beim Überreißen
von Wasser, das Triebwerk oder gar Menschen, durch das aus den Schieberstangenbuchsen
spritzende Wasser beschmutzt werden. Der Erfinder dieses Teils ist der,
inzwischen im Ruhestand befindliche, Lokomotivführer Manfred Dickhut aus
Wernigerode.
Fangbügel
soll die Treibstange im Falle eines Bruchs
abfangen. So kann sich diese nicht in den Schotter bohren und die Lokomotive
zur Entgleisung bringen.
Gegenkurbel
treibt die Steuerung an und gibt die Nacheilung zum Kurbeltrieb vor.
Kolbenstange
überträgt die Kolbenkraft auf den Kreuzkopf, führt und trägt den Kolben.
Kreuzkopf und Kreuzkopfgleitbahn
halten die seitlichen Kräfte von der Kolbenstange
fern. Übertragung der Antriebskraft an die Treibstange.
Der Kolben wird vom Kreuzkopf getragen. Am vorderen
Zylinderdeckel dient die Kolbentragebuchse diesem Zweck.
Kuhnsche Schleife
Bestandteil der Schieberschubstange,
wird vom Kullissenstein geführt um die Schieberschubstange und damit den
Schwingenstein auf einer bestimmten Stelle
der Schwinge festzuhalten.
Kuppelachsen
dienen zusammen mit der Treibachse dem Übertragen
der Antriebs- und Bremskräfte auf die Schienen.
Kuppelstange
Kuppelstangen dienen der Übertragung der Antriebskräfte von der Treibachse
an alle Kuppelachsen
Lenkerstange
gibt die Stellung des Kreuzkopfs an den Voreilhebel
weiter
Pendelaufhängung
hält seitliche Kräfte von den Schieberstangenbuchsen fern.
Schieberkasten
beherbergt die Schieberbuchsen und den Schieber.
Schieberschubstange
überträgt die Stellkräfte auf die Schieberkörper, wird durch. in die Schieberstangenbuchsen
eingedrehte, Labyrintringe abgedichtet.
Schwinge
formt die feste Nacheilung der Gegenkurbel
entsprechend der gewünschten Fahrtrichtrichtung und Füllungsgrades um.
Schwingenlager
lagert die Schwinge in ihrer Mitte. Die Schwinge ist an jeder Seite mit
je einem Zapfen gelagert.
Schwingenstange
überträgt die Bewegung und die Kräfte der Gegenkurbel zur Schwinge.
Schwingenstein
leitet die Bewegung der Schwinge, entsprechend seiner Stellung in der
Schwinge, an die Schieberschubstange
weiter.
Schwingenträger
hier als Wasserkastenträger mit Ausschnitt für die Schwinge
realisiert, nimmt das Schwingenlager auf.
Steuerträger
stabilisiert den Schwingenträger und nimmt das Pendellager auf.
Treibachse
ist die Kuppelachse welche direkt von der Treibstange
angetrieben wird
Treibstange
Leitet die Antriebskräfte vom Kreuzkopf zum Kurbelzapfen der Treibachse
weiter. Die Treibstange besitzt ein kleines Lager aus Rotguß im Kreuzkopf
und ein großes Treibstangenlager aus Weißmetall auf dem Kurbelzapfen.
Voreilhebel
Überlagert der Bewegung der Schieberschubstange
eine Bewegung des Kreuzkopfes um eine lineare
Voreinströmung zu erreichen.
Zylinderblock
in einem Guß gefertigtes Bauteil , nimmt nicht nur den Zylinder sondern
auch die Teile des Schieberkastens, wie
Schieberbuchsen auf. Die Zylinderblöcke der Neubauloks
sind so gestalltet das für beide Triebwerksseiten der gleiche Guß verwendet
werden konnte.
  
Die folgenden
Teile gehören zwar thematisch nicht zu dieser Seite, wurden aber in der
Grafik ganz oben berücksichtigt:
Bremsgehänge
Drückt die an ihm befestigten Bremssohlen an den Radreifen wenn die Bremse
betätigt wird.
Entwässerung
des Dampfverteilers für die Hilfeinrichtungen. Ist notwendig da der Dampf
kurz nach dem Verlassen des Kessels noch mit mitgerissenen Wasserteilchen
angereichert ist.
Handrad von Abschlammer
dient zum Einstellen des Gestra Abschlammers
Hauptluftleitung
Über die HLL werden die Bremsen des Wagenzuges mit Druckluft gespeißt
und gesteuert.
Sandrohr
ist bei schlechten Reibungsverhältnissen erforderlich um die Schienenoberfläche
zu besanden. So wird der Reibwert erhöht.
Schiene
nimmt den Achsdruck und Seitenführungskräfte der Fahrzeuge auf.
Überströmventil
hält den R-Behälter der Druckluftbremsanlage auf mindestens 3,5 bar und
vermeidet so die Erschöpfbarkeit der einlösigen Bremse.
Wasserkasten
nimmt den Wasservorrat der Lokomotive auf . W. befinden sich an beiden
Seiten des Langkessels.
Wegeventil der Spurkranzschmierung
dient zum Ansteuern der jeweils im Außenbogen befindlichen Seite.
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