Rijden en bouwen

Te lang niets van me laten horen!
Half oktober, op een zaterdag, hebben we met z'n vieren de hele dag gereden met onze locomotieven. Met zijn vieren betekende drie ervaren machinisten en ik.

Ik had inmiddels de capaciteit van de pomp vergroot om het waterpeil in de ketel tijdens het rijden op peil te kunnen houden. Op de rollenbank voldeed dat goed, zo goed dat er soms water uit de schoorsteen kwam. Op de baan ging het ook goed maar omdat het stoomverbruik tijdens het "werken" aanmerkelijk groter is dan op de rollenbank bleef het opletten. Ik kon aanvankelijk nauwelijks een rondje rijden zonder zoveel druk te verliezen dat ik met het been bij moest 'steppen'. Een kleine ergernis. De mede rijders verzekerden mij dat dat volstrekt niet ongewoon was en stonden geduldig in de file die achter mij ontstond. Ik moest eerst leren stoken. Dat kan toch niet zo moeilijk zijn? Dus wel. Om een kolenvuurtje van 4 bij 7 cm witheet te houden is nog een aardig kunstje. De trek van de schoorsteen (door de uitstoot van de afgewerkte stoom moet er een vacuüm ontstaan in de rookkast/schoorsteen waardoor er lucht aangezogen wordt door het rooster) was onvoldoende. Na het bijvullen van de kolen was de gloed van het vuur tijdelijk onvoldoende om de stoomproductie op gang te houden. Gevolg: weinig trek met als gevolg weinig vuur, nog minder stoom en dan helemaal geen vuur meer. Bovendien constateerden de ervaren rijders dat mijn vuurtje niet dik genoeg was. Meer kolen, meer vuur, en dus meer stoom.  En dat werkte wel. Na veel rondjes met de blik gefixeerd op de manometer en het peilglas, haastig bijpompen met de handpomp, meer kolen, soms teveel kolen,  kon ik een tweetal rondjes achter elkaar doorrijden op de clubbaan. Alles bij elkaar zo'n driehonderd vijftig meter! Daarna moest er nodig water getankt worden om het ketelwater op peil te kunnen houden. De grootste zorg is dat de boel niet droogkookt met als gevolg fatale schade aan de ketel. Aan het einde van de dag trad er en oud probleem op. Het terugslagventiel van de aspomp liet ketelwater door met als gevolg het terug spuiten van het hete ketelwater in het waterreservoir. Dat was het einde van de rit. Toch nog maar weer eens naar kijken.

De vraag in mijn dagelijkse omgeving wordt steeds dringender: "Wanneer is de locomotief klaar?" Ik begin te vrezen: nooit....

Inmiddels ben ik verder gegaan met de NS 7742,  Bello, het nieuwe project. Hoe kun je nou aan een nieuwe locomotief beginnen als de eerste nog niet klaar is? Ik heb geen bevredigend antwoord op die vraag. Of toch?

Na het maken van de dwarsframes en de bufferbalken ben ik aan de buffers begonnen. De onderdelen zijn klaar maar het bufferhuis moet nog aan de bevestigingsplaat worden gesoldeerd.

Vier buffers op een rij.

Na deze klus ben ik begonnen met de scheenplaten, de frames waar de lagerblokken tussen kunnen glijden. De scheerplaten heb ik uit een stuk hoeklijn gemaakt en worden "bekleed" met fosforbrons om de glijeigenschappen voor de lagerblokken te verbeteren. De fosforbronzen "bekleding heb ik uit rond staf gefreesd. Had ik nog.

De scheerplaten nog zonder bekleding

De gaten van de scheenplaten heb ik op de freesmachine volgens een coördinatenschema geboord.
De gaten in het frame heb ik met en mal gemaakt die volgens het zelfde coördinatenschema is geboord. De scheenplaten van de achterste wielen zijn 2 mm langer dan de andere scheenplaten. Vandaar de mal met twee mogelijkheden.

De mal met wee mogelijkheden

De mal in gebruik

Later meer over de scheenplaten, de schoorsteen, de stoomdom en de bladveren.

Rijden met de 8703 en het begin van Bello

Na de laatste keer rijden heb ik wat verbeteringen aangebracht aan de locomotief. De aspomp kon niet voldoende water leveren om de ketel gevuld te houden. Om dit euvel te verhelpen heb ik de pomp uit de locomotief gehaald en dat is een heel gepeuter omdat er van alles omheen gebouwd is na de oorspronkelijke installatie. Toch gelukt. De plunjer van de pomp was 6 mm. Ik heb het pomphuis opgeboord en geruimd naar 8 mm en een nieuwe plunjer van 8 mm gemaakt. De vraag was of de locomotief zo'n grote plunjer tegen de druk van de ketel in zou kunnen laten pompen. Een paar weken later deed zich de volgende gelegenheid voor om te rijden. Ik had thuis de locomotief al wel op de rollenbank gehad en dat liep probleemloos. De rollenbank is echter onbelast en op de baan moet de loc mijn gewicht en het karretje trekken. Opstoken gaat nu probleemloos. Het rijden verliep ook goed totdat er water uit de schoorsteen kwam. De pomp leverde zoveel water dat het hem zijn neus uitkwam. Gelukkig zit er een bypass kraan op en die had ik nog niet nodig gehad. Nu dus wel. Het euvel van de watertoevoer leek daarmee verholpen. De locomotief gebruikt overigens heel veel water. Na een rondje rijden (180 m) zijn de watertanks leeg en moet er nodig bijgevuld worden. Na een poosje rijden en genieten begon de locomotief  langzamer te lopen en leek er en zwaar punt te zijn. Ik heb alles nagekeken in de veronderstelling dat er een lager vast gelopen was of een drijfstang los zou kunnen zitten. Na een poosje zoeken kwam ik er achter dat de zuigerstang los was gelopen met als gevolg dat de zuiger bij iedere slag tegen de cilinderdeksel stootte. Ik heb toen de zuigerstang zo goed en zo kwaad als dat ging weer in de kruiskop gedraaid en nog een rondje gereden. Tijdens de rit spoot er opeens kokend heet water via de bypasskraan in de watertank. Toen heb ik het verder opgegeven.

Inmiddels zijn deze storingen verholpen in de 'centrale hoofdwerkplaats' en moeten we binnenkort weer een keer proberen te rijden.

Twee weken geleden ben ik begonnen met de bouw van een nieuwe locomotief de 'Bello', de NS 7742 die in de zomermaanden tussen Hoorn en Medemblik op en neer rijdt. De beide frameplaten had al laten lasersnijden in Enschede. Bij een bedrijf in Lochem heb ik de blokjes laten zagen voor de aslagers. Hoog gelegeerd staal dat de tanden van de zaag deden uitbreken. Een onvoorziene kosten-post. Ik had dat staal een keer gekregen en al geprobeerd met de handzaag er een stukje van af te krijgen. Daar ontbrak het mij aan geduld en spierkracht. Het laat zich overigens prachtig verwerken met het juiste gereedschap.
De bedoeling is dat de lagers net als in het grootbedrijf deelbaar worden. Dat betekent dat de as alleen aan de bovenkant gelagerd is met en halve lagerschaal en aan de onderkant alleen maar opgesloten is maar niet gelagerd. De lagerblokken zijn omgekeerde U's die in het frame op en neer kunnen glijden.
Op de foto wordt e.e.a. duidelijk hoop ik.

Hier nog een paar foto's.

De lagerblokken. De onderste helft
wordt nog weg gefreest en dan
blijft er een U over

De beide frame platen.
Ongeveer 63 cm lang

De U-vormigr lagerblokken zonder lagerschaal.
(een foto van een foto)

Alle onderdelen van het frame plus één lagerblok extra

Een gedeelte van het drijfwerk van
Bello. Zeldzaam mooi!

Na 20 jaar bouwen, eindelijk rijden!

Eindelijk was het zover. Op 23 april ging ik met de locomotief in de kofferbak naar Enschede om voor het eerst te rijden op rail van Modelbouw Vereniging Twente. Aan wat er nog mis kon gaan wilde ik even niet denken. Ik had verhalen gehoord van medebouwers die na het opstoken van de locomotief onverrichter zake weer naar huis gingen omdat er toch nog iets niet bleek te kloppen. Ook in de kofferbak een emmer steenkolen, houtskool van de BBQ doordrenkt met lampolie, een ventilator met bijbehorende, propvol geladen accu, een aansteker, een kolenschep en een pook. Daarnaast nog het nodige gereedschap, want je weet maar nooit, een paar poetslappen, twee oliespuiten en 4 cola flessen van 1,5 liter met gekookt en gezeefd regenwater plus een tot enorme injectiespuit omgebouwde fietspomp om de ketel met water te vullen. Ik geloof dat Roy Donders met minder op stap gaat om zijn zegenrijke werk te doen. De auto kon ik dicht bij de baan parkeren wat voor de rug een voordeeltje was. De locomotief weegt met water erin ongeveer 19 kilo. Het opstoken met kolen had ik al een paar keer thuis gedaan om wat ervaring op te doen. Beginnen met een laagje houtskool met lampolie en dat aansteken. Met een ventilator op de schoorsteen krijg je voldoende trek om snel een mooi houtskool vuurtje te krijgen. Dit vuurtje een beetje voeren met nog wat houtskool totdat de druk in de ketel begint op te lopen. Inmiddels is er dan voldoende stoom om de blazer aan te zetten en kan de ventilator eraf. Tijd nu voor echte steenkool! Na enige tijd loopt de druk snel op en begint de veiligheid af te blazen.
Ondertussen zijn alle draaipunten gesmeerd en is de cilindersmering bijgevuld. Een volgwagentje geleend en met een touwtje aan de locomotief gemaakt. Kon mooier! Ik nam plaats op het wagentje en kiepte bijna met de hele combinatie van de rails. Een tweede poging leverde hetzelfde resultaat op.  De omstanders waren inmiddels wat bezorgd geworden. Om te blijven zitten is het raadzaam niet naar de zijkant over te hellen. Deze evenwichtsoefeningen kon ik 30 jaar geleden een stuk eleganter volbrengen dan nu. Eenmaal in balans wist ik toch de ganghandel in de juiste stand te zetten en de regulateur te openen. Met samengeknepen billen, bang dat ik weer zou omgaan, werd ik zachtjes in beweging gebracht door de locomotief. Pure sensatie na 20 jaar!
Alles leek te werken zoals het hoorde. Naar één rondje was echter het waterpeil dramatisch gezakt en moest ik met de hand stevig bijpompen. De aspomp kon het blijkbaar niet aan. Nadat het water weer op peil gepompt was, nog een rondje gereden. Ik probeerde zo zuinig mogelijk te rijden met een minimale vulling van de cilinders. Ook nu het waterpeil gevaarlijk laag. De locomotief liep verder fantastisch en trok goed maar er viel nog een hoop te leren. Door onervarenheid ging het vuur soms uit maar dat kon het plezier nauwelijks bederven! Die dag heb ik de locomotief 3 keer opnieuw opgestookt. We hebben zeker 8 rondjes gereden, ook met twee volwassenen op het volgwagentje. Wordt vervolgd.

Afstellingsproblemen

Toen ik de locomotief op lucht liet lopen merkte ik dat er een onregelmatigheid was tussen de heengaande en de teruggaande slag. De heengaande slag was sneller dan de teruggaande slag.
Kennelijk kwam er vroeger stoom in de cilinder bij de heengaande slag dan bij de teruggaande slag.
Dit probleem deed zich aan beide kanten voor en in eerste instantie werkte het elkaar ook nog tegen.
Kortom, ondanks mijn pogingen om de stoomschuif goed af te stellen was dit niet goed gelukt.
Ik had al eens de geruststellende woorden gehoord dat de machine met stoom heel anders reageerde.
Het was nu met stoom en het ging niet goed. Blijkbaar als gevolg hiervan, was ook de snelheid niet goed te regelen. De machine kon eigenlijk alleen maar snel lopen. Een beetje onhandig op de baan: of slippen of stilstaan. Ik heb op een gegeven moment de de beide stoomschuiven een voor een afgesloten om te zien waar het probleem vandaan kwam. Beide kanten hetzelfde probleem zoals ik vreesde. Internet gaf gelukkig veel uitgebreide artikelen over de Walschaerts stoomverdeling. Een ding was al duidelijk: bij afstelling van de schuif moest met de zuiger in het middenstand en de schaarstang/het schaarblok op het draaipunt van de schaar staan. In deze stand moet de voorloop hefboom haaks op de zuigerstang staan. Naar mijn mening was dat ook het geval. Het heeft meer dan een week geduurd voor ik het "heldere" idee kreeg om de middenstand van de zuiger in de cilinder na te meten. De zuiger bleek, met de krukpen in de laagste stand, niet in het midden te staan! De voorloop hefboom stond wel haaks op de zuigerstang maar de zuiger stond niet in het midden. Hier had ik dus een fout gemaakt. De slingerarm die de heen en weer gaande beweging van het kruishoofd overbrengt op de voorloop hefboom had niet de juiste lengte. Dit was te wijten aan een gedachtefout die ik had gemaakt. Ik ging er van uit dat de de zuiger in het midden stond als de krukpen in zijn laagste stand stond, recht onder het midden van de as. Na de zuiger in het midden van de cilinder gezet te hebben bleek de krukpen iets voorbij de loodlijn uit het hart van het kruishoofd te staan. Achteraf logisch: als je vanuit het draaipunt van het kruishoofd, met de zuiger in de middenstand, een cirkel trekt met de lengte van de drijfstang dan gaat deze cirkel door het middelpunt van het wiel maar snijdt het loopvlak van het wiel voorbij het punt waar het wiel de rails raakt. Daarmee werd duidelijk dat, in deze stand, de slingerarm te lang was. Hierdoor werd aan top en bodem van de cilinder op het verkeerde moment stoom toegelaten met als resultaat de onregelmatige loop van de machine. Nu begreep ik ook waarom op alle technische tekeningen de krukpen iets voor het laagste punt stond: bij deze stand stond de zuiger in het midden van de cilinder!
"Verstand komt met het ambt", zei mijn opa. Naar aanleiding van mijn bevindingen heb ik twee nieuwe slingerarmen gemaakt en dat heeft geholpen. De machine loopt nu veel regelmatiger en kan nu ook langzaam lopen.

De voorloop hefboom in verticale
positie met de zuiger in de middenstand.

De te lange slingerarm

Hulpstukje om de hartafstand van de
draaipunten te bepalen

Verstelbaar hulpstukje

De oude en de nieuwe slingerarm,
een behoorlijk verschil en
dus een behoorlijke fout!

Omdat het persbewijs van de ketel in 2012 is afgegeven moet ik de ketel eerst laten herkeuren. Daarna ga ik de locomotief op kolen laten lopen. E.e.a. kost wat tijd en om die tijd te doden ben ik inmiddels begonnen met een 5 inch model van de Bello naar de tekening van J. van Rooyen. Later meer.

Onder stoom

Na vooral de kranen en de inlaatkleppen te hebben gereviseerd (lees: omgebouwd) heb ik het er nog een keer op gewaagd. Vandaag, zondag was het zover. Door het mooie weer kon ik de locomotief buiten zetten en na het vullen van de waterbakken heb ik met perslucht de machine laten lopen om zo door de aspomp de ketel te vullen. Na vulling de brander door de vuurdeur gestoken en de ketel opgestookt. De druk steeg totdat het gas op was. 3 Bar stond op de manometer. Gelukkig had ik nog een andere gasfles met voldoende gas om verder te gaan. Door het lekken van de veiligheid kon ik niet meer dan 5 bar halen, wel voldoende om de machine te laten lopen. Ik ga nieuwe veiligheden maken in de hoop dat nauwkeuriger werken de lekkage opheft. Alle kranen waren nu goed stoomdicht. Ik had na de afstelling van de stoomschuiven de deksels er nog niet op gezet.
Op deze manier kon ik controleren of de smeerpomp werkte. Die werkte goed, er kwam een mooie vette olie/water emulsie uit de stoomuitlaat.

                Opwarmen met de brander

Lopen op stoom voor de tweede keer

Vanuit de cabine

Stoom afblazen

Tussendoor

Als ik een lange periode niet aan de locomotief had gewerkt maakte ik vaak gereedschap om er weer een beetje in te komen. Een van de 'tussendoortjes' was een boormachientje dat ik in een Engels boek ' Workshop Techniques' van G. H. Thomas vond. Het boek beschrijft het boormachientje en het maken tot in detail. Het boormachientje leek me niet alleen leuk om te maken maar ook handig door de hulpstukken voor het klinken en het draad snijden met heel kleine tappen. Er bestaan gietstukken voor het boormachientje maar ik heb, om de kosten wat te drukken, gekozen voor vierkant gietijzer staf, besteld bij Sauerbier.
De rest kwam min of meer uit de rommelbak op het boorkopje na. YouTube laat zien dat er veel meer mensen zijn die dit boormachientje hebben ontdekt en een flink aantal heeft gekozen voor eigen oplossingen.
Het boormachientje staat bekend onder de naam U.P.T, Universal Pillar Tool. Het is een klein kolom boormachientje met naast een arm waar het boormachientje in zit ook nog een arm voor het hulpgereedschap.

Alleen de boorarm

nog ongeverfd

Het verwerken van het gietijzer geeft grafietstof door de hele werkplaats. Er moesten 6 gaten van 20 mm in het gietijzer gekotterd worden en werkelijk alles was zwart. Ik heb dat op de draaibank gedaan. De gaten moesten per arm nauwkeurig de zelfde hartafstand hebben en absoluut haaks op de lengteas zijn. Na in iedere arm één gat gemaakt te hebben heb ik daarna met behulp van een mal met daarop een prop waarover het eerste gat paste, het tweede gat gemaakt. Daarna de gaten op maat gehoond. Werkte perfect.
Voor de boortafel vond ik een oude V-snaar pulley van de juiste diameter. De maten in het boek geven een wat grotere dikte aan maar het had verder geen gevolgen voor het functioneren.                                                                      

Veel stof voor het zover was.

De boorarm van boven met in de ring
een kogellager om de booras
 aan te drukken

Nadat het machientje klaar was moest ik nog een motor zien te vinden die d.m.v. een pulley en een ronde snaar de boor kon aandrijven. Probleem was dat een geschikte motor ongeveer €250 moest kosten.Vond ik wel erg prijzig. Na veel zoeken vond ik een oude geld telmachine in de Kringloopwinkel. Voor minder dan €10 deden ze hem niet weg maar als de motor het niet deed mocht ik hem terugbrengen en, geld terug! De motor deed het, al was hij niet heel sterk en het toerental vond ik wat laag :1425 toeren. Toch gehouden en een vrij grote pulley gemaakt om toch nog wat snelheid te krijgen. Het werkt, maar bij iets te grote belasting stopt de motor. Ik boor er voornamelijk gaatjes mee van 0,7 tot 1,5 mm en dat gaat prima.

Na een paar jaar gebruik

Het tap hulpstuk

Voor de wat grotere tappen.

De geleide wieltjes kunnen in twee
 hoogtes (twee toerentallen) gezet
worden 

Met het taphulpstuk heb ik een hoop geld gespaard. Het tappen van M1 draad vergt een behoorlijk vaste hand. Met het tap-hulpstuk kun je tussen duim en wijsvinger de tap rond draaien en heb je heel veel stuur over de kracht die je uitoefent. Het boorkopje voor de kleine tappen is van Proxxon. De draad in het boorkopje is M8 x 0,75 en die snijplaat had ik nog. Sinds het machientje af is is er nog geen boortje en geen tap gebroken!
De grote kolom boormachine gebruik ik niet of nauwelijks meer. Kleine gaatjes boor ik op het kleine boormachientje en de grotere gaten op de freesbank.

Heel leuk om te maken en ondanks de beperkingen erg fijn in het gebruik.