Stoomverdelingssystemen

Bij het grootste deel van de stoomlocomotieven vindt de toevoer van stoom naar de cilinders plaats via een schuif­systeem. Een heen en weer bewegende schuif zorgt ervoor dat de stoom op het juiste moment links of rechts in de stoomcilinder terecht komt. De beweging van de schuif hangt via een stangenstelsel samen met de draaiing van de wielen.

Als de locomotief eenmaal op snelheid is, is er minder stoom nodig. De machinist kan dan de schuifbeweging aanpassen met behulp van het ganghendel. Hiermee kan ook de rijrichting worden ingesteld: vooruit of achteruit.

Er zijn ook andere stoomverdelingsystemen ontwikkeld, zoals het kleppensysteem van Lentz.

Bij de Bulleid Pacifics van de Southern Railway werd de stoomverdeling geregeld via een kettingmechanisme. Dit bleek geen succes.

Regulateur en ganghandel

De regulateur en het ganghandel zijn twee belangrijke instrumenten voor de machinist van een stoom­locomotief. Hiermee regelt hij de stoomtoevoer naar de cilinders. Het vakmanschap van een machinist wordt voor een belangrijk deel bepaald door de manier waarop hij het samenspel tussen deze twee instrumenten beheerst. De regulateur is de hoofdkraan: hiermee laat de machinist stoom uit de ketel via de stoomdom naar de cilinders lopen. De regulateur heeft meestal de vorm van een grote hefboom in het midden van de cabine, tussen de machinist en de stoker in.

Met het ganghandel vindt de fijnregeling van de stoomtoevoer plaats. Tijdens het optrekken is veel stoom nodig, tijdens het rijden kan de hoeveelheid stoom per cilinderslag – de zogeheten vulling – worden verminderd. Het ganghandel is vaak aan de buitenkant van de locomotief te zien: een lange stang die van het machinistenhuis naar de cilinders loopt. Deze stang wordt meestal bewogen door aan een verticaal wiel te draaien. Door dat wiel vanuit de nulstand nog verder door te draaien, wordt de stoomtoevoer omgekeerd. De locomotief zal dan achteruit rijden (in het Engels heet het ganghendel 'reverser').

Foto's uit Nico de machinist.

Stephenson, Walschaerts, Heusinger

Bij de oudste locomotieven werd vooral het stoomverdelingssysteem volgens Stephenson gebruikt. Dit is genoemd naar Robert Stephenson, maar was uitgevonden door twee medewerkers van hem.

In 1844 patenteerde de Belg Walschaerts een verbeterde versie van dat systeem. In het patent is de laatste s van zijn naam weggevallen, zodat nog weleens gesproken wordt van het stoomverdelingssysteem volgens Walschaert (zie foto hieronder). In 1849 patenteerde Heusinger in Duitsland een sterk op dat van Walschaerts gelijkend systeem.

Walschaerts (in Duitstalige landen Heusinger) is veruit het meest gebruikte stoomverdelingssysteem, vooral op grotere locomotieven. Meer informatie op Wikipedia.

Blerick, depot Spoorwegmuseum, 1 juli 2021. Ons team legt de werking van het stoomverdelingssysteem volgens Walschaerts uit (op de foto gespeld als Walschaert, zie toelichting hierboven). Helemaal links het ganghendel.

Verkehrsmuseum Nürnberg, 16 augustus 2005. Model van een stoomverdelingssysteem volgens Heusinger, in 1963 gemaakt door leerlingen van AW Ingolstadt.

Lentz-Ventilsteuerung en varianten

De Oostenrijkse ingenieur Lentz heeft diverse uitvindingen op zijn naam staan. Een daarvan is de stoomverdeling met behulp van kleppen (ventielen) in plaats van stoomschuiven. Het systeem is te vergelijken met de kleppen van een verbrandingsmotor. Deze Lentz-Ventilsteuerung is bij diverse Oostenrijkse stoomlocs gebruikt. Een variant van dit systeem is de Lentz-Dabeg klepbediening met oscillerende nokken, die werd toegepast op Franse locomotieven.

De Oldenburgse spoorwegen hebben diverse locs gehad met Lentz-Ventilsteuerung. In de rest van Duitsland werd het systeem nauwelijks toegepast. De Deutsche Reichsbahn heeft ermee geëxperimenteerd op de 03 175, 03 270 en 52 4915.

Mistelbach LB, 30 augustus 1973. Loc 93.1369. Deze serie was voorzien van Lentz-Ventilsteuerung. Tekening uit "Eisenbahnfahrzeuge. I. Die Dampflokomotiven" door H. Hinnenthal. Sammlung Göschen (107). Leipzig, 1921.

Coudekerque, 25 september 1970. Loc 3.1192 van de Franse "Nord" (SNCF 213E22). Dit is een door André Chapelon onder handen genomen Pacific. Hij slaagde er in om de prestaties van de loc te verdubbelen, terwijl het brandstofgebruik omlaag ging. Het is een viercilinder compoundmachine; stoomverdeling met Lentz-Dabeg klepbediening met oscillerende nokken. Tekening afkomstig van www.chapelon.net.

Utrecht, depot Damlust. Loc 1752 met hydraulische kleppenbeweging volgens het systeem Meier Mattern. De proef met dit systeem, ook uitgevoerd op loc 1777, heeft een jaar geduurd, van 1929-1930. Op de locs 1723, 1725, 1779 en 1780 is geëxperimenteerd met de Lentz-Ventilsteuerung. Deze proeven waren niet bevredigend, wat voor een deel toe te schrijven was aan het feit dat ze op bestaande locomotieven genomen werden, die niet speciaal voor kleppenbeweging gebouwd waren en waarbij de cilinders en de temperatuur van de oververhitte stoom niet gewijzigd konden worden. Zie "Onze Nederlandse stoomlocomotieven", zesde druk pag. 159 en "Vervlogen Stoom", vanaf pag. 196.

vorige       start       omhoog