Compoundlocomotieven


Het principe van een compoundlocomotief

Het rendement van een stoom­locomotief is erg laag: het grootste deel van de energie die erin wordt gestopt gaat verloren. In het gunstigste geval is het rendement ongeveer 10%. Een manier om het rendement te vergroten is de in de ketel opgewekte stoom twee keer te gebruiken. Dit is het compound-principe. De stoom gaat eerst door een hogedrukcilinder en daarna nog een keer door een lagedrukcilinder. Pas daarna verdwijnt de stoom door de schoorsteen naar buiten. Meestal heeft een compoundlocomotief vier cilinders: twee hogedruk- en twee lagedrukcilinders. Maar er zijn ook compoundlocomotieven met drie en zelfs twee cilinders gebouwd. In het laatste geval is de locomotief a-symmetrisch: aan de ene kant zit een kleine hogedrukcilinder, en aan de andere kant een grote lagedrukcilinder.

Compoundlocomotieven zijn moeilijk te ontwerpen en zijn lastiger te onderhouden dan locomotieven met enkelvoudige expansie. De grootste moeilijkheid is echter de bediening. Hiervoor is goed opgeleid en getraind locomotiefpersoneel nodig, dat als het ware een persoonlijke band met de machine moet hebben.

De locs hebben een dubbele bediening: de lagedruk- en hogedrukcilinders moeten apart worden geregeld. Bij het optrekken moet de locomotief met enkelvoudige expansie kunnen rijden: in de lagedrukcilinders wordt dan rechtstreeks stoom uit de ketel geleid, in plaats van stoom die de hogedrukcilinders heeft gepasseerd. Hierbij spelen de kranen a, b en c een rol die in het schema hiernaast zijn getekend. Tekening uit "Eisenbahnfahrzeuge. I. Die Dampflokomotiven" door H. Hinnenthal. Sammlung Göschen (107). Leipzig, 1921.

Het eerste succesvolle compoundsysteem voor locomotieven is gebouwd door de Zwitserse ingenieur Jules T. Anatole Mallet. Op zijn naam staat ook de gelede Mallet-locomotief die volgens het compoundprincipe werkt.

Onder andere in Zuid-Duitsland, Zwitserland en Oostenrijk zijn met succes compoundlocomotieven in gebruik geweest. Maar het hoogtepunt op dit gebied vinden we bij de Franse locomotieven die door André Chapelon zijn ontwikkeld. In Nederland hebben vrijwel geen compoundlocomotieven dienst­gedaan, afgezien van enkele Zwitserse locs die hier na de Tweede Wereldoorlog hebben rondgereden. De SS nam in 1892 een compoundlocomotief in dienst, maar deze werd naderhand omgebouwd tot normale locomotief met enkelvoudige expansie. De HSM heeft geëxperimenteerd met vier compoundlocomotieven, maar deze voldeden niet en werden al spoedig niet meer gebruikt.

 

Wien FBJ, 2 september 1973. Loc 310.23 is een van de door Karl Gölsdorf ontworpen compoundlocomotieven van de Oostenrijkse spoorwegen, gebouwd tussen 1911 en 1916. De grote lagedrukcilinders zitten aan de buitenkant van de loc, de twee kleinere hogedrukcilinders bevinden zich onder de ketel. Tweede foto: Coudekerque, 25 september 1970. Loc 3.1192 van de Franse "Nord" (SNCF 213E22), een Franse compoundlocomotief.

Baureihe 02: het mislukte compound-experiment

Tegelijk met de Baureihe 01 verscheen omstreeks 1920 ook een viercilinder compoundlocomotief (serie 02) op de tekentafels van de Deutsche Reichsbahn. De bedoeling was zowel van de 01 als de 02 tien locomotieven te bouwen, en daarna te besluiten met welk type men verder zou gaan. Het verhaal gaat echter dat bij voorbaat al vaststond dat er in Duitsland geen compoundlocomotieven meer gebouwd zouden worden.

Het in Berlijn gevestigde ontwerpbureau van de Reichsbahn was een Pruisische aangelegenheid. In tegenstelling tot Zuid-Duitsland (Beieren, Württemberg, Baden), waar men goede ervaringen had met compoundlocomotieven, moesten de Pruisen hier niets van weten. Hierbij speelde ook een rol dat men in de Eerste Wereldoorlog slechte ervaringen had opgedaan met de Zuid-Duitse compoundlocomotieven; ervaringen die waarschijnlijk alles te maken hadden met het feit dat er toen onervaren personeel op deze ingewikkelde machines terecht kwam.

De serie 02 zou onder andere gebouwd worden door de Beierse Maffei-fabriek, de fabriek die beroemd was geworden door haar prachtige sneltreinlocs zoals de S2/6 (zie foto hieronder). Toen de ingenieurs van deze fabriek bezwaar maakten tegen het ontwerp van de 02 - het zou in hun ogen geen goede compoundmachine worden - kregen ze te horen dat men kon kiezen: of de loc bouwen volgens de in Berlijn gemaakte tekeningen, of de opdracht zou naar een andere fabriek (Borsig in Berlijn) gaan. Het in financiële moeilijkheden verkerende Maffei had toen geen keuze.

De locs van de serie 02 waren zoals voorspeld geen succes, en zijn later omgebouwd tot 01. Overigens was de 01 een heel goede locomotief, waar later ook nog een driecilindervariant van is gebouwd. Klik hier voor meer foto's.

 

Verkehrsmuseum Nürnberg, 30 augustus 1972. Links loc S2/6, een Beierse compoundlocomotief. Rechts loc 05 001, een driecilinderlocomotief mnet enkelvoudige expansie. Tweede foto: Utrecht, 6 augustus 1989. SBB-loc 2978 op bezoek tijdens het jubileum NS150. Dit is een Zwitserse compoundlocomotief uit de serie C 5/6, die tussen 1913 en 1917 in dienst is gesteld voor het goederenvervoer over de Gotthard. Tot 1965 hebben deze machines, bijnaam Elefant (Olifant), dienst­gedaan. In Nederland hebben na de oorlog ook enige Zwitserse compoundlocomotieven gereden, van een ander type dan op deze foto.

Bw Stolberg, 2 april 1976. Loc 18 505, een Beierse viercilinder compoundlocomotief (type S 3/6, gebouwd vanaf 1923). Dit is een van de twee bewaard gebleven locs van dit type met oorspronkelijke ketel. In de jaren 50 kreeg een deel van de serie een nieuwe ketel en een nieuw machinistenhuis; deze werden toen genummerd in de serie 18.6. Deze foto is gemaakt vlak voordat het depot Stolberg werd gesloten. Links op de foto een rangeerheuvelsein. Foto Rob van der Rest.

Loc 18 478, Märklinmodel van een roemruchte sneltreinloc. Na de oorlog kregen 30 locs bij de DB een nieuwe ketel en een nieuw machinistenhuis. Deze locs werden genummerd in de Baureihe 186.
 

Rotterdam, 21 december 2005. Mensen vragen mij weleens: Nico, is dat nu niet ontzettend ingewikkeld, zo'n driecilinderlocomotief? Dan zeg ik: twee of drie cilinders, dat maakt op die Duitse eenheidslocomotieven niet uit, want dat zijn Pruisische machines. En in Pruisen moesten ze niks hebben van compoundlocomotieven, want daarvoor moet je veel te veel investeren in de vakkennis van je machinisten. In Beieren, Oostenrijk en vooral Frankrijk hebben met groot succes compoundlocomotieven dienst­gedaan. Franse machinisten waren vergroeid met hun locomotieven; die konden ze geblinddoekt uit elkaar halen en weer in elkaar zetten. De 01 1075 is gewoon een locomotief met enkelvoudige expansie. Die middelste cilinder hoeft Nico de machinist niet apart te bedienen.

Kraftkörper einer Vierzylinder-Maschine. Oben Schiebergehäuse, unten die beiden kleinen Hochdruck- und die zwei größeren Niederdruck-Zylinder. Zwei grosse Gußstücke. Het cilinderblok van een compoundlocomotief, gebouwd door Hanomag. Uit "Die Welt auf Schienen" door Artur Fürst, uitgegeven door Albert Langen, München, 1918.

Spoorwegmuseum Utrecht, 5 mei 2008. Compundlocomotieven hebben vrijwel altijd meer dan twee cilinders. Maar een locomotief met meer dan twee cilinders is niet altijd een compoundlocomotief. Op deze foto het cilinderblok van loc 6322. Deze loc had vier cilinders. Duidelijk is te zien dat die cilinders allemaal even groot zijn en dat het dus niet om een compoundlocomotief gaat.

Mulhouse, Cité du Train, 10 juli 2007. Loc SNCF 232U1 is in 1948 ontworpen door Marc de Caso, als vervolg op de vooroorlogse series 232R en 232S. Loc 232U1 werd de achtste loc van dit type. Het was een zeer moderne loc; zo werd het compoundmechanisme automatisch geregeld. De loc verscheen echter in een tijd dat duidelijk was dat de stoomtractie zou gaan verdwijnen. De sierstrepen moeten een zwaan symboliseren: de zwanenzang van de stoomtractie. De loc deed tot 1961 dienst voor sneltreinen in Noord-Frankrijk. Het drijfwerk van loc 232U1 wordt in het museum regelmatig in beweging gebracht. De bijbehorende geluiden ontbreken niet. Meer Frans museummaterieel.

Zie ook:



vorige       start       omhoog