Zylindermontage von Reppingen Dampfzylindern

Wie bei allen Komponenten gilt auch bei den Zylindern, dass je genauer und gewissenhafter sie zusammengebaut und später auf der Maschine montiert sind, umso besser wird die Lok hinterher laufen. Deshalb widme ich gerne dem Zusammenbau der Zylinder und der späteren Montage an der Lok Alfried einen eigenen Artikel.

Bestandsaufnahme Reppingen Zylinder

Hier sind keine großen Überraschungen zu erwarten, die Zylinder funktionieren und sind im Zusammenbau so, wie man es auch von anderen Herstellern kennt – der Unterschied steckt hier und da jedoch im Detail, dazu später mehr.

Auffällig war für mich vor allem, dass die kompletten Zylindereinheiten, bestehend aus dem Zylinder und dem Schieberkasten sowie dem Schieberkastendeckel und nicht zuletzt auch die Zylinderdeckel und Zylinderkopfdeckel für die Kolbenführung, bereits durchweg schwarz lackiert sind. Wer sich an meinen Artikel zu den Regner Zylindern erinnert weiß, dass mir das sehr entgegen kommt. Allerdings, das sei erwähnt, ist unter dem Lack anders als bei den Regner Zylindern keine Grundierung vorhanden. Wie sich der Lack bei thermischer Einwirkung auf dem „nackten Messing“ im Langzeittest macht wird sich zeigen. Erstmal muss hier aber nicht Hand angelegt werden, die Zylinder sind in Gänze schön satt schwarz. Schlussendlich platzte der Lack hinterer ohnehin auch von den Regner Zylindern ab.

Thermische Isolierung durch Pertinax

Ein wesentlicher Unterschied, auch wenn er schon mehr das Fahrwerk als den Zylinder selbst betrifft, ist der 5mm dicke Abstandhalter aus Pertinax. Dieses Material ist nichts anderes als eine Papierdichtung, allerdings mit Kunstharz ausgehärtet. Neben der Eigenschaft, dass damit der Zylinder bzw. die Kolbenstange exakt fluchtend zur Treibstange später am Rahmen montiert werden kann, dient dieser Abstandhalter vor allem der thermischen Isolierung. Hiermit wird verhindert, dass sich der Zylinder über den Rahmen abkühlen bzw. thermisch ausgleichen kann. Zum Vergleich: Bei meinen Regner Maschinen sitzen die Zylinder direkt am Rahmen, der zwar so weit wie möglich ausgefräst ist um wenig Ausgleichsfläche zu bieten, allerdings dauert es schon eine gehörige Fahrzeit bis sich die Maschine auch vom Rahmen her so weit aufgeheizt hat, dass auch nach kurzer Standzeit nicht das Kondenswasser aus dem Abdampfrohr spratzt. Natürlich betrifft das Kondensproblem auch vor allem den Betrieb und so ist zu beobachten dass je aufgeheizter die Regner Maschinen sind und je weniger der Dampf kondensieren kann, umso höher ist die Leistungsfähigkeit. Dass der Regner Rahmen auch satte 3mm dick ist (Was im Original eine Rahmendicke von fast 7cm ergäbe) fördert diesen Prozess noch, dass der gerade erst überhitzte Dampf viel zu schnell wieder abkühlen kann bevor er arbeiten darf. Der Barrenrahmen von Alfried ist hingegen nur 2mm dick. Ich erhoffe mir durchaus eine bessere Vermeidung von Kondenswasser bzw. höherer Dampftemperatur, denn, damit kommen wir zu einem weiteren wesentlichen Unterschied:

Keine Zylinderentwässerung

Eine Zylinderentwässerung findet man bei keiner Reppingen Maschine bzw. bei keinem Reppingen Zylinder. Begründet wird dies, dem schönen optischen Effekt zum Trotz, mit der Betriebssicherheit. Was ich bisher so an Reppingen Maschinen sehen konnte ist das aber wohl wirklich nur ein optischer Verlust und optisch kann man da ja noch was machen mit dem Abdampf – mal sehen.

Zusammenbau vorbereiten

1. Wie in der Bauanleitung beschrieben sollte der Schieberspiegel mit Schleifpapier mit 1000er Körnung (gehört nicht zum Lieferumfang) angeschliffen werden. Hierzu den Zylinder mit der Schieberspiegelfläche flach auf das Schleifpapier legen und jeweils im 45° Winkel ein paar mal nach rechts und links anschleifen. Das hat den Hintergrund dass die Fläche zum einen plan wird und feine Grate durch die Abfräsung verschwinden, zum anderen wird damit aber vor allem eine zumindest mikroskopisch raue Oberfläche erzeugt, die bei einem Kreuzschliff dazu geneigt ist dass Öl später besser auf der Oberfläche zu halten.
2. 

   Frisch aufgetragenes Kaltbrüniermittel

   Die Kanten des Zylindergrundkörpers sowie des Schieberkastens sind im Bereich des Schieberspiegels gebrochen. Unbearbeitet könnte so später eine feine aber doch sichtbare Nut entstehen bei der das Messing hervorblitzt. Ich vermindere dieses Problem, in dem ich die Ränder des Schieberspiegels mit Kaltbrüniermittel behandele. Gleiches gilt für die Ränder an der Zylinderabdeckung und Zylinderkopfabdeckung. Brünieren sollte einer Lackierung vor allem deshalb vorgezogen werden, da die Brünierung mit 1 µm nur eine hauchdünne Schicht aufträgt und der Zylinder damit maßhaltig bleibt und die Dichtungen weiter plan aufliegen und entsprechend abdichten können.

3. 

   Papierdichtung ölen

   Die Papierdichtungen, die den Zylinder nach außen hin abdichten, sollten vor der Montage in Öl getränkt werden. Dies verstärkt den Dichtungseffekt. Ich gehe hierbei immer so vor, dass ich auf der einen Seite ausreichend Öl platziere und die Dichtung das Öl in aller Ruhe aufsaugen lasse.

Zylinder zusammenbauen

Die Reihenfolge, wie die einzelnen Bauteile montiert werden, ist bis auf wenige Ausnahmen variabel:

• Der Gleitbahnträger, sofern die Lok mit kompletter Heusinger Steuerung geliefert wird, wird nur auf die Stopfbuchse aufgezogen und nicht verschraubt. Dafür ist durchaus sanfte Gewalt nötig. Deshalb sollte man die Zylinderabdeckung vorne erst dann montieren, wenn der Gleitbahnträger und somit die vordere Stopfbuchse des Kolbens montiert ist.
• Die Kreuzkopfführung / Gleitbahn muss bereits montiert sein, bevor man den Zylinder am Rahmen montiert.
• Der Kolben sollte sich bereits im Zylinder befinden, bevor man die Zylinderabdeckung mit Stopfschraube montiert.

Der Schieberkasten hat vorne und hinten sowie seitlich eine Öffnung. Er ist so zu montieren dass die seitliche Öffnung in Fahrtrichtung und nach innen montiert ist. Dort wird dann der Dampfnippel des Zudampfrohrs montiert. Dementsprechend ist die Verschlussschraube in der vorderen Öffnung anzubringen. Doch wie? Die Bedienungsanleitung schweigt sich dazu aus. Also wird hier zum mitgelieferten Allheilmittel Schraubensicherungslack gegriffen. Da mit das aber nach wie vor etwas suspekt ist, kommt auch hier wieder Teflon ins Spiel. Mit einer Kombination aus Teflon und Schraubensicherungslack wandert die Schieber-Verschlussschraube vorne in den Schieberkasten. Fest eingeschraubt ragt diese in den Schieberkasten herein. Das gehört so und ist kein Problem!

Mit der Stropfbuchse für den Schieberkasten halte ich es genau so. Auch hier kommt auf die ersten Gewindeumdrehungen Schraubensicherungslack und auf die hinteren ein wenig Teflon. Auch die Stopfbuchse wird dann handfest festgezogen – kein Werkzeug verwenden! Auch die Stopfbuchse ragt, wenn sie fest angezogen an den Schieberkasten geschraubt wurde, ca. 2 Gewindesteigungen in den Schieberkasten hinein.

Montage Reppingen Zylinder

Der Dampfanschluss kann nun schon an den Schieberkasten montiert werden. Die Beschreibung schreibt hier einen Kupferdichtring vor, der über das Gewinde zu ziehen ist und Dampfnippel zum Schieberkasten hin abdichten soll. Bei mir wandert allerdings ein hitzebeständiger O-Ring aus dem eigenen Ersatzteillager auf die Gewinde hin zum Zylinder bzw. Schieberkasten. Das erspart mir und dem Gewinde Drehmoment. Zudem wird auch hier wieder das Gewinde des Dampfanschlusses mit einem Tropfen Schraubensicherungslack versehen und dann handwarm ins Gewinde geschraubt.

Die seitlichen Anschlüsse am Zylinderkörper folgen nun, die Reihenfolge spielt keine Rolle. Ich habe zuerst den Dampfnippel der Zudampfleitung nach seligem Prinzip montiert wie den Dampfanschluss am Schieberkasten, also O-Ring und Schraubensicherungslack. Danach habe ich die Gewindestangen in die entsprechenden Gewinde eingedreht.

Nun kann die Hochzeit von Schieberkasten und Zylindergrundkörper stattfinden. Eine getränkte Papierdichtung wird auf den Schieberspiegel gelegt sowie der Schieberkasten aufgelegt und mit zwei Schrauben über Kreuz lose fixiert.

Die Stopfbuchse und der Gleitbahnträger

Reppingen Gleitbahnträger

Wie bereits geschrieben gehört bei kompletter Heusinger Steuerung auf die Stopfbuchse noch der Gleitbahnträger auf dem später der Kreuzkopf läuft. Den Gleitbahnträger montiert man am besten noch bevor man die Stopfbuchse am Zylinder montiert. Der Gleitbahnträger gehört so auf die Stopfbuchse geschlagen, dass der obere Teil genau zwischen zwei Öffnungen für die Schrauben liegt und die Öffnung nach innen, also Richtung Rahmen zeigt.

Das Problem bei der Montage des Gleitbahnträgers ist, dass er wirklich stramm auf der Stopfbuchse sitzen muss und man ihn deshalb mit sanfter Gewalt einschlagen sollte. Ich habe zunächst die Innenseite des Gleitbahnträgers blank geschliffen und ihn dann mit dem Schraubstock auf die Stopfbuchse gepresst. Fest sitzt er nun, allerdings kann man ihn mit einem kleinen Kantholz und Gummihammer noch immer auf der Stopfbuchse behutsam bewegen und er hält seine neue Position. Das ist wichtig da man sonst Probleme bekäme die Zylinderkopfschrauben einzusetzen, denn dafür muss man ihn mindestens einmal leicht um die eigene Achse drehen können.

Außerdem wird durch den Gleitbahnträger maßgeblich bestimmt ob der Kreuzkopf exakt parallel zum Rahmen läuft. Da man den Gleitbahnträger besser von außen nach innen schlagen kann, habe ich ihn eine Idee nach außen geneigt erstmal auf dem Zylinder belassen. Wenn ich später den Zylinder am Rahmen ansetze kann ich so seitlich gegen ihn schlagen und die Gleitbahn so perfekt justieren.

Kolben- und Schieberpackungen

Stopfpackungen für Reppingen Zylinder

Die Kolben- und Schieberpackungen können gemäß der Anleitung montiert werden. Da ich es optisch schöner finde, wenn die Stopfbuchse möglichst weit ins Gewinde ragt, habe ich ein wenig mit den Maßen jongliert. Nachstopfen kann man ja immer noch. Mit einem 3cm langen Band für die Kuppelstange sowie 2,3cm für die Schieberstange habe ich die besten Ergebnisse erzielt bisher.

Grundsätzlich gilt beim Stopfen: Leichtgängigkeit geht vor Dichtigkeit! Der eine oder andere Tropfen Wasser darf durchaus auch mal über die Stopfbuchsen den Zylinder verlassen, das ist an sich kein Problem solange es nicht Dampf aus den Öffnungen pfeift. Wichtig ist aber dass sowohl die Zylinder- wie die Schieberschubstange leichtgängig arbeiten können. Nur so ist auch ein störungsfreier, leichtgängiger Betrieb sichergestellt.

Bevor man die Schraube anzieht gehört ein Tropfen Öl auf die Stange. Dann wird die Schraube handwarm angezogen, so weit sich die Stangen noch leichtgängig bewegen lassen. Das Öl auf der Stange dichtet zusätzlich ab. Es übernimmt NICHT die Aufgabe die Leichtgängigkeit zu erhöhen. Teflon hat sehr niedrige Reibungswerte. Eine zu fest angezogene Stopfbuchse wird deshalb durch Öl nicht leichtgängiger. Es ist dann einfach zu viel Material in der Buchse bzw. zu stamm auf die Stange gepresst.

Zylinder am Rahmen montieren

Zylinder m. Kreuzkopfführung an Echtdampflok Alfried

Sofern die Lok mit vollständiger Heusinger-Steuerung ausgeliefert wurde, wird nun der Kreuzkopf mit Schraubensicherungslack vollständig auf den Zylinder gedreht. Ebenso muss direkt die Kreuzkopführung / Gleitbahn in den Gleitbahnträger gesetzt werden wie auf dem Bild zu sehen. Die Toleranzen sind gering, deshalb muss möglichst exakt ausgerichtet werden. Der Kreuzkopf sollte nirgendwo die Führung berühren, sondern genauso widerstandsfrei laufen, als wäre die Kreuzkopfführung nicht da.

Dann kann man bereits probehalber den Zylinder an den Rahmen montieren und schauen ob der M2 Bolzen hinten am Gleitbahnträger eingedreht werden kann. Ist dem so, läuft auch der Kreuzkopf in Flucht. Ist dem nicht so, ist der Gleibahnträger neu zu justieren bis es passt. Dafür mit einem Gummihammer oder einem Vierkantholz (Buche oder anderes hartes Holz) mit Hammer vorsichtig den Gleitbahnträger in die richtige Richtung schlagen und justieren bis alles passt.

Mit der anderen Seite verfährt man dann natürlich genauso. Verbindet man die Zylinder miteinander, so stehen diese mitunter auf Spannung. Hier ist dann darauf zu achten dass beim Festziehen der Schrauben der Zylinder am Rahmen kein Verzug entsteht, wodurch der Zylinder und im Hebel noch dramatischer die Gleitbahn evtl. gekippt wird, was zu verkanten des Kreuzkopfes führt.

Montierte Reppingen Zylindereinheit

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