Stoomketeltje voor een spoor-1 lokomotief

                             

 

Door middel van enkele foto's, wil ik hier laten zien hoe een klein stoomketeltje gemaakt kan worden, het gaat hier om een ketel met een enkele vlampijp, hierin zitten kruislinks enkele stromingspijpen gesoldeerd.

 

 

 

 

 

Om te beginnen maak ik hier een zogenaamde forceermal, de dekseltjes van de ketel worden vervaardigd van 1mm koperen plaat, deze plaatjes worden door middel van forceren, op maat en met een radius afgewerkt. Forceren is een snelle en eenvoudige methode om plaatmateriaal te vormen. De foto laat zien dat ik een stukje aluminium in de drieklauw, door middel van een radiusfrees in de beitelhouder een nette afronding geef.

 

De koperen plaatje die de ketelfrontjes moeten gaan vormen worden eerst uitgegloeid, dit houd in dat door middel van een brander het plaatje heet worden gestookt (kersenrood) hierna word het plaatje in een bakje met water heel snel afgekoeld, de harde koperplaat is nu zo zacht als boter en laat zich goed bewerken.

 

 

 

 

De uitgegloeide koperen plaatjes span ik door middel van een zogenaamd drukstuk tegen mijn net gemaakte forceermal aan, het drukstuk heeft een kleinere diameter als de forceermal. Met een meedraaiend center in de losse kop druk je het koperen plaatje vast tegen de forceermal, het plaatje zo veel als mogelijk in het midden van de forceermal plaatsen.

 

 

 

Door middel van een scherpe steekbeitel kan het ketelfrondje mooi rond gedraaid worden, doe dit voorzichtig, zorg er voor dat het drukstuk werkelijk goed aangedrukt word door de losse kop, fixeer de boorpinole van de lossekop dan ook (draai de rem vast) als het plaatje tijdens deze bewerking, tussen de forceermal en drukstuk uit schiet kan het lelijke schade aanrichten, Werk secuur en weet waar je mee bezig bent.

 

 

 

De koperen plaatjes per stuk afraaien en hierna gelijk forceren, nadat het plaatje overhoeks is afgedraaid, loopt het zuiver rond als je het nu uit de forceermal haalt krijg je hem nooit meer zo mooi centrisch opgespannen.

 

 

 

Om te kunnen forceren heb ik een zogenaamd forceer tooltje gemaakt, dit is een stukje staal waarop door middel van een bout een kogellager zit gemonteerd het staal moet zo groot zijn dat het in de beitelhouder opgespannen kan worden (zie afb.) kies hier niet voor een te klein lager, grote lagers hebben een mooie radius aan de lagerrand en dit komt goed van pas tijdens het forceren.

 

 

 

 

 

De bout waarmee ik het lager heb gemonteerd is kort afgewerkt (zie afb) dit heeft als reden dat je kort op de drieklauw kan werken. Forceren gaat met een redelijk grote krachten gepaard, kort op de drieklauw werken is dus best wel belangrijk. Op onderstaande afbeelding word e.e.a. duidelijk

O

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Met het forceerhulpstuk in de beitelhouder is het nu mogelijk, om het koperen plaatje om te zetten, doen we dit met ingeschakelde motor, dan forceren we een rand aan de plaat, dit is het geheim wat forceren heet. De koperen plaat haaks forceren deze bewerking is heel eenvoudig maar vraagt enige oefening maak daarom dan ook enkele extra plaatjes en oefen op deze bewerking.

Druk, Toerental, hoek lager, zijn hier enkele parameters die het forceer proces duidelijk kunnen beïnvloeden.

De buitenmaat van het dekseltje kan worden beïnvloed door meer druk op het lager te geven, draai je kruissupport dieper en daarna forceren.

Als de buitenmaat net goed is kan het geforceerde ketelfrontje uit de draaibank genomen worden.

 

 

 

 

 

 

 

 

Bij een koperenpijp (ketel) met een binnenmaat van 50mm, maak je een forceermal van 48mm. Dat is dus binnenmaat min 2x frontdikte. (1mm)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Het ketelfrondje zo afwerken dat er een lichte schuifpassing ontstaat in de koperen buis (zie afb hierboven)

In het ketelfront kan nu het gat geboord worden, waarin de vlampijp gesoldeerd gaat worden, Ik heb in de freesklem eerst twee aluminium plaatjes gespannen, hierin een gat gekotterd wat gelijk is aan de buitendiameter van het net geforceerde ketelfrontje (48mm) Als je dit gat kottert en je plaatst tussen de twee aluminium platen een 1mm dit stripje, dan ontstaat er een klemstuk die het ketelfront rondom aanklemt als de freesklem gesloten wordt.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

De enkele vlampijp heeft een buitendiameter van 22mm, het gat heeft hier dan ook die maat. Ik heb gekozen om dit gat te kotteren, dit omdat het materiaal (koper) het niet goed toelaat om te boren, voorboren tot b.v. 12mm gaat prima, hierna kotteren geeft het mooiste resultaat en hapt zogezegd niet. Bij het boren op deze maat met zulk dun materiaal, bestaat deze kans zeker.

Het ketelfront kan nu zo gezegd, hard gesoldeerd worden. Hiervoor gebruik ik een zogenaamde autogeen brander, deze mengt het gas met zuurstof, zo ontstaat er een zeer hete en gerichte vlam.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Een grote hobby of dakbrander volstaat hier natuurlijk ook, de brander die ik gebruik heeft als voordeel dat het werkstuk plaatselijk heel goed verwarmd word, met een grote hobby of dakbrander verwarmd je werkstuk ook maar dan meer verspreid zodat het hele werkstuk warmer wordt.

Voor het hardsolderen gebruik ik een type soldeer die bij lage temperatuur al begint te vloeien (620 Gr celcius) deze lage temperatuur soldeer, heeft als voordeel dat het geweldig vloeit. De te solderen oppervlaktes nu eerst goed schuren en met wasbenzine ontvetten. Nu verwarm ik het soldeer en steek dit in de pot met vloeimiddel, het vloeimiddel plakt nu aan je staafje soldeer, dan verwarm ik me te solderen werkstuk waarbij ik het staafje zilversoldeer voorzichtig langs het verwarmde oppervlak laat glijden, bij een bepaalde temperatuur zal het vloeimiddel aan het werkstuk gaan plakken, zo werk ik rondom, tot de gehele rand voorzien is van vloeimiddel, hierna de soldeernaad goed doorverwarmen en blijven controleren dat er voldoende vloeimiddel aanwezig is (eventueel vers vloeimiddel toevoegen) Bij voldoende verwarming merk je dat je staafje hardsoldeer smelt in de soldeernaad, flink doorverwarmen nu en het soldeer goed laten vloeien, rondom werken, niet te snel en blijven verwarmen. Dit alles totdat de soldeernaad goed gevuld is.

d

 

 

Het werkstuk even rustig laten afkoelen (2min) het zilversoldeer is nu goed gestold, werkstuk in een bak met aangezuurd water schoonkoken (er in gooien) Door het aangezuurde water lost het nu geglazuurde vloeimiddel snel op.

 

Nadat de ketel is afgekoeld, de soldering controleren op juiste doorvloeiing, de ketel is nu nog aan een zijde open, we kunnen nu in de ketel kijken of het zojuist gesoldeerde dekseltje aan de andere zijde goed is door gevloeid, is dit niet het geval, dan raad ik aan het bovenstaande gedeelte wat betreft het hardsolden, voor het tweede dekseltje te herhalen.

 

Is de soldering goed gelukt, dan mag je er van uit gaan dat je gebruikte methode correct is en dat je het tweede deksel op de zelfde manier kan solderen, als dit gebeurd is kan de soldering niet meer gecontroleerd worden, vandaar deze belangrijke controle. We maken hier uiteindelijk een druk vat, welke tijdens gebruik gevuld is met kokend water wat bij een lek lelijke brandwonden kan veroorzaken, secuur werken is hier van het grootste belang, neem hier dan ook de tijd voor en wees uiterst kritisch op je eigen werk.

 

 

 

 

 

Nu kan de vlampijp gemaakt worden, hierin zitten kruislings vijf stuks koperen pijpjes van uitwendig 10 x inwendig 8 mm gesoldeerd. deze pijpjes zorgen voor een vergroot verwarmd oppervlakte van de vlampijp, tevens verbetert het de circulatie van het te verwarmen ketelwater.

 

 

Nadat de gaten in de vlampijp zijn geboord, alles goed afbramen met een vijl. Tevens de geboorde gaten een klein beetje groter vijlen zodat de koperen pijpjes ruim op hun plaats komen te zitten. Dit groter maken bevorderd het doorvloeien tijdens het hardsolderen.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Tijdens het solderen is het altijd fijn om een sigaartje op te steken.

 

 

 

Na iedere soldering die nu gedaan word, vlampijp in aangezuurd water schoonkoken en zojuist gesoldeerde pijp op goede doorvloeiing controleren.

 

 

 

 

 

De te lange doorstromings pijpjes kunnen in de draaibank netjes afgedraaid worden.

 

 

 

 

 

 

 

De vlampijp in de drieklauw spannen en doormiddel van een stopje, het meedraaiend center tegen de pijp zetten. Probeer dit niet op een andere manier aangezien de vlampijp door het solderen zeer zacht is geworden, voorzichtig overtollige lengte van de circulatie pijpjes afdraaien. Als dit gelukt is kunnen de circulatie pijpjes netjes ontbraamd worden. We kunnen de ketel nu geheel monteren en rondom afsolderen. Vergeet niet op iedergeval de plaats van een appendage al een gaatje in de ketel te boren, dit is nodig dat de ketel tijdens de laatste soldering niet als drukvat gaat dienen en het vloeibare soldeer uit de soldeernaad spuit.

Ketel geheel schoonmaken, schuren, ontvetten, monteren en hardsolderen.

Zorg er voor dat je dezelfde methode gebruik als bij het eerste ketefrondje, dan kan je er van uit gaan dat je laatste soldering net zo mooi doorvloeit als de eerst soldering.

Ik kan het niet voldoende benadrukken, dat hier met grote nauwkeurigheid gewerkt moet worden.

Het afpersen van de ketel zal ik een aparte pagina voor maken, wat we wel na het afsolderen van de ketel kunnen doen, is de kooktest. Hiermee kunnen we bekijken hoe snel de ketel op stoom is, ketel vullen met water en een kleine brander in de vlampijp laten blazen.

Met het op de foto getoonde Proxxon brandertje is een opstook tijd van 5 minuten prima te doen

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Deze pagina krijgt een vervolg, waarin word weergegeven de montage van de appendages, veiligheid, pijlglas, manometer, stoomdom etc. met hierna de afpers procedure die voor een veilig gebruik niet vergeten mag worden.

 

Fotoserie gemaakt door Jan Reus.