Nieuwe stoommachine Lanz-locomobiel 1899-1900

Uit Test Wiki
Ga naar: navigatie, zoeken

In 1897 wordt er volgens Sjoerdsma een nieuwe fabrieksschoorsteen gebouwd, ditmaal van steen. Er wordt bovendien een nieuw ketelhuis gebouwd en ook een nieuwe machinekamer (of is dit één en dezelfde ruimte?), waarin een locomobiel wordt geplaatst.

Wij weten dat Sjoerdsma zich hierbij heeft vergist! De locomobiel is in 1900 bij de Fa. Halbertsma geïnstalleerd.

Een verplaatsbare stoommachine op stalen wielen werd een locomobiel genoemd, waarschijnlijk omdat deze verrijdbaar, dus mobiel was en omdat ook voor fabrieken op dit concept werd voortgeborduurd ontstond er een meer stationaire ketelinstallatie gecombineerd met de stoommachine. Zo ontstond het stoominstallatie-type van de zogenaamde halflocomobiel, een systeem dat stationair in fabrieken werd opgesteld en dus niet meer direct-verplaatsbaar was. Deze systemen in de fabrieken werden in de loop van de tijd steeds groter.

Stoomtechniek

Locomobiel 1 gi k.jpg
Een werkelijk mobiele stoommachine: locomobiel genaamd

(afbeelding: uit De Gids voor Machinisten, door E.F. Scholl, Leiden 1903)

Dit machinetype werd veel gebruikt op plaatsen waar incidenteel stoomkracht nodig was, b.v. bij oogstwerkzaamheden (dorsen) en bouw- en wegwerkzaamheden. Wij nemen aan dat bij Halbertsma een meer permanent opgestelde machine werd geplaatst.

Herinnering

Waarschijnlijk is de “locomobiel” van Halbertsma er één geweest van de fabrikant Heinrich Lanz uit Mannheim.
Ik meen dit te mogen afleiden uit het feit dat ik als jongen eens een prospectus van mijn vader kreeg, waarin het totale leveringsprogramma van Lanz stond afgebeeld. Het was een uitgave met prachtige gravures van de machines als afbeeldingen en bij de machines stonden machinisten met imposante baarden en snorren....
Hij had het boek “uit de diepten van zijn bureau” in de “kantoor”- en werkruimte achter de machinekamer tijdens een opruimingsactie opgevist, het boek was uit de tijd geraakt en het zou ongetwijfeld “in het vuur” verdwenen zijn, als ik er niet mijn belangstelling voor had getoond…. Ik weet nog dat ik als kind dat boek nog vaak gebruikt heb om er stoommachines uit na te tekenen.

Naast de stoommachines van Lanz waren er vooral zeer veel locomobiel-types opgenomen ... en ik vermoed dat Halbertsma waarschijnlijk hieruit een locomobiel heeft besteld en geleverd heeft gekregen.
Helaas is het boek uiteindelijk toch nog verloren gegaan, omdat ik het op jeugdige leeftijd destijds nog niet op de juiste historische waarde heb kunnen schatten.....

Bijgaand een afbeelding van enige locomobielen van Heinrich Lanz te Mannheim om een indruk te krijgen van de opbouw van een dergelijke machine.

Een locomobiel is in zijn oorsprong “mobiel”, d.w.z. verplaatsbaar via de vier stalen wielen. Door middel van een lange aandrijfriem kunnen er direct werktuigen mee in beweging worden gebracht. De locomobiel beschikt daarbij over zijn eigen schoorsteen.

Het is natuurlijk mogelijk dat het bij Halbertsma aangekochte exemplaar inderdaad mobiel is geweest en dus op wielen staat opgesteld, wij achten dat echter niet waarschijnlijk.
Zo is het niet bekend of de locomobiel ook wel naar andere plaatsen in de fabriek wordt gebracht om daar zijn werk te doen (blijkt ook niet uit de betreffende Hinderwetvergunning).
De rookafvoer zal in dat geval ook de nodige problemen hebben opgeleverd: opgesteld in een ruimte met een dak moet de eigen rookafvoer van de locomobiel in ieder geval aangesloten worden op een uitwendige schoorsteen.

Na lezing van een andere, onlangs “op de kop getikte”, prospectus van Heinrich Lanz te Mannheim (met daarin als “tussenpersoon”, wij zouden nu zeggen: “dealer”, Technisch Bureau “Insulinde”, G.J.A. Steen te Amsterdam) lijkt het mij zeer aannemelijk dat Sjoerdsma met zijn melding “locomobiel” eerder de typeaanduiding heeft bedoeld: een “stationaire locomobiel”(ook wel “half-locomobiel”genoemd).
Zulke stationaire locomobielen worden rond de eeuwwisseling ontwikkeld uit de kleinere mobiele machines: nu worden ze vast opgesteld op een fundatie, in theorie kunnen ze nog wel in zijn geheel worden verplaatst. Dat laatste is ook gunstig als men het voornemen heeft om een dergelijke machine in toekomst nog eens elders op te stellen.
Door de vraag naar toenemende vermogens vanwege de groeiende bedrijvigheid en de voortdurend groter wordende fabrieken heeft men de voordelen van plaatsing van de machine op (of onder) de ketel, zoals bij locomobielen kenmerkend is, willen toepassen op grotere eenheden met meer kracht, waarbij het mobiele karakter dan minder dwingend wordt. De naam “locomobiel” als ontwerp en toepassingssysteem blijft, maar hij wordt op een fundatie gefixeerd.

Dit laatste type zal ook voor Halbertsma aantrekkelijk zijn geweest. Aangezien er wordt gesproken over een “nieuwe machinekamer” en “een nieuwe schoorsteen” gaan we ervan uit dat de locomobiel van het stationaire type is geweest en zo ook de centrale aandrijfas van de fabriek zal hebben bediend. Deze capaciteitsuitbreiding maakt het ook mogelijk dat het bedrijf van Van der Ploeg later hiervan tijdelijk heeft meegeprofiteerd.

Het vermogen van de locomobiel bij Halbertsma wordt niet genoemd. Zij worden in die tijd in vele uitvoeringen geleverd. Wij menen uit diverse bronnen echter wel te mogen opmaken dat het vermogen ongeveer 75 PK is geweest.

700×473px
Impressie van Halbertsma's nieuwe ketelhuis/machinekamer met de Lanz-locomobiel (1900)
(afbeelding: aquarel van J.P. Rottiné)

Lanz heeft in de periode 1890-1910 jaarlijks meer dan tien duizend exemplaren gebouwd en door heel Europa afgeleverd: in 1907 wordt de 19.000ste locomobiel gebouwd.

De nieuwe machinekamer voor de locomobiel wordt omstreeks 1899 gebouwd en dus zal de machine omstreeks 1900 zijn geleverd en geplaatst.
Dat is dan nog wat te vroeg voor het “klepbewegingssysteem van Lentz”, een vernieuwing, waarop Lanz het alleenrecht kreeg voor locomobielen en dat op 1 mei 1907 voor het eerst met succes werd beproefd.
De locomobiel van Halbertsma zal dus nog wel met de “normale” (“Rider-se”) stoomschuiven hebben gewerkt. Wij hebben uit de literatuur van destijds (SCHOLL) hierover nadere informatie gevonden.

Lanz locomobiel 1 gi k.jpg
Kopie van een Brochure van de vertegenwoordiger van Lanz in Nederland
(afbeelding: collectie J.P.Rottiné)

Via de website van Albert Gieseler (hij registreerde zoveel mogelijk geleverde en nog werkende stoommachines) kunnen wij ons een goed beeld vormen van de activiteiten van de fabriek Heinrich Lanz te Mannheim. Zijn duizenden registraties van leveranciers en hun stoommachines bevatten nog maar het topje van de ijsberg. Toch kunnen we vaststellen dat Lanz tienduizenden locomobielen heeft vervaardigd en geleverd, in allerlei uitvoeringen, groottes en met velerlei vermogens.
Bijgaand een paar voorbeelden van levering van locomobielen. Zij omvatten een periode van 1895 tot 1914 en uit deze voorbeelden kan worden opgemaakt dat de locomobiel, zoals die aan Halbertsma werd geleverd, nog een stoomregeling met schuiven zal hebben gehad. De Lentz-klepbeweging werd door Heinrich Lanz omstreeks 1905-1907 ingevoerd. De prospectus van Lanz verheldert het één en ander.

Locomobiel 3 gi k.jpg
(afbeelding: via website Albert Gieseler)

Stoomtechniek

Uit de vakliteratuur: In de literatuur (IMELMAN) hebben wij een beschrijving kunnen vinden van een locomobiel van Heinrich Lanz te Mannheim.

Men moet een locomobiel zien als een combinatie van een ketel en een stoommachine, waarbij lange stoomleidingen overbodig worden.
De machinekamer en ketelhuis worden hierdoor als het ware één en de machinist kan al het werk alléén af, wanneer de locomobiel een vermogen tot 400 EPK heeft.
Boven dit vermogen heeft hij hulp nodig, doch deze helper hoeft geen vakman te zijn.
Bij de locomobiel is geen inmetseling nodig en de ketel en de machine hebben maar één fundatie nodig. Opstelling en montage kunnen betrekkelijk snel plaatsvinden. Eventueel kan de locomobiel zonder enorme kosten op een andere plaats opgesteld worden, omdat er in principe geen gemetselde schoorsteen behoeft te worden toegepast.
Ook het instellen van kunstmatige trek kan voordelig zijn. Hierbij wordt de lucht in een pijp geblazen, waarbij de rookgassen door de rooster worden gezogen. Dat is bij een locomobiel voordelig, omdat uiteraard niet kan worden voorkomen dat de ketel warmte uitstraalt en de machinekamer daardoor vooral in de zomer behoorlijk heet wordt.
Door de ventilator wordt dan de machinekamer geventileerd.


Aanvankelijk vreesde men dat de machine, die op de ketel ligt, zeer hoge temperaturen te verwerken zou krijgen, zodat de levensduur van de machine sterk zou verminderen, maar dat blijkt ongegrond en er zijn locomobielen geweest die zonder problemen gemakkelijk 25 jaar naar tevredenheid meegaan.
Er bestaan dan ook niet veel nadelen bij locomobiel-opstelling en de locomobiel is dus een zware concurrent geworden van de stationaire stoommachine, omdat ze ook gebouwd kunnen worden met vermogens tot wel 1000 EPK.


De locomobielen zijn dan ook erg populair geweest en ze zijn in zeer grote getale gebouwd.
Er zijn in het bijzonder twee fabrieken geweest die bekend staan om hun locomobiel-ontwerpen en hun uitgebreide producties die wereldwijd hun weg hebben gevonden.
Ze zijn niet alleen gebruikt in houtzagerijen, metaalbewerkingsfabrieken, spinnerijen, enz., maar ook in elektrische centrales van minder dan 1000 PK waar ze zeer gebruikszeker zijn gebleken.

Hun brandstofgebruik is zeer zuinig gebleken en die hoeft niet onder te doen voor de normale stationaire stoommachines.
Sommige locomobielen worden ook van vóórvuren voorzien, zodat het mogelijk is minderwaardige brandstoffen (zoals hout) zonder gevaar te verbranden. Ook de eenvoud in bestelling en montage heeft bijgedragen tot de verspreiding van de locomobiel: bij de grote fabrieken zijn de locomobielen genormaliseerd. Ze kunnen gemakkelijk op papier uit standaard onderdelen samengesteld worden en daarom ook snel geleverd worden.
Bovendien kan men een locomobiel bij een eventuele uitbreiding, waarbij de aanschaf van een groter type of een andere machine nodig wordt, veel gemakkelijker verkocht worden dan een stationaire ketel en stoommachine.

Wanneer er voldoende brandstof voorhanden is en het dus op een paar KG stoom niet aankomt, laat men de oververhitter vaak achterwege, omdat hiermee het stoombedrijf enigszins eenvoudiger wordt: dit is o.a. in houtzagerijen het geval.
Men laat dan de afgewerkte stoom stoom door een voedingswatervoorwarmer gaan en vandaar naar de centrale verwarming en eventuele luchtverwarmingstoestellen bijv. voor een houtdrooginrichting, lijmtoestellen, enz.

Vóór deze locomobielen wordt dan een speciale stookinrichting (trappenrooster) aangebracht. Hierbij kan de spaanderafscheider en toevoer, die boven de machinekamer is aangebracht (cycloon) direct in de trechter voor het vuur worden geleid, zodat het stoken voor een deel automatisch kan plaatsvinden, zeker op plaatsen waar meestal genoeg afvalhout voorhanden is en waarbij geen kolen worden verstookt. (wij denken dat dit ook bij Halbertsma het geval zal zijn geweest)

600×360px
Oververhitter in een Lanz locomobiel
(afbeelding: Het Stoombedrijf, door Nanno A. Imelman, Deventer 1932)

De oververhitter van Lanz is zeer doeltreffend uitgevoerd. Voor de kleine en middelgrote locomobielen is de oververhitter rond (fig. 47 IMELMAN) en bij grote locomobielen (fig 48. IMELMAN) hoefijzervormig in de rookkast aangebracht.
Lanz laat de rookgassen en de stoom hierbij in tegengestelde richting stromen: het tegenstroomprincipe.
Hierdoor wordt de warmte zeer goed benut en de oververhitter krijgt ook kleine afmetingen. De hoeveelheid rookgassen kan men hierbij reguleren door de rookgassen geheel of gedeeltelijk direct in de schoorsteen te laten stromen. Bij grote locomobielen is er ook sprake van een elders opgestelde grote gemetselde schoorsteen. (Halbertsma)

Evenals bij Wolf, liggen de vlampijpen helemaal bloot en ze kunnen dus gemakkelijk geïnspecteerd worden. Ze kunnen ook door middel van een stoomstraal gereinigd worden (roetblazen).
Een ander belangrijk verschil tussen Lanz en Wolf is dat Lanz i.p.v. ronde schuiven voor de stoomtoelaat stoomkleppen gebruikt.

300×194px
Onder aan de cilinder past Lanz de stoomverdeling door twee kleppen toe
(afbeelding: Het Stoombedrijf, door Nanno A. Imelman, Deventer 1932)

Lanz past het kleppensysteem van Lentz toe. In fig 51 en 52 (IMELMAN) ziet men een cilinder met daarbij twee kleppen.

300×203px
(afbeelding: Het Stoombedrijf, door Nanno A. Imelman, Deventer 1932)

In fig 54 (IMELMAN) ziet men de beide kleppen met veren, as A en nok C, die de kleppen S licht, evenals de verstelbare excentriek E met stang.

400×170px
Schema stoomverdelingsysteen van Lanz met behulp van kleppen
(afbeelding: Het Stoombedrijf, door Nanno A. Imelman, Deventer 1932)

Een voordeel van kleppen is dat ze in tegenstelling tot schuiven ongevoelig zijn voor drooglopen: ze blijven eenvoudig steken, totdat hulp komt, terwijl schuiven in hun geleiding kunnen invreten.
Onderzoek leert dat de Lanz-locomobielen een mechanisch rendement halen van 92,8 %.

Naast de locomobielen van Lanz te Manheim zijn ook de locomobielen van Wolf te Bückau bijzonder veel gebruikt.

Uit de vakliteratuur (IMELMAN en SCHOLL)
De locomobielen van de Fa. R. Wolf te Magdeburg-Buckau worden eveneens voor verschillende doeleinden gebouwd en aan de specifieke eisen en omstandigheden van de bedrijven, waar zij opgesteld worden, aangepast. Het betreft hier ook een z.g. stationaire locomobiel.

Op de stoomketel is de horizontale compoundmachine gemonteerd.
Zij worden zowel met één als met twee naast- of achterelkaar liggende cilinders, zonder en met oververhitter uitgevoerd.
Als men stookt met minderwaardige brandstoffen en de stoomproductie minder kritisch is, laat men de oververhitter meestal achterwege. Waar het wel degelijk op een spaarzaam verbruik aankomt voorziet Wolf de locomobiel van een oververhitter, zie fig. 38

600×379px
Een Locomobiel op wielen, dus werkelijk mobiel
(afbeelding: Het Stoombedrijf, door Nanno A. Imelman, Deventer 1932)

Deze figuur stelt een locomobiel voor, in de ware zin des woords: verplaatsbaar met wielen uitgevoerd. En dus gemakkelijk te transporteren. In deze vorm wordt de locomobiel vaak gebruikt bij poldergemalen en op het land bij dorsmachines.
De hete rookgassen gaan door de vlampijpen en zijn dan gedwongen de oververhitter te passeren, om vervolgens via de schoorsteen, die van een vonkenvanger is voorzien, te ontwijken.

400×238px
(afbeelding: uit De Gids voor Machinisten, door E.F. Scholl, Leiden 1903)

De ketel is voorzien van een uitschuifbaar pijpenstelsel. Op fig. 183 staat een halftransportabele locomobiel van R. Wolf afgebeeld met uitgetrokken vuurkist en buizenstelsel en waarbij de vlampijpen door afbikken van ketelsteen worden gereinigd.
Om zo weinig mogelijk warmte te verliezen is de stoomcilinder in de stoomdom aangebracht en wordt zo dus door de hete stoom omgeven. De cilinders en schuifkasten zijn van één stuk gegoten met een vierkante kast, waarin ze zijn opgesloten en die tevens als stoomdom dienst doet.
Het geheel is stevig op de ketelromp vastgeklonken.
(fig. 399 en fig. 400 SCHOLL)

Locomobiel 11 gi k.jpg
(afbeelding: uit De Gids voor Machinisten, door E.F. Scholl, Leiden 1903)

De verzadigde stoom wordt door middel van een buis aan de stoomdom ontnomen en door de oververhitter geleid, waar de stoom een zeer hoge temperatuur aanneemt en dan in de stoomschuifkast van de hogedrukcilinder komt. Hier wordt hij door middel van een heen- en weer gaande ronde schuif regelmatig in de cilinder gelaten. Na zijn werking daarin te hebben gedaan vloeit de stoom door een stoommantel om de lagedrukcilinder naar de schuifkast daarvan.
Door het gebruik van oververhitting wordt ca. 30 % aan brandstof bespaard.
De afgewerkte stoom komt terecht in de injectiecondensor, maar die kan ook door een driewegafsluiter naar de vrije lucht worden afgevoerd.
Men heeft het gebruik van vlakke schuiven vermeden, omdat ze minder geschikt zijn voor hoge stoomspanningen en oververhitte stoom.
Door de hoge stoomdruk zouden deze schuiven nl. sterk op de spiegel worden gedrukt en spoedig invreten, omdat de oververhitte stoom zeer “droog” is. Het gebruik van ronde schuiven is veel meer “ontlast” en voor de stoomverdeling is volkomen bedrijfszeker gebleken te zijn.
De ronde schuiven zijn, net zo als bij de zuigers, voorzien van veren. Ze sluiten daarom goed af zonder te klemmen.

Voor de regelmatige gang zijn er meestal twee vliegwielen op de krukas aangebracht, die tevens als riemschijf kunnen dienen.

In fig 39 (IMELMAN) zijn de stoomcilinder en schuifkast afgebeeld.

600×299px
(afbeelding: Het Stoombedrijf, door Nanno A. Imelman, Deventer 1932)

De stoomdrijfstang wordt door middel van de schuifstang gereguleerd. De schuifstang is met de excentriekstang en krukas verbonden, zodat er stoom afwisselend achter en voor in de cilinder gelaten wordt. De zuiger gaat dus afwisselend naar voren en achteren.

300×140px
(afbeelding: Het Stoombedrijf, door Nanno A. Imelman, Deventer 1932)

De schuifstang ziet men in fig 41 (IMELMAN), terwijl ook het excentriek met stang te zien is. (Een excentriek is feitelijk niets anders dan een krukje en wordt slechts in de vorm van een schijf uitgevoerd, omdat een krukje te klein is en niet goed zou werken)

In fig 41 (IMELMAN) is ook de asregulateur voorgesteld. Wanneer er te weinig kracht wordt afgenomen zal de machine vlugger beginnen te lopen. Dit verhindert men door de vulling in de cilinder te verkleinen, d.w.z. men laat minder stoom binnenstromen, waarvoor de regulateur zorgt. Loopt de machine te snel, dan zullen de gewichten naar buiten geslingerd worden en door middel van een hefboom het excentriek verstellen, waardoor weer de schuifbeweging veranderd wordt en er minder stoom wordt binnengelaten.
Loopt de machine daarentegen langzamer, dan zullen de gewichten de as meer naderen en dus het excentriek naar de tegengestelde richting verstellen, waardoor de vulling groter wordt en de machine meer vermogen krijgt.

De luchtpomp (links) staat hier verticaal en wordt gedreven door een excentriek op de krukas, terwijl aan de bovenkant van de trunkvormige zuiger een juk is bevestigd, dat de plunjer van de voedingspomp draagt. De voedingspomp met de voedingspersleiding en de voedingskleppenkast zitten daarbij aan de ketel.
Links van de luchtpomp zit nog een bak voor het “waste”water en bij het front van de ketel een “restarting”-injecteur.

De cilinders zijn afzonderlijk afgebeeld in dwarsdoorsnede in fig. 401 en in langsdoorsnede in fig. 402.

300×212px 300×174px
(afbeelding: uit De Gids voor Machinisten, door E.F. Scholl, Leiden 1903)

De hogedrukcilinder is voorzien van een grondschuif en een “Rider”se expansieschuif en de lagedrukcilinder van een Trick’se schuif, die met de hand verstelbaar is.

400×157px
(afbeelding: uit De Gids voor Machinisten, door E.F. Scholl, Leiden 1903)

De inrichting van de Rider’s-expansie, waarop een gevoelige regulateur werkt met behulp van zuiver gefreesde kamwielen, is nog afzonderlijk te zien in fig. 403 en 404.

Locomobiel 17 gi k.jpg
(afbeelding: uit De Gids voor Machinisten, door E.F. Scholl, Leiden 1903)

In deze figuren ziet men verder nog de veiligheidskleppen op de stoomdom en de stoomafsluiter voor de cilinders.

Dergelijke receiver-compound-locomobielen worden gebouwd voor een stoomdruk van 8-10 atm. En met een vermogen tussen 30-240 PK, bij een normale vulling van ¼ in de hogedrukcilinder.
Het aantal omwentelingen bedraagt bij de kleinste 135, bij de grootste 110 per min., het gewicht varieert tussen de 10.000 en 60.000 kg.

De stationaire locomobielen zijn betrekkelijk goedkoop in aanschaf, zij werken tamelijk economisch, ze nemen weinig ruimte in en de half-mobielen zijn toch nog verplaatsbaar. Daarom worden ze ook vaak bij kleine industrieën gebruikt ter vervanging van water en windkracht.

Bij Halbertsma is de locomobiel de “vervanger” van de allereerste kleine stoommachine geworden, na ca. 9 gebruiksjaren werd dez machine van Davey Paxman te Colchester al weer verkocht.
Waarschijnlijk heeft de eerste kleine machine dus niet meer gedraaid naast de nieuwe Lanz. Bij Halbertsma zijn later vaak twee stoommachines naast elkaar aanwezig geweest.

De Fa. Heinrich Lanz in Mannheim en de Fa. R. Wolf in Magdeburg-Buckau zijn de grootste leveranciers geweest van locomobielen

Terug naar de pagina met onderwerpen