Hjälpångmaskin för generator på fartyg.
Hjälpångmaskin för generator på fartyg.
Det här blir min 9:e ångmaskinsmodell, byggd på ritningar från Tyskland (Bengs Modelbauzubehör). Det finns en byggsats till ursprunget till min modell, (Donatus, 01) men jag har bara köpt balanshjulet i gjutjärn och basplattan som svårligen kan göras själv. Det mesta har jag modifierat från ritningen. I byggsatsen ingår aluminiumdelar vilka jag ersätter med stål och mässing. Riktiga maskiner har dock inte arbetande delar i mässing utan i brons. Ritningens skruvar och bultar i M2 tycker jag är för klena och använder i stället M3 inköpta hos Siferts skruv som jag oxiderat med blånering. Maskinen tillverkades i ett otal vertikala typer från 1830 till 1865 mest för industri och jordbruk, men en del användes också som hjälpångmaskiner i fartyg för att driva pumpar och generatorer. Modellen visar en tidig typ med cylindern på bottenplattan och med balans -och drivhjul. Senare maskiner hade cylindern högst upp och en vevaxel på botten (tekniskt sett egentligen omvända ångmaskiner). Den jag bygger har stått som no 2 i en malmtransporterare för att driva en generator (senare utbytt till en sk donkeymaskin). Vill också starkt varna för Stuart Models i UK. Deras ångmaskiner har varit standarden bland skalriktiga arbetande maskiner men företaget har bytt ägare flera gånger och idag är deras gjutgods bland det värsta man kan sätta i sin svarv. Men har man tur och hittar rågods eller byggsatser från före år 2000 eller 1990-talet har de generellt högsta standard och blir mycket vackra modeller.
Min maskin blir i skala 1:15. Fördelen med Europeiska ritningar är att de är metriska, att räkna om Imperial till M är en mardröm om man har metrisk svarv o fräs och måtten blir sällan exakta. Första jobbet blir själva basplattan som får representera den smutsiga durken i fartyget. Jag använder en skiva stavlimmad ek som är motståndskraftig mot överhettad oljeblandad ånga (02). Ska man sedan lägga till “durkplåtar” eller “plankor” behöver det vara rejäla material och lim för att det inte ska slå sig. Av naturen är en ångmaskin smutsig och dräller oljeånga över allt och därför är det tämligen bortkastad tid att högglanspolera maskinen och inte heller realistiskt då metallen förr eller senare oxiderar. Men om den bara ska visas är det värt att högglanspolera metalldelarna och måla i kontrasterande färger vilket gör modellen till ett verkligt “smycke”. Fartygsmaskiner var sällan dekorerade men industrimaskiner – speciellt Viktorianska – var ornamenterade och fabrikens stolthet och status.
Originalritningen som modifierats mycket (01).
Maskinens fundament borras till M3 och gängas. Den är medvetet misshandlad för att se sliten ut som en riktigt vältrampad durk (03).
Pelarna svarvas till dimension och borras för att senare sättas på pelarfundamenten (05). De är primade med Eskaders “filler” som är cellulosabaserad och seg vilket gör att den inte flagnar som färg gärna gör på mässing. Avfettning först är synnerligen viktigt ! Viktigt är också att låta primern härda ordentligt vilket kan ta över en vecka. Efter målning ett lager värmebeständig fernissa.
Durkplåt och fundament “passas in” på träblocket. Cylinderns fundament tillverkas av 3 mm mässingsplåt, fräses och förborras samt poleras (06). Totalt blir det 8 delar till maskinfundamenten;
till de 4 pelarna, 4, cylindern, 2 delar, vardera 1 del till pump och ventil.
Delarna till cylindern är ett avancerat bygge; bottenskiva, topplock, slidskåp och cylinder med ångkanaler och div tillbehör. Cylindern är det mest komplicerade arbetet på en ångmaskin och jag rekommenderar inte den här typen av modell till någon som inte byggt en maskin tidigare. Och det behövs en större bordssvarv då diametern på balanshjulet är 139 mm. Om det är en byggsats med gjuten cylinder brukar ångkanalerna vara inkluderade inne i väggen till cylinderröret men som här i en massiv mässingsstav måste de borras upp. Här är topplocket svarvat men ännu inte borrat eller polerat (07).
Viktigt är att insidan på cylindern är så slät som möjligt och högglanspolerad även om ångmaskiner är mer toleranta än en förbränningsmotor. En borr är inte tillräcklig utan cylindern borras upp så pass att man kan använda ett invändigt svarvstål (08). En mässingscylinder slits snabbare än en i gjutjärn så det är viktigt att kolven och ev kolvringar också är av mässing.
Delar till cylindern svarvade och intappade till M3. Ångkanalerna borrade och polerade. Det är ett av de svåraste momenten då både vinklar och genombrott i cylinderröret måste vara riktiga i förhållande till slidskåpet och dess ventilkolv. Cylinderns höjd är 40 mm. Delar till slidskåpet svarvade o frästa från solid mässingsstång med sina M2 bultar. Återstår att polera/passa in delarna och tillverka packningar av oljepapper. Ånga smiter ut där man inte vill ha den……….11.
För att få bästa effekt ur ångmaskinen är det viktigt att kolvarna sluter tätt men inte för mycket då de expanderar av ångan. Därför slipar jag in kolvringar som har ett visst fjädringsmotstånd och görs av en mjukare mässing. Arbetande axlar och stänger tillverkar jag i silverstål. Cylinderhuset provinpassat. (13).

Jag har börjat med en Stuart 10V men inte kommit så långt. Ett motorbyte på svarven har dragit ut på tiden så det som gjorts är det jag kunnat köra i fräsen så länge.
Roligt att det finns någon mer på det här forumet som bygger ångmaskiner.
Har du byggt någon förut ? Den första maskin jag byggt var en Stuart D10,
sedan blev det en Stuart Score, en Stuart Half Beam, en Stuart Triple Expansion
Compound, en Stuart Major Beam som jag ändrat en hel del, en Stuart no. 4 och
sist en Stuart Twin Victoria som med allt extra jag lagt till blev till 20
kg maskin. Jag hade en hel del problem med gjutgodset för den maskinen men
lyckades få Stuart att byta ut delarna efter mycket omständiga telefonsamtal.
Ny bygger jag med tyska ritningar och gjutgods som håller en betydlight högre
kvalitet än dagens Stuart (Stuart var bäst en gång i tiden), övrigt material i stål
o mässing har jag köpt från div svenska företag. Lägg gärna upp en tråd för ditt
bygge, jag kommer garanterat att följa den !
Ångmaskinens fundament. Svarvade men inte borrade och gängade. På träplattan, vänster; till utloppet för överhettad ånga och olja. Från botten av bilden upp; infästningen till ingående ånga, på durken ; pådraget, vattenpumpen och regulatorn. Längst upp till höger den mest svårbyggda delen, en lubrikator eller cylinder smörjare, den tar tid att få bra (14). Den kommer att sitter i ångans inlopp vid cylindern och blandar olja med ånga för kolvens smörjning. Att köra en ångmaskin utan riktig cylinderolja är riskabelt, även om man skulle driva med komprimerad luft, vanlig olja skadar cylinderväggen och kolven. Lubrikatorn kan ställas så att rätt mängd blandas, beroende på cylinderns storlek, varv och ångtryck. Det finns färdiga att köpa men de blir inte skalenliga här så det blir till att bygga. Äkta cylinderolja kan man köpa bla från Eskader i Stockholm.
Hej, Ny medlem och nybliven pensionär…… Jag har just avslutat ett bygge av en bogserbåt från Dumas och fått hem en Kacio ångmaskin med panna. Den var inte så tät så jag skruvade isär den och klippte till nya packningar. Jag kan nu inte få den att gå så bra. Jag kan inte bygga en ångmaskin och vet hur mycket som krävs för att bygga en, speciellt om det inte är en byggsats ! Stor heder åt ditt bygge ! Det blir roligt att följa det.
Hej Willy.
Tack för de fina orden. Jag känner till Kaicos maskiner och de är av bra kvalite men som alla där cylinderröret är av mässing måste man vara noggrann med smörjningen eftersom de slits fort annars. Om du inte har, köp en av Kaicos lubrikator och cylinderolja - de är förberedda - och glöm inte smörjkoppar, i dessa kan du ha en trögflytande maskinolja. Innan du monterar maskinen i båten sätt den på en planka och kör maskinen så att alla delar löper fint.
När du skruvade ner maskinen rubbade du troligen slidens inställning så den måste fixas så du får optimal kraft. Det kan vara lite bökigt om man inte gjort det förut. Skriv ett EM till mej så kan jag instruera hur du ska göra.
Lycka till !
Alla cylinderdelar på plats(15). Återstår att sätta in alla packningar och skruva fast delarna. Som packningar använder jag oljepapper och som tätning grafitgarn. Kopparrören borde isoleras mot värmeförlust (på skala 1:1 maskinen är alla rör isolerade) men då den bara kommer att köras på demonstrationer/utställning ser det bättre ut med nakna rör. Dock kommer allt som är polerat bli lite oxiderat efter körning. Det här blir ett långt bygge, planerar också för att lägga till en av generatorerna men har noll erfarenhet av att bygga en spole eller att linda rotorns koppartråd………
Ångmaskinen klar och provtryckt och körd (19, 20, 21). Nu återstår att bygga en generator vilket kan bli knepigt då det blir svårt att hitta något skalenligt. Att linda en spole är inget jag vill göra så att jag får väl undersöka vilka byggsatser som eventuellt finns……… Gubben är inte skalenlig men visar en ungefärlig storlek på maskinen.
I början på 1910-talet hade Sverige en relativt omfattande export av järnmalm från Kirunavaara. Luleå-Ofoten ägde en del stora malmlastare på traden ner till Tyskland och USA från Narvik. En av de mest kända av den här typen (22) var S/S Norrbotten, 1912-1915, som försvann spårlöst med hela manskapet. Några i serien hade den här typen av ångmaskindrivna generatorer. Maskinen försedd med kontrollbox och plattform för den blivande generatorn (23-25). Dessa ångmaskiner ersattes senare med mindre och mer effektiva maskiner med axel i stället för remöverföring.
Ångmaskinsanläggningen är klar liksom den här tråden. Generatorn lämnar ut 6V, mer om den vrålkörs på hög hastighet. Den kan kopplas om som en elmotor och drivas med 12V, 500 mA och köra maskinen på en utställning där man inte kan ta med en ångpanna som kan riskera att skålla fingrarna på klantiga besökare. Min drivande ångpanna är annars horisontell, av flamrörstyp och arbetstryck på 50-60 psi och drivs med propan. Drivremmen här är bara för foto, den riktiga tillverkas av vått råläder som när det är torrt krymper och ger ett passande tryck. En eftergift mot originalet är att alla kopparrör är oisolerade för syns skull – på en modell spelar det inte någon roll då värmeförlusten är minimal.