Honzíkovy vláčky

Relax s modelem parního stroje

Autor: Jan Hlaváček Vydáno: 31.5.2015

Bezmála měsíc mi trvala rekonstrukce a úprava modelu parního stroje, o kterém jsem poprvé psal před třemi roky – ZDE. A to jsem si myslel, že maximálně do týdne budu hotov, abych mohl pokračovat na kolejišti, kde jsem si opět vylámal zuby na nějakém zkratu. To byl taky jeden z důvodů, proč jsem se musel odreagovat prací se dřevem a taky s notně zaolejovanýma rukama. Dlouho jsem nosil v hlavě, co všechno budu muset udělat, aby se hodně zanedbaný model parního stroje stal koukatelný. Čtěte dodatek níže!

K původu modelu parního stroje

Už před časem jsem zkoušel zjistit informaci o výrobci mého modelu parního stroje. Získal jsem ho bez „rodokmenu“ od jednoho starého pána, který byl štěstím bez sebe, když jsem mu slíbil, že stroj dám do provozu a postarám se o jeho předání další generaci… To už jsem ale psal.

Pokud jde o původ modelu, to se mi bohužel vypátrat nepovedlo a tak dodnes nemám jasno, jestli se jedná o komerční výrobek (a z které doby), anebo zda-li byl stroj postaven zdatným řemeslníkem. Na obojí lze jen nepřímo usuzovat. Pravda možná bude někde uprostřed – část je nejspíš původní, část byla časem upravená.

Názory odborníků i laiků, kterým jsem ukázal model, nebo aspoň jeho fotografie, se diametrálně lišily. Jeden z kolegů dokonce zastává názor, že model mohl vzniknout i před 2. válkou. Nepopiratelné je, že setrvačník s klikovou hřídelí a vačkou se „tváří“ jako by byly vyrobeny coby součást modelu parního stroje. Stejně tak lze nahlížet i na mosaznou skříň s pístem a šoupátkovým rozvodem páry, spočívajícím na odlitku z lehkého kovu. Také pístnice nasazená na kliku a táhlo rozvodu od vačky se jeví jako původní. Co se ale nezdá originální jsou dvě kuličková ložiska, ve kterých se otáčí kliková hřídel. Takovéto strojky obvykle měly třecí ložiska s bronzovou nebo mosaznou vystýlkou. Hodně primitivní se rovněž jeví mechanismus šoupátkového rozvodu páry, což je patrné po demontáži skříně parního stroje; jako by šoupátko bylo někým upravováno s použitím dosti primitivního nářadí. Ať je to tak nebo tak, zdá se mi, že na originální model nejvíce ukazuje Wattův odstředivý regulátor, jehož mechanismus je řešený hodně sofistikovaně.

Obr. 1, 2 – Model parního stroje s původním kotlem

Obr. 3, 4 – Parní stroj v plném provozu (prezentace v Napajedlech v r. 2012); na obrázcí je patrné značné zapuštění setrvačníku do základové desky a devastovaný povrch základnové desky

Co vím prokazatelně je to, že kotelna není původní. Model jsem převzal s hodně špatným kotlem s malou účinností, který byl vyroben snad z hasicího přístroje. Pod kotlem se topilo v hořácích s knotem, kam přitékal samospádem tekutým líh z nádržky. Po konzultaci s přítelem Jirkou Voráčkem, jedním z několika málo odborníků na modely parních strojů u nás, jsem už před třemi roky přivítal jeho nabídku na výměnu kotle. Jirka mi k modelu připojil kotel jeho výrovy, kde voda protéká trubkami, čímž je dosažena podstatně větší účinnost vyvíjení páry. Voda je ohřívaná sérií azbestových knotů, ke kterým je regulovatelně (přes ventil) přiváděn technický líh z nádobky umístěné za kotlem. Přívod vzduchu nutný k hoření ohně je řešen ventilačními otvory ve spodku kotle. Přetlak páry je jištěn dvěma pojistnými ventily a manometrem umístěnými na pomocné liště, kde je ještě připevněna píšťala.

Provoz modelu v popisovaném provedení je patrný na videu ZDE. Záznam vznikl na prezentaci v Napajedlech v r. 2012 – blíže ZDE a ZDE.

Rekonstrukce základové desky

V rámci opravy a „vytunění“ modelu jsem považoval za nezbytné předělat základovou desku, na které jsou parní stroj a kotelna připevněny, a soustrojí instalovat na nové podstavce vyzděné z cihel.

Už už jsem se chystal koupit v „obi“ odřezek desky používané na kuchyňské linky s nějakou pěknou dřevěnou imitací povrchu, ale shodou okolností mnou požadovaný odřezek dlouhý cca 50 cm neměli a platit nemalý peníz za uříznutí kousku z nové desky se mi nechtělo. A tak jsem se nakonec rozhodl ponechat původní desku z hrubě opracovaných prken, kterou však opatřím lepší povrchovou úpravou.

Ze základové desky (420 x 470 mm) jsem odmontoval soustrojí parního stroje i kotelnu (kotelna jako celek je připevněná k hliníkovém plechu rozměru 220 x 370 mm. Na desce byla nalepená nějaká podlahovina na způsob linolea s mozaikovým dekorem, která se ale na několika místech povrchově odlupovala. Bohužel, nejspíš díky kvalitnímu lepidlu nešla strhnout; zdálo se, že při odtrhávání by se vyštípal i povrch desky. Tak jsem povrchovou vrstvu podlahoviny přebrousil hrubým smirkovým papírem, čímž jsem povrch srovnal.

Kdysi jsem u nějaké benzínové pumpy koupil odřezky na zátop v krbu. Pytel naprosto přesně nařezaných dubových lišt stejného rozměru (257 x 15 x 2,3 mm) je v mé dílně velký poklad, který jsem už mockrát využil. Na stolní kotoučové pile Proxxon jsem lišty po délce nařezal na polovinu šířky a následně je přiříznul na polovinu a čtvrtinu. Vznikla tak dokonalá „prkna“ vhodných délek na podlahu. Prkna jsem poctivě očistil jemným smirkovým papírem. Lepil jsem je na očištěnou a zabroušenou plochu základové desky polymerovým lepidlem PATTEX¹⁾. (Polymerové lepidlo je vynikající pro lepení dvou materiálů, z nichž jeden je nesavý.) Prkna jsem do tenké vrstvy lepidla kladl podélně tak, aby se pravidelně překrývala. Následovalo setření vytlačeného lepidla, zatížení a 24 hodin klidu na vytvrzení lepidla.

Druhý den jsem trávil hodně času přebroušením povrchu, protože přece jenom někde se mi vytlačené lepidlo nepodařilo odstranit dokonale (ulpělo a ztvrdlo na povrchu prken) a také bylo potřeba plochu sjednotit. Z ruční práce bolí ruce, tak jsem použil stroj (ruční vrtačku s plochým gumovým kotoučem, na kterém jsem měl smirkový papír hrubosti 180). Nedoporučuji! Na povrchu dřeva vznikly na některých místech kroužky od brusného papíru. Odstranit je ručním přebroušením (smirek hrubosti 240) trvalo dvakrát delší dobu, než kdybych celou desku poctivě brousil ručně.

Protože mne kamarádi v Naganu varovali, že prkna musí vypadat hodně stará, promaštěná, sem tam poškozená (prý tak vypadaly podlahy strojoven s parním strojem), tak jsem další den trávil „ničením“ vybroušené plochy. Zdrsňoval jsem ji drátěnkou. Další den jsem si tahal z prstů špony z drátěnky.

Soused (truhlář) mi donesl ve skleničce od dětské přesnídávky mořidlo na dřevo ředitelné vodou. Báječná věc. Dubová podlaha dostala šmrnc.

A tím jsem se přiblížil k užití technologie, kterou jsem ještě nikdy nevyzkoušel, leč dlouho jsem ji zvažoval. Někteří byli pro, jiní pro syntetický lak. Dva dny jsem na internetu studoval, jak se rozmíchá a nanáší šelak²⁾. Mistři truhláři, řezbáři či restauratéři, co umí ošetřit povrch opracovaného dřeva šelakem, jsou fakt Mistři. Já jsem vedle nich břídil, a proto se ani náhodou necítím kompetentní k tomu, abych radil, jak se šelak správně rozpouští, ředí, nanáší a leští; raději odkazuji na literaturu, které je plný internet, anebo na konzultaci s Mistry. Mám ale upřímnou radost, že jsem si ošetření povrchu dřeva šelakem vyzkoušel. Vyšlo to náramně, i když jsem nakonec přestal počítat vrstvy, které jsem musel nanést, aby byl povrch desky tvrdý a lesklý. Věřím tomu, že povrch ošetřený šelakem bude lépe odolávat horké vodě (páře) a oleji, které při provozu odkapávají z modelu parního stroje. Jediné co musím hlídat je líh, který šelak rozpouští.

Obr. 5 – Základnová deska s nalepenými „prkny“ ošetřenými šelakem; obr. 6 – detail kladení „prken“

Výroba a instalace nových podstavců soustrojí

Zdálo se mi, že u původní verze modelu je setrvačník utopený v základové desce. On má totiž 175 mm v průměru. Když nebyla základová deska podložena, setrvačník zadrhával o stolek, na kterém jsem model provozoval. To byl hlavní důvod proč jsem usoudil, že bude užitečné postavit soustrojí na podstavce. A když už, tak proč je nevyzdít z cihel?

Přesně tak si pamatuju parní stroj instalovaný na mohutných cihlových podstavcích v kotelně v nemocnici v Novém Městě na Moravě, tam, co jsem se narodil a prožil dětství. Tehdy, v době studené války, bylo normální, že každá nemocnice či továrna měla ze strategických důvodů připravený parní stroj s generátorem na výrobu elektrického proudu, pro případ, že by nám imperialisti přetrhali elektrická vedení. V „naší“ kotelně, kam jsme mohli s kamarády podnikat výpravy za poznáním (táta jednoho z nás tam pracoval), takový krásný parní stroj byl a jednou za čtvrt roku se zkoušel. To byl pro nás svátek!

Pokud jde o výrobu modelových cihel, vyšel mi vstříc Josef Vítovský (ZDE), který mi ze střešních tašek nařezal cihličky o rozměru cca 18 x 9 x 5,8 mm. A tak jsem se na čas stal zedníkem a po večerech zdil fundamenty. Pokládání a vázání šárů cihel, prokládání kvantlíků či spárování mi nečinilo potíže, to znám z mládí. Pravda, disperzní lepidlo má jinou konzistenci jak malta, takže jsem musel mezi šáry cihel vkládat kartonový papír, aby cihly neležely na sobě a vznikla mezera na spárování. Vytvořil jsem dva podstavce pod ložiskové skříně setrvačníku, jeden pod Wattův odstředivý regulátor a jeden pod skříň parního stroje se šoupátkovým rozvodem.

Obr. 7, 8 – Podstavce vyzděné z cihel; na obr. 8 je patrné vyplnění jejich vnitřku sádrou s vloženými brčky, čímž vznikly otvory pro šroubové svorníky; vpravo vzadu je již přišroubovaná skříň parního stroje

Vnitřní prostor všech podstavců jsem kvůli zpevnění zalil dentální sádrou (je tvrdší než běžná modelářská sádra), ale před tím jsem si ulehčil další práci tím, že jsem na místa pro upevňovací šrouby (M4) vložil brčka. Povrch jsem upravil stěrkou a natřel barvou odstínu „beton“ od Poláka.

Trošku starostí jsem měl s podstavcem pod skříň parního stroj se šoupátkovým rozvodem páry, který spočívá na nosné desce vytvořené z odlitku z lehkého kovu. Abych mohl využít otvory se závitem M5 ve dně odlitku k přišroubování skříně parního stroje, musel jsem ve vyzděném podstavci, který rozměrově kopíruje odlitek z lehkého kovu, vyvrtat otvory zabíhající do zdiva. Použil jsem vrtáky do betonu, ale vrtal jsem bez příklepu. I tak mi na některých místech zdivo prasklo, což se naštěstí dalo opravit zalepením úlomků cihel zpátky do stěny disperzním lepidlem.

Ze závitové tyče M4 jsem nařezal svorníky pro připevnění ložiskových skříní a regulátoru, které prochází základovou deskou a podstavci. Pro efekt jsem k přišroubování použil mosazné matky s kloboukovou hlavou. Skříň parního stroje je přišroubovaná čtyřmi šrouby M5 procházejícími skrz podstavec. Když jsem měl vyzkoušené, že soustrojí je po přišroubování funkční, postupně jsem šrouby povolil a mezi cihlové podstavce a základnovou desku jsem nakapal disperzní lepidlo, aby vše pevně drželo.

Obr. 9 – 12 – Postupná montáž modelu parního stroje na základovou desku

Vyčištění a oprava kotelny

Zub času zahlodal na kotelně. Mosazné a měděné díly zašly, sem tam se sloupala barva. Prozatím jsem lešticími kotoučky (viz nabídka v N-šopíku – ZDE) a dalšími nástroji vyčistil mosazné díly. Následovat bude přestříkání poškozených ploch černou barvou (není zadokumentováno na přiložených fotografiích).

Testy

V první kole jsem testoval funkčnost parního stroje bez páry, tj. jen stlačeným vzduchem. Pro rozběhnutí modelu stačí tlak okolo 1,5 atm, což s velkou rezervou poskytuje můj kompresor z „ledničáku“. Víc jak slova ukazuje video – ZDE.

Bude následovat testování s párou.

Vize

V průběhu doby se mi podařilo sehnat k parnímu stroji na eBay transmisní hřídel, cirkulárku a brusku, které svého času vyráběla jedna německá firma, jež zanikla až v éře NDR. A také jsem od Kurta Bergera z Rakouska koupil alternátor s výkonem 6V 3W. Tyhle doplňky časem odzkouším a jestli je parní stroj utáhne, vymyslím jejich demontovatelnou instalaci k základové desce.

DODATEK (9. 6. 2015)

První zkoušky provozu partního stroje po rekonstrukci s párou proběhly podle očekávání dobře. Stroj pohodlně „utáhne“ cirkulárku, brusku i generátor stejnosměrného proudu (6V 3W).

Video je ke shlédnutí ZDE.

__________________________________________