Wisboom stoomgemaal

Eerst even voorstellen.
Wij zijn een kleine groep vrijwilligers van de Stichting WereldErfgoed Kinderdijk die begonnen is aan de realisatie van een maquette van het Wisboom stoomgemaal zoals dat vanaf de bouw in 1868 tot de eerste renovatie in 1905 heeft bestaan.
Initiatief nemers voor de bouw zijn stoomspecialist Jan Walpot (op dit forum actief met zijn stoomsleepboot Maarten), Jan Blonk (hier actief met zijn trawler Hemerica met de helling), en Olaf Koch die zich in aanvang vooral bezig houdt met de documentatie, onderzoek en een CAD 3D model..

Het was in 2019 dat ons werd gevraagd om te beoordelen of en hoe een historisch verantwoorde maquette zou kunnen worden gemaakt. Wij mochten de schaal, bouwmethode, materialen, afmetingen, bouwstijl en bouwtijd en detaillering e.d. zelf bepalen.
Dit alles met de het doel dat de maquette wordt neergezet in het nog bestaande gebouw dat tegenwoordig dienst doet als bezoekerscentrum en waar in normale tijden jaarlijks vele duizenden bezoekers binnenkomen.
Vanuit het archief van de Stichting zijn documenten beschikbaar waaronder tekeningen, aanbesteding en het bouwbestek. Ook enkele foto’s van een later datum. Wel veel , maar natuurlijk niet alles wat je graag zou hebben.....
Dus de eerste maanden zijn voornamelijk gebruikt om zoveel mogelijk informatie te zoeken.
Gelukkig bestaat het gebouw nog, maar het is in 1925 verbouwd . De stoominstallatie met schepraderen is daarbij vervangen door centrifugaalpompen die werden aangedreven door elektromotoren.
Maar behalve oorspronkelijke bouwkundige constructiedetails zijn er ook nog wel sporen van de oude opzet te vinden. En daarmee moeten we het voorlopig doen, en in de wetenschap dat we tijdens de bouw zeker nog ontbrekende informatie nodig zullen hebben.

Gelukkig zat bij de informatie wel een redelijke overzichtstekening van de stoommachine. Ook konden we de afmetingen van de oorspronkelijk ketels vaststellen en daarmee zijn we dan ook maar vast begonnen. Jan Walpot stortte zich meteen op de bouw van stoommachine en Jan Blonk is kort daarna gestart met de stoomketels. In het verslag kunnen deze activiteiten daarom door elkaar lopen.

wordt vervolgd

 

Succes met dit mooie projekt, stoomgemaal.
Ik wens jullie veel plezier samen.

Veel modelbouwplezier,
Willum

 

Toen ik vorig jaar door Jan Blonk werd gevraagd de stoommachine voor de maquette te bouwen vond ik dat een leuke uitdaging.
Aanvankelijk was er van de stoommachine alleen een boven en zijaanzicht maar gelukkig kwamen er later nog enkele doorsnee tekeningen bij.
Het bestek is handgeschreven dus moeilijk leesbaar. Maten zijn in el, palm en duim. Gelukkig op internet gevonden dat ruim voor de bouw van het gemaal deze maten wettelijk gelijk gesteld waren aan meter, decimeter en centimeter. We hebben afgesproken de maquette te bouwen op schaal 1:32.
Jan noemde me in de inleiding ten onrechte stoomspecialist want bestudering van de tekening leverde direct een paar zaken op die me onbekend voorkwamen.
Omdat ik wel wil weten wat en waarvoor iets diende ben ik naar diverse gemalen geweest om het te vragen maar heb nog niet op alles een antwoord.
De diameter van de vliegwielen was 5 meter. Om een indruk te krijgen van de machine heb ik de tekening af laten drukken op de maat van het model.
Waarschijnlijk i.v.m. de afmetingen was het frame van de echte machine opgebouwd.
Bij het model is messing vierkant 8 mm aan elkaar gesoldeerd en op messing plaat 2 mm geschroefd.






Wordt vervolgd, Jan Walpot.

 

Mooie uitdaging. Gaat wel wat worden met die twee Jannen. Olaf mag blij zijn met zulke perfectionisten. Succes ermee! Gr, Klaas.

 

Klaas, Dank je wel.
en.....Olaf is ook perfectionistisch, dus wij zijn ook blij met hem....

 

Een mooi bij elkaar passend trio dan. Had van Jan Walpot al eens iets over het project gehoord en moest daar aan denken toen Jan Blonk daar over memoreerde. Mooi om samen op niveau aan zo'n project te bouwen. En voor ons mooi om te volgen en hopelijk eens te aanschouwen. Gr. Klaas.

 

Nadat het machine frame gereed was ben ik begonnen aan de vliegwielen. Ze zijn gedraaid en gefreesd uit 4 vierkante platen. Deze 4 platen waren nodig om voldoende dikte te krijgen.



Toen alle spaken gefreesd waren heb ik per set van 2 de benodigde gaten geboord.

Na de vliegwiel delen aan elkaar te hebben geschroefd nog de vertanding gefreesd die nodig is om de machine te tornen.

Wordt vervolgd, Jan W

 

Mooi project.
Voor mij lijkt de machine op die van het gemaal Hertog Reijnout.
Enkel cilinder met verstelbare bakschuif sturing en met achter liggende condensor, op de zuigerstang uiterst links.
Ik wens jullie veel succes en kijk uit naar de vorderingen.
Groet, Henk.

 

"Stoompomp,
Mooi project.

Daar zou ik toch zo aan mee willen werken.
Veel uitdagingen.

Geen tijd.
Er ligt nog zoveel dat klaar moet.
Jammer.

Veel modelbouwplezier samen,
Succes
Willum

 

De machine heeft zeker overeenkomsten met die van Hertog Reijnout.
Hertog Reijnout heeft aan één kant van het gebouw schepraderen en Wisboom aan beide kanten.
De machine van het Wisboom maakte 28 omwentelingen per minuut en Reijnout 50, daardoor was de verhouding tussen de diameter van de vliegwielen en de grote tandwielen omgekeerd.

 

De kussenblokken voor de krukas zijn, om de vorm van de tekening te benaderen, bewerkelijke onderdelen.






Jan W.

 

De krukas is een onderdeel dat op de tekening voor mij al vraagtekens opleverde. De krukwangen zaten niet recht tegenover elkaar maar stonden onder een hoek en waren gekoppeld. Dat is ook de reden dat het machine frame niet symmetrisch is.
Tot nu weet ik niet zeker wat hiervoor de reden was. Ik denk dat het te maken had met de totale grootte / gewicht om te plaatsen.
De koppeling is geplaatst over een bolvormige verlenging van de krukpen en een tevens bol deel op de andere krukwang.
Ook daarvan weet ik niet waarom. De bolle vormen zouden een kleine afwijking in uitlijning kunnen opvangen.
Bovenstaande bij meerdere gemalen en mede modelbouwers gevraagd maar tot nu geen antwoord op de vraag.
Omdat de modelmachine wel gaat draaien is e.e.a. zo gemaakt dat het er op lijkt maar voor de stevigheid is de constructie anders.






Wordt vervolgd, Jan Walpot.

 

Daar is over nagedacht.
Het ene schoepwiel zit aan de linkerkant, vandaar aan die kant twee lagers op één as om de torsie krachten van het slagwiel op te vangen.
Zou men dit ook doen aan de andere kant. 2 lagers, dan zou de krukas gelagerd worden met 4 lagers op een niet stijve basis, geeft vervorming van de krukas.
Het andere slagwiel is ook gelagerd in twee lagers.
Om het geheel flexibel t.o.v. de beide slagwielen te houden heeft men een soort schalm toegepast, als koppeling op de krukpen.
De afwijking in zowel horizon- als verticaal wordt door de schalm gecompenseerd.
Je schrijft, dat de deze zit op een bolvormige verlenging van de krukpen.
Dit is de oplossing om ook de eventuele schuine stand van de beide assen van de slagwielen op te vangen.
De as van het andere slagwiel kan nu afwijken in hoogte, breedte en schuinstand.
Opvang van de breedte, daar de boring van de schalm en krukpen op de as van het tweede slagwiel rond is en geen aanslag heeft, kan deze schuiven.
Probeer het maar in het klein, voor mij zelfs een mis uitlijning van 2mm geeft geen problemen met het draaien.
Dat er een verschil is in omtreksnelheid bij de diverse krukstanden is geen probleem.
Je verpompt water en geen stijve aandrijving.
Groet, Henk.

Even een aanvulling, de staande blokken naast de krukas zijn de vaste lagers. In de buitenste blokken zitten de "losse" lagers.

 

Henk, het klinkt logisch en eigenlijk is jouw uitleg dus een bevestiging van wat ik dacht.
Het stoomgemaal heeft van 1869 tot 1924 dienst gedaan dus ervarings deskundigen zijn er niet meer.

 

Even terugkomen op mijn aanvulling bij bericht #13.
Ik schreef, dat de lagers naast de krukwangen de vaste lagers zijn.
Dit, daar ik op tekening had gezien, dat de astappen naast de krukwangen t.p.v. de lagers over de lengte van het glijlager een kleinere diameter hebben.
De kragen aan weerszijden voorkomen het verschuiven de de krukassen.
Gezien de gemaakte blokken komt mijn aanvulling helaas te laat.
Groet, Henk.

Na plaatsing van het bericht, bedacht, er van uitgaande dat de installatie op lucht gaat draaien, dat er een eenvoudige oplossing is.

 

# Gezien de gemaakte blokken komt mijn aanvulling helaas te laat #
Henk, wat je schreef over de reden waarom de koppeling is toegepast en wat de vaste lagers zijn begreep ik.
Het is de bedoeling dat de machine en schepraderen aangedreven gaan worden door een elektromotor.
Om overmatige slijtage te voorkomen zijn met olie geïmpregneerde bronzen bussen gebruikt.
Het verschuiven van de krukas wordt voorkomen doordat de wangen precies tussen de bussen passen.

 

De geleistoelen zijn helemaal opgebouwd uit strips.
Het bestek schreef voor dat de constructie zodanig moest zijn dat gedurig smeren overbodig was en verlies van olie onmogelijk.
De drijfstang is opgebouwd. Eerst op de goede lengte afgestoken en vervolgens aan beide einden conisch gedraaid
Evenals de kussenblokken is de drijfstang voorzien van met olie geïmpregneerde bronzen bussen.

 

Terwijl Jan volop bezig is met het spectaculairste deel van de installatie ben ik begonnen met de ketels. Een minder spectaculair deel van de installatie, maar net zo belangrijk...

De stoommachine werd gevoed met stoom vanuit 4 gelijke ketels. Daarvan moesten er minimaal 3 gelijktijdig in gebruik zijn om voldoende stoom te produceren voor de maximale waterverplaatsing van het gemaal.
Deze 4 ketels waren goed geïsoleerd en daarvoor vrijwel geheel ingemetseld. In het gebouw was alleen een smal randje aan de bovenkant van de ketels waarop alle aansluitingen zitten open en zichtbaar.

In feite bestond iedere ketel uit twee onderliggende waterketels met daarboven een stoomketel. Een set van drie “pijpen”. De bovenste stoomketel was langer en onder het uitstekende deel werd het kolenvuur gestookt.
De warmte van het vuur ging vervolgens samen met de rookafvoer door een labyrint onder en tussen de ketels door en waarborgde zo voor veel warmte overdracht.
Eenvoudig gezegd zorgde in de onderste twee waterketels voor het waterniveau in de stoomketels en werd daarin het water vast voorverwarmd.
Hoe meer we van de tekeningen begrepen hoe meer respect we kregen voor de bouwers in die tijd.

Alhoewel er in het gemaal nauwelijks iets te zien was van de ketels willen we in de maquette daarvan straks toch wel iets laten zien. Door delen van het gemetselde omhulsel weg te laten willen we meer laten zien van de ketels en van het metselwerk eromheen. Hoe we dit precies gaan doen weten we op dit moment nog niet, maar een of twee ketels zullen in volle glorie te zien zijn. Daarom zijn twee ketels volledig opgebouwd volgens de tekening en twee ketels eenvoudiger van constructie gehouden.

Voor de ketels hebben we gekozen voor messing buis met de juiste buitendiameter.
Om eenheid in maatvoering houden is het noodzakelijk om een bouwopstelling te maken waaronder drie buizen onderling in een vast positie kunnen worden vastgezet, afgetekend en waarop uiteindelijk alle tussenverdiepingen kunnen worden gesoldeerd. Voor het gemak bij het bouwen zijn alle verbinding op de ketels voorgeboord (met uitzondering van de overloop) en zijn die tussenverbindingen voorzien een aangedraaid eind dat in de gaten viel. Op deze manier bleef de ketel maatstabiel bij het solderen.

Hieronder zijn 3 pootjes onder de waterketel en een van de 5 vaste tussensteunen te zien.
Uiteindelijk komen er 3 pootjes onder iedere waterketel en een overloopverbinding tussen de twee waterketels. Iedere pootje onder de waterketel is inwendig voorzien van M3 draad zodat we later de ketels eenvoudig op de vloer kunnen vastzetten.
In aanvulling op de 5 vaste tussensteunen is er een 6e steun. Dit is tevens de waterdoorvoer tussen de waterketels en de stoomketel.


Nadat alle steunen en verbindingen zijn aangebracht kon de ketel uit het bouwframe
Dan kunnen de bollingen op de pijpen worden aangebracht. Deze zijn gemaakt van messingplaat dat eerst in vorm is geklopt en vervolgens op de draaibank de uiteindelijke vorm heeft gekregen.
Zo zijn alle 6 bollingen voor iedere ketel gemaakt.



Op de onderstaande afbeelding zijn de bollingen op de waterketels aangebracht en is nog net de tussenverbinding (achteraan) tussen de waterketels te zien, evenals de de waterdoorvoer naar de bovenste stoomketel (vooraan op de rechter waterketel).


Hier zojuist de bolling op de stoomketel gesoldeerd.


Een belangrijk detail is dat de waterverbinding tussen de waterketel (die dikkere tussensteun met de flens) en de stoomketels zijn georiënteerd.
Dwz dat ze bij de voorste twee ketels naast elkaar staan. Zo ook bij de achterste twee ketels.
Reden zal zijn geweest dat op deze manier ook de meeste warmte wordt meegenomen.
Dit is dus de (achterkant). van de eerste of de derde ketel.
Wordt vervolgd.

 

De ketel, zou dit een Bouilleurketel met vlampijpen kunnen zijn?
Zie bijgaande pdf.
Groet, Henk

Volgens mij klopt het aardig met je beschrijving, even een foto van de tekening in een van mijn leerboeken.


Groet, Henk.

 

Klopt Henk.
In principe exact dezelfde uitvoering. Heel verhelderend.
Waar ik spreek over waterketels, noemen ze deze in jouw boek “warmbuizen”.
Ook zie je de isolerende ombouw en de openingen onder in het metselwerk en de ondersteuningen ten behoeve van een optimale warmteafgifte voor de afgifte.
Verschil zie ik wel in de lengte van een van de warmtebuizen. Bij ons zijn die gelijk en is er achter de pijpen en krappe doorlaat naar de schoorsteen. Aan de buitenkant van de doorlaat zit dan een schuif waarmee de trek kan worden geregeld.
Gr. Jan Blonk