Parní pohon pro bočnokolesový remorkér Lanna

Když v roce 1986 vyšel v časopisu Modelář plánek říčního bočnokolesového remorkéru firmy Lanna, rozhodl jsem se, že si ho postavím včetně parního stroje a příslušenství. Upravil jsem měřítko tak, aby celková délka byla cca 1200 mm a překreslil jednotlivé díly. Protože se jednalo o říční remorkér s malým ponorem, byla boční výška trupu asi 80 mm. Do tohoto prostoru jsem musel umístit stroj, kotel s hořákem a nádrž na zkapalněný PB.

Stroj jsem navrhl jako ležatý dvoučinný šoupátkový dvouválec s ohledem na pohon koles, tedy s nízkými otáčkami a vyšším kroutícím momentem. Vrtání válců je 14 mm a zdvih 46 mm. Ovládání šoupátek je zajištěno mechanismem pro plynulý rozběh a nastavení otáček v obou směrech. Mechanismus ovládá servo umístěné před válci mezi ovládacími mechanismy jednotlivých šoupátek. Stroj jsem navrhl a rozkreslil včetně kinematiky pohybů, tenkrát ještě na rýsovacím prkně (byl rok 1986, tedy před 40 roky) a začal vyrábět jednotlivé díly. Výroba mi trvala cca 1 rok podle toho, jak jsem měl k přístup na obráběcí stroje. (Pracoval jsem v té době ve strojírenské firmě a po dohodě s mistrem nástrojárny jsem si mohl po pracovní době něco pro sebe vyrobit.) S hutním materiálem problém nebyl. V Růžové ulici na Praze 1 byla prodejna Hutník, kde jste si mohli veškerý potřebný materiál (Ms, Fe a Al tyče všech profilů, trubky a plechy) v potřebných délkách a rozměrech koupit.

Výroba a montáž stroje byla bez problémů, pouze jsem musel předělat objímky excentrů, které kolidovaly s ovládacím mechanismem. Ovládací tyče které vycházely z objímek v ose klikového hřídele jsem umístil tangenciálně a problém byl vyřešen. Po nastavení šoupátek stroj běžel bez problémů ve všech režimech.

Kotel jsem vyrobil jako jednoplamencový z kovotlačitelsky vyrobené bronzové nádoby s tloušťkou stěny 1,2 mm kterou jsem někde našel a uzavřel ji víkem ze 4 mm silného mosazného plechu. Všechny tyto díly jsou spáleny natvrdo stříbrem. Na konci plamence před výstupem spalin do komínu je stočená mosazná trubka a slouží jako přehřívák páry. Ten je zakrytý víkem vylisovaným z 2 mm silného mosazného plechu. Kotel je samozřejmě opatřen pojistným ventilem nastaveným na přetlak 10 barů. Hořák je propan-butanový s dálkově ovládaným elektrojiskrovým zapalováním.

Nádrž na zkapalněný PB je vyrobena ze dvou lisovaných vík z 2 mm silného mosazného plechu spojených stejně silnou mosaznou trubkou. Vše je spáleno stříbrem a testováno na přetlak 15 barů. Dnes bych to takto neřešil, ale před 40 roky neexistovaly nádobky s plynem pro turistické vařiče, které se dnes dají koupit a u vody vyměnit za plné. Tenkrát byly pouze 2kg PB lahve.

První delší testy parního stroje s kotlem a hořákem jsem udělal na chalupě. Naplnil jsem kotel vodou, spustil plyn, zažehl hořák, nastavil plamen a počkal, až bude dostatečný tlak páry pro stroj. Přesunutím ovládacího mechanismu se stroj zvolna rozběhl a dosáhl maximálních otáček. Sledoval jsem s dobrým pocitem ten pohyb pístních tyčí, ojnic, šoupátkových tyčí a celého ovládacího mechanismu doprovázeného syčením páry. Přibližně po 10-ti minutách chodu jsem si všiml, že otáčky začínají klesat. Při pohledu na hořák bylo zřejmé, že plamen již není tak intenzivní jako při spuštění. Dotkl jsem se rukou nádoby se zkapalněným PB. Byla zcela ledová, určitě pod bodem mrazu, protože se na jejím povrchu začala již tvořit námraza. Pochopil jsem, že aby mohl zkapalněný PB přejít do plynné fáze, potřebuje skupenské teplo výparné, které může čerpat pouze z okolního vzduchu. Protože průtok plynu hořákem byl nastaven pouze škrtícím ventilem a ochlazením nádoby s plynem došlo k poklesu tlaku, změnilo se i nastavení plamene. 

Tento problém by sice bylo možné odstranit předehříváním nádoby s plynem například využitím odpadního tepla z kotle, ale přesto by konstantní tlak plynu zaručen nebyl. Rozhodl jsem se tedy použít k nastavení konstantního tlaku ventil redukční. V dnešní době to není problém. Redukční ventil s požadovanou nastavitelnou hodnotou výstupního tlaku lze koupit například u firmy Festo, ale tenkrát byly redukční ventily pouze pro kyslík a acetylén a nevím, zda by byl rozsah nastavení tlaků pro moje použití vhodný. Navíc byly velké a těžké. Rozhodl jsem se tedy tento ventil vyrobit, ale tak, aby jej bylo možno i dálkově ovládat. 

K tomu bylo potřeba navrhnout mechanickou část s membránou, pružinou a šroubem a doplnit víceotáčkovým servomechanismem. V modelářské prodejně v Žitné ulici na Praze 2 bylo možné koupit pouze servo ST-1, které vyráběla Tesla. Toto servo mělo standardní rozsah otočení 270 stupňů a poměrně malý kroutící moment. Mohl jsem z něho použít pouze elektronickou část. Motor jsem nahradil jiným, doplněným planetovou převodovkou a potenciometr jsem nahradil víceotáčkovým pro jemné nastavení výstupního tlaku. S výrobou mechanických kovových dílů problém nebyl, ale membránu jsem se rozhodl vyrobit ze silikonové pryže. Při montáži se ale membrána deformovala a způsobovala tzv. lupavku. Nakonec jsem ji vyhodil a použil fosforbronzovou z leteckého výškoměru.

Dalším problémem bylo vhodné servo kormidla. Koupit jiné než ST-1 nebylo možné a toto by kormidlo v délce 150 mm se svým nízkým kroutícím momentem neutáhlo. Tak jsem to udělal stejně jako u redukčního ventilu. Jiný motor, převodovka a potenciometr.

Protože se mi otáčky parního stroje pro pohon koles zdály příliš vysoké, doplnil jsem ještě výstupní hřídel stroje převodovkami do pomala.

Závěr

Remorkér jsem ale již nedokončil. Přestěhovali jsme se do panelového bytu, kam jsem si tak velkou loď vzít nemohl. Trup s nástavbami jsem sešrotoval včetně koles (těch mi bylo opravdu líto) a stroj s příslušenstvím schoval. Někdy si ho občas s nostalgií na chalupě rozeběhnu.

V dnešní době si můžeme všechno koupit od parního stroje, kotle, hořáku přes serva s velkým rozsahem kroutícího momentu, redukční ventily, plechové nádoby se zkapalněným plynem a další modelářské součástky, ale před 40 roky jste si tohle všechno museli vyrobit sami. Bylo to ale asi dobře, protože i tu loď si dnes můžeme koupit. Ale pokud do toho výrobku nedáme něco svého, budou to už pouze jenom hračky.

Petr Kalous