Ånglok: så driver ångan hjulen och det visar modellen

Ett ånglok är en panna på hjul. Elden i eldstaden, en sluten ugn i pannans bakre ände, värmer vatten som blir till ånga. Ånga under tryck strömmar in i cylindrarna på maskinens sidor och trycker kolven växelvis framåt och bakåt. Via vevstaken, en lång stång som sitter utanför hjulets mitt, driver kolven runt det stora drivhjulet, ungefär som en fot på pedalen vrider runt vevpartiet på en cykel.

På ett ånglok syns den här rörelsen oftast utifrån: cylindrarna, vevstakarna och stängerna som förbinder hjulen arbetar på maskinens sida. Också därför är det en tacksam förebild för modeller, särskilt när maskinen har en berömd historia. Hit hör till exempel Stephensons Rocket från 1829, vars lösningar nästan alla senare ånglok tog över, och brittiska Mallard, som 1938 satte ett hastighetsrekord för ånglok som fortfarande står sig. En modell visar dig den riktiga maskinens form och rörelse, men hjulen drivs av din hand eller ett uppdraget drivverk, inte av ånga.

Så driver ångan runt lokets hjul

Ångan tar en enda väg genom loket, från elden ända upp till skorstenen, och på varje sträcka arbetar en annan del av maskinen. När du kan ordningen hittar du delarna både på ett foto av ett riktigt lok och på modellen:

1. Eldstad och panna. Eldaren skyfflar in kol i eldstaden. Heta gaser från elden går genom pannan i en mängd tuber som omges av vatten. Vattnet omger också själva eldstaden, så det tar upp värme från en stor yta och blir till ånga.
2. Ångdom och regulator. Ångan samlas ovanför vattenytan, ofta i en rund påbyggnad ovanpå pannan som kallas ångdom. Där sitter oftast regulatorn, en ventil som lokföraren släpper fram ånga till cylindrarna med och på så sätt styr maskinens kraft.
3. Cylinder och slid. På varje sida av loket sitter en cylinder med en kolv. En skjutbar ventil, som kallas slid, släpper in färsk ånga växelvis framför och bakom kolven och släpper samtidigt ut den använda ångan från kolvens andra sida. Kolven trycker därför åt båda hållen, framåt och bakåt.
4. Tvärstycke och vevstake. Från kolven går kolvstången, en stång med ett tvärstycke i änden som glider i en rak styrning. Vevstaken sitter fast i tvärstycket, och dess andra ände sitter på en tapp utanför drivhjulets mitt. Det är just här som kolvens raka rörelse blir till hjulets rotation.
5. Koppelstänger. Drivhjulen på ena sidan förbinds av en vågrät stång, koppelstången. Tack vare den snurrar alla på en gång, och maskinens kraft fördelas på fler hjul, som därmed får bättre grepp om rälsen.
6. Utblås och skorsten. Den använda ångan går från cylindrarna in i rökskåpet, pannans främre del under skorstenen, och sprutar upp genom skorstenen via ett smalt blåsrör. Den drar med sig gaserna från pannan och suger på så sätt in frisk luft genom elden. Ju hårdare loket arbetar, desto starkare drag och desto bättre brinner elden.

Ett lok med två cylindrar har vevarna på vänster och höger sida förskjutna ett kvarts varv. När vevstaken på ena sidan ligger i linje med hjulets tapp, i det så kallade dödläget, kan den inte vrida hjulet. Den andra sidan är då långt från dödläget och vrider hjulet, och därför kommer loket i gång i vilket hjulläge som helst. På ett hjulvarv får de två kolvarna tillsammans fyra ångstötar, och ur skorstenen hörs fyra utblåsslag, som du hör som ett rytmiskt puffande.

Sliderna drivs av styrningen, en uppsättning stänger och hävarmar på maskinens sida mellan drivhjulet och cylindern. Med den byter lokföraren körriktning och bestämmer hur länge färsk ånga strömmar in i cylindern under ett kolvslag. Vid starten släpper han in den längre, så att maskinen får så stor dragkraft som möjligt. Under gång släpper han in den kortare tid, och resten av arbetet gör ångan som expanderar i cylindern. Så sparar loket både kol och vatten.

Kol och vatten har loket med sig antingen i en tender, en separat vagn kopplad direkt bakom förarhytten, eller på mindre maskiner i behållare direkt på loket. Ångan från pannan driver inte bara hjulen utan också visslan, kompressorn till bromsarna och pumpen som fyller på vatten i pannan.

Vilka lok som blev förebilder för modeller och varför

Rocket, Flying Scotsman, Mallard och Albatros har alla getts ut som modeller för modelljärnvägar. Vart och ett skrev in sig i järnvägshistorien genom det det förändrade, ett rekord eller sin storlek, och vart och ett finns bevarat i minst ett exemplar, så att du kan se förebilden även i verkligheten. Dessutom känner du igen vart och ett på formen:

Hjularrangemanget är för ett lok ungefär som en namnteckning. I Storbritannien och Amerika skrivs det med antalet hjul: Flying Scotsman och Mallard är båda 4-6-2, alltså fyra hjul fram, sex drivhjul och två bak. På den europeiska kontinenten räknar man axlar, alltså hjulpar. En siffra betyder axlar utan drivning, en versal drivaxlar (A en, B två, C tre, D fyra), och ett litet primtecken (′) efter ett tecken anger att axlarna sitter i en boggi. Båda de brittiska maskinerna är alltså 2′C1′ och Albatros 2′D1′. På en modell räknar du axlarna på några sekunder och vet genast vilken typ den liknar.

Rocket, Flying Scotsman och Mallard har getts ut som modeller i årtionden, och historien om vart och ett kan berättas i en mening: loket som bestämde hur ånglok skulle byggas, de första officiella 100 miles i timmen, världens snabbaste ånglok. Slovakien har sin historia i Albatros. Av de femton maskinerna finns tre bevarade, och en av dem, 498.104, står i Slovakien, där Albatros klub i Bratislava tar hand om den.

Vad modellen visar av den riktiga maskinen och vad den förenklar

En trämodell visar ett loks form och rörelse, inte dess kraft. Den har varken eld eller ånga, så rörelsen går åt motsatt håll: hjulen drivs av din hand eller ett uppdraget drivverk, och om kolven rör sig är det hjulen som skjuter den via vevstaken. På en riktig maskin trycker kolven hjulen. Vad just din modell visar får du veta i dess instruktioner och på bilderna. När du tittar på den, fokusera på de här ställena:

• Hjularrangemang. Räkna axlarna fram, drivaxlarna som är förbundna med en koppelstång och axlarna bak, och jämför dem med tabellen ovan. Stämmer de med någon av maskinerna har modellen samma typ av underrede. Om inte, efterliknar den ett ånglok friare.
• Vevstake och koppelstång. Vrid långsamt på drivhjulet och följ båda stängerna. Koppelstången förblir hela tiden vågrät och rör sig i en liten cirkel, medan vevstaken gungar upp och ned. När stängerna rör sig så efterliknar modellen lokets verkliga rörelse.
• Kolv och tvärstycke. Följ cylindern under samma vridning. Om en stång med tvärstycke glider ut och in ur den visar modellen hur rak rörelse blir till rotation. Om ingenting rör sig vid cylindern visar modellen bara dess form.
• Vänster och höger sida. Stoppa hjulet när vevstaken på ena sidan ligger i linje med tappen, och titta på den andra sidan. På ett riktigt tvåcylindrigt lok är tappen där förskjuten ett kvarts varv. Modellen kan efterlikna det eller inte, och inget av det är ett fel.
• Styrning. Leta efter tunnare stänger och hävarmar mellan drivhjulet och cylinderns övre del. Om de rör sig när hjulet vrids antyder modellen styrningen, som på en riktig maskin flyttar sliden. Hittar du dem inte har modellen förenklat eller utelämnat styrningen.
• Panna, dom, skorsten och tender. På modellen är det ihåliga former. Lägg märke till var de sitter: skorstenen fram, ångdomen ovanpå pannan, förarhytten bak och tendern bakom den. Placeringen motsvarar den riktiga maskinen, även om det inte finns vatten, eld eller kol inuti.

Ett riktigt lok hade också delar som på en trämodell bara är antydda eller saknas helt: säkerhetsventiler som släpper ut ånga vid för högt tryck, ett genomskinligt rör där eldaren höll koll på vattennivån i pannan, eller en pump för att fylla på vatten. Utan dem kunde en riktig panna inte arbeta säkert, modellen behöver dem inte.

Om hjulen eller stängerna på den färdiga modellen går trögt eller fastnar hittar du hur du letar efter friktionen i artikeln Mekanismen fastnar: hitta friktionen och åtgärda den.

Om du vill titta på de här delarna på en egen modell kan du välja modellen 3D-pussel i trä - ångloksmodell ROKR MC501, som enligt beskrivningen i butiken har en rörlig kolv och efter att drivverket dragits upp kör av egen kraft; enligt uppgifterna i butiken är den avsedd från 14 år. Mindre krävande är enligt uppgifterna i butiken modellen Trä 3D-pussel - Lok Little Story E012, med svårighetsgrad 2 i stället för 4 och också avsedd från 14 år.

Så ställer du ut modellen som en bit historia

En modell av ett ånglok känns som en bit historia när du ställer ut den som museer ställer ut riktiga lok: på ett spår, med en kort beskrivning och med vevstakarna synliga. Det räcker med fyra steg:

1. Ta reda på förebilden. Utifrån hjularrangemanget och formen på panna och skorsten tar du reda på vilken typ modellen liknar. Kan du inte bestämma en viss maskin räcker typen och perioden, till exempel ett snabbtågslok med arrangemanget 2′C1′ från 1930-talet.
2. Ställ den på ett spår. Ställ modellen på en kort spårbit eller på en smal träbräda som är lite längre än modellen. Underlaget skiljer den från de andra sakerna på hyllan, och när du dammar lyfter du den tillsammans med underlaget utan att ta i de tunna stängerna.
3. Skriv ett kort. Skriv på ett litet kort förebildens typ eller namn, årtalet och en mening om vad den blev känd för: ett rekord, en bana eller antalet byggda maskiner. Då berättar modellen sin historia även för besökare som inte vet något om tåg.
4. Ställ in hjulen. Vrid drivhjulen innan du ställer ut modellen så att vevstaken på sidan som vetter mot rummet står snett och kolvstången är utskjuten ur cylindern. I det läget ser man bättre än i dödläget hur stängerna förbinder kolven med hjulet.

Om du är nyfiken på hur ett fordon på räls kör när det i stället för ånga tar ström från en ledning ovanför spåret, läs vidare i artikeln Spårvagnen: var den får ström ifrån och hur den kör i stan.

Vanliga frågor