Locomotive a vapore vivo di Ernest Planck, Norimberga 1890

[Coccobill 62]

La locomotiva a vapore vivo denominata “ VULKAN “ È stata prodotta a Norimberga dalla famosa ditta Ernst Planck a partire dal 1890.

locomotiva Vulkan, Ernest Planck 1890.

vista tre quarti anteriore

vista posteriore con marchio di fabbrica

La locomotiva è fabbricata utilizzando quattro diversi tipi di materiale: lamiera di ottone per la caldaia, il telaio portante, la cabina del macchinista nella parte superiore ed infine il calice della ciminiera, i cilindri, i blocchi valvola, i tubi, i pistoni, le bielle di spinta ed i respingenti.
La lamiera di acciaio stagnata è utilizzata per fabbricare la parte cilindrica del fumaiolo, il bruciatore e serbatoio dell’alcol, la cassetta che contiene il bruciatore stesso con i ganci di ritegno ed il gancio di traino della locomotiva.
Le ruote sono fuse in ghisa, i cerchioni delle ruote invece sono in lamiera di ottone riportata, immagino per esigenze estetiche…

Per finire abbiamo due parti in legno duro, ovvero la maniglietta della valvola del fischio del vapore e la traversa anteriore alla quale sono avvitati i respingenti. Queste parti sono in legno probabilmente per avere dei punti freddi che, assieme alla cabina del macchinista ed al fumaiolo consentissero di manipolare il giocattolo senza scottarsi durante il funzionamento.

dettaglio cilindri del motore

bruciatore smontato

Le dimensioni del Giocattolo sono le seguenti: lunghezza massima 210 mm, larghezza massima in corrispondenza dei cilindri 100 mm, larghezza alla traversa dei respingenti 60 mm. Altezza massima al fumaiolo 145 mm. Scartamento 62,5 mm, diametro ruote 36 mm.
Dimensioni caldaia, lunghezza 125 mm e diametro 45 mm.
Peso a vuoto 510 g peso a pieno carico circa 760 g.
La dimensione di scartamento non unificata mi fa pensare che questa locomotiva fosse costruita per funzionare liberamente sul pavimento senza un circuito di binari dedicati. Le ruote di peso notevole e scartamento ampio danno una notevole stabilità alla macchina, L’aspetto è molto antico, probabilmente ispirato a locomotive di metà dell’ottocento in particolare il fumaiolo ha un aspetto molto barocco.
Il motore è molto semplice, costituito da due cilindri oscillanti a semplice effetto con bielle di spinta molto corte che determinano una rotazione molto ampia dei cilindri stessi. I pistoni sono torniti in ottone e rettificati con ottima precisione rispetto al diametro dei cilindri, non ci sono fasce elastiche o elementi di tenuta. Il vapore viene scaricato davanti ai blocchi valvola attraverso due corti tubicini rivolti verso la parte anteriore.
Il fumaiolo ha funzioni esclusivamente estetiche ed è innestato ad incastro su un anello saldato alla caldaia. Sopra il duomo del vapore c’è il tappo di riempimento caldaia, tra il duomo ed il fumaiolo è presente la valvola di sicurezza per massima pressione mentre al lato opposto, verso la cabina del macchinista c’è il fischio del vapore con il rubinetto di azionamento. Sulla porta anteriore della camera a fumo, in alto c’è una vitina che viene smontata durante il riempimento dell’acqua in caldaia e ha la funzione di livello del “Troppo pieno“.
Il serbatoio dell’alcol con il relativo bruciatore si incastra preciso nell’apposito alloggiamento sotto la cabina del macchinista e è trattenuto in posizione da due piccoli gancetti che lo bloccano ruotati di 90°.

Questo è il pezzo più antico della mia collezione, mi sembra che rappresenti bene l’amore con cui queste ditte costruivano giocattoli tecnici ormai 130 anni fa. Credo che per un ragazzo di quell’epoca ricevere un oggetto di questo tipo fosse un sogno. Forse proprio per questo alcuni di questi oggetti sono sopravvissuti tanto a lungo conservati con cura oserei dire “religiosa“!
Io in oggetti come questo apprezzo in particolare l’aspetto tecnico, le soluzioni costruttive, l’artigianato artistico e solo in ultima battuta il valore di oggetto d’antiquariato.

breve storia della ditta Ernest Planck

La ditta Ernest Planck viene fondata a Norimberga nel 1866 e si dedica sin da subito alla fabbricazione di giocattoli ottici come le lanterne magiche, treni a vapore vivo, macchine a vapore statiche, navi in latta con motori a vapore vivo e solo in un secondo periodo a treni elettrici. Assieme alle altre ditte più famose come Bing, Carette, Märklin e Schoenner rappresenta il massimo livello di qualità raggiunto nella fabbricazione dei giocattoli tecnici tra gli ultimi anni dell’ottocento e i primi 15 anni del '900.
Nel 1932 l’azienda viene venduta alla ditta dei fratelli Schaller / Noris GmbH.
Da notare nel logo del marchio di fabbrica la ruota alata, simbolo delle ferrovie alla fine dell’ottocento, il fondatore dava evidentemente un ruolo di primo piano ai trenini rispetto a tutta la sua produzione di giocattoli.

Saluti a tutti Paolo…… Continua.

[Coccobill 62]

Locomotiva a vapore vivo in scartamento O produzione tedesca 1910

La seconda locomotiva a vapore vivo che vi presento qui di seguito è di probabile produzione della stessa ditta Ernest Planck, ma non essendoci sulla macchina alcun tipo di marchiatura e non avendola ritrovata con certezza sul catalogo Schiffmann non posso esserne certo! D’altra parte sullo stesso catalogo viene scritto che la ditta non marchiava tutti i suoi prodotti… Quello che mi sembra oggettivo è che la modalità costruttiva e in particolare la forma del bruciatore dell’alcol ed il sistema di alloggiamento e ritegno sono praticamente identici a quelli della locomotiva vista sopra.

locomotiva tedesca del 1910, vapore vivo

vista anteriore

vista posteriore

Le dimensioni della locomotiva sono le seguenti: lunghezza massima, compreso il gancio, 170 millimetri. Larghezza massima in corrispondenza dei cilindri 70 millimetri larghezza massima alla cabina del macchinista 50 millimetri . Altezza massima al fumaiolo 115 millimetri. Il peso è di 491 grammi.
La caldaia ha le misure seguenti: lunghezza 105 millimetri, diametro 35 millimetri. Lo scartamento effettivo misurato alla radice del bordino è pari a 29 mm che posto su binari di scartamento 32 mm garantisce il moto senza interferenze; considerata anche la marcata conicità delle piste di rotolamento che garantiscono alla macchina una capacità di auto-centrarsi sui binari. Il diametro delle ruote motrici posteriori è di 45 mm mentre il diametro delle ruote anteriori folli è di 25 mm. Le bielle di spinta come appare evidente dalle foto sono molto lunghe e quindi i due cilindri a semplice effetto oscillano con un modesto angolo di rotazione. I pistoni dei cilindri sono costruiti in ottone, lisci e senza segmenti o elementi di tenuta.
I materiali con cui è costruita la macchina sono tre: fusione in ghisa per le ruote, lamiera di acciaio stagnata per il bruciatore e serbatoio dell’alcol, la cabina del macchinista e l’alloggiamento del serbatoio, il gancio di traino, il telaio portante gli assi ruote e i due baffi scaccia sassi anteriori.
La lamiera e il tubo di ottone sono utilizzati per costruire la caldaia, il Duomo del vapore, il rubinetto del fischio (mancante) il fumaiolo, i cilindri, i pistoni e le bielle di spinta. Infine ovviamente anche i tubi di mandata del vapore che partono dal Duomo vapore ed arrivano al blocco valvola dei cilindri sono in ottone.

vista da sotto

bruciatore smontato

la locomotiva sul binario in lamiera

Nelle foto qui sopra particolare della parte inferiore della macchina e del bruciatore in lamierino di latta stagnata. Sistema, architettura e bloccaggi del bruciatore sono praticamente identici alla locomotiva vista nel primo intervento di questo contributo. Nell’ultima foto si vede la locomotiva posta sul binario in lamiera, da notare in questa fotografia lo spazio molto limitato che rimane tra i baffi scaccia sassi anteriori ed il binario così come anche nella parte posteriore tra il fondo del serbatoio del bruciatore ed il binario stesso. Era molto importante che la macchina fosse molto stabile sui binari ad evitare un deragliamento che con il bruciatore ad alcol e la fiamma accesa poteva ed ancora oggi può essere estremamente pericoloso per il rischio di incendiare casa… Meglio giocarci sul pavimento del cortile… Dalla architettura della locomotiva e dallo studio di vecchi cataloghi di questa ed altre ditte tedesche di Norimberga mi sono convinto che la data di fabbricazione di questo giocattolo possa essere collocata tra il 1910 ed il 1915.

Continua…… A presto Paolo.

[Michelemassa]

Caro Paolo
Che dire :sono oggetti incredibili e affascinanti, addirittura centenari! Ovviamente come avrai capito io non sono un esperto di questo materiale, ma invidio la tua collezione e il tuo sapere e soprattutto che tali modelli siano in buone mani
Per quanto mi riguarda non so se l'ho già scritto, ma in un futuro vorrei avere un treno della mammod, anche qui vedremo... Ho un sacco di fronti aperti tra Lima , RR e Wilesco
e le finanze vanno pianificate bene!
Saluti
Michele

[Tricx]

Caro Paolo
Che dire :sono oggetti incredibili e affascinanti, addirittura centenari!......

Non posso che concordare con Michele ed esternare anche qui il mio stupore ed ammirazione per i tuoi modelli e le tue collezioni veramente rare e preziose, che hai voluto condividere con tutti noi.
Grazie e saluti.
Riccardo.

[Coccobill 62]

Motore a ciclo Stirling di Ernst Plank 1905

Vi presento oggi un modello di motore ad aria calda con funzionamento a ciclo Stirling tipo gamma. Questo modello di giocattolo scientifico risale al 1905 e venne prodotto dalla nota casa di Norimberga E. Plank. Avevo brevemente esposto qualche cenno storico su questa ditta nel contributo relativo alle locomotive a vapore vivo in questa stessa sezione un paio d’anni fa.

motore Stirling di Planck 1905. Tre viste generali del motore come si presenta nel suo complesso

motore Stirling di Planck 1905. viste generali del motore come si presenta nel suo complesso

motore Stirling di Planck 1905. Tre viste generali del motore come si presenta nel suo complesso

fornello ad alcol

cilindro caldo, dettaglio

Il motore è costruito in ottone con alcune parti in lamiera di acciaio stagnata ed è montato su una base in legno. Le dimensioni complessive del gruppo motore sono le seguenti:
La base in legno è lunga 22 centimetri, larga 10 centimetri ed il gruppo caldaia al culmine della ciminiera è alto 18 centimetri. La ruota del volano ha un diametro di 6 centimetri.
Il cilindro grande all’interno della caldaia ha una cilindrata attorno ai 3 cm cubici, mentre il cilindro piccolo, freddo, ha una cilindrata di 1 cm³ circa.
Come funziona il motore a ciclo Stirling: questo curioso motore ad aria calda o a combustione esterna funziona sfruttando il medesimo principio e fenomeni del tutto simili a quelli che si realizzano nel motore a combustione interna ciclo otto o ciclo diesel, ma con alcune grosse differenze: in questo motore il gas è aria che si muove in un circuito chiuso senza comunicazione o sfogo verso l’esterno del motore.
Il sistema è costituito da due cilindri comunicanti tramite un condotto tubolare molto corto e senza valvole , che governano lo scambio del gas tra i due cilindri. Il primo cilindro, il più grande, è destinato al riscaldamento dell’aria, qui lo osserviamo per la maggior parte della sua superficie inglobato all’interno del vano caldaia. La superficie esterna di questo cilindro viene esposta alla fiamma del fornello ad alcol allo scopo di riscaldare violentemente l’aria all’interno del cilindro stesso, che in pochi istanti deve essere portata ad una temperatura compresa tra i 350 °C ed i 450 °C.

cilindro caldo, dettaglio

All’interno di questo cilindro si muove un pistone che non tocca le pareti del cilindro ma si muove con un gioco di circa 1 mm o poco meno. Scopo di questo pistone è di riempire il cilindro di aria fredda quando è al punto morto inferiore. L’aria fredda, che ha riempito il cilindro, a contatto con le pareti surriscaldate dalla fiamma si riscalda a sua volta in brevissimo tempi. Quindi il pistone, spostandosi verso il punto morto superiore, spinge l’aria calda verso il cilindro freddo. L’aria surriscaldata che è stata spinta nel cilindro freddo, entrando in contatto con le pareti del cilindro stesso, si raffredda bruscamente creando una depressione all’interno del cilindro e richiamando il pistone di lavoro verso il punto morto superiore, attratto per l’appunto dalla depressione causata dal raffreddamento brusco dell’aria.
Il pistone di lavoro contenuto all’interno del cilindro freddo lavora a tenuta ermetica in maniera del tutto analoga ai pistoni dei motori a combustione interna. La sua corsa utile, che genera lavoro, è quella che va dal punto morto inferiore al punto morto superiore. La faccia esterna (ovvero inferiore) del pistone comunica con l’ambiente esterno e quindi la pressione atmosferica contribuisce ad esercitare la spinta utile del pistone. Per poter funzionare, questo motore deve avere gli angoli di manovella dei due pistoni caldo e freddo montati con uno sfasamento angolare di 90°, infatti se gli angoli di manovella fossero identici o sfasati di 180° il motore non potrebbe funzionare.
Questo motore è concepito per lavorare in un ambiente a temperatura attorno ai 20 °C, il pistone freddo deve poter dissipare efficacemente il calore verso l’ambiente circostante.
A regime la superficie esterna del cilindro freddo raggiunge una temperatura attorno ai 70 °C. Per il buon funzionamento di questo motore è importante limitare al massimo lo scambio di calore per conduzione o per irraggiamento tra il cilindro caldo ed il cilindro freddo. A regime questo motore gira attorno ai 1800 g/min sviluppando una potenza assai modesta, attorno a 1 W o 0,5 W ed evidentemente è semplicemente un modello dimostrativo del principio di funzionamento.
L’inventore di questo motore è il reverendo Robert Stirling, un pastore della chiesa anglicana scozzese che sviluppò, sperimentò e brevettò questo motore nel 1816 assieme a suo fratello John, ingegnere meccanico.
A quell’epoca i motori a combustione interna non erano ancora stati inventati. I primi impieghi di questo motore furono per azionare i ventilatori per le miniere di carbone.
Con l’avvento e lo sviluppo dei motori a combustione interna questo genere di motori venne quasi dimenticato, ma poi a metà del secolo scorso questi motori tornarono ad essere impiegati e migliorati.
Questo tipo di motori è particolarmente adatto a lavorare sempre allo stesso regime di rotazione e non ha bisogno quasi di lubrificazione o di impianti di scarico o raffreddamento.
Può avvalersi della combustione dei più diversi tipi di materiale.
Oggi questo genere di motori viene utilizzato nelle centrali nucleari per la generazione di energia in quanto permette di sfruttare il calore generato dal reattore senza entrare in contatto con il motore e le sue parti meccaniche. Ultimamente viene anche utilizzato in impianti domestici di cogenerazione , sfruttando parte del calore generato per il riscaldamento domestico o la produzione di acqua calda calda. Infine l’impiego più incredibile di questo antico motore è stato realizzato su alcuni satelliti inviati nello spazio profondo così lontano dal sole che i pannelli solari non potevano più garantire la generazione di energia elettrica. Ebbene, questo tipo di motore riscaldato da materiale radioattivo consente la generazione di energia elettrica a bordo di questi satelliti.
Chissà che ne pensa il reverendo Stirling a 200 anni di distanza dal suo brevetto di questi impieghi moderni!

Paolo

[Viridovix]

Sono BELLISSIMI!

Ricordo che da ragazzino avevo un motore a vapore statico e ci azionavo di tutto con delle cinghie di trasmissione... ma era già roba moderna: mi sembra che avesse delle tavolette come combustibile. Ma era comunque interessante.

Questi d'epoca sono veramente affascinanti!

Complimenti!

[Alberto Claudio Angiolini]

Mi associo ai complimenti! Veramente interessante!

alb

[Coccobill 62]

Ringrazio gli amici Giuseppe ed alberto per l’apprezzamento, anche per me questi antichi motori, funzionanti ancora a distanza di 120 o 140 anni dalla loro costruzione sono particolarmente affascinanti