Heusinger-Steuerung der Dampflok Waldbröl

Edmund Heusinger von Waldegg erfand die Dampfmaschinensteuerung 1849, fünf Jahre nach Egide Walschaerts. Die Füllmenge und die Seite des Dampfdrucks am Kolben im Zylinder wird über diese Steuerung bestimmt. So kann der Lokführer die Fahrtrichtung wie auch die Geschwindigkeit der Lok festlegen. Der weitaus größte Teil der europäischen Dampfloks war mit der Heusingersteuerung ausgestattet.

Komponenten der Heusingersteuerung

Durch Dampfdruck wird bei einer Lok über eine Kurbelmechanik (18, 17, 16, 20, 21) die Drehbewegung der Räder erzeugt. Auf jeder Seite der Lok gibt es solch eine Kurbelmechanik, die jedoch um 90° zueinander versetzt sind, damit der Totpunkt der Kurbelmechanik der einen Seite bei 0° und 180° durch die Kurbelmechanik der anderen Seite bei 90° und 270° überwunden werden kann. Im Einzelnen geschieht folgendes:

Der Kolben 18 wird durch den Dampfdruck nach links gedrückt und überträgt seine Bewegung mittels der Kolbenstange 17 auf den Kreuzkopf 16 und somit auf die Treibstange 20 und das mit dieser verbundene Treibrad. Dieses ist über die Kuppelstange 21 mit den beiden benachbarten Treibrädern verbunden, so dass die Antriebskraft auf alle drei Achsen wirken kann.

Das Bild zeigt den Zustand bei 90° Treibradstellung. Nach 180° muss sich die Kobenbewegung umkehren, was durch den Kolbenschieber 14 und die Schieberstange 13 der Heusingersteuerung bewirkt wird. Diese haben sich dann ganz nach rechts bewegt und der Dampf strömt in die linke Seite des Zylinders 19 ein und treibt damit den Kolben 18 nach rechts.

Die Bewegung des Kolbenschiebers 14 ist also voreilend zu der des Kolben 18 und zwar um 90°. Diese zeitliche Verschiebung wird durch die Gegenkurbel 1 erzeugt, die hier um 90° dem Drehpunkt der Treibstange 20 bei Vorwärtsfahrt nacheilt. Diese Nacheilung wird jedoch mittels der Schwinge 7 in eine Vorauseilung umgewandelt, wenn die Schieberschubstange 8 mittels des Hängeeisens 4 am oberen Ende der Schwinge 7 fixiert ist.  Ist die  Schieberschubstange 8 mittels des Hängeeisens 4 am unteren Ende der Schwinge 7 fixiert, wird die Lok rückwärts fahren. Mit der Steuerstange 3, dem Steuerstangenhebel 5 und dem Hängeeisen 4 kann also die Fahrtrichtung bestimmt werden.  Das Gegengewicht 6 soll das Umsteuern für den Lokführer erleichtern.

Die Schieberschubstange 8 kann mittels der Steuerkomponenten 3, 4, 5 und 6 an einem beliebigen Platz zwischen oben und unten in der Schwinge 7 fixiert werden. Dadurch ist die Schwingungsweite des Kolbenschiebers 14 und damit die Dampfzufuhr und somit die Geschwindigkeit der Lok variierbar.

Die Dampfzufuhr wird bei der Heusingersteuerung durch einen genialen Trick verbessert. Normalerweise wird durch die Gegenkurbel 1 eine sinusförmige Hin- und Herbewegung des Kolbenschiebers hervorgerufen, die eine geringe Öffnungszeit für die Dampfzufuhr durch die spitze Form der Sinuskurve zur Folge hätte. Diese Spitze wird durch die Bewegung des Kreuzkopfes 16 über den Lenkeransatz 9, die Lenkerstange 10 und den Voreilhebel 11 moderat aufgeweitet.