Alex BultjeAlex BultjeAan het woord is Alex Bultje, over de bouw van de NS 7727. Alex heeft in 2020 in record tijd een D400 Bagagewagen gemaakt, en is ondertussen begonnen aan deze loc uit de 7700 serie. Hieronder alvast wat achtergrondinformatie over het project.

Al heel lang droom ik ervan een eigen 7¼” te bezitten. En dan denk ik gelijk aan zelf bouwen omdat dat toch mijn hobby is. Heel lang ben ik tevreden geweest met het rijden van onze Nienoord locomotieven, en het sleutelen en onderhoud daaraan. En nog steeds! Maar ik ben nu op een leeftijd dat je denkt als ik nu niet begin komt het nooit meer. Afgelopen jaar heb ik de D441 gebouwd als stuurwagen en dat was de opmaat naar deze locomotief. Het wordt een model van de NS 7727, ex HSM1031.

Waarom de serie 7700?

De mooie Nederlandse locs uit de 7700 serie spreken mij erg aan. Ze hebben buiten liggende stoomverdeling wat interessant is om te zien. Als model zijn ze niet te groot, te transporteren en, ook belangrijk, de onderdelen passen op mijn machines. Verder ben ik opgegroeid in Haarlem, de streek waar de oorsprong van deze serie ligt. Ik ken de hele geschiedenis van de 7742, en heb haar ook op dat pleintje in Bergen zien staan. Daarna de restauratie ook gevolgd. Ook heb ik lang geleden met mijn dochtertje een stukje op de voetplaat van “Bello” meegereden, zoiets blijft je bij. Iedereen weet wel dat ik met mijn stoomtrekker naar allerlei evenementen ga en zo kwam ik in 2017 de NS 7742 tegen in Stadskanaal bij de STAR en de MBS in Haaksbergen. Als deelnemende machinist heb je dan uitgebreide mogelijkheden om de locs ‘avonds eens goed te bekijken en in gesprek te gaan met het personeel.

Dat ik voor de NS-uitvoering kies heeft ook een historisch perspectief. Lange tijd waren SS en HSM felle concurrenten. En hoewel er in de tijd van de samenvoeging van HSM en SS in 1921 best gemengd materieel gereden zal hebben ga ik voor de NS7727 met daaraan de SS D441 als stuurwagen.

Ik kies echter niet voor de 7742, want als ik dat wel doe gaat iedereen mijn model vergelijken met de echte. En dan is er altijd wel een afwijking te vinden waarover iedereen dan loopt te zeuren. Een andere loc dus uit dezelfde serie. Op internet kwam ik foto’s tegen van de 7727 en daarop is te zien dat deze een Knorr voedingwater pomp en een voorverwarmer heeft. Die zitten niet op de 7742. En ik wil graag een stoomlucht pomp en voeding pomp bouwen. Dus heb ik hier de kapstok om deze deelprojecten aan op te hangen. Toch kom ik niet helemaal los van Bello, bij een revisie in 1935 is de ketel van “mijn” 7727 overgezet op de 7742.

Aanvang van de bouw van de NS 7727

Om te beginnen heb ik bij de NVM de tekeningen van George v Rooijen aangeschaft. Die zijn echter bedoeld voor 5” en moeten dus omgerekend worden, simpel gezegd alles maal 1.45. Verder zijn er vier originele tekeningen uit het boek van Hartenink en Mook beschikbaar. Vervolgens een serie eigen foto’s van NS7742 en nog veel meer foto’s en ook film van internet. Al dat bronmateriaal gebruik ik om details uit te zoeken en ook om dit verhaal samen te stellen.

Voor de ketel moet er een nieuwe tekening en berekening gemaakt worden, zonder meer opschalen kan nooit i.v.m. de sterkte, materiaal diktes en alle rekenformules. De basis hiervoor is het handboek stoomketels van de stoomgroep Holland.
De eerste keuze was tussen een stalen of koperen ketel. Een koperen ketel zou in materiaal behoorlijk duur worden, dik koper is moeilijk verkrijgbaar en een staafje zilversoldeer kost ook gauw 10 euro. Komt bij dat je dat met 2 man en 2 branders moet solderen. Ik heb daar de faciliteiten niet voor. Een stalen ketel moet gebouwd worden uit gecertificeerd materiaal en door een gecertificeerde lasser gelast worden. Ook niet makkelijk, maar ik heb wel de ervaring, opgedaan met de stoomwals Rode Paulien die een stalen ketel heeft met koperen pijpen. Ook loc 1 heeft een stalen ketel met koperen pijpen.

Ik kies voor een stalen ketel met koperen pijpen. Alle voorwerk mag ik zelf doen, het Tig lassen kan ik uitbesteden en via connecties kan ik het juiste materiaal kopen.

En dan begint de engineering. Om even bij de ketel te blijven, tussen de frameplaten is in de breedte 149 mm ruimte. Dat bepaalt ook de diameter van de ketel. Er zou 5½ duims buis passen maar daar is niet aan te komen, tenzij ik voor een hoop geld 6 meter buis bestel. Maar ik wil één ketel maken en geen tien. 2e mogelijkheid is 5 duim ofwel 139,7 uitwendig en daar heb ik nu 620 mm van staan, met bij behorend certificaat. Dat is de zelfde maat als ik voor Rode Paulien gebruikt heb en voor een deel kan daar de tekening van gebruiken. Een snelle vergelijking en rekensom leert ook dat ik voor de ketel keuring in categorie I blijf; PxV <= 50. ( bij 8 bar max 6,25 l.) Dus geen Lloyds nodig. Nu lig ik van die keuring niet wakker, maar het scheelt wel een hoop euro’s. Ik ben nu de tekeningen aan het maken om te laten door rekenen door de rekenmeester van de Stoomgroep. Yzoo, ons wel bekent zal toezicht houden op de ketel bouw.

Parallel aan de ketel werk ik ook aan de loc zelf, te beginnen met het frame. Na de ervaring opgedaan met de bagagewagen laat ik een aantal onderdelen waterstraal snijden. Ja dat kost geld, maar werkt zoveel sneller en vooral nauwkeuriger. Ik zie het als een baanbrekende vernieuwing in de modelbouw. Ik heb de frameplaten en nog wat onderdelen inmiddels getekend in Autodesk Fusion 360. Met hulp van Ronald een paar foutjes eruit gehaald en hij heeft het omgezet in een DXF bestand. Dat is iets wat de machine van C&W in Roden kan lezen en uitsnijden uit staal. Aanvankelijk was ik begonnen te tekenen in Fusion 360. Helaas wordt deze software steeds commerciëler en kan ik er steeds minder mee, ook de benodigde DXF kan ik niet meer exporteren, tenzij ik een dure licentie koop. Om die reden ben ik overgestapt op FreeCad. Eerste indruk is dat dit ook gebruiksvriendelijker is en ik kan weer DXF bestanden maken.

Ik zeg wel eens, ik bouw de loc 2 keer. Eén keer in mijn hoofd en op papier (en nu de pc) en één keer in de werkplaats. Elk gaatje in het frame moet ik nu al van weten of het op de juiste plaats zit en waar het voor is. Ik kijk bijvoorbeeld nu al naar een plek voor de remcilinder en de stoomvoedingpomp; dingen die niet op de 5” tekening staan. De luchtpomp staat er wel op maar als dummy, ik ga t.z.t. voor een werkende stoomcompressor. Ook maak ik een aantal onderdelen in het frame dikker om meer adhesie gewicht in de loc te brengen. Maar ook dat moet zorgvuldig. Een voorbeeld. De frameplaten zijn in 5” 3 mm dik. Maal 1.45 = 4,35. Dat is geen handelsmaat wordt dus 5 mm. Ik maak ze echter 6 mm dik. Maal 2 = 12mm terwijl ik eigenlijk op 8,7 moest komen. Dan moeten alle dwars verbindingen tussen de frameplaten wel 3,3 mm smaller om op de juiste breedte van de loc te komen. Nog zo iets. De wielen krijgen het standaard Nienoord profiel en worden 24 mm dik. Dat is 3,5 mm extra. Gelukkig zag Ronald dat ik de leibaan dragers dan ook 3,5 mm breder moet maken anders passen straks de kruktappen niet. Gevolg is dat ik de cilinderblokken ook 3,5 mm aanpas en de hele loc 7 mm breder wordt. Kan ik nu gelukkig allemaal nog aanpassen.

Ondertussen ben ik ook materialen aan het verzamelen en bestellen. Voor onze hobby kun je maar beperkt inkopen doen bij de lokale bouwmarkt. Er zijn wel modelbouwzaken die e.e.a. verkopen maar ik heb altijd de indruk dat alles daar 2 keer zo duur is als in de normale handel. Beroepsmatig heb ik gelukkig ook mogelijkheden om bij groothandel en bedrijven te kopen. Veel kleine maat hoekijzer, strip, messing, brons en gietijzer en stafmateriaal bestel ik tegenwoordig in Duitsland bij Wilmsmetall.

In de werkplaats ben ik nu de bufferbalken en buffers aan het maken. De complete trekhaken heb ik al gemaakt samen met die van de D441. Iets anders wat even leuk was om tussendoor te maken is de werkende stoombel, naar een tekening in Onder Stoom uit 1999.

Ook die vond ik via Google en ik bleek het betreffende nummer in de kast te hebben liggen. Deze stoombel was kenmerkend voor lokaal spoor locomotieven en ze kregen er ook de bijnaam Bello door. Geheel uit messing en brons vervaardigd met een rvs zuiger. De klepel is wat overmaats, wat nodig is om voldoende massa te krijgen, hier in botsen modelbouw en natuurkunde weer eens met elkaar, net als bij een stoomfluit, die kun je ook niet op schaal namaken. In de video loopt ie op lucht, ik verwacht dat hij op stoom langzamer kan omdat je dan de expansie benut. En heb ook alvast een voetstukje ontworpen om op de ketel te lassen. De stoomleiding gaat straks lekker warm onder de ketel beplating door..

En toen kwam het mailtje van C&W waar ik op wachtte: uw bestelling is gereed. Belangrijkste onderdelen: de beide frameplaten.

Afb. 1. FrameplaatAfb. 1. Frameplaat

Deze vormen de ruggengraat van de hele loc. Ertussen zitten de dwars steunen. Origineel ligt tussen het frame de watertank als versteviging.. Kraus heeft die constructie in 1865 in Zwitserland bedacht. Maar bij dit model zit er een as-pomp onder de ketel tussen de 1e en 2e as en geen tank. Water komt uit de stuurwagen. Om gewicht en ook stijfheid te krijgen maak ik de dwars verbindingen tussen de frameplaten uit 12 mm dik staal in plaats van 8mm. Ook het trekwerk achter in het frame is 12mm dik. Door ze in één opspanning rondom op maat te frezen zijn ze gelijk zuiver haaks.

Afb. 2. Frameplaten borenAfb. 2. Frameplaten boren

Bij de eerste keer proef monteren van het frame was de afwijking dwars minder dan 0,1 en in de lengte 0,12 mm. Dat laatste haal ik er nog uit want hoe zuiverder alles nu staat des te makkelijker is het verderop in de bouw. Een deel van de gaten had ik laten snijden, de rest boor ik zelf, ook om kosten te besparen.

De beide frameplaten heb ik met bouten op elkaar geklemd, en daarna opgespannen op mijn freesbankje . Met een kantentaster het nulpunt opgezocht van waaruit de maten opgegeven worden. Dan de maat van de tekening, maal 1,45 op de rekenmachine en de uitkomst gelijk naar de digitale uitlezing van de machine. Niks aftekenen en centeren zoals we dat vroeger deden, gelijk met een centerboor het materiaal in. De boren klem ik in de spantang. Dat is veel nauwkeuriger dan een boorkop. Daar gebruik ik overigens wel nieuwe boren voor met een onbeschadigde schacht. 

Resultaat na slechts een paar weken bouwen: proefmontage van het skelet van de loc.

Afb. 3. Proefmontage van het skelet van de loc.Afb. 3. Proefmontage van het skelet van de loc.