La caja exterior de fuego

Capitulo anterior. El cuerpo cilindrico.

La caja exterior de fuego constaba de cinco planchas metálicas o palastros de hierro o acero de calidad igual a la del cuerpo cilíndrico y de espesor de 13 a 15 milímetros. El palastro anterior estaba ensamblado al cuerpo cilíndrico y convenientemente abierto para la circulación del agua y comunicación de los tubos con el interior de la caja. El posterior correspondía a la puerta del hogar (algunas locomotoras llevan dos), por la cual se introducía el combustible y generalmente servía de entrada al maquinista y operarios para la visita y trabajos que debían practicar en el interior. Las planchas laterales y el techo completaban la formación del conjunto.

En el interior de esta caja estaba dispuesto el hogar, de dimensiones más reducidas a fin de dejar entre las dos cajas un espacio para depósito del agua que debía refrescar todas las partes calentadas por los productos de la combustión.

La unión del hogar con la caja externa estaba determinada en la parte inferior de las dos cajas por medio de un marco de hierro forjado que unía los dos cuerpos con una o dos filas de roblones de hierro, perfectamente roblonados para asegurar la hermeticidad. Del mismo modo estaba dispuesto un marco que servía para unir las dos chapas, en el lugar destinado a la puerta de introducción del combustible.

Era indispensable, para evitar la deformación del metal y consiguiente rotura que podía ocasionar  la presión que obraba en el interior, que las paredes, por ser planas, fueran unidas (la posterior en su mayor parte, la anterior en la comprendida debajo de los tubos, y las dos laterales en toda su extensión) por medio de tirantes o riostras de cobre aterrajados en toda su longitud, los cuales deberán salir por uno y otro lado a fin de que pudiera formarse la cabeza.

En el techo, ya plano o bien encorvado, y en el palastro posterior, y en su parte comprendida entre el mencionado techo y el del hogar, estaba consolidada por armazones de hierro o tirantes de este mismo metal.

Los cuatro ángulos de cada caja eran redondeados a fin de aumentar la resistencia en este punto y se ubicaba generalmente entre los largueros del bastidor, o entre las ruedas en el caso de que los largueros sean exteriores. Algunos Caminos de Hierro tenían locomotoras cuyas cajas de fuego estaban colocadas sobre los largueros a fin de obtener mayor superficie de rejilla.

Causas varias de los deterioros que se producen en la caja exterior de fuego. Algunas casas constructoras, sin tener en cuenta las condiciones del lavado, dotaban a las calderas de orificios unas veces escasos en número, otras mal distribuidos; lo cual redundaba en perjuicio del mismo lavado o limpieza interior, y aunque por parte del maquinista se ejecutaba este trabajo con el mayor cuidado, en sus resultados prácticos era un obstáculo a la buena conservación de una caldera. 

En el sistema especial de esta clase de generadores, las dificultades que presentaban para que se pudiera trabajar con desembarazo, lo ofrecían las mismas riostras que dificultaban a veces los efectos que debía producir la limpieza de las paredes interiores al proyectar un chorro de agua a una notable presión, porque el choque del liquido contra aquéllas anulaba el resultado que debería obtenerse; ademas eran causas que, auxiliadas por el reducido número de elementos de que se dotaba algunas veces a una caldera, determinaban la menor duración de los palastros y la consiguiente destrucción del metal, originando grietas en las caras exteriores que necesitaban ser reparadas.

La mala calidad de las aguas influía notablemente en la formación de depósitos cálcicos, los cuales, según se ha visto ya al estudiar el cuerpo cilíndrico, eran poderosos auxiliares de destrucción de los metales ; por eso que en las Compañías Ferroviarias, después de analizadas las aguas de que abastecían a las locomotoras, según estén más o menos cargadas de sales, se señalaba un número menor o mayor de kilómetros de recorrido, o de horas de servicio en las máquinas destinadas a reserva o piloto, para proceder al lavado con objeto de despojarlas de incrustaciones perjudiciales.

Cuando el lavado era defectuoso, se aceleraba la destrucción de las chapas, aumentan los depósitos térreos que dificultaban la transmisión del calor, o dejaban sin refrescar los metales, redundando en detrimento de las diversas placas que componían un hogar.

La negligencia o desidia por parte del maquinista en efectuar este trabajo daba lugar a un aumento de las reparaciones del generador, disminuyendo notablemente su duración a causa de los deterioros que sufrían.Así sucedía que una máquina, que de no existir las deficiencias de que venimos hablando, hubiera podido funcionar largo tiempo sin estar sujeta a reparaciones, debía ingresar, en los Grandes talleres en un plazo relativamente corto.

Efectuado el lavado de una caldera en las mejores condiciones llegaban también a producirse en la caja exterior deterioros que podían en general derivarse del uso mismo de los palastros, de defectos del metal o de presiones exageradas. En el último caso la destrucción era completa, pues se producía una tensión del vapor superior a la que pueden soportar los palastros, y la explosión de la caldera era inevitable. También podían ocurrir averías en algún órgano del mecanismo de transmisión, cuando éste era interior y transmitirse a la caja.

Os adjunto un vídeo en ingles donde se aprecian las tareas de limpieza a las que tanto se alude en los presentes textos.

Reparaciones. Cambio de una riostra.  Aunque eran distintas las reparaciones de que, en un tiempo más o menos largo, había de ser objeto la caja exterior, sin embargo, en las máquinas en que la parte inferior de aquélla estaba situada entre los largueros del bastidor, al presentarse en este punto los deterioros, pocas reparaciones eran las que en los Depósitos podían practicarse, por carecer éstos de los elementos que requería la separación de la caldera; separación indispensable para obtener con resultados seguros la continuación del servicio.

Los escapes de agua que podían presentarse alrededor de una cabeza de riostra, se suprimían, cuando sólo eran causados por defectos del enroscado, remachando de nuevo la cabeza y puliéndola luego con cuidado; pero si por causa un escape originado en ese punto daba origen a corrosiones de la cara interior del palastro, daba un resultado negativo la operación del roblado.

Estas corrosiones que, empezando por disminuir el espesor del metal, llegaban a producir grietas que se extendían en una superficie aproximada a la de la cabeza, demandaban el reemplazo de una riostra. Durante el trabajo de una caldera se observaban con frecuencia estos desgastes, pues los sedimentos cubrían pronto los filetes de las riostras y aumentaba el espesor de las materias térreas con mucha más frecuencia que en otros puntos del palastro; debiendo tener en cuenta, además, que al taladrar y aterrajar éste se seguía el arrancamiento del metal, circunstancia que influía en la formación de grietas.

Los trabajos de reparación que debían practicarse en la caja exterior, guardan el orden siguiente:

Se cortaba las cabezas de la riostra empezando por la del hogar, con un contra-punzón se señala el centro. Una broca de longitud adecuada, fijada en una chicharra y apoyada ésta en la placa de enfrente, servía para hacer un taladro de 20 milímetros de profundidad y de un diámetro que sea 6 milímetros menor que el dado a la riostra; procurando que durante el avance la broca no cambie de dirección, pues podría destruir los filetes de la rosca de la plancha.

Practicado el agujero, por medio de un buril de filo estrecho se operan ranuras en la parte de la riostra que habrá quedado en el correspondiente a la placa, evitando que penetre la herramienta en el aterrajado. La habilidad del operario hacía que levante los filetes de la riostra y que los corte de manera que por este lado no se presenten estorbos para que salte ésta fácilmente.

Efectuando luego este trabajo en la caja exterior, no es necesario tomar las citadas precauciones para que no se destruyan los filetes. Fácilmente se comprende que la riostra caerá sobre el  marco inferior, pudiendo ser retirada por uno de los orificios del lavado.

Si la superficie corroída no era muy extensa, lo que podía averiguarse introduciendo una luz por el agujero del hogar, se procedía al agrandamiento del taladro hasta dar con el espesor de unos 10 milímetros.

Se introduce después un macho a dos diámetros. Por el lado del menor, debe el macho encajar con el agujero fileteado de la placa del horno, y por el del mayor con el palastro de la caja externa, procurando que el fileteado de ambas piezas sea bien bruñido.

El mismo macho servía de tipo para construir la nueva riostra de cobre que se colocaba de manera que encajaba perfectamente en el roscado de los dos agujeros, haciendo que sobresaliese por cada extremo 8 milímetros, para formar la cabeza, que debía hacerse con un martillo grande por el lado opuesto. Este trabajo podía llevarse a cabo cómodamente, sin que se presente dificultad alguna.

A menudo solían presentarse los escapes en la placa posterior, entre el marco inferior y la puerta del hogar, y en este caso la traviesa dispuesta bajo la plataforma destinada al personal de la máquina servía de obstáculo a los trabajos de reparación; y también podían manifestarse en las placas laterales, en la parte cubierta por los largueros del bastidor. En ambos casos, o el trabajo exterior no podía ejecutarse, o según la construcción de la máquina resulta muy engorroso, por la necesidad de desarmar piezas de peso notable. 

Sin titubeo, sólo se opera por el hogar, practicando el citado agujero de 20 milímetros de profundidad, para después, por medio de un punzón, doblar la riostra al ras del palastro exterior, cortándola luego con un buril y señalando a continuación el centro para hacer el taladro al diámetro necesario y agrandar al mismo tiempo el de la placa del horno. La colocación de la nueva riostra cilíndrica, requería que encajase con la chapa exterior con bastante fuerza, a fin de evitar los defectos que podrían originarse por no ser posible la formación de la cabeza; de lo contrario, se daría lugar, al estar la caldera en presión, a escapes de agua que aumentarían con la humedad constante del palastro, y redundaría en perjuicio de la aptitud del operario, siendo necesario practicar de nuevo este trabajo.

Otra clase de trabajo se acostumbra a ejecutar si no hay dificultades, cuando la extensión de la superficie atacada alrededor de una riostra, es notable. Señala la figura 7 la colocación de un tapón de hierro Fig. 7. forjado en el palastro de la caja exterior a fin de que la riostra de cobre no sea de un diámetro excesivo.

Efectuado el agrandamiento del agujero hasta darle el diámetro necesario, se aterraja para que encaje el tapón. Al efecto, se construía éste de manera que quedaba en su centro un taladro cuadrado, y por medio de una llave que se introduce por este, se ajustaba el tapón con esfuerzo a la rosca del palastro puliéndolo después. Se da fin a este trabajo practicando con una broca el taladro circular de diámetro igual al del fondo del filete de una terraja que servirá para roscar los dos agujeros y fijar luego la riostra de cobre.

Grietas en los palastros de las cajas exteriores de luego. Piezas superpuestas. 

No era raro observar en las cajas exteriores, después de un servicio más o menos largo, escapes de agua que provenían de grietas debidas a corrosiones de los palastros y que se manifiestan por las líneas punteadas a, b y c, de la figura 8 que representa una placa de la puerta del hogar. En la hilada horizontal y superior de riostras se observaban estos deterioros, generalmente tal como se señalan o sea perpendiculares al sentido del laminado del palastro; mientras que los que se presentan en la restante superficie ocupada por aquéllas, están en el sentido del laminado de la placa y más a menudo en la hilada vertical más próxima a los ángulos de la caja. 

Aunque los escapes sean de poca importancia, las corrosiones en la cara interior del palastro solían tener comienzo junto a una riostra y llegan, cuando menos, hasta la más próxima, ya sea en sentido vertical, ya en el horizontal. El golpeo con el martillo indicaba su extensión y se procedía cuando no se presentaban dificultades de lugar, a la colocación, en la cara exterior, de una pieza superpuesta de cobre de 12 milímetros de grueso. Si esta operación no adolecía de defectos, la caldera podía continuar funcionando perfectamente.

Representa la figura 9 la superposición de la pieza a b c d, en la placa de la puerta del horno á fin de cerrar el escape producido por grieta. 

Este trabajo que debía ejecutarse con mucho cuidado y atención, si las  cabezas de las riostras de cobre que debían quedar dentro de la pieza superpuesta estaban en buen estado, lo que suponemos en la figura, se procedía para la fijación de aquélla del modo siguiente: 

Se señala en el palastro las dimensiones que deberá tener la plancha de cobre, las, cuales variaban según la extensión de la grieta:, se preparaban luego procurando que los bordes de la pieza estuvieran cortados oblicuamente y los ángulos redondeados, sin descuidar las observaciones citadas al tratar de la pieza superpuesta en el cuerpo cilíndrico. Al hacer los agujeros, se untaban de rojo los extremos de las cabezas de las riostras y aplicándoles la pieza que se ha de sobreponer, quedarán marcados los puntos que deberán ser rebajados para que las cabezas quedasen alojadas. 

A veces también éstas debían ser limadas para que sólo alcancen una altura de 7 a 8 milímetros. La comprobación que acto seguido debía hacerse, ponía de manifiesto al operario si las dos superficies planas estaban o no en contacto. En caso afirmativo se señalan en la placa  los agujeros de la pieza de cobre y por medio de una broca y una chicharra se ejecutan los taladros. Después de interponer una capa delgada de producto sellante en las dos caras de contacto, que estarán libres de rebabas, y luego de haber untado de dicha materia el cuerpo y parte plana de la cabeza de los tornillos, que eran torneados, se procedía como se indica en la figura 10 a la fijación de la pieza de cobre con tornillos de cabeza esférica, y a cuya parte rebajada,que después se cortaba, se ataba un bramante, sirviendo uno de los orificios del lavado dispuestos en la placa de la puerta, para facilitar el alojado de los citados tornillos, que, apretadas  las tuercas (también torneadas en la cara de apretadura) y pulidos después los bordes, aseguraban perfectamente la hermeticidad de la caldera en la parte agrietada.

Algunos operarios practicaban esta operación cortando las cabezas exteriores de las riostras, a fin de eliminar el trabajo que acarreaba el alojarlas. No era conveniente este procedimiento, pues como podía presentarse al mismo tiempo una corrosión en los filetes de los agujeros del palastro, no ejercía, en este caso, la riostra el atirantado, la resistencia de la chapa de cobre del hogar en este punto se debilitaba, y podían presentarse abolladuras por falta de consolidación ; por lo que la presencia de las cabezas evitaba este deterioro.

Si al tiempo de colocar una pieza se observaba en la placa del hogar que las cabezas de las riostras estaban desgastadas, se aprovechaba para retirarlas, disponiendo que las nuevas sobresalieran de la pieza superpuesta para formar la cabeza. Este trabajo variaba en algo el procedimiento anterior, pues una vez retiradas las riostras, se fijaba provisionalmente la pieza por medio de 3 o 4 punzones señalando por el lado del hogar los agujeros que correspondían a los tirantes, y una vez practicados se colocaba en definitiva la pieza para aterrajar después juntas las tres chapas, y colocar las riostras. En algunos casos, podían suprimirse los tres tornillos superiores, y los tres inferiores que se observan en la figura 9, pues la sujeción en estos dos puntos se obtiene por el tornillo de cada lado, y por la riostra.

Las grietas que se manifestaban después de cierto tiempo de servicio en los ángulos de la caja exterior, procedían también de corrosiones algo extendidas que seguían la dirección del laminado del palastro, y se observaban más a menudo en los ángulos de la placa de la puerta del hogar. La colocación de una pieza de cobre superpuesta cerraba el escape de agua. Se ejecutaba este trabajo tal como se ha manifestado en el cuerpo cilíndrico, sin descuidar la interposición de arandelas de cobre para el buen apretado de las tuercas. 

Cuando una fuga de agua se presenta en una parte de la caja exterior de fuego con impedimento para remediarla en el Depósito, era necesario el ingreso de la máquina en los grandes talleres de la Compañía, que estaban dotados de aparatos para separar la caldera, y poder ejecutar la reparación.

Fugas de agua en el marco inferior. Reemplazo de roblones de hierro 

La unión de las dos cajas con dos filas de roblones de hierro en el marco, evitaba los escapes que se observaban frecuentemente cuando estaban dotadas de una sola hilada, y que comenzaban por el exterior. 

Defectos de construcción, una reparación mal ejecutada, la alteración de las fibras del metal que podían producir un principio de rotura desde un roblón al borde de la chapa, mayormente en los ángulos, si el operario no tenía el debido cuidado que requería esta pieza por su importancia, aumentada por el ensamble por curvatura y cruzamiento de los palastros; la mala calidad del palastro y las oxidaciones que atacan el hierro; eran causas que podían producir fugas ya por falta de hermeticidad, ya por trabajo mal acabado, o bien por corrosiones que es sabido llegaban o agrietar el metal. 

Si el pulimento de la cabeza de un roblón o del borde de la chapa no evitaba la pérdida, se procedía a reemplazar el roblón, procurando que el trabajo de la robladura de la segunda cabeza no adoleciera de falta de aplanamiento de la plancha interior y exterior, aplanamiento que debía hacerse con el martillo; de defectos de rechazo, en virtud de los cuales, según se ha visto, podría aquél quedar flojo; o de la mala calidad del hierro, que era causa de que se rajara la cabeza, resultando el apretado defectuoso. 

Cuando en el cambio de un roblón estorbaba el bastidor para obrar por los dos lados, la operación era más detenida y consistía en colocar una riostra de cobre, pero, antes de colocarla debía procederse, con un mandril, al repasado de los tres agujeros, pues con frecuencia los diámetros no eran iguales o bien los centros no estaban en una misma dirección; y luego, se aterrajaba con un macho en toda la longitud.

Ayudaba favorablemente al buen resultado la circunstancia de que el fileteado fuese bien bruñido, y el encaje requiriera algún esfuerzo. 

Algunas grietas a veces se cerraban dando mayor extensión a la cabeza del nuevo roblón o riostra; mas si eran notables, la colocación de una pieza de cobre, mayormente en un ángulo, presentaba dificultades que conducían a un trabajo de éxito dudoso, y en este caso había necesidad de que ingresase la máquina en los talleres, pues una reparación de esta clase obligaba a separar la caldera del bastidor, para obtener resultados satisfactorios. 

Con respecto a los empalmes de los palastros que constituían una caja exterior de fuego, eran reducidos los trabajos que se practicaban en los Depósitos a causa de la buena construcción que regía en la manera de efectuar los ensambles; y generalmente las fugas sólo eran motivadas por las incrustaciones que desgastaban las cabezas interiores de los roblones, y que eran causa del aflojamiento. Dichas fugas se obstruían por medio de tornillos con tuerca o riostras de cobre. 

Los tirantes de hierro que consolidaban la parte superior de la placa de la puerta, así como la parte de la caldera destinada a depósito de vapor, eran las regiones en que rara vez había que hacer reparaciones.

Capitulo siguiente. El hogar.

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