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Kapitelstruktur |
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| Einleitung | Drucklufterzeugung | ||||||||||
| Mit Dampf zur Druckluft | Elektrisch zur Druckluft | ||||||||||
| Drucklufterzeugung in Notfällen | Aufbereitung der Druckluft | ||||||||||
| Entwässerung | Ölzufuhr | ||||||||||
| Druckluftspeicher | Druckluftanlage | ||||||||||
| Die Druckluft auf der Lokomotive | Dampflok und Druckluft | ||||||||||
| Elektrolok und Druckluft | Diesellok und Druckluft | ||||||||||
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Das Wort Druckluft wurde jetzt schon oft erwähnt. Es wird deshalb Zeit, dass wir uns etwas damit befassen. Man macht mir Druck und so gebe ich mich mit der Druckluft ab. Druckluft beherrscht unser Leben in fast jeder Situation. Es gibt kaum einen Tag, an dem wir nicht mit Druckluft in Kontakt kommen. Trotzdem können wir uns nicht viel unter diesem Begriff vorstellen. Das will ich nun ändern. Drehen wir doch den Begriff zuerst einmal um und kommen so zum Luftdruck. Dem Luftdruck sind wir erbarmungslos ausgeliefert, denn wir leben in einem See aus Luft und das sogar am Grund dieses Ozeans. Das heisst, wir haben eine Lufthülle um unseren Planeten. Ist ja klar, denn ohne könnten wird schlecht leben. Nur wussten Sie, dass unsere Luft auch ein Gewicht hat? Sie haben richtig gelesen, denn unsere Luft hat ein Gewicht. Sie ist sogar sehr schwer, denn es liegen ja mehrere Kilometer Luft über unserem Körper. Da aber unsere Körper einen Gegendruck in gleicher Höhe besitzen, bemerken wir das nicht. Das ist gut so, denn ähnlich machen das die Fische im Wasser. Steigen wir nun in die Höhe, bekommt unser Gefäss plötzlich einen Überdruck und wir werden krank. Diese Krankheit kennen Bergsteiger, aber auch Touristen, die sich in grosse ungewohnte Höhen fahren lassen. So müssen immer wieder Leute mit dem Hubschrauber auf dem Jungfraujoch geborgen werden, weil sie mit dem Luftdruck Probleme bekamen. In der Basis im Tal angekommen geht es den Leuten wieder gut. Wir haben nun erfahren, dass wir ein geschlossenes Gefäss sind und in der Höhe unter Überdruck stehen. Schliessen wird nun Luft in einem Behälter ein. Ein praktisches Beispiel. In Interlaken decken Sie sich mit Verpflegung für die Fahrt auf das Jungfraujoch vor. Im Laden kaufen Sie deshalb eine Tüte mit Chips. Diese Tüte werden Sie dann bei der Pause auf der kleinen Scheidegg essen. Sie fahren nun mit der Bahn hoch und bemerken, dass die Tüte mit zunehmender Höhe immer praller gefüllt wird. Aber halt, es ist doch eine geschlossene Tüte, wer soll da etwas einfüllen? Es füllt niemand etwas ein. Die Tüte wurde bei einem bestimmten Luftdruck befüllt und verschlossen. Mit der Fahrt in die Höhe nimmt ausserhalb der Tüte der Luftdruck ab. Die Tüte steht nun unter einem Überdruck. Da es die darin gefangene Luft ist, nennen wir diese Druckluft. Druckluft ist deshalb nichts anderes, als Luft, die gegenüber der normalen Luft unter einem erhöhten Druck steht. Diesen Überdruck kann man messen und so erkennen, wie gross dieser Druck denn ist. Das nutzen Sie vielleicht zur Wettervorhersage? Genau, denn wenn Sie einen Barometer besitzen, misst er die Veränderung, die gegenüber dem Normaldruck herrscht.
Der Barometer ist ein Druckluftmesser und erst noch ein sehr genauer. Nehmen wir das Wort etwas auseinander. So entsteht bar und Meter. Ein Meter ist immer die Angabe für ein Messgerät und das Wort bar ist nun das Wort, dass uns in der Folge etwas beschäftigen wird. Mit bar arbeitet jeder, der Druckluft erzeugt. Ach, Sie haben noch nicht gehört, dass man einem Messgerät Meter sagt. Wie wären dann Ampéremeter und Voltmeter zur Messung von Strom und Spannung? Zuerst einmal, man schreibt wirklich bar und es hat mit der gross geschriebenen Bar nichts am Hut. Zwar kämpfen Sie nach dem Besuch einer Bar am nächsten Tag mit etwas Überdruck in Ihrem Kopf, aber das ist auch schon alles, was man zum Vergleich sagen kann. Dieses bar sagt uns aus, wie gross der Unterschied der unter Überdruck stehenden Luft gegenüber der normalen Luft ist. Deshalb wird bar immer zur Definition eines Druckes verwendet. Erinnern Sie sich noch an die Dampflok, wo der Druck im Kessel bis zu 12 bar sein konnte. Schon haben wir die Angabe, denn der Kessel steht jetzt 12 Einheiten über dem normalen Luftdruck. Den Druck der Druckluft, also dieses bar, kann man berechnen. Diese Berechnung überlassen wie jenen Leuten, die sich damit professionell befassen. Für uns reicht es, dass wir wissen, der Kessel hat 12 bar, das betrachten wir als hoch, wenn wir davon ausgehen, dass unsere Luft 0 bar entspricht. Wie, das reicht Ihnen nicht? Aha, Sie wollen sich darunter doch etwas vorstellen können. Gut, dann erkläre ich Ihnen, dass bar angibt, welche Schwerkraft auf eine bestimmte Fläche drückt. Etwas womit wir auch noch nichts anfangen können. Dann nehmen wir eine Gewichtsangabe, auch wenn das nicht genau stimmt. So ergibt sich für 1 bar einen Druck von 1.02 kg/cm2. Damit können wir doch arbeiten. Also bei einem bar drücken ungefähr 1 kg auf eine Fläche von 1 x 1 cm. Das ist zum Beispiel Ihr Daumennagel. Wir haben aber auch gelernt, dass man so einen Überdruck herstellen kann, denn mit einem Aufstieg in die Höhe passiert ja genau das. Nur, wir können mit unserer Lokomotive nicht zuerst in die Höhe fahren, denn wir benötigen diese Druckluft sofort. Deshalb müssen wir diese künstlich herstellen. Dabei begegnen uns wieder alte Bekannte, doch lesen Sie selber.
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Eine Lösung zur Erzeugung von Druckluft haben wir ja schon kennen gelernt. Wir steigen dazu einfach in die Höhe und erhalten so auf natürliche weise Druckluft. Nur, wer weiss, wie weit wir den steigen müssten? Damit wir das aber können, müssten wir zuerst den Druck kennen, in dem wir hier leben. Nur, dann müssten wir zuerst herausfinden, wo hier ist. Denn jemand der am Meer wohnt hat sicher einen anderen Luftdruck, als ich, wo fast 500 Meter höher wohne. Eine ungeeignete Lösung, wir brauchen dazu anderer Lösungen. Dabei stehen uns zwei Methoden zur Verfügung. Einerseits mit Dampf und mit Elektromotor. Warum Dampf? Nun, wo es keinen Elektrizität gibt, kann man auch keinen Elektromotor benutzen. So musste man eine andere Lösung suchen. Aber halt, benötigt denn eine Dampflok überhaupt Druckluft? Sie sehen, es gibt zur Erzeugung von Druckluft viele Fragen, die beantwortet sein müssen. Deshalb behandeln wir hier zuerst die Erzeugung. Erzeugt wird Druckluft auf einfache Methode. Wir pressen die normale Luft zusammen und erhalten so Druckluft, die wir dann nutzen können. Klingt doch einfach. Luft zusammendrücken und schon gibt es Druckluft. Bitte sehr, dann blasen Sie doch einen Ballon auf und blasen die Kerze damit aus, denn im Ballon ist Druckluft, die Sie auf einfachste weise erzeugt haben. Hier bevorzugen wir jedoch eine technische Lösung. Und deshalb müssen wir zwischen der dampfgetriebenen und elektromotorischen Drucklufterzeugung unterscheiden. Beginnen werde ich mit der Drucklufterzeugung bei der Dampflok, das weil sie bereits so alt ist, dass es die elektrische Erzeugung gar noch nicht gab. Schliesslich wird Druckluft nicht nur auf Lokomotiven benötigt, sondern in der Fabrik oder in der Schmiede.
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Sie denken sich sicherlich, dass eine Dampflok keine Druckluft braucht. Wenn wir da die ältesten Maschinen ansehen, haben Sie vermutlich noch Recht, aber bei moderneren Dampflokomotiven? Warum sollte Druckluft nur auf den Lokomotiven benötigt werden, war sie denn im Bahnhof oder im Depot nicht auch nützlich? Ach so, da gab es ja elektrischen Strom. Nein, das bezweifle ich, denn Elektrizität konnte erst spät genutzt werden. Hier bleiben wir aber bei der Dampflokomotive. Diese muss Druckluft erzeugen damit sie ihre Bremsen bedienen kann und auch für den Zug die Bremsen bereit stehen. Auf der Lok selber geht es ohne Druckluft, denn alles was benötigt wurde, wurde mit Dampf erzeugt. Das gilt selbstverständlich auch für die Druckluft. Dabei kam ein System zur Anwendung, dass Sie von Fahrrad her kennen sollten. Genau, ich meine die Luftpumpe. Die Dampflokomotiven nutzten zur Erzeugung von Druckluft die Luftpumpen. Diese wurden mit Dampf aus dem Kessel versorgt und erzeugten bis zu 8 bar Druck. Es gab auf Dampflokomotiven durchaus mehr als eine solche Luftpumpe. Mit zwei Luftpumpen konnte man mehr Druckluft in kurzer Zeit erzeugen. Die letzten Dampfloks der SBB hatten doppelt wirkende Luftpumpen, die zwei Luftpumpen ersetzen konnten.
Musste die Druckluft ergänzt werden, öffnete das Personal das Ventil zur Dampfentnahme. Daraufhin strömte der Dampf in die Luftpumpe. Davor passiert der Dampf noch den Luftpumpenregulator. Dieser Regulator beschränkte den Druck des Dampfes. Dadurch konnte der Enddruck der Luftpumpe eingestellt werden. Dieser Enddruck war auf 8 bar beschränkt. So war gesichert, dass die Druckluft ergänzt werden konnte, wenn der Druck im Kessel nicht auf den maximalen 12 bar war. Die Steuerung der Luftpumpe liess den Dampf in den Dampfzylinder strömen. Dieser begann sich in der Folge zu bewegen. Dabei bewegte der Kolben den Luftkolben in der eigentlichen Luftpumpe. Diese sog Luft aus der Umgebung an und drückte danach die Luft in die Leitung zum Vorratsbehälter. Damit beim umsteuern keine Luft entweichen konnte, waren die beiden Kammern mit Rückschlagventilen versehen worden. Dieser Vorgang dauerte so lange, bis im Luftsystem der Lokomotive der gleiche Druck erreicht war, wie der Dampf in der Luftpumpe hatte. Die Folge war, dass die Luftpumpe automatisch abstellte, weil die gleich hohen Drücke dafür sorgten, dass die Luftpumpe stehen blieb. Die Dampfzufuhr konnte in der Folge wieder abgestellt werden. Geschah das nicht, begann die Luftpumpe automatisch wieder Druckluft zu erzeugen, wenn der Druck in der Luftleitung sank. Mit einer einstufigen Luftpumpe konnten so innerhalb einer Minute 1200 Liter Luft in das Leitungssystem gepumpt werden. Bei der doppelten Luftpumpe lag der Wert bei 2000 Litern in der Minute. Diese Werte gelten natürlich nicht für alle Luftpumpen. Die hier vorgestellten Luftpumpen kamen auf den letzten SBB-Lokomotiven zum Einsatz. Sie sehen, die Luftpumpen der Dampflokomotiven waren durchaus auch leistungsfähig. Letztlich entspricht Ihre Pumpe beim Fahrrad genau dem Teil der Druckluft der Luftpumpe. Deshalb gelten hier auch die gleichen Begriffe. Grosse Änderungen durchliefen die Luftpumpen im Lauf der Jahre nicht, denn die Erzeugung funktionierte mit den Luftpumpen sehr gut. Ich habe doch in der Einleitung erwähnt, dass wir alte bekannte wieder treffen werden. Das gilt hier bei der Luftpumpe für die Luftkammer, den die unterschied sich zur Dampfmaschine nur in kleinem Umfang. Das heisst, die eigentliche Luftpumpe wurde angetrieben und in den Kammern war Luft und nicht Dampf, der Rest war genau gleich aufgebaut.
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Elektrisch erfolgt die Erzeugung der Druckluft anders. Hier hat man ja Motoren, die eine drehende Bewegung haben. Doch, wie erstelle ich aus einer drehenden Bewegung ein Bauteil, das die Luft verdichtet. Sie sehen, Probleme bestanden durch auch hier, aber die Lösung fand man schliesslich in einem Bauteil, das man in der Schweiz als Kompressor bezeichnet. Ein Kompressor ist ein Gerät, das mit einem Motor komprimierte Luft erzeugt. Dabei treibt der Motor nicht bei jedem Modell die gleichen Teile an. Bei älteren Modellen erfolgt die Verdichtung der Luft mit einem Bauteil, das nahezu dem Verbrennungsmotor entspricht. Hier wollen wir dazu noch nicht zu viel Zeit aufwenden, denn dieses Modell sehen wir uns noch genauer an. Die in Deutschland auch Luftpresser genannten Kompressoren neueren Datums benutzen eine Spirale um die Luft zu verdichten. Auch dazu später mehr. Luftpresser ist eigentlich ein guter Name für den Kompressor, denn er presst die Luft zusammen, so dass Druckluft entsteht. Doch schauen wir uns diese Luftpresser oder Kompressoren etwas genauer an. Der Kolbenkompressor: Besonders beim Kobenkompressor müssen wir wieder zurück zu einer vorherigen Seiten. Wir haben uns doch bei der Diesellokomotive den Dieselmotor etwas genauer angesehen. Mögen Sie sich dort noch an den zweiten Takt erinnern? Nicht, dann erwähne ich das hier noch einmal mit einem einzigen Satz. Beim zweiten Takt wird die Verbrennungsluft verdichtet. Ersetzen wir nun die Verbrennungsluft durch normale Luft und lassen den Diesel weg, haben wir einen Kolbenkompressor. Dieser arbeitet aber nur mit zwei Takten und ohne Nockenwelle, sondern mit Rückschlagventilen. Das war eigentlich schon alles. Doch nun zur Funktionsweise des Kolbenkompressors. Der elektrische Motor treibt eine Kurbelwelle an. Diese bewegt den Luftkolben hoch und runter. Wird der Kolben nach unten gezogen, strömt durch das Einlassventil frische Luft in den Hohlraum. Das Auslassventil wird durch die Druckluft im Leitungssystem und eine Feder in den geschlossen Zustand gezogen. So ist gesichert, dass nur frische Luft angesaugt wird. Bewegt sich der Kolben nach oben, schliesst sich das Einlassventil durch den Luftstrom und das Auslassventil wird entgegen des vorhandenen Feder- und Luftdruckes geöffnet. So strömt frische Luft unter Druck in das Leitungssystem. Der Vorgang startet darauf hin neu. Dies erfolgt so lange, bis der Motor abgestellt wird. Beim Kolbenkompressor erfolgt die Zufuhr von Luft ähnlich wie bei der Luftpumpe in schubartiger Weise. Es entsteht so eigentlich im Kompressor keine Druckluft. Vielmehr wird einfach Luft in einen geschlossenen Raum bedrückt. Entweicht dort die Luft sehr schnell, entsteht so kein Druck und der Kolbenkompressor schöpft einfach nur Luft. Der Schraubenkompressor: Auch beim Schraubenkompressor können wir uns beim Dieselmotor umsehen. Diesmal ist aber der Abgasturbolader unser Vorbild. Hier wird ja die Ladeluft durch ein Schaufelrad erzeugt. Ähnlich, nur nicht mit einer Schaufel arbeitet man auch bei diesem Modell. Vielmehr wird eine konische Schnecke benutzt. Was das nun wieder sein soll? Statt Schnecke nennen wir das Teil einfach Schraube. Vorbild hier sind die Schrauben, die zur Befestigung in Holz benötigt werden. Haben Sie schon einmal eine solche Schraube gesehen? Genau, die ist ja gegen die Spitze zulaufend und das Gewinde ist eine Spirale, die auf diesem konischen Zylinder ist. Diese Schraube stecken wir nun in ein passendes Gehäuse. Das heisst unserer Spirale ist zu den Wänden abgedichtet.
Ist dieses leer, verflüchtigt sich der Druck sofort wieder. Deshalb können Schraubenkompressoren akustisch schnell erkannt werden. Diese Bauform verändert den Ton mit steigendem Druck im Leitungssystem. Bei Diesellokomotiven kommen ebenfalls die Bauformen der elektrischen Kompressoren zur Anwendung. Es entfällt einfach nur der elektrische Motor, denn der Kompressor kann mit einer Verbindung von der Antriebswelle des Dieselmotors aus angetrieben werden. So ist auch ein Einbau in Lokomotiven ohne elektrischen Endantrieb möglich.
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Wenn wir Druckluft benötigen und uns die Maschinen dabei nicht helfen können, benötigen wir eine andere Lösung. Diese Lösung war bei der Dampflok noch einfach, man musste einfach warten, bis der Druck im Kessel genug hoch war. Dann konnte man die Luftpumpe in Betrieb nehmen und erhielt so die begehrte Druckluft. Bei einer Diesellokomotive ist das Problem auch gering, denn der Dieselmotor wird ja elektrisch gestartet und wenn der Dieselmotor läuft, haben wir auch den Antrieb für den Kompressor. Deshalb ist es durchaus sinnvoll, hier auf einen elektrischen Antrieb des Kompressors zu verzichten. Auch hier müssen wir warten, bis genügend Druckluft vorhanden ist. Was natürlich schneller geht als bei der Dampflok. Elektrische Lokomotiven sind da weniger zuvorkommend. Normalerweise benötigen wir hier schon Druckluft um die Lokomotive in Betrieb nehmen zu können. Das geht aber nicht, weil wir keine Druckluft haben. Wir stehen somit vor einem Dilemma. Ohne Luft kein Strom, ohne Strom keine Luft. Die Lokomotive kann also unmöglich eingesetzt werden. Es gibt hier natürlich eine einfache Lösung, denn bei Lokomotiven mit Speiseleitung kann das Luftsystem durch diese Leitung versorgt werden und wir sind unsere Probleme los. Was ist aber, wenn unsere Lokomotive diese Leitung gar nicht hat oder weit und breit keine andere Lokomotive zu finden ist? Wir müssen zu Notmassnahmen greifen. Dazu wurden auf den elektrischen Lokomotiven spezielle Einrichtungen eingebaut, die wir ansehen wollen. Die Handluftpumpe: Eine einfache Lösung bietet da die Handluftpumpe. Sie ist einfach ins System eingebaut worden und befüllt die Leitungen notfalls mit der benötigten Druckluft. Besonders auf älteren Lokomotiven kommen solche Einrichtungen zur Anwendung. Die Handluftpumpe funktioniert dabei wie eine Fahrradpumpe. Das heisst mit einem Handgriff wird ein Kolben bewegt, der dann die Luft ins Leitungssystem pumpt. So bekommen wir die benötigte Druckluft und können den Stromabnehmer der elektrischen Lokomotive heben. Das Problem ist gelöst und wir können mit der weiteren Inbetriebsetzung zufahren. Der Nachteil der Handluftpumpe ist, dass wir nur sehr geringe Drücke erzeugen können. Unsere Kraft reicht einfach nicht aus um die Pumpe bei grossem Gegendruck noch zu bewegen. So sind wir schnell am Limit. Vor allem dann, wenn wir noch Druckluft für den Hauptschalter benötigen. Es wird dann zu einer schweisstreibenden Arbeit. Kommt hinzu, dass diese Handluftpumpe im Maschinenraum montiert wird. Es gibt aber nun Lokomotiven, bei denen im eingeschalteten Zustand ein Zugang zum Maschinenraum verboten ist. Dann muss mit der Handluftpumpe und gewissen trickreichen Schritten dafür gesorgt werden, dass die Lok eingeschaltet werden kann. Es liegt auf der Hand, dass solche Arbeiten nicht sonderlich beliebt sind. Deshalb verwundert es nicht, dass die Hersteller von Lokomotiven andere Lösungen suchten und fanden. Diese sind verblüffend einfach, denn man nimmt einen Kompressor. Wie? Einen Kompressor, wenn wir keinen Strom haben? Der Hilfsluftkompressor: Mit einem Hilfsluftkompressor erzeugen wir die zur Inbetriebnahme notwendige Druckluft. Die dazu benötigte Energie stellen uns die Batterien des Fahrzeugs zur Verfügung. Nur, diese haben nicht die Leistung um den vollen Druck zu erzeugen und entleeren sollten wir diese auch nicht. Der Hilfsluftkompressor ist deshalb ein kleiner Kompressor, der mit einem manuellen Schalter oder automatisch gestartet wird. Er schöpft dann die benötigte Druckluft in das Leitungssystem und wir sind die Sorgen los. Dabei erzeugt dieser Kompressor nur so viel Luft, dass die Lokomotive eingeschaltet werden kann. Mehr vermag dieser auch nicht zu leisten, denn dazu ist er zu schwach. Wird der Hilfsluftkompressor automatisch gestartet bemerkt das der Lokführer zwar, aber er kann keinen Einfluss nehmen. Die Automatik schaltet den Kompressor ein, erzeugt die notwendige Luft und setzt die Lokomotive in Betrieb. Jetzt übernimmt der Hauptkompressor und der Hilfsluftkompressor kann wieder ausgeschaltet werden. Jetzt kommen die ganz bösen Pessimisten zum Zug. Was macht der Lokführer, wenn er auch keine Spannung in der Batterie hat? Ohne Batterie kein Hilfsluftkompressor, ohne Hilfsluftkompressor keine eingeschaltete Lokomotive und ohne eingeschaltete Lokomotive keine Batterieladung. Das Dilemma ist also noch nicht endgültig gelöst, wir müssten also wieder zur Handluftpumpe zurückkehren. Nur, auf Lokomotiven mit Hilfsluftkompressor gibt es keine Handluftpumpe mehr. Wir haben also ein grosses Problem. Nur, das hängt nicht mehr an der Druckluft, denn ohne Batterie kann ich auch nicht das Ventil ansteuern, das die Leitung zum Stromabnehmer öffnet. Ich bringe also die Lok unmöglich in Betrieb. Die Lok muss in der Folge stehen gelassen werden, denn ohne Batterie ist ausser bei der Dampflok nichts mehr zu wollen. So, wir haben es trotz aller Widrigkeiten geschafft und der Kompressor erzeugt die benötigte Druckluft. Nur, wir wissen ja noch nicht, was mit der Luft jetzt passiert. Ist das denn schon alles? Sicher nicht, deshalb gehen wir weiter. Dabei nehmen wir erneut einen Schritt aus der Diesellokomotive, denn auch hier wird die Luft vor dem Verbrauch aufbereitet.
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Die Druckluft wird auf den meisten Lokomotiven aufbereitet. Nicht erfolgt ist diese Funktion noch auf den meisten älteren Lokomotiven. So zum Beispiel bei den Dampflokomotiven. Je mehr man aber mit der Druckluft zu arbeiten begann, desto mehr bemerkte man, dass die von Kompressor kommende Luft nicht vollumfänglich genügen konnte. Besonders in den Wintermonaten stellte man immer wieder fest, dass Bremsapparate festgefroren waren und die Leitungen viel Wasser enthielten, das zu Eis gefror. Zudem stellte man fest, dass die, beim in die Leitungen gelangten Schnee, vermutete Ursache, nicht zutreffend war. Man bemerkte in der Folge, dass durch die Verdichtung der Luft Wasser ausgeschieden wurde. Um das Problem zu bekämpfen musste schon sehr früh, also noch vor der Zwischenspeicherung, das Wasser irgendwie entfernt werden. Es wurden deshalb Methoden zur Entwässerung der Luft eingebaut. Wir werden nun die dabei getroffenen Massnahmen ansehen.
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Die Erkenntnis der Abscheidung des enthaltenen Wassers war schnell gefunden. Die Lösung bestand darin, dass man die Feuchtigkeit schon nach der Verdichtung abfangen kann. Dazu verwendete man eine Einrichtung, die sich Wasserabscheider nannte. Diese wurde dann bei den Lokomotiven eingebaut und führte in der Folge zu einer Verbesserung der Probleme. Wasserabscheider: der Wasserabscheider bestand aus einem in die Luftleitung eingebauten Gerät, dass das Wasser binden und sammeln konnte. Dazu war der Hohlraum mit Blechen versehen worden. Die Druckluft muss nun an diesen grossen Oberflächen vorbei strömen. Dadurch konnte die Flüssigkeit an den metallischen Oberflächen anhaften. Dieses Kondensat genannte Wasser lief in der Folge an den Blechen ab und sammelte sich am Grund des Gerätes. Kondensat wird diese Flüssigkeit genannt, weil sie aus der Luft kondensiert ist. Kondensat enthält neben dem gefährlichen Wasser auch Spuren von Öl. Dieses Öl stammt ebenfalls aus dem Kompressor und kondensiert in der Folge auch. Das Kondensat musste regelmässig entleert werden. Je nach Witterung erfolgte diese Entleerung öfters. Man baute deshalb Einrichtungen ein, die automatisch das Kondensat ins Schotterbett entlassen haben. So konnte der Aufwand beim Unterhalt reduziert werden. Die Umweltvorschriften waren damals noch nicht so streng, dass man sich Gedanken um das enthaltene Öl machte. Die Anlage funktioniert gut, hat aber nicht alles Wasser entnehmen können. In der Folge sammelt es sich weiterhin noch an anderen Orten. Diese mussten dann manuell entleert werden. So erreichte man bei den Problemen mit den Bremsen gute Fortschritte. Der Einbau der Wasserabscheider erfolgte dann bei den eingesetzten Maschinen. Lufttrockner: Die Entwicklung brachte mit den Jahren verbesserte Modelle auf den Markt. Diese Geräte wurden dann Lufttrockner genannt. Diese Lufttrockner waren so weit fortgeschritten, dass die Luft in den Geräten nahezu alle Feuchtigkeit verliert. Diese Geräte erübrigten letztlich die manuelle Entwässerung der anderen betroffenen Bauteile. Die Lufttrocknung, also die generelle Entfernung des Wassers erfolgt in vielen in die Luftleitung eingebauten Schikanen. Diese bestehen zum Teil aus speziellem Material, das die Kondensierung der Luft fördert. Zusätzlichen Erfolg verzeichnete man, durch die massive Verlangsamung, denn so kühlte die Druckluft zusätzlich, was noch mehr Wasser frei setzte. Heute sind sowohl Lokomotiven mit Wasserabscheider und Lufttrockner im Einsatz. Die Probleme mit dem Wasser in den Leitungen sind nahezu verschwunden. Trotzdem ist es weiterhin möglich, dass die Leitungen eingefrieren können. Darum bestehen Vorschriften, dass die Luftbremse regelmässig zu benutzen ist. So wird Wasser aus den Leitungen gezogen und verursacht keine Störungen.
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Sie fragen sich jetzt bestimmt, warum man denn der Druckluft Öl zusetzen muss. Anfänglich war das auch noch kein Problem, denn die Wasserabscheider entfernten nicht alles vom Kompressor stammende Öl. So funktioniert das System viele Jahre ohne Zusatz von Öl hervorragend. Mit den Lufttrocknern kamen aber erneut Probleme auf. Die nun komplett von Feuchtigkeit und Öl befreite Luft bezog die notwendige Feuchtigkeit aus den Dichtungen der Leitungen. Diese wurden in der Folge spröde und begannen zu brechen. Lecke Leitungen waren daher die Folge. Dies konnte man aber in der Bremsleitung nicht gebrauchen, denn ein Leck dort führt zu Störungen an den Bremsen. Deshalb musste man eine Lösung suchen. Eine Möglichkeit besteht darin, der Luft wieder Wasser zuzusetzen. Das ist aber nicht sinnvoll, weil man sich dann wieder die Probleme mit dem Wasser verschaffte. Hinzu kam, dass die Dichtungen dadurch nicht flexibel blieben und weiterhin ein Luftverlust zu befürchten war. Deshalb begann man der Luft Öl zuzusetzen. Man baute deshalb spezielle Luftöler ein. Diese sind so gebaut, dass die Luft nur so viel Öl aufnimmt, dass sie nicht mehr ganz trocken ist. So bleiben in der Folge die Dichtungen geschmeidig und der Verlust von Druckluft konnte eingedämmt werden. Die Schmierung der Bremsausrüstung verbesserte sogar deren Funktion leicht.
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Die Erzeuger von Druckluft können nicht immer innert nützlicher Zeit genügend Druckluft erzeugen. Zudem, muss gesichert sein, dass eine ausgeschaltete Lok wieder eingeschaltet werden kann. So muss man die Druckluft irgendwie zwischenspeichern. Am besten geht das in einem grösseren Hohlraum, denn ein Vorrat braucht bekanntlich platz. Solche Hohlräume müssen aber einiges Aushalten, denn bei einem maximalen Endruck von 10 bar drücken rund 10 Kilogramm auf eine Fläche, die knapp so gross ist wie Ihr Daumennagel. Deshalb kommen hier spezielle Behälter zum Einsatz. Diese sind speziell für diesen Zweck erstellt worden und halten diesen Druck aus. Hauptluftbehälter: Die wichtigsten Behälter sind die Hauptluftbehälter. Sie haben von allen Zusatzvolumen das grösste Fassungsvermögen. Die Hauptluftbehälter sind meistens unter der Lokomotive montiert, da dort das allenfalls darin anfallende Kondensat entleert werden kann. Es handelt sich meistens um aus Stahl gefertigte Kessel. Diese sind vorne und hinten mit halbrunden Deckeln verschlossen.
Bei vereinzelten Lokomotiven kommen auch Hauptluftbehälter aus glasfaserverstärktem Kunststoff zur Anwendung. Diese wurden hauptsächlich verwendet um Gewicht zu sparen. Die Hauptluftbehälter können in der Regel 1200 Liter Luft bei maximal 10 bar speichern. Diese Luftvolumen werden vor jedem Stilllager ergänzt. Neben den Hauptluftbehältern gibt es noch weitere Luftvolumen, die aber viel kleiner sind und Luft für spezielle Fälle bereithalten. Solche Behälter enthalten zum Beispiel die Drucklufthauptschalter. So ist gesichert, dass genügend Druckluft für die Ausschaltprozedur vorhanden ist. Wieder andere Behälter dienen den Bremsen und so könnten noch viele weitere Volumen aufgezählt werden. Nur gilt bei allen, mit Ausnahme des Hauptschalters, dass sie entleert sind, wenn es keine Druckluft mehr hat. Ist Ihnen vorher aufgefallen, dass ich von 10 bar Enddruck gesprochen habe. Die Luftpumpe der Dampflok schafft nur 8 bar, also besteht für den Behälter keine Gefahr. Anders sieht das bei Lokomotiven aus, die die Druckluft mit Kompressoren erzeugen. Diese sind durchaus in der Lage Drücke von 12 – 14 bar zu erzeugen. Das ist aber für die Luftbehälter zu hoch, deshalb muss der Druck in den Hauptluftbehältern in einem gewissen Masse geregelt werden. Um den Druck in einem vernünftigen Rahmen halten zu können, ist der Kompressor an einen Druckschwankungsschalter angeschlossen, so kann der Druck im Hauptluftbehälter auf 8 – 10 bar eingestellt werden. Dabei funktioniert der Druckschwankungsschalter wie ein Ein- oder Ausschalter. Dieser Schalter schaltet bei 8 bar ein und bei 10 bar wieder aus. Verwendet werden dazu Druckluftschalter. Diese Schalter sind durch Druckluft gesteuert. Das heisst, sinkt der Druck in einem solchen Schalter auf einen bestimmten Wert, schaltet er. Bei einem anderen Druck schaltet er wieder aus. Diese Druckluftschalter haben zwischen den beiden Schaltstellungen eine Toleranz, damit es sichere Schaltzustände gibt. So lässt sich eine automatische Regelung für die Druckluft herstellen. Dadurch ist gesichert, dass es in der Lokomotive immer genug Druckluft hat. Muss der Vorrat manuell ergänzt werden, kann der Druckluftschalter überbrückt werden und der Kompressor läuft dauernd. Die Luftbehälter könnten jetzt überfüllt werden. Es besteht die Gefahr, dass die Behälter bersten könnten. Damit das nicht passiert, hat man bei den Behältern Ventile eingebaut. Diese öffnen sich, wenn der Druck auf einen bestimmten Wert steigt. Dadurch wird die Luft vom Kompressor nicht mehr in die Hauptluftbehälter gepumpt. So kann man die Hauptluftbehälter gut gegen zu hohen Druck schützen. Die in den Hauptluftbehältern gespeicherte Luft kann mit den Hauptluftbehälterhahnen eingeschlossen werden. So ist gesichert, dass sämtliche Leitungen, die irgendwie Luft verlieren könnten vom Behälter abgetrennt wurden. So kann die Luft in den Behältern längere Zeit erhalten werden. Es sind hier immer mehrere Hahnen, denn auch die Leitung zum Kompressor wird geschlossen. Die Hauptluftbehälterhahnen sind mit einem Kontakt versehen. Dieser Kontakt verhindert, dass die Lokomotive in Gang gesetzt werden kann, wenn diese Hahnen geschlossen sind. Dies ist nötig, weil die Druckluftanlage der Lokomotive vollständig vom Kompressor getrennt ist. So wird keine Druckluft ergänzt. Die Folgen könnten sein, dass sich der Stromabnehmer langsam senkt und es so zu schweren Schäden am Fahrdraht kommen kann. Ausser der hier beschriebenen Möglichkeit, gibt es keine weitere Möglichkeit auf der Lokomotive Druckluft zu speichern. Bekommt deshalb ein Hauptluftbehälter ein Leck und verliert die Luft, ist es um die Lokomotive geschehen, denn es entweicht sämtliche Luft. Darum sind die Drücke in diesen Behältern weit unter dem Druck, den das Material ertragen würde. Man schützt so auch die Lokomotive und die Druckluftanlage. Letztere betrachten wir nun genauer.
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Die Druckluftanlage einer Lokomotive unterscheidet sich mit dem Baujahr der Lok. Bei älteren Lokomotiven ist die Druckluftanlage sparsamer ausgeführt worden. Mit moderneren Maschinen sind viele Funktionen dazu gekommen, die mit der Druckluft betrieben werden. Sich hier nun mit jeder Maschine zu befassen wäre ein zu grosser Aufwand. Wir beschränken uns deshalb auf allgemeine Druckluftanlagen. Bisher haben wir die Druckluft erzeugt, aufbereitet und in einem grossen Behälter gespeichert. Ab diesen Hauptbehältern bezieht unsere Druckluftanlage die benötigte Druckluft. Diese Versorgungsleitung wird nun an mehrere Verbraucher angeschlossen. Damit haben wir eigentlich schon viele Lokomotiven abgedeckt, wir könnten uns damit begnügen und einen schönen Tag machen. Die Konstrukteure waren uns aber nicht so gnädig. So haben Sie diese Versorgungsleitung in zwei wichtige Leitungen aufgeteilt. Nur warum sollte man diese Aufteilung machen? Man kann so die zweite Leitung vom Problem der ersten Leitung befreien und erhält eine stabile Leitung. Damit wir das besser verstehen können, schauen wir uns diese beiden Leitungen genauer an. Die Speiseleitung: Die erste Leitung, die wir ansprechen ist auch gleich eine spezielle Leitung. Diese Speiseleitung gibt es auf jeder Lokomotive. Es kann sich hier um ein weit verzweigtes Leitungssystem oder um eine einfache Leitung handeln. Entscheidend ist aber, dass diese Speiseleitung der Lebensnerv auf einer Lokomotive ist. Die Speiseleitung wird häufig auch als Hauptluftbehälterleitung bezeichnet. Da diese Bezeichnung in Schemen und Unterlagen viel Platz benötigt, schreibt man immer wieder die Abkürzung. So hat sich im Laufe der Zeit die Bezeichnung HBL durchgesetzt. Wir hier sprechen immer noch von der Speiseleitung, da es sich hier um einen in der Schweiz gebräuchlichen Begriff handelt. Für Sie gilt aber, dass die HBL und die Speiseleitung genau das gleiche sind. Die Speiseleitung hat dabei nur ein Problem, das man nicht ignorieren kann. Der Druck in dieser Leitung schwankt mit dem Druck in den Hauptluftbehältern. Wir haben also nie eine gleich bleibende Druckluftversorgung. Dabei hängt der Druck auch von der verwendeten Lokomotive ab. Sie sehen, es ist eine variable Leitung. Da sie aber so wichtig ist, schauen wir sie genauer an. Ein wichtiger Punkt ist dabei der vorhandene Druck. Dieser ist, wie wir ja bereits wissen, nicht immer gleich hoch. Das heisst er schwankt auf der Lokomotive immer in einem gewissen Bereich. Zudem ist er nicht auf allen Lokomotiven gleich hoch. So kennen wir bei älteren Lokomotiven einen Maximaldruck von 8 bar. Neuere Modelle weisen hier bis zu 10 bar auf. Die Schwankungen belaufen sich so im Bereich von 2 bar. Das heisst, bei älteren Lokomotiven kommen wir mit dem Druck in dieser Leitung schon sehr tief. Die Speiseleitung wird zum Lebensnerv, weil sämtliche Anlagen auf der Lokomotive, die irgendwie Druckluft benötigen direkt an dieser Leitung angeschlossen sind. Diese Leitung speist also alle Verbraucher der Lokomotive mit der nötigen Druckluft. Ich will hier nicht zu sehr auf die einzelnen Verbraucher eingehen, denn das ist ein eigenes Kapitel. Bei einigen Lokomotiven können wir nun sagen, dass wir damit die Speiseleitung abgeschlossen haben. Das heisst also, diese Leitung bleibt auf die Lokomotive beschränkt. Da aber moderne Reisezugwagen Druckluft benötigen um Ihnen den gewünschten Komfort zu bieten, muss die Speiseleitung der Lok auch auf andere Fahrzeuge geleitet werden. Deshalb ist es sinnvoll an der Lokomotive Anschlüsse einzurichten. Über einen Abschlusshahn wird deshalb eine Schlauchverbindung angebaut. Der Abschlusshahn ist nötig, damit es bei einem Verlust des Schlauches nicht zur kompletten Entleerung der Speiseleitung kommt. Das ist natürlich nur der Fall, wenn die Leitung nicht angeschlossen ist. Der Abschlusshahn hat eine spezielle Funktion eingebaut. Wird er geschlossen, entleert er die Schlauchleitung. Nur so ist es überhaupt möglich, die Speiseleitung zwischen zwei Fahrzeugen zu trennen, denn wenn die Leitung unter einem Druck von bis zu 10 bar steht, kann man die Schlauchkupplungen nicht mehr bewegen. Bei entleerter Leitung ist das hingegen kein Problem. Der Abschlusshahn der Speiseleitung ist weiss gestrichen worden. Sie können so sofort erkennen, welche Lokomotive damit ausgerüstet ist und welche nicht. Mit dem Abschluss der Leitung haben wir auch deren Ende auf der Lokomotive erreicht.
Apparateleitung: Die Apparateleitung hängt nicht direkt an den Hauptluftbehältern. Sie wird also von der Speiseleitung aus versorgt. Nicht auf jeder Lokomotive findet sich eine Apparateleitung. Diese unterscheidet sich in einem Punkt von der Speiseleitung. Hier ist immer ein gleich hoher Druck vorhanden. Damit ist sie schlicht die einzige Leitung mit diesem Effekt. Durch diesen gleich bleibenden Druck können Anlagen mit Druckluft betrieben werden, die auf einen bestimmten gleich bleibenden Wert angewiesen sind. Das kann zum Beispiel eine Sandstreueinrichtung sein. Wichtig dabei ist aber der gleich bleibende Druck. Dieser ist auf 6 bar festgelegt. So bleibt der Druck auch bei tiefem Speiseleitungsdruck auf dem Wert. Um den Druck, der zudem tiefer ist, als in der Speiseleitung zu erhalten, muss ein Druckreduzierventil eingebaut werden. Das Druckreduzierventil regelt den Druck automatisch auf die 6 bar. Es gibt auch an anderen Orten Druckreduzierventile, diese regeln aber selten feste Drücke. Noch lassen wir diese Verbraucher seitlich liegen und kümmern und weiter um die Druckluftanlage. Reduzierventile haben Sie eigentlich schon kennen gelernt. Nur, Sie haben dort eine andere Anwendung kennen gelernt. Zur Erinnerung, wissen Sie noch, wie das mit dem Injektor genau funktioniert hat? Nicht, dann beschreibe ich hier die Druckluftversion davon etwas genauer. Die Aufgabe der Reduzierventile ist, den Eingangsdruck auf einen niedrigeren Ausgangsdruck zu regeln. Dazu benutzt man eine in die Leitung eingebaute Verengung. Der Druck, der vor der Verengung ist, ist hoch, die Luft muss nun durch die Verengung strömen und gewinnt an Geschwindigkeit. Dadurch fällt der Druck ab und in der anschliessenden Leitung besteht ein geringerer Druck. Aha, die Leute, die sich an den Injektor erinnern widersprechen. Beim Injektor kam Wasser und Dampf dazu, dadurch stieg nach dem Ventil der Druck wieder an, da der Dampf kondensiert ist. Hier finden wir aber weder Dampf noch Wasser. Gut, Wasser in kleinen Mengen ist durchaus möglich, aber entscheidend ist der fehlende Dampf. Bei einem Reduzierventil ist in der nachgeschalteten Leitung ein niedrigerer Druck vorhanden. Das Luftapparategerüst: Es ist schlicht eine Errungenschaft der schweizer Lokomotivbauer. Das Luftapparategerüst ist ein Gestell, an dem sämtliche Apparate des Druckluftsystems vorhanden sind. Selbst das vorher beschriebene Reduzierventil findet sich hier. Es handelt sich deshalb um eine zentrale Schaltstelle für die Luftleitungen. Ein Luftapparategerüst, das kurz auch nur Luftgerüst genannt wird, sortiert die Bauteile und bietet so eine übersichtliche Anordnung. So sind zum Beispiel an den Luftapparategerüsten von SBB Lokomotiven die Stellung der Ventile und Hahnen nur schon an der Stellung des Griffes zu erkennen. Ein nicht in die Einheit passender Griff signalisiert sofort eine Störung und lenkt die Aufmerksamkeit auf sich. Die auf dem Luftgerüst montierten Absperrventile, sind elektrische Schalter für Druckluft. Sie verschliessen die Leitung und verhindern so, dass die Druckluft zum Endverbraucher vordringen kann. Absperrventile werden zum schalten von Leitungen genutzt. So kann man diese Ventile durch die Steuerung beeinflussen und zum Beispiel das Ventil zum Stromabnehmer öffnen oder schliessen. Ein Absperrhahn ist die manuelle Version des Absperrventils. Dieser besitzt einen Griff, den man drehen kann und so das Ventil schliesst oder öffnet. Bei einer Lokomotive kommen viele Absperrhahnen zur Anwendung. Die wichtigsten haben wir ja schon kennen gelernt, denn die Hauptluftbehälterhahnen gehören auch dazu. Gerade an den Absperrhahnen und Ventilen lässt sich ein sauber aufgebautes Luftgerüst am besten beschreiben. Wenn wir dazu noch ein Beispiel nehmen, dann ist das schnell erledigt. Wir nehmen dazu ein klassisches mit Druckluft betriebenes Bauteil. Ich spreche von der Sandstreueinrichtung. Warum ich das klassisch nenne, erfahren Sie im nachfolgenden Kapitel. Die Sandstreueinrichtung wird mit einem Absperrventil aktiviert oder abgestellt. Durch einen Defekt am Ventil ist die Einrichtung immer aktiv und es rieselt unkontrolliert Sand auf die Schienen. Das ist natürlich nicht gewünscht, deshalb hat diese Leitung noch einen Absperrhahn. Mit dem kann das defekte Ventil abgetrennt werden. Der Sand bleibt in seinen Behältern. Nur, wie bemerkt das Personal diesen Defekt überhaupt. Zuerst sicher am Sand, der dauernd auf die Schienen rieselt. Andererseits, wird sich vermutlich das defekte Ventil mit Luftverlust bemerkbar machen. Dieses Ventil findet das Personal nun am Luftapparategerüst. Warum? Weil dieses Ventil dort montiert ist, es ist nicht an einen anderen Ort gebunden. Den dazu gehörenden Absperrhahn findet man auch an diesem Gerüst. Und zwar direkt unterhalb des betreffenden Ventils. Das Personal muss nicht mehr lange in einem Schema nachschlagen oder sich mit einer hoffnungslosen Suche beschäftigen. Die Ventile und Hahnen findet man immer an der gleichen Stelle. Die ausgeschaltete Sandstreueinrichtung erkennt der Kollege auch gleich, denn er sieht auf den ersten Blick den Griff, der nicht richtig steht. Schon sieht er hin und erkennt das Problem. So wir haben unseren Rundgang durch das Druckluftsystem fast abgeschlossen. Druckluft ist keine komplizierte Einrichtung und so müssen wir auch nicht endlos lange Texte benutzten. Das war leider bei den Bauteilen der Lokomotive nicht immer so. Hier wollen wir uns aber noch um die angeschlossenen Bauteile kümmern, denn es finden sich ganz interessante und unerwartete Bauteile darunter.
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Nachdem wir nun die Druckluft und das damit verbundene System kennen gelernt haben, kommen wir zur eigentlichen Anwendung. Bevor wir die einzelnen Lokomotiven ansehen, stellt sich aber die Frage, warum den Druckluft? Es ginge ja auch anders und dann müsste man nicht so viel Druckluft erzeugen, was letztlich sicherlich auch Vorteile bringen könnte. Um Funktionen auf einer Lokomotive zu aktivieren, haben wir vier Möglichkeit. Das sind der Antrieb durch Dampf, Elektromotor, Druckluft und Verbrennung. Alle diese vier Systeme haben sicherlich ihre Vorteile und verwendet werden sie auf den unterschiedlichen Modellen auch. Nur, es geht auch dann nicht ohne Druckluft. Die wird nun benötigt und das obwohl wir Strom im Überfluss auf einer Lok haben. Hier wollen wir uns das anhand der auf den Lokomotiven verwendeten Verbraucher ansehen. Es fällt dann schnell auf, dass es nicht ohne Druckluft geht und dass so die Erzeugung von Druckluft notwendig ist. Alle anderen Möglichkeiten fallen nur an zwei Funktionen aus. Doch nun genug, kommen wir zur Dampflok.
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Ich kann es vorweg nehmen, die Dampflok setzt Druckluft wirklich nur dort ein, wo das nicht anders geht. Darunter ist zudem auch der grösste Verbraucher von Druckluft enthalten. Wir haben ja erfahren, dass man die Druckluft hier mit Luftpumpen erzeugt und dann nur zwischenlagert. Alle anderen Funktionen sind unbekannt. Einfach gesagt, es sind jene Funktionen, die nicht mit Dampf betrieben werden konnten. Ein Beispiel für die Verwendung, wo man statt Druckluft Dampf benutzen kann, ist das akustische Signal der Lokomotive. Hier kommen einfach mit Dampf betriebene Modelle zur Anwendung. Trotzdem, die Lok braucht Druckluft. Das war aber bei Dampflokomotiven nicht immer so, denn die ersten schafften es ohne Druckluft. Erst später wurde die Druckluft nötig. Eine erste Anwendung für Druckluft ist die Einrichtung zum streuen von Sand. Diese Sandstreueinrichtung benötigt die Druckluft, um den Sand in definierten Mengen auf das Gleis zu schmeissen. Das heisst, wir benutzen hier Druckluft, die in ein Rohr geblasen wird und so Sand mit sich zieht. Es entsteht ein Sandstrahlgebläse. Die eigentlichen vor den Triebachsen montierten Sander sorgen dafür, dass der Sand dort zu liegen kommt, wo er muss. Der Sander bringt Vorteile, denn die Oberfläche wird durch den speziellen Quarzsand rauer und so greifen die Räder wieder optimal. Sand ist zudem sehr umweltverträglich, ist aber im Schotterbett und auf Weichen nicht sonderlich beliebt. Deshalb wird der Sand so genau wie nur möglich vor das Rad geworfen. Nachdem dann das Rad darüber gerollt ist, ist nur noch ein feiner Staub vorhanden, der dann durch den Fahrtwind weggeblasen wird. Experimente mit anderen Methoden gab es zu Zeiten der Dampflok schlicht nicht. Sand war das Wunderding und nur schon deswegen benötigte man Druckluft. Der letzte Verbraucher von Druckluft kommt bei der Dampflok sehr schnell. Denn es gibt bei der Lok nicht mehr viele Verbraucher, denn alles ist mit Dampf betrieben. Einzige Ausnahme sind die vorher erwähnten Sander und die Druckluftbremse. Genau, es ist die normale Bremse, die jetzt nur mit Druckluft arbeiten kann. Natürlich gibt es Bremsen, die auch ohne Luft auskommen. Aber das System, das die Normalspurbahnen wählten arbeitet nun mal mit Druckluft und so benötigen wir auf der Lok Druckluft. Die Druckluftbremse ist zudem das Bauteil, das am meisten Druckluft benötigt. Deshalb steht der Bremse auch der absolut grösste Teil der Druckluft zur Verfügung. Bis zu diesem Zeitpunkt konnte man auf Druckluft verzichten, denn eine Lok, die nur eine Handbremse hat, braucht keine Druckluft um diese zu betreiben. Schliessen wir deshalb die Dampflokomotive ab. Es war wirklich eine Lokomotivgeneration für sich. Mit Dampf konnte man viele Spielereien anstellen. Die Dampfloks wurden Kult und sind seither in den Köpfen der Menschen eingeprägt.
Hier auf dieser Seite haben wir die Berichterstattung über die Dampflokomotive abgeschlossen und das durchaus mit einem Thema, dass zu den nebensächlichsten Bereichen einer Dampflok gehört. Mit der Druckluft auf der Dampflok kennen Sie die Lokomotive nun vollständig, mehr kann ich dazu nicht mehr sagen.
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Bei der elektrischen Lokomotive kommt viel mehr Druckluft zur Anwendung. Hier hätte man sich ja mit elektrischen Motoren behelfen können, denn diese waren ja vorhanden. Nur, warum benutzte man diese nicht, denn es gäbe durchaus Alternativen zur Druckluft. Ein Verzicht auf Druckluft war nicht möglich, denn die Sander und die Druckluftbremse wurden auch hier benötigt. Man hatte also Druckluft auf der Lok und konnte die verwenden. Bei den ersten elektrischen Lokomotiven gab es kaum Alternativen dazu. Die elektrischen Motoren steckten noch in den Kinderschuhen. Es waren riesige schwere Motoren und auch die Motoren für nur kleinere Aufgaben waren gross und schwer. Noch waren wir Jahre von Motoren entfernt, die in eine Streichholzschachtel passen. Hingegen erlaubten die Lösungen mit Druckluft eine Gewichtseinsparung. Auf den elektrischen Lokomotiven gab es zudem keinen Dampf mehr. So konnten die bisher mit Dampf betriebenen Einrichtungen nicht mehr genutzt werden. Darunter fanden sich sicherlich Einrichtungen, die auch nicht mehr benötigt wurden, denn bei einer elektrischen Lokomotive muss man ja nicht Nachspeisen. Hingegen musste man auch hier ein akustisches Signal einbauen. Signalpfeife: Man verwendete deshalb auf den Lokomotiven mit Druckluft betriebene Signalpfeifen. Diese wurden auf dem Dach montiert und mit einem Ventil, das in der Zuleitung montiert war, ausgelöst. Die mit Druckluft betriebene Signalpfeife war also klar aus der Tatsache entstanden, dass es keinen Dampf mehr gibt. Die eigentliche Pfeife konnte durchaus von den Dampflokomotiven übernommen werden. Es war der Pfeife egal, ob nun Luft oder Dampf durch sie strömt. Es gab aber einen Unterschied, denn auf der Dampflok kam Dampf mit bis zu 12 bar Druck zur Anwendung. Die elektrische Lokomotive hatte nur noch maximal 8 bar. Dadurch waren die Pfeifen der elektrischen Lokomotiven deutlich am Klang von den Dampflokomotiven zu unterscheiden. Druckluft wurde zudem für viele Aufgaben genutzt, die direkt mit der elektrischen Traktion zu tun hatten. Diese Anwendungen haben wir alle schon kennen gelernt. Ich fasse deshalb hier nur noch zusammen. Mit Druckluft betrieben wurden der Stromabnehmer, die Hüpfer und der Hauptschalter. Das nur eine kleine Auswahl Möglichkeiten. Kompressorschütz: Auf Lokomotiven wurden ausschliesslich Hüpfer verwendet. Die Stufen wurden bei einigen Modellen mit Hüpfer geschaltet. Einzige Ausnahme, und damit meine ich die einzige Ausnahme, war der Kompressorschütz. Hier kam bei allen Lokomotiven ein Schütz zur Anwendung. Die Lösung ist verblüffend einfach und sogar logisch. Ich stelle eine simple Frage. Wie schalte ich einen Kompressor über einen Hüpfer ein, wenn ich Druckluft benötige um den Hüpfer zu schliessen? Sehen Sie, das Problem kennen wir doch mit dem Stromabnehmer. Beim Kompressor konnte man sich mit dem Schütz behelfen. Deshalb gilt, dass bei Lokomotiven mit klassischem Aufbau der Kompressorschütz der einzige Schütz war. Alles andere waren Hüpfer. Natürlich gibt es auch hier Exoten, aber in den meisten Fällen kann diese Theorie angewendet werden. Man verwendet Druckluft aber auch, um Einrichtungen zu betätigen, die sicher funktionieren müssen und an einem Ort montiert werden müssen, die keinen grossen Motor aufnehmen konnten. Natürlich hätte man mit der Verkleinerung der Motoren hier auf Motoren umstellen können. Dieser Schritt erfolgte aber viele Jahre nicht. Scheibenwischer: Die Scheibenwischer einer Lokomotive werden in den meisten Fällen mit Druckluft betrieben. Dazu verwendet man zwei Zylinder, die abwechslungsweise mit Druckluft versorgt werden. Dabei hilft eine eingebaute Steuerung. Die daran befestigten Scheibenwischer konnten sich so automatisch bewegen. Der handbetriebene Scheibenwischer war Vergangenheit. Diese Scheibenwischer gab es früher auch auf der Strasse. Dort wurden aber schon sehr früh Motoren verwendet. Bei Lokomotiven hielten sich die mit Druckluft betriebenen Scheibenwischer bis in die Neuzeit. Dies nicht immer zur Freude der Lokführer, denn die Geschwindigkeit der Scheibenwischer ist nur sehr schwer einzustellen und so kommt es, das der Scheibenwischer entweder den Turbo benutzt oder sich nicht bewegt. Ergänzt wurden diese Scheibenwischer dann noch mit einer Scheibenwaschanlage. Diese bläst das in Behältern gelagerte Reinigungsmittel mit hohem Druck auf die Scheibe. Durch den hohen Druck verteilt sich das Reinigungsmittel besser auf der Scheibe. Deshalb kommt hier, wie bei den Scheibenwischern, die Luft direkt aus der Speiseleitung. Spiegel: Letztlich gehören die Spiegel, bei damit ausgerüsteten Lokomotiven auch zu den Geräten, die mit Druckluft bedient werden. Ach, Sie haben beim Auto auch Rückspiegel und die sind fest. Auf Lokomotiven werden ausklappbare Modelle verwendet. Der Grund ist ganz einfach, denn wenn die Lok in die andere Richtung fährt, müssen die Spiegel ja nicht ausgeklappt sein und würden ja nur stören. Es ist geschafft, auch die elektrische Lokomotive, die Triebwagen und Triebzüge konnten abgeschlossen werden. Mit den letzten beiden Vertretern kamen auch bereits die ersten Teile von Wagen zu den Lokomotiven. Deshalb können wir hier noch nicht vollständig abschliessen, denn die Triebwagen und Triebzüge werden auch bei den Wagen noch erwähnt werden müssen. Deshalb schliessen wir hier nur mit der effektiven Lokomotive ab.
Wir haben aber auch erfahren, dass die elektrischen Lokomotiven durchaus einen höheren Luftverbrauch haben, als ihre Vorgänger. Viele zusätzliche Funktionen wurden auf der elektrischen Lokomotive mit Druckluft betrieben. Wir können nun die elektrische Lokomotive in aller Ruhe abschliessen, denn wir kennen nun die Lokomotive gut und werden immer wieder von ihr hören.
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Mit der Diesellokomotive konnte der Verbrauch von Druckluft wieder reduziert werden. Diesellokomotiven benötigen die Druckluft eher weniger. Dabei müssen wir aber bedenken, dass es Diesellokomotiven gibt, die auch Hüpfer und dergleichen verwenden. Das heisst, der Verbrauch an Druckluft ist hier immer noch höher, als bei der Dampflok. Trotzdem können wir sagen, dass viele mit Druckluft betriebene Bauteile auch auf der Diesellokomotive verwendet werden. Wir hätten deshalb auf eine eigene Erwähnung verzichten können. Die Diesellok ist deshalb näher mit der elektrischen Lokomotive verwandt, als man meinen könnte. Gerade die Tatsache, dass hier viele mit Druckluft betriebe Bauteile bei beiden Lokomotiven verwendet werden können, zeigt dies gut auf. In der Schweiz setzte man viele Jahre Diesellokomotiven ein, die einen elektrischen Endantrieb hatten. Bei diesen Lokomotiven können wir deshalb feststellen, dass der Dieselmotor eigentlich nur den Fahrdraht ersetzt. Erst neuere Diesellokomotiven verzichteten auf diesen Zwischenschritt und so entfernten sich die beiden Modelle wieder etwas.
Wir haben deshalb alles Wesentliche über die Lokomotiven erfahren und können und uns den Wagen und Zügen zuwenden. Gerade die Druckluft ist da eine gute Gelegenheit den Wechsel zu machen, denn die Reisezugwagen benützen heute auch viel Druckluft und so hören wir dort vielleicht ab und zu wieder von der Druckluft, die wie die elektrische Energie von der Lokomotive stammen. Wir schliessen deshalb unsere Berichte über den Aufbau der Lokomotive ab und wechseln zu den Wagen. Ich hoffe, dass Sie viel über die Lokomotiven gelernt haben und ich keine Fragen hinterlassen habe. Vieles konnte ich nicht so im Detail behandeln, wie das viele vermutlich gewünscht haben. Das liegt daran, dass diese Bereiche oft der direkten Fahrzeugkenntnis zugeschlagen werden und das nur den Leuten bekannt sein soll, die die Lokomotive in der Berufbezeichnung haben, denn auf eine Lokomotive gehören nur speziell ausgebildete und geprüfte Lokführer. Auf keinen Fall sollten Sie sich darin versuchen, denn das ist strafbar, gefährlich und bedroht das Leben von unschuldigen Leuten.
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