Neben- und Hilfsbetriebe

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Bei elektrischen Lokomotiven werden mit den Nebenbetrieben meistens die Bereiche der Zugsammelschiene bezeichnet. Diese Einrichtung gab es auf diesen Lokomotiven jedoch nicht, so dass die Maschinen nicht zum Heizen von Reisezugwagen ausgelegt waren. Vielmehr wurden hier mit dem Begriff Nebenbetriebe eigentlich die Hilfsbetriebe der elektrischen Lokomotiven umschrieben.

Diese Nebenbetriebe wurden einerseits mit mit Hilfe einer hydraulischen Lösung mit Energie versorgt. Es kam aber auch zu einem Bereich, bei dem nur eine elektrische Lösung möglich war.

Daher waren diese Bereiche jedoch sehr eng miteinander verbunden. Es lohnt sich daher, wenn wir diese Bereich etwas genauer betrachten. Nur beginne ich dabei mit der hydraulischen Kraftübertragung, denn diese war sehr wichtig.

Diese Hydraulikstatikanlage arbeitete mit der Kraftübertragung von Ölen. Somit war auf der Lokomotive nur für diese Anlage ein Volumen an speziellen Ölen vorhanden.

Dabei kamen 70 Liter synthetisches Hydrostatiköl zum Einsatz. Die Menge mag überraschen, denn an anderen Stellen gab es umfangreichere Volumen. Jedoch waren die Nebenbetriebe nicht so umfangreich ausgefallen, wie bei elektrischen Lokomotiven.

Sie fragen sich vielleicht, warum denn keine reine elektrische Lösung gewählt wurde. Die Antwort ist dabei leicht, denn die elektrische Ausrüstung der Lokomotive bestand eigentlich nur aus der Steuerung und diese war nicht für den Betrieb der Nebenbetriebe ausgelegt worden.

Daher konnte man hier eine andere Lösung wählen und diese wurde mit der hydrostatisch betriebenen Anlage gewählt. Einbussen beim Betrieb sollten sich dadurch jedoch nicht ergeben.

Die Hydraulikstatikanlage der Lokomotive wurde vom Dieselmotor angetrieben. Dabei stand dieser Anlage eine Leistung von lediglich 100 kW zur Verfügung. Mehr konnte zwar abgerufen werden, nur hatte dann die Lokomotive Einschränkungen bei der Leistung zu beachten.

Dabei bestand die Anlage eigentlich aus zwei unterschiedlichen Systemen, die unabhängig voneinander geregelt werden konnten. Daher sollten wir uns diese Bereiche ansehen.

Mit der ersten Pumpe, die wir uns ansehen wollen, wurden die Kühlerlüfter angetrieben. Es kam daher auf dieser Lokomotive für die Ventilation und somit für die Kühlung des Kühlwassers keine elektrische Lösung zur Anwendung. Die Ventilatoren waren daher mit Hydraulikmotoren ausgerüstet, die ebenso gut, wie elektrische Lösungen reguliert werden konnten. Sie halfen jedoch das Gewicht zu reduzieren.

Die Regelung und somit die Optimierung der Kühlung, erfolgte über den Druck und somit den Ölfluss in diesem System. Floss weniger Öl, liefen die Ven-tilatoren langsamer und die Kühlung war schwächer.

Die Drehzahl konnte durch eine Erhöhung des Druckes im hydraulischen System jedoch gesteigert werden. Die zusätzliche Menge Hydrostatiköl, die dabei be-nötigt wurde, stand dabei in der Zuleitung zur Ver-fügung.

Dabei steuerte sich die Ventilation selber und beeinflusste somit auch die Hydraulikstatikanlage ihres Kreislaufes. Wir hatten daher ein automatisches System erhalten, das nicht beeinflusst werden musste.

Durch die Steuerung wurde die Temperatur des Kühlwassers ermittelt und ausgewertet. So wurde letztlich der Ölfluss erhöht und die Ventilatoren liefen schneller. Die Kühlung wurde somit verstärkt.

Speziell war die vom Luftdruck abhängige Regelung dieses Kreislaufes. Mit zunehmender Betriebshöhe der Lokomotive sinkt der vorhandene Druck in der Luft.

Das hatte beim Dieselmotor schon Auswirkungen auf die Leistung. Bei der Hydraulikstatikanlage der Ventilation wurde diesem Punkt jedoch Rechnung getragen. So arbeitete die Anlage bis zu einer Höhe von 1 200 Meter über Meer optimal. Darüber waren jedoch auch hier Einschränkungen zu beachten.

Schliesslich wurde das Öl über Leitungen zum Ölkühler geführt und dort mit Hilfe eines Wärmetauschers abgekühlt. Anschliessend wurde das Öl wieder dem Pumpenmotor zugeführt. Nicht benötigtes Hydrostatiköl wurde jedoch über die Rücklaufleitung in den Vorratsbehälter geführt und stand dort wieder beiden Systemen zur Verfügung. Das System war jedoch so ausgelegt worden, dass in der Rückleitung nur eine Flussrichtung vorhanden war.

So konnte der Druck in der Rückleitung reguliert werden, was dazu beigetragen hatte, dass die Anlage optimal funktionierte und so eine hervorragende Leistungsausnutzung ermöglich wurde. Sie arbeitete daher ebenso wirtschaftlich, wie es bei elektrischen Lösungen der Fall gewesen wäre. Wurde für eine Erhöhung der Leistung jedoch mehr Öl benötigt, stand dieses, obwohl der Rückfluss eigentlich nicht ausreichte, zur Verfügung.

Damit haben wir jedoch den ersten Teil der Hydraulikstatikanlage kennen gelernt und kommen nun zum zweiten Bereich der Anlage. Mit der Betrachtung dieser Anlage werden wir schliesslich auch erkennen, warum es im ersten System immer genug Öl hatte, obwohl in der Rückleitung nur eine Flussrichtung vorhanden war. Doch zuerst müssen wir den zweiten Teil der hydraulischen Ausrüstung genauer ansehen und dessen Bedeutung kennen lernen.

Beim zweiten Teil der Anlage, der durch eine eigene Ölpumpe angetrieben wurde, war jedoch ein fester Druck in der Leitung vorhanden.

Diese Leitung stand dem Kompressor und somit der Druckluft der Lokomotive zur Verfügung. Jedoch wurde auch der elektrische Teil über diesen Kreislauf versorgt.

Daher kam in diesem Bereich ein spezielles vom Die-selmotor und dessen Leistung unabhängiges System zur Anwendung.

Die zweite Hydraulikpumpe wurde ebenfalls direkt vom Motor angetrieben und erzeugte in der Leitung einen gleichbleibenden Druck.

Somit stand hier immer die gleiche Leistung zur Verfügung. Daher war dieser zweite Kreis nicht regulierbar. Nur so konnte die variable Lösung für die Ventilation mit einer stabilen Lösung für den Kompressor und des Generators gearbeitet werden. Denn letztere benötigten stabile Druckverhältnisse.

Beginnen wir die Betrachtung der Verbraucher dieses Kreises mit dem Kompressor. Es wurde ein hydrostatisch angetriebenen Schraubenkompressor mit zwei Wellen und einer Öleinspritzung vom Typ SL20 – 5 – 87 der Firma Knorr erzeugt. Dieser Kompressor konnte einen maximalen Druck von zehn bar erzeugen. Er hatte bei einer Drehzahl von 3 550 Umdrehungen eine Fördermenge von 2 350 l/min bei maximal zugelassenem Druck.

Der zweite Verbraucher bestand aus einem hydraulischen Motor, der schliesslich den Generator für die elektrische Versorgung der Lokomotive angetrieben hatte. Dieser Generator erzeugte schliesslich ein Bordnetz, das mit einem Drehstrom betrieben wurde. Dabei kamen hier die Spannung von 400 Volt und eine Frequenz von 50 Hertz zur Anwendung. Damit entstand ein Bordnetz, das mit den üblichen Systemen kombiniert werden konnte.

Für die Rückleitung des Hydrostatiköls wurde die Leitung vor dem Ölkühler mit jener des ersten Kreises verbunden. Rückschlagventile verhinderten, dass sich die beiden Kreise gegenseitig beeinflussen konnten. So entstand eine gemeinsame Rückleitung für die beiden Kreise. Im Wärmetauscher wurde daher die gesamte Anlage abgekühlt. Eine Überhitzung gewisser Teile wurde dabei ausgeschlossen und es entstand eine optimale Anlage.

Nach dem Ölkühler wurde das Hydrostatiköl der Leitung zur ersten Pumpe geführt. Diese variabel arbeitende Pumpe hatte daher immer genügend Öl zur Verfügung und konnte dieses bei einer Steigerung der Leistung sofort beziehen. Nicht benötigtes Hydrauliköl wurde schliesslich über die Rückleitung zum Vorratsbehälter geführt, wo die zweite Pumpe ihr benötigtes Öl bezog. Damit hatte der erste Kreis immer genügend Öl.

Zum Schutz der Anlage, die für die Lokomotive ebenso wichtig, wie die Hilfsbetriebe von elektrischen Lokomotiven war, waren in den Leitungen Filter vorhanden. Diese Filter verhinderten, dass es in den Leitungen zu Verstopfungen kommen konnte. Diese speziellen Ölfilter mussten im Unterhalt jedoch regelmässig gereinigt und dabei ausgewechselt werden. Jedoch hatte man so eine gute Schutzfunktion erhalten.

Kommen wir zum elektrischen Teil der Hilfsbetriebe. Diese wurde, wie wir schon erfahren haben über einen Generator mit Drehstrom versorgt. Dabei stand eine Leistung von 45 kW zu Verfügung. Dieser gering aussehende Wert, reichte jedoch durchaus für die angeschlossenen Verbraucher aus. Diese Verbraucher bestanden aus den Baugruppen, die nicht mit der hydraulischen Lösung versorgt werden konnten.

Da wir hier ein normales Netz mit Drehstrom besitzen, konnte diese auch ab einer an der Lokomotive angebrachten Steckdose mit Energie versorgt werden.

Wurde die Lokomotive an einer stationären Vor-heizanlage angeschlossen, erfolgte dies mit einer herkömmlichen Steckdose, wie es sie in jeder Haushaltung, wo Drehstrom zur Anwendung kommt, vorhanden ist.

Die Absicherung dieser Steckdose erfolgte mit 25 Ampère und war damit ebenfalls nicht besonders hoch. Diese Absicherung war für das Kabel bei der Vorheizanlage vorhanden, als auch auf der Lokomotive selber.

Damit war auch die Anlage vom Generator ebenfalls mit dieser Sicherung abgesichert worden. Die nachfolgenden Verbraucher standen daher auch zur Verfügung, wenn die Lokomotive vorgeheizt wurde.

Einer der Verbraucher, die nicht mit hydraulischen Systemen betrieben werden konnte, war die Klimaanlage des Führerhauses.

Diese bestand aus den Heizelementen und den Lüftungen. Diese Lüftung wurde auch für die Scheiben benutzt. Damit konnte die Klimaanlage und somit die optimale Erwärmung des Führerstandes auch betrieben werden, wenn die Lokomotive ab einer stationären Anlage vorgeheizt wurde.

Bei der Vorheizanlage wurde eine Lösung ab der elektrischen Speisung verfolgt. Dabei kamen die Heizregister und die Pumpe zur Anwendung. Diese Lösung mit der Vorheizung der Lokomotive kannte man in der Schweiz und Diesellokomotiven wurden schon immer im Stilllager an eine Heizanlage angeschlossen. Nur, wenn es diese Möglichkeit nicht gab, wurde auf der Lokomotive das Gerät von Vebasto aktiviert.

Zudem waren auch Steckdosen für 230 Volt und 50 Hertz vorhanden. Diese wurden benötigt, damit das Lokomotivpersonal ihre elektrischen Geräte an der Lokomotive anschliessen konnten. Diese Steckdosen waren dafür ausreichend bemessen worden, waren so doch genau gleich abgesichert, wie die Steckdosen in den Haushaltungen. Wir haben daher normale Steckdosen auf der Lokomotive vorhanden. Wobei die Modelle der Schweiz verwendet wurden.

Zum Schluss war an diesem Netz auch die Batterieladung für die Steuerung angeschlossen worden. Auf der Lokomotive kamen statisch arbeitende Ladegeräte zur Anwendung. Dabei hatte die Maschine nicht weniger als drei Ladegeräte erhalten. So war gesichert, dass eine Ladung der Batterien auch erfolgte, wenn eines der Ladegeräte ausgefallen war. Zudem erfolgte auch eine Ladung über die stationäre Vorheizanlage.

Mit Hilfe der Steuerung der Lokomotive wurde verhindert, dass die angeschlossenen Verbraucher die Leitung überlasten konnten. So wurde die Klimaanlage nur im Haltebetrieb betrieben und die Heizanlage funktionierte ebenfalls nur um die Temperatur zu erhalten. Musste die kalte Lokomotive jedoch aufgeheizt werden, hatte der Dieselmotor Vorrang, so dass die Leistung der Erwärmung des Motors genutzt wurde.

Die Erzeugung von Druckluft über die stationäre Vorheizanlage, wie sie bei elektrischen Lokomotiven möglich war, war nicht vorhanden. Dabei war der Grund simpel, denn im Gegensatz zu elektrischen Lokomotiven war es problemlos möglich, die Maschine auch ohne Druckluft zu starten. Jedoch war die Druckluft für den Betrieb der Lokomotive wichtig, denn ohne die Druckluft war die Abbremsung der Lokomotiven nicht gewährleistet. Somit musste zuerst Druckluft erzeugt werden.

 

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