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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