Wegseil-Positionssensoren

Messen auf Dampflokomotiven

05.03.2007 | Autor / Redakteur: Nicole Manz, Jürgen Sima / Ines Stotz

Indizierfahrt Dampflokomotive
Indizierfahrt Dampflokomotive

Um einer Dampflok ihre volle Leistungsfähigkeit abverlangen zu können ohne das Triebwerk zu zerstören, muss die Dampfmaschine über ein Indiziergerät exakt eingestellt werden. Bei den Indiziergeräten des Bayerischen Eisenbahnmuseums Nördlingen messen Wegseil-Positionssensoren der Serie WS von ASM den Schieber- und Kolbenweg.

Sie eignen sich beispielsweise für Strukturtests an Flugzeugen – führen Ermüdungstests durch, simulieren Extremsituationen mittels Hydraulikzylinder und erfassen das Verformungsverhalten – WS-Positions-Sensoren von ASM sind in vielen modernen Anwendungen einsetzbar. Dazu gehören ebenfalls KFZ-Fahrwerkstest – hier erfassen sie die Schwingungen der Radaufhängung mit Messrechnern oder Speicherschreibern. Zudem lassen sie sich in Druckmaschinen, beim Kraftwerksbau, in Transportsystemen und Kränen, aber auch in der Medizintechnik verwenden.

Kurzum: Überall wo physikalische und chemische Größen gemessen werden müssen, findet man heute Sensoren. So eignen sie sich auch für das Indizieren am Prüfstand von Fahrzeugen, oder in großen Diesel- und Gasmotoren – oder eben auch beim Indizieren von Dampfmaschinen.

Dafür wurden früher mechanische Geräte verwendet. Allerdings sind diese Geräte heutzutage schwer erhältlich, so dass entsprechend dem technischen Fortschritt modernste Computertechnik mit Software, Elektronik und Sensorik das bisherige Verfahren nicht nur ablöst sondern auch eine wesentliche Erleichterung bringt. Zudem ermöglicht diese Methode eine präzisere Einstellung der Dampfmaschine und deckt gleichzeitig mechanische Fehler in der Dampfmaschinen-Steuerung auf.

Aufschluss über Dampfverteilung

Bevor die eigentlichen Mess- bzw. Indizierfahrten stattfinden, müssen zunächst die Sensoren montiert und die mechanische Steuerung vermessen werden. Um den Kreuzkopfweg und den Schieberweg zu messen, kommen die robusten und kompakten Wegseil-Positions-Sensoren WS10 aus dem Hause ASM in Moosinning zum Einsatz. Die Messgeräte trotzen bei jeder Indizierfahrt rauesten Umgebungsbedingungen, sind jedem Wetter ausgesetzt und liefern trotzdem problemlos und zuverlässig genaue Messdaten.

Nachdem die Sensoren montiert und die mechanische Steuerung überprüft worden ist, können die Indizierfahrten Aufschluss über die Dampfverteilung im Inneren des Dampfzylinders geben. Im Anschluss ist ein typisches Indizier-Diagramm mit der vorderen und hinteren Druckkurve des doppelt wirkenden Dampfzylinders bei einer Radumdrehung dargestellt. Wie im Diagramm 1 ersichtlich, verlaufen beide Druckkurven zur Kolben-Mittellage fast vollkommen symmetrisch. Des Weiteren schneiden sie sich auf der Mittelachse, wodurch eine näherungsweise Aussage möglich ist, dass die Schieberlage im Inneren des Dampfzylinders, die die Dampfverteilung steuert, richtig eingestellt ist und die mechanische Steuerung keine nennenswerten Fehler aufweist.

Nachdem jetzt auch im Dampflok-Betrieb die moderne Messtechnik zum Einsatz kommt, ist es möglich, die Wartung dieser alten Arbeitsmaschinen erheblich zu vereinfachen und zu optimieren. Dies trägt auch dazu bei, dass diese Wunderwerke der Technik auch in Zukunft auf deutschen Schienensträngen in voller Aktion bewundert werden können.

ASM Automation Sensorik Messtechnik GmbH, Tel. +49(0)8123 9860

Nicole Manz, ASM Automation Sensorik Messtechnik, Jürgen Sima, Bayerisches Eisenbahnmuseum

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