Trykkluftlokomotiv

Trykkluftlokomotiv eller trykkluftlok er et lokomotiv med trykkluft som drivkraft. Trykkluften eller komprimerte luft pumpes inn i en lufttank i lokomotivet som deretter tappet den for å skape drivkrafteffekt. De var utviklet i 1800-tallet for å erstatte damplokomotivene i de lange tunnelene og undergrunnsbaner ettersom man vil unngå dårlig luft med etterfølgende pustebesvær for passasjerer eller tunnel/gruvearbeidere. Som lokomotivtype er trykkluftlokomotivene fyrløst lokomotiver, det vil si lokomotiver uten fyrkasse.

Trykkluftlokomotivene som fyrløst lok var benyttet hvor man vil unngå røykdanning eller eksosutslipp som i gruvebaner, og bare slapp ut kald luft.

Historie rediger

Trykkluftlokomotiv fra året 1876, bygd for St.Gotthard-tunnelen.

Trykkluftlokomotiv med tendervogn, 1877.

Helt siden 1799 hadde man vært fascinert av ideen om komprimerte luft som drivmetode, og dermed var en lang rekke prosjekter og ideer lagt på bordet uten det store gjennombruddet. Det var franskmennene Antoine Andraud og Tessie du Motay som bygd og testet det første trykkluftkjøretøyet på skinner i den 9. juli 1840. Lokomotivet var egentlig en toakslet motorvogn med en åpen plan forut for sylindermotoren og lufttanken (250 psi i atmosfærisk trykk) og lukket bakplan for åtte passasjerer. Det var etterfulgt i 1844 med et 2-2-2 lokomotiv med en vekt på 5 tonn, som var prøvekjørt på Versailles, Paris med en hastighet på opptil 32 km/t på over tre kilometers strekning. Det var lite annet enn en stor lufttank som hvilte på rammeverket ovenpå akslene med sylindre som drevet midtehjulene. Suksessen i Paris inspirerte andre til å følge etter med sine egne oppfinnelser som engelskmannen Arthur Parsey i 1845 og tyskeren baron Anthony Bernhard von Rathlen i 1848.^[1]

Den første kommersielle benyttelsen av trykkluftlokomotivet kom under byggingen av St. Gotthard-tunnelen i 1872-1882 da tunnelarbeidet ikke kunne fortsette uten forurensefrie trekkekjøretøyer som kan ta ut løsmassen. Schneider et Cie (Schneider-Creusot) etter et eksperiment med to ordinære damplokomotiver som var ombygd til trykkluftlokomotiver i 1875, startet produksjonen av 0-4-0 trykkluftlokomotiver. De var store 7 tonn tunge kjøretøyer som kan ha en større tendervogn med lufttank med seg dypt inn i tunnelen. Dette fulgt til stor interesse for trykkluftkjøretøyer, blant annet da man vil ha effektive fyrløse lokomotiver for farlige oppdrag som jernbanearbeid i ammunisjonsdepoter. Royal Arsenal bygd det første eksperimentkjøretøyet i 1876 ved å ta fordel av sin produksjon av Whitehead-torpedoen som hadde trykkluftdrift.^[1]

Mindre trykkluftlokomotiver var også utprøvd som trekkekjøretøy for sporveitog som da Beaumont Compressed Air Locomotive Company bestilt et lokomotiv hos Manning Wardle på grunnlag av oberst F.E.B. Beaumonts konstruksjonstegningene i mars 1880. Sporveitoget var prøvekjørt på skinnene som tilhørte North Metropolitan Tramways i London mellom Stratsford og Leytonville siden 14. august 1881. Lufttanken krevde 15 minutters pumping til full ytelse før man kan sette ut på den 44 minutter lange ruten. Den korte rekkevidden fulgt til tap av interesse hos sporveiselskapene. Beaument deretter konsentrerte seg om produksjonen av fyrløse lokomotiver for tunnelarbeid, blant annet da Mersey-tunnelen var under oppreisning.^[2]

Ønsket om fyrløse lokomotiver i gruvebanene oppsto etter hvert som det var oppdaget at man måtte ha spesialbygde trekkekjøretøyer i krevende omgivelser hvor man må unngå uønskede antenning i eksplosjonsfarlige atmosfæreforhold. Charles Hodger i USA patentert sin oppfinnelse i oktober 1907 og gav rettighetene til lokomotivprodusenten H.K. Porter Company i Pittsburgh. Hans lokomotivene, de såkalte Porter compound air locomotives var en suksess ved at man kapret 90 % av markedet i året 1910. Her var trykkluftlokomotivets største ulempe en stor fordel, ettersom kjølig utslippsluft slippes ut i gruvene. Noen av Porter-lokomotivene var benyttet for overflatearbeid i ammunisjonsdepoter og annetsteds.^[1]

Det var mange forskjellige varianter av Hodger-lokomotivet, ikke bare på størrelse og teknikk, men også på antallet på lufttankene - det var blant annet tretanksvarianter med tre lufttanker, med ett atmosfærisk trykk på mellom 700 og 1200 psi.

Robert Hardie som bygd sitt første trykkluftlokomotiv i 1879 for Second Avenue Railroad i New York hvor han også designerte sporvogner bygd av Pneumatic Tramways Engine Company, videreførte konseptet fra en stor lufttank til mange lufttanker med komprimerte luft under en «falsk» tank i 1897. Den var prøvekjørt på Manhattan Elevated Railroad, men behovet for å varme opp luftmengden var mye vanskeligere med mange mindre lufttanker, som hadde et atmosfærisk trykk på 2000 psi. Ideen med mange små luftsylindre spredt seg til Sveits da fabrikken i Winterthur bygd flere hjelpelokomotiver for tunnelbygging i forbindelse med Simplon-tunnelen under bygging fra 1898 til 1906.

Trykkluftlokomotiver med mange mindre luftsylindre ble vanlig under tunnelbyggingsprosjektene i sentrale Europa som da Lötschbergtunnelen var bygd i 1907 til 1913. Det ble mulig å redusere lufttrykket uten å miste effekten, så lokomotivet ble mer økonomisk praktisk. I Tyskland var trykkluftlokomotivene svært vanlig i de mange tunnelene og gruveanleggene, det var 1919 lokomotiver alene i Ruhr-området ved året 1940.^[1]

Norge rediger

Trykkluftlokomotivet har også forekommet i Norge. Et trykkluftlokomotiv har blitt restaurert og presentert hos Statkraft Energi AS på Sunndalsøra den 22. september 2013. Det er en av flere bevarte trykklokomotiver av norsk adresse. Fire slike lokomotiver var bygd på Hamar Jernstøberi & mek. Værksted, det ene var levert til Aura-anleggene i 1918 med sporvidde på 750 mm. Aurabanen hadde en lokomotivflåte på fire damplokomotiver, ett motorlokomotiv og tre trykkluftlokomotiver, de sistnevnt var viktig for kjøring i tunnelanlegg.

Det bevarte lokomotivet var berget fra opphugging ved å bli gjenglemt etter tilløpstunnelen til Aura kraftverk i Linsettoppen var stengt i 1919, det var først i 2003 det ble oppdaget og tatt ut. Siden hadde restaureringsarbeidet pågått i mange år fram til september 2013, da det ble presentert for offentligheten for første gang.

Norskbygde trykkluftlokomotiver var ikke meget vanlig i et marked som var dominert av de svenske merkene Atlas Diesel og Motala Verkstad. Det er kjent at Hamar Støberi leverte to trykkluftlokomotiver til Orkla Grube AB i 1915 med sporvidde på 500 mm og to andre til Aura i 1918, hvorav det ene har blitt bevart og restaurert. Thune Mek. Værksted leverte ett til Fosdalens Bergverkaktieselskab og fire eller fem til Sulitjelma Gruber i året 1944. Fosdalen-lokomotivet er bevart på Konnerudverket i Drammen. A/S Norsk Mekanisk Verksted hadde blant annet leverte fem trykkluftlokomotiver til Sulitjelma Gruber i 1927 til 1931.^[3]

Galleri rediger

Porter-lokomotiv bygd av H.K. Porter Company som 0-4-0 lok i 1923, byggenummer 3290.
Trykkluftlokomotiv bygd i Winterthur for Simpson-tunnelbyggingen.
Liten trykkluftlokomotiv i Tyskland, 1930
Gruvelokomotiv i Polen, Skansen Guido gruveanlegget
Homestake Mine No. 1A lokomotiv bygd av H.K. Porter Company i 1928