Schulbus

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Hintergrund

Ein Schulbus ist ein Kraftfahrzeug, das Schüler zu und von Bildungseinrichtungen befördert. Ein Fahrzeug gilt normalerweise nicht als Bus, es sei denn, es kann mindestens 10 Passagiere befördern. Etwa 85 % aller Schulbusse in den Vereinigten Staaten wiegen mehr als 4.500 kg und befördern mehr als 16 Fahrgäste.

Vor der Entwicklung von Kraftfahrzeugen wurden Pferdefuhrwerke für den öffentlichen Verkehr eingesetzt. Bereits 1828 wurden in Frankreich Pferdebusse eingesetzt, die 25 bis 50 Passagiere befördern konnten. 1830 konstruierte der britische Erfinder Sir Goldworthy Gurney einen Bus, der mit Dampf betrieben wurde. Trotz der frühen Erfindung der dampfbetriebenen Fahrzeuge waren Pferdekutschen auch im 19. Jahrhundert das wichtigste öffentliche Verkehrsmittel.

In New York City wurden 1832 erstmals Metallschienen installiert, damit Pferdefahrzeuge reibungsloser über raue Straßen der Stadt rollen konnten. Diese Schienen wurden später für dampfbetriebene Seilbahnen, Dampflokomotiven und Elektrozüge verwendet. Diese Fahrzeuge, die auf feste Strecken beschränkt waren, weil sie den Schienen folgen mussten, waren die dominierende Form des städtischen Transports, bis das Kraftfahrzeug Anfang des 20. Jahrhunderts populär wurde.

Lange bevor dies geschah, begannen öffentliche Schulen jedoch, ihren Schülern Transportsysteme zur Verfügung zu stellen. Der erste Gesetzesakt in den Vereinigten Staaten, der öffentliche Mittel für den Transport von Schülern zu und von Schulen vorsah, wurde 1869 in Massachusetts erlassen. Normalerweise wurden lokale Bauern von der Landesregierung bezahlt, um Schüler in Pferdewagen zu transportieren. Vermont verabschiedete 1876 ein ähnliches Gesetz, gefolgt von Maine und New Hampshire. Um 1900 verfügten 18 Staaten über solche Gesetze und 1919 hatten sie alle 48 Staaten.

Zwei Faktoren führten zur Verabschiedung dieser Gesetze, was wiederum zu einer zunehmenden Nutzung von Schulbussen führte. Erstens verpflichteten die Gesetze zur Schulpflicht alle Kinder, zur Schule zu gehen. Zweitens haben Konsolidierungsgesetze die Bildung in ländlichen Gebieten verändert, indem kleine lokale Schulen zugunsten großer Zentralschulen abgeschafft wurden, die mehr Schülern eine bessere Bildung ermöglichen könnten. Die Notwendigkeit, alle Kinder zur Schule zu bringen, in Verbindung mit der Tatsache, dass ländliche Schulen jetzt ein viel größeres Gebiet abdecken, machten Schulbusse zu einem wichtigen Bestandteil der öffentlichen Bildung.

Im 19. Jahrhundert wurden die Fahrzeuge für den Schülertransport als Schulwagen bezeichnet. Die ersten Schulwagen waren einfache Bauernwagen aus Holz. Später wurden die Waggons mit Segeltuchplanen abgedeckt, um Schutz vor Witterungseinflüssen zu bieten. Im Winter wurden die Waggons mit Öfen beheizt.

Inzwischen begannen Kraftfahrzeuge, Pferdewagen zu ersetzen. 1860 entwickelte der belgische Mechaniker TTienne Lenoir den Verbrennungsmotor. 1885 nutzten die deutschen Ingenieure Karl Benz und Gottlieb Daimler unabhängig voneinander verbesserte Verbrennungsmotoren, um die ersten Automobile herzustellen. In den 1890er Jahren wurden in vielen europäischen Ländern und in den Vereinigten Staaten Automobile hergestellt.

In Deutschland trieb ein Verbrennungsmotor einen Omnibus an, der 1895 acht Passagiere beförderte. Im selben Land baute Gottlieb Daimler 1896 den ersten Lastkraftwagen. Lastkraftwagen und Busse wurden bis in die 1920er Jahre mit dem gleichen Fahrgestelltyp (der untere Teil eines Kraftfahrzeugs, der mit dem Motor verbunden ist und das Fahrzeug antreibt) gebaut. Im Jahr 1921 führte die Fageol Safety Coach Company aus Oakland, Kalifornien, ein spezielles Busfahrgestell ein, das breiter, länger und niedriger war als ein LKW-Fahrgestell. Obwohl diese Bauart bald zum Standard für andere Busarten wurde, werden Schulbusse immer noch mit einem Fahrgestell ähnlich einem LKW-Fahrgestell hergestellt.

1913 revolutionierte der amerikanische Automobilhersteller Henry Ford die Branche mit der Einführung des Fließbands. Anstatt von Anfang bis Ende einzeln gebaut zu werden, konnten Autos nun aus standardisierten Teilen zusammengebaut werden, indem das Chassis von sich bewegenden Montagebändern mitgezogen wurde. Diese Methode ermöglichte es, Autos in größerer Stückzahl, schneller und kostengünstiger herzustellen. Kraftfahrzeuge wurden vom Luxus für die Reichen zu einem erschwinglichen Transportmittel für die Mittelschicht. Bis Ende der 1920er Jahre hatten Kraftfahrzeuge, darunter auch Schulbusse, Pferde als Fortbewegungsmittel fast vollständig ersetzt.

Zu Beginn des 20. Jahrhunderts bestanden Schulbusse oft aus einer Holzkarosserie, die an einem Stahlchassis befestigt war. In den späten 1920er Jahren ersetzten Stahlkarosserien Holzkarosserien, was zu Fahrzeugen führte, die modernen Schulbussen ähnelten.

In der zweiten Hälfte des 20. Jahrhunderts wurden Schulbusse für die öffentliche Bildung noch wichtiger, als die Schulkonsolidierung fortschritt. Zwischen dem Ende des Ersten Weltkriegs und den frühen 1970er Jahren ging die Zahl der Schulbezirke in den Vereinigten Staaten von mehr als 100.000 auf etwa 17.000 zurück. Bis Ende der 1980er Jahre wurden jeden Schultag mehr als 22 Millionen Schüler in den Vereinigten Staaten in Schulbussen transportiert. Das öffentliche Schulbussystem der Vereinigten Staaten ist heute das größte öffentliche Verkehrssystem der Welt.

Rohstoffe

Der wichtigste Rohstoff für die Herstellung von Schulbussen ist Stahl, eine Legierung aus Eisen und einem geringen Anteil an Kohlenstoff. Das Chassis und die Karosserie werden zusammen mit verschiedenen anderen Komponenten aus Stahl gefertigt. Stahl wird aus Eisenerz, Koks (einer kohlenstoffreichen Substanz, die durch das Verbrennen von Kohle unter Luftabschluss hergestellt wird) und Kalkstein hergestellt. Der Koks liefert den Kohlenstoff, der das Eisen in Stahl umwandelt, und der Kalkstein reagiert mit Verunreinigungen im Erz, um diese in Form von Schlacke zu entfernen. Anschließend wird Sauerstoff in die geschmolzene Mischung geblasen, um überschüssigen Kohlenstoff und andere Verunreinigungen zu entfernen.

Die Fenster eines Schulbusses bestehen aus Verbundglas. Verbundglas besteht aus zwei Glasschichten, die eine Kunststoffschicht umgeben. Der Kunststoff hält das Glas an Ort und Stelle, wenn das Fenster zerbrochen ist, und erhöht die Sicherheit.

Die Reifen eines Schulbusses bestehen aus einer Mischung aus Natur- oder Synthesekautschuk, Ruß, Schwefel und anderen Chemikalien, die die Eigenschaften der Reifen bestimmen. Naturkautschuk wird aus Latex gewonnen, einer Flüssigkeit, die beim Schneiden der Rinde eines Kautschukbaums entsteht. Synthetischer Kautschuk wird aus Chemikalien hergestellt, die aus Erdöl gewonnen werden. Ruß wird durch Verbrennen von Erdöl oder Erdgas in einer begrenzten Luftzufuhr hergestellt, was zu einer großen Menge an feinem Ruß führt.

Andere Rohstoffe, die bei der Herstellung von Schulbussen verwendet werden, sind verschiedene Metalle und Kunststoffe. Aus diesen werden die vielen Kleinteile gefertigt, die zusammen mit dem Chassis und der Karosserie zum fertigen Fahrzeug zusammengefügt werden.

Der Herstellungsprozess
Prozess

Herstellung vorgefertigter
Komponenten

• 1 Ein Schulbus besteht aus Hunderten verschiedener Komponenten. Viele dieser Komponenten werden von anderen Firmen als dem Schulbushersteller vorgefertigt. Einige Komponenten werden von Unternehmen vorgefertigt, die im Besitz des Schulbusherstellers sind.
• 2 Fenster aus Verbundglas werden durch Zusammenschmelzen von Siliziumdioxid und verschiedenen anderen Oxiden zu geschmolzenem Glas hergestellt. Das heiße flüssige Glas wird dann auf einer Lache aus geschmolzenem Zinn schwimmen gelassen. Die ebene Oberfläche des Das Chassis wird zusammengebaut und die Karosserie geformt. Nachdem die Karosserie zusammengebaut wurde, wird sie lackiert. flüssiges Zinn bewirkt, dass sich das geschmolzene Glas beim Abkühlen in einen Festkörper mit ebener, glatter Oberfläche umwandelt. Das Glas wird dann schnell erhitzt und abgekühlt, um es zu festigen, ein Prozess, der als Tempern bekannt ist. Zwei Schichten des gehärteten Glases werden unter Hitze und Druck mit einer Schicht aus klarem, hartem Kunststoff verbunden, um ein Verbundglas zu bilden.
• 3 Reifen werden hergestellt, indem Gummi, Ruß, Schwefel und andere Chemikalien miteinander vermischt und die Mischung erhitzt wird, um eine einzige Mischung zu bilden. Blätter dieser Gummimischung werden um eine rotierende Trommel gewickelt und zu einem Reifen ohne Laufflächen verklebt. Dieser Vorreifen, bekannt als Rohreifen, besteht aus vielen Schichten der Gummimischung mit vielen unterschiedlichen Formen.

  Der Rohreifen wird dann in eine Form gelegt, die an seiner Innenfläche Laufflächen enthält. Im Inneren des Reifens befindet sich eine aufblasbare Blase. Die Form wird geschlossen und die Blase wird mit Dampf gefüllt. Die Hitze und der Druck des Dampfes bewirken, dass der Rohreifen die Form des Laufflächenmusters innerhalb der Form annimmt. Die Blase wird entleert, die Form wird geöffnet und der profilierte Reifen wird abkühlen gelassen.

• 4 Kleine Metallteile werden mit einer Vielzahl von Präzisionsmetallbearbeitungsmaschinen wie Bohrern und Drehmaschinen hergestellt. Einige Metallkomponenten, beispielsweise solche aus Aluminium, können durch Schmelzen des Metalls, Gießen in eine Form in der Form der gewünschten Komponente und Abkühlenlassen hergestellt werden.
• 5 Kunststoffteile können durch Spritzgießen hergestellt werden. Dabei wird der Kunststoff zu einer Flüssigkeit geschmolzen und unter Druck in eine Form gepresst, wo er zum gewünschten Bauteil abkühlt.

Nach der Montage aller Teile werden Chassis und Karosserie zusammengebaut.

Herstellung des Chassis

• 6 Stahl kommt in Form von Blechen in der gewünschten Dicke ins Schulbuswerk. Verschiedene Schneid- und Stanzwerkzeuge werden verwendet, um Stahlstücke in der richtigen Form und Größe herzustellen. Diese verschiedenen Teile werden zusammengeschraubt, während sich das Chassis entlang einer Montagelinie bewegt.
• 7 Der Rahmen (die Basis des Fahrgestells) wird zu Beginn der Montage aus Stahlteilen zusammengeschraubt. Während der Rahmen das Montageband entlang fährt, wird das Aufhängungssystem befestigt. Als nächstes werden die Brems- und Auspuffanlage angebracht. Anschließend wird der Motor eingebaut, gefolgt von der Antriebswelle und den Rädern inklusive Reifen.

  Der motorisierte Teil des Schulbusses ist nun fertiggestellt. An dieser Stelle kann ein provisorischer Fahrersitz angebracht werden, damit das Chassis eine vorläufige Fahrprüfung absolvieren kann.

Den Körper herstellen

• 8 Wie das Chassis besteht auch die Karosserie eines Schulbusses aus Komponenten, die aus Stahlblechen entsprechender Dicke geformt wurden. Die verschiedenen Stahlteile werden miteinander verschraubt oder verschweißt, während die Karosserie entlang einer Montagelinie ähnlich der Fahrgestellmontagelinie fortschreitet.
• 9 Stahlplatten werden zusammengebaut, um die Unterseite, die Seiten und die Oberseite der Karosserie zu bilden. Die Türen werden dann mit der Karosserie verbunden.
• 10 Der Körper wird mit Wasser und Seife gereinigt und anschließend mit Phosphat behandelt, um ihn vor Rost zu schützen. Auf die Karosserie wird eine Grundierung aufgesprüht und in einem großen Ofen trocken gebacken. Als nächstes wird eine Farbschicht aufgespritzt und in ähnlicher Weise trocken eingebrannt.
• 11 Windows sind im Körper installiert. Anschließend werden Interieurkomponenten wie die Instrumententafel und die Sitze eingebaut. Auch externe Komponenten wie Türgriffe und Beleuchtung werden an dieser Stelle verbaut.

Zusammenbau des Schulbusses

• 12 Die Karosserie wird mit einem großen Kran angehoben und auf das Chassis gelegt. Anschließend werden die beiden Teile zum Schulbus verschraubt. Abschließende Anpassungen wie das Anschließen der elektrischen Verkabelung werden vorgenommen. Der Schulbus wird inspiziert und auf speziellen Lastkraftwagen, die für große Kraftfahrzeuge ausgelegt sind, an den Verbraucher versandt.

Qualitätskontrolle

Der Schulbushersteller prüft alle vorgefertigten Teile auf Fehlerfreiheit. Das Stahlblech wird ebenfalls inspiziert und dann während der Lagerung abgedeckt, um es vor Korrosion zu schützen. Nachdem Stahlstücke aus dem Blech geschnitten wurden, werden sie auf die richtige Form und Größe geprüft.

Wenn das Chassis fertig ist, wird es kurz gefahren, um sicherzustellen, dass die motorisierten Komponenten richtig funktionieren. Nach dem Anbringen der Karosserie wird der Schulbus einem ausführlichen Fahrtest unterzogen, um eventuelle Fehler im Betrieb zu erkennen.

Der Schulbus wird mit Wasser besprüht, um eventuelle Undichtigkeiten zu erkennen. Das gesamte Fahrzeug wird einer ausführlichen Endkontrolle unterzogen. Alle Punkte auf einer langen, schriftlichen Liste müssen einzeln geprüft und freigegeben werden, bevor der Schulbus versandfertig ist.

Sicherheit ist das Hauptanliegen der Qualitätskontrolle für Hersteller von Schulbussen. Die Regierung der Vereinigten Staaten hat Vorschriften erlassen, die sich mit Dingen wie Bremsen, Notausgängen, Bodenfestigkeit, Sitzsystemen, Fenstern, Spiegeln, Kraftstoffsystemen und der Aufprallsicherheit von Karosserie und Fahrgestell befassen. Studien haben gezeigt, dass Schulbusse aufgrund dieser Regelungen deutlich sicherer sind als andere Verkehrsmittel, die von schulpflichtigen Kindern genutzt werden.

Die Zukunft

Die US-Regierung aktualisiert ständig die Sicherheitsstandards für Schulbusse. Ein umstrittenes Thema ist die Möglichkeit, in Schulbussen Sicherheitsgurte vorzuschreiben. Eine 1989 durchgeführte Studie sagte voraus, dass die Installation von Sicherheitsgurten 40 Millionen Dollar pro Jahr kosten und ein Leben pro Jahr retten würde.

Andere mögliche Trends sind die Nutzung alternativer Energieformen wie Erdgas oder Strom zum Antrieb von Schulbussen. Schulbusse dürften komfortabler sein, da mehr von ihnen mit einer Klimaanlage ausgestattet sind. Die Sicherheit könnte verbessert werden, indem die traditionelle Instrumententafel durch eine elektronische Anzeigetafel ersetzt wird, die der Fahrer anzeigen kann, ohne auf das Armaturenbrett zu blicken.