Beleuchtung und Steuerung

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Sowohl für die Beleuchtung, als auch die Steuerung, wurde ein von der Fahrleitung unabhängiges Bordnetz benötigt. Schliesslich musste die Beleuchtung auch bei einer Rangierlokomotive funktionieren, wenn der Hauptschalter ausgeschaltet wurde. Es stellt sich auch die Frage, wie kann der Stromabnehmer gehoben werden, ohne dass dazu ein Signal benötigt wird. Wir haben somit an diesem Netz viele betrieblich notwendige Funktionen.

Beim Aufbau des Bordnetzes orientierte man sich nicht mehr an der Diesellokomotive der Baureihe Em 3/3. Dort wurden für den Steuerstrom deutlich höhere Werte bei der Spannung verwendet, als das bei den elektrischen Lokomotiven der Fall war.  Bei der Reihe Ee 3/3 IV setzte man jedoch auf das Bordnetz der elektrischen Triebfahrzeuge und so wurde die Spannung auf 36 Volt Gleichstrom festgelegt. Zumindest bei der Steuerung konnten vorhandene Bauteile genutzt werden.

Für die Versorgung der Verbraucher bei ausgeschaltetem Hauptschalter, wurden Batterien benötigt. Bei Fahrzeugen hatten sich vor Jahren die Bleibatterien in diesem Bereich durch-gesetzt.

Diese mit Bleiplatten und verdünnter Säure arbeitenden Elemente lieferten eine hohe Kapa-zität und sie konnten sehr leicht geladen werden. Es war daher eine ideale Batterie vor-handen, deren Pflege sich im Betrieb lediglich auf regelmässige Kontrollen beschränkte.

Nachteil war jedoch die verdünnte Säure. Diese wirkte auf die Gefässe und auf Personen ätzend und konnte daher schlimme Verletzungen verursachen. Zudem entstand beim Lade-vorgang innerhalb der Batterie hoch entzündbarer Wasserstoff, der abgeführt werden musste.

Als ob das nicht genug wäre, war eine bei den Eisenbahnen verwendete Batterie deutlich über 100 Kilogramm schwer und konnte so von einer Person nicht gehandhabt werden.

Gerade die aufgeführten Nachteile müssen beim Einbau dieser Elemente im Fahrzeug be-rücksichtigt werden. Daher wurde üblicherweise aussen am Fahrzeug angebrachte Kasten verwendet.

Hier ging das nicht und so wurden die Batterien beim vorderen Vorbau in einer eigenen Nische eingebaut. Dieser Einbauraum war gut belüftet, so dass sich das leicht flüchtige Gas nicht ansammeln konnte. Der Wasserstoff sollte daher kein Problem mehr sein.

Um die Bleibatterien zu warten und um diese auszuwechseln, war eine einfache Türe vor-handen, die den seitlichen Zugang ermöglichte. Wurde diese Türe geöffnet waren die Batterien frei, jedoch noch nicht zugänglich. Damit die Kontrollen der Flüssigkeit ausgeführt werden konnten, mussten die schweren Batterien auf einem Schlitten herausgezogen werden. Damit waren sie nun auch für den regelmässig erfolgenden Wechsel leicht zugängig.

Erreicht wurde die Spannung von 36 Volt mit zwei bei den Bahnen verwendeten Modellen. Dabei wur-den diese beiden Behälter, die je 18 Volt hatten, in Reihe geschaltet und so die Spannung für die Steu-erung erzeugt.

Dabei reichte die Kapazität dieser Batterien pro-blemlos aus, um die Lokomotive auch mehrere Mi-nuten ausgeschaltet stehen zu lassen. Jedoch war so kein dauerhafter Betrieb möglich und die Batte-rien mussten geladen werden.

Wenn die Lokomotive eingeschaltet wurde, began-nen die Umformergruppen mit der Arbeit. So wurde schliesslich eine Spannung erzeugt, die etwas über jener der beiden Bleibatterien lag.

So wurde der Stromfluss zu den Batterien geändert und die Ladung derselben setzte automatisch ein. Gleichzeitig wurden nun die Beleuchtung und die Steuerung ab der Umformergruppe versorgt. Fiel dieser Umformer aus, übernahmen wieder die Bat-terien.

Fiel die Umformergruppe wegen einem Defekt aus, konnte die Lokomotive noch so lange eingesetzt werden, wie die Kapazität der Batterien ausreichte. Das war jedoch nicht sehr lange der Fall. Im besten Fall konnte die Lokomotive das Depot noch in eigener Fahrt aufsuchen. Ein Umstand, der verdeutlicht, wie wichtig dieses Bordnetz für die Steuerung wirklich war, denn fehlte diese, konnte die Maschine unmöglich eingeschaltet werden.

Die Beleuchtung wurde direkt an den Batterien und am Umformer angeschlossen. Damit stand diese auch zur Verfügung, wenn die Steuerung noch nicht aktiviert wurde. Das war wichtig für das Personal, denn es hatte so Licht auf der Lokomotive und konnte die Arbeiten auch in der Nacht leicht ausführen. Jedoch sorgte eine vergessene Lampe auch dafür, dass die Batterien entladen wurden. Besonders gefährlich waren dabei die Lampen in den Vorbauten.

Licht gab es sowohl aussen, als auch innen. Beginnen wir die Be-trachtung mit der inneren Beleuchtung. Diese konnte, mit einfachen Schaltern ein- beziehungsweise ausgeschaltet werden.

Dabei erhellten herkömmliche Glühbirnen den Führerstand und die Innenbereiche der beiden Vorbauten. So war es dort möglich, die Arbeiten mit Licht auszuführen, was bei den älteren Modellen der Baureihe Ee 3/3 schon so gelöst und positiv aufgenommen wurde.

Im Betrieb musste der Lokführer die Werte an den Manometern und die Stromwerte auch ablesen können, wenn der Führerstand dunkel geschaltet wurde. Deshalb wurden die Instrumente mit einer Hinter-grundbeleuchtung versehen.

So konnten die Werte auch bei völliger Dunkelheit abgelesen wer-den. Damit war es dem Lokführer jedoch auch möglich, den äus-seren Bereich besser zu überblicken, denn aus der Dunkelheit sah man mehr.

Gesehen werden musste auch die betriebsbereite Lokomotive. Dazu war die aussen montierte Dienstbeleuchtung vorhanden. Die drei da-zu erforderlichen Lampen wurden an den Blechen der Rangier-plattformen montiert.

Dabei kamen die beiden unteren Lampen über den Puffern zu liegen. Die dritte Lampe montierte man in der Mitte am oberen Rand des Bleches. Daher bildeten diese Elemente ein Dreieck, das nahezu die Form eines A hatte. Dabei kann jedoch auch gesagt werden, dass diese Anordnung den Rangierlokomotiven der Baureihe Ee 3/3 entsprach.

Jede Lampe war speziell für Rangierlokomotiven ausgelegt worden. Dabei kamen Modelle zum Einbau, die nur weiss leuchten konnten. Durch den Reflektor in der Lampe wurde dieses Licht jedoch gebündelt und vor die Lokomotive geworfen. Es entstand so ein schwacher Lichtschein, der es dem Personal erlaubte im Bereich vor der Maschine grössere Objekte zu erkennen. Jedoch verhinderten die Vorbauten eine gute Sicht.

Auch wenn es nur ein leichter Lichtschein war, reichte dieser locker aus, um im Rangierbetrieb das Personal im Gleisfeld zu blenden. Damit das nicht erfolgte, konnten die drei Lampen mit einem weis-sen Glas abgedeckt werden.

Dadurch war nur noch die weisse Lampe zu erkennen und das Gleis wurde nicht mehr erhellt. Je-doch signalisierte die Lokomotive im Rangierdienst deutlich mehr und nur die unteren Lampen be-sassen ein weisses und ein blaues Glas.

Das blaue Glas über den Puffern gab an, auf welcher Seite sich der Lokführer befand. Gerade bei der hier vorgestellten Maschine war das nicht so einfach, denn das Lokomotivpersonal konnte seinen Standort im Führerstand leicht wechseln.

Es sollte jedoch noch ein paar Jahre dauern, bis dieses blaue Glas durch ein weisses ersetzt wurde. Die obere Lampe blieb hinten indes dunkel. Doch damit war die Beleuchtung im Rangierdienst noch nicht komplett.

Signalisiert werden musste auch die Fahrrichtung der Lokomotive. Diese war im Rangierdienst wich-tig, damit die erteilten Befehle vom Lokomotivpersonal richtig umgesetzt wurden. In einem Bahnhof hatten dabei alle Rangierlokomotiven die gleiche Ausrichtung.

An der Maschine wurde das vorne mit einem weissen V, das in der oberen Lampe eingesteckt wurde, gekennzeichnet. Dabei stimmte dieses V in der Regel mit der Richtung der Lokomotive überein.

Ging die Lokomotive jedoch in den Streckendienst über, waren auch die dort verlangten Signalbilder kein Problem. Dabei wurden jedoch die weissen Gläser entfernt und hinten im Falle, dass es sich um einen Lokomotivzug handelte, das rote Licht für den Zugschluss gezeigt.

Es waren insgesamt drei rote Gläser vorhanden, so dass auch das Warnsignal mit drei roten Lampen gezeigt werden konnte. Eingesteckt wurden die Gläser von der Rangierplattform und vom Boden aus.

Damit können wir zur Steuerung wechseln. Diese hatte durchaus weitreichende Aufgaben zu übernehmen. So setzte sie die vom Lokführer erteilten Befehle um, gab Rückmeldungen und überwachte einige Funktionen. Dabei wurden diese Aufgaben lediglich mit elektrischen Signalen ausgeführt. Es gab daher keinen Rechner, der die Aufgaben koordinierte und der Diagnosen ausgeben konnte. Es lohnt sich daher ein Blick auf die Steuerung.

Die auszuführenden Befehle wurden vom Lokomotivpersonal mittels den Bedienelementen mitgeteilt. Das nun vorhandene elektrische Signal wurde an den Schaltungen für die Kontrolle vorbeigeführt und der Auftrag letztlich ausgeführt.

Bei vielen Systemen wurde dabei von der Steuerung ein elek-tropneumatisches Ventil aktiviert. Der eigentliche Schaltvorgang führte in diesen Fällen die Druckluft aus. Ein Punkt, der gerade die beiden Hauptschalter betraf.

Führte der Befehl zum Heben des Stromabnehmers einfach dazu, dass dieser gehoben wurde, waren beim Hauptschalter nicht nur die üblichen Überwachungen vorhanden.

So verhinderte zum Beispiel die Steuerung mit der Niederdruckblockierung, dass dieser ausgeschaltet werden konnte, wenn die Druckluft dazu nicht ausreichte. Zudem konnte keine Schaltung ausgeführt werden, wenn der Bügel nicht gehoben wurde. Unterschiede gab es bis hier jedoch keine. Beim Hauptschalter kam als Kriterium zusätzlich noch eine weitere Begebenheit dazu.

Der Grund waren die beiden vorhandenen Hauptschalter. Die je nach Stromsystem geschaltet werden mussten. Dabei musste gesichert werden, dass nicht aus Versehen das falsche Modell geschaltet wurde. Daher wurde von der Steuerung sowohl die Art der Spannung, als auch deren Höhe kontrolliert. Die Entscheidung, welcher Schalter benutzt wurde, entschied die Steuerung.

Einzig die Umgruppierungen der beiden Systeme mit Gleichstrom erfolgten durch das Personal. Diese Lösung mit der Umschaltung konnte leicht so gelöst werden, da sich die beiden Systeme nicht berührten und daher eine Einstellung belassen werden konnte. Ähnliches wäre auch bei Wechselstrom möglich gewesen, nur war dort eine Schaltung möglich, die umgesetzt wurde. Man konnte so den Aufwand bei der Steuerung etwas verringern.

Die Rückmeldung über den eingeschalteten Hauptschalter erfolgten mit der Anzeige der Spannung in der Fahrleitung. Dort waren jedoch zwei Instrumente vorhanden, denn die Netzspannung der einzelnen Systeme war so unterschiedlich, dass mit einer Anzeige keine korrekten Anzeigen möglich wurden. Es gab daher je eine Anzeige für Gleich- und Wechselstrom. Welche Spannung vorhanden war, konnte anhand einer Skala abgelesen werden.

Gerade auf die Hauptschalter wirkten viele Überwach-ungen. Sie wurden mit Relais verwirklicht. Diese kon-trollierten einen Wert und lösten aus, wenn dieser er-reicht wurde. Dadurch wurde auch der Hauptschalter ausgeschaltet.

Eine Anzeige im Relais zeigte an, von welcher Bau-gruppe diese Auslösung veranlasst wurde. Hingegen fiel das Relais ab, so dass der Hauptschalter sofort wieder eingeschaltet werden konnte. Die Kontrolle startete von vorne.

Es waren die üblichen Kontrollen vorhanden, jedoch gab es hier auch eine neue sehr spezielle Einrichtung. Diese bestand aus einem im Gleis montierten Mag-neten.

Befuhr die Lokomotive diesen, wurde der Haupt-schalter ausgelöst. Mehr passierte jedoch nicht, es war nur eine automatische Auslösung des Hauptschalters. Jedoch konnte so verhindert werden, dass mit der eingeschalteten Maschine das System gewechselt wur-de.

Zur Anwendung kam diese Einrichtung in den betref-fenden Bahnhöfen nur bei den Systemschutzstrecken. So konnte mit einfachen Mitteln sicher verhindert wer-den, dass die Lokomotive eingeschaltet in die Schutz-strecke fährt.

So konnte nicht eingeschaltet in ein anderes Netz gefahren werden. Nach der Schutzstrecke konnte die Lokomotive durch den Lokführer wieder normal mit dem neuen System eingeschaltet werden.

Jedoch griff die Steuerung auch beim Aufbau der Zug-kraft aktiv ein. Der Lokführer konnte daher nicht mehr eine bestimmte Fahrstufe einstellen.

Das Lokomotivpersonal gab nur noch vor, ob es Zugkraft wollte und wie hoch diese sein soll. Die Steuerung benutzte dazu die vom System abhängige Schaltung und führte so die angeforderten Befehle aus. Dabei übernahm sie auch gleich die Einhaltung der maximalen Ströme an den Fahrmotoren.

Sie haben das vorher richtig gelesen. Die Steuerung bestimmte abhängig von den Fahrmotorströmen die Zuschaltung der Fahrstufen. Es handelte sich daher um eine Lösung, die bereits bei den Triebwagen RBe 4/4 umgesetzt wurde.

Sie wurde als Befehlsgebersteuerung bezeichnet. Unterschiedlich zum Trieb-wagen war lediglich der Fahrschalter, der bei dieser Regelung eine beliebige Form haben konnte und hier eher an eine Diesellokomotive erinnerte.

Von dieser Befehlsgebersteuerung wurde je nach System die Regelung der Zugkraft aktiviert. Fuhr man mit Gleichstrom wurde daher eine klassische Hüpfersteuerung aktiviert, die 21 Fahrstufen hatte.

Bei Fahrten unter Wechselstrom verwendete man hingegen eine primitive Form der Phasenanschnittsteuerung mit 26 Stufen. Diese Lösung setzte sich erst viele Jahre später mit den Triebwagen RBDe 4/4 und der Anwendung von Halbleitern durch.

Die unterschiedliche Steuerung der Fahrstufen hörte man auch im Betrieb. Während die Lokomotive bei Fahrten unter Wechselstrom relativ lautlos die einzelnen Fahrstufen schaltete und erst gegen Schluss zu Schützen greifen musste, kam bei Gleichstrom die klassische Hüpfersteuerung zum Einbau.

Diese war dann durch die einzelnen Schaltungen gut zu hören, was klar als Zeichen für den Betrieb unter Gleichstrom gewertet werden konnte. Bei Wechselstrom wurde zudem stufenlos beschleunigt.

Hingegen fehlten auf der Lokomotive die Sicherheitssteuerung und die automatische Zugsicherung. Diese Einrichtungen wurden im Rangierdienst nicht benötigt, auch wenn man sich da bei den Sicherheitseinrichtungen streiten konnte.

Für die Lokomotive galt deshalb, dass sie hier den anderen Rangierloko-motiven der Baureihen Ee 3/3 und Em 3/3 entsprach, auch wenn dort einige Modelle damit ausgerüstet wurden. Damit sind wir aber beim Personal und damit bei der Bedienung.

 

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