Beleuchtung und Steuerung

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Kommen wir zur Beleuchtung und Steuerung der Lokomotive und damit zu den von der Fahrleitung unabhängigen Bereichen. Auch hier waren diese erforderlich, denn ohne konnte die Maschine gar nicht eingeschaltet werden. An der Tatsache, dass die dazu erforderliche Energie gespeichert werden musste, änderte sich auch jetzt nichts. Doch danach war nicht mehr alles so, wie man bei einem Triebfahrzeug erwarten würde.

Die Versorgung dieser Systeme hatte sich in den letzten Jahren verändert und es wurden immer wieder andere Spannungen verwendet. So waren viele Jahre die bei den Bahnen verwendeten für 18 Volt ausgelegten Behälter benutzt worden.

Das hatte zur Folge, dass mit 36 Volt gearbeitet wurde. Später kamen dann Spannungen bis zu 110 Volt vor und bei allen blieb immer das gleiche Pro-blem erhalten, denn es mussten spezielle Batterien her.

Hier wurde auch diesem Umstand grosse Beachtung geschenkt. Bleibatterien waren für diesen Einsatz unentbehrlich, jedoch mussten sie auch unterhalten werden. Gerade wenn es darum ging die Zellen zu erneuern war der Aufwand gross.

Da diese Batterien auch bei den Fahrzeugen der Strasse verwendet wurden, sah man, dass sich der Aufwand der Reparatur schlicht nicht mehr lohnte, denn die Bleibatterien waren Massenware.

Bei den hier verwendeten Bleibatterien handelt es sich um handelsübliche Behälter für zwölf Volt. Diese insbesondere bei LKW benutzten Behälter konnten jedoch die für eine Lokomotive benötigte Kapazität nicht bereit stellen. Aus diesem Grund griff man zu den Schaltungen Parallel und Seriell. Um auch bei anderen Bereiche keine speziellen Ersatzteile zu erhalten, wählte man die Spannung bei 24 Volt und somit bei den LKW.

Wo sich die Vorteile ergaben, erfahren wir später. An diesem mit Gleichstrom aufgebauten Bordnetz waren drei Stromkreise angeschlossen worden. Das war ein geschalteter Stromkreis für die zahlreichen Verbraucher auf der Lokomotive. Daneben gab es aber noch jene, die direkt angeschlossen wurden und die IT-Technik, die letztlich die Steuerung übernahm. Bevor wir jedoch dazu kommen, bleiben wir noch beim zweiten Stromkreis.

Am permanenten Anschluss waren nicht nur die üblichen Verdächtigen angeschlossen worden. Es war nun ein Teil des Signallichts vorhanden, auch der Zugfunk und der Schleuderschutz gehörten dazu.

Ohne die Steuerung aktiviert werden konnten jedoch die Makrofone und die Beleuchtungen des Maschinenraumes und der beiden Führerstände. Das waren jene Lampen, die benötigt wurden um die Lokomotive in Betrieb zu nehmen.

Sowohl für die Ausleuchtung der Führerstände, als auch für den Maschinenraum, wurden Leuchtstoff-röhren verwendet.

Speziell aufgebaut war dabei die Be-leuchtung im Durchgang. Diese war erforderlich, weil es im Maschinenraum kein Fenster gab. Jedoch waren einige der verbauten Lampen aktiv, wenn der Hahn zu den Batterien geöffnet worden war. Der Grund dafür war, dass der Durchgang auch als Fluchtweg genutzt wurde.

Die grösste Gefahr für die Batterien war die Beleuchtung im Maschinenraum. Waren die Türen verschlossen, konnte von aussen nicht erkannt werden, dass die Lampen nicht gelöscht wurden. Aus diesem Grund wurde die Spannung überwacht und auch diese Verbraucher bei einer zu geringen Spannung ausgeschaltet. Hier war aber das Problem der fehlenden Fenster zu erkennen, denn durch diese wäre das Licht zu sehen.

Wir kommen nun zur Dienstbeleuchtung, auch wenn diese direkt durch die Steuerung beeinflusst wurde, werfen wir einen Blick auf diese Lampen, denn wir haben ja bereits erfahren, dass ein Signalbild gezeigt werden konnte. Welches das war, unterschied sich von Land zu Land. So viel sei erwähnt das Warnsignal der Schweiz gehörte dazu und alle anderen Signalbilder waren durch die Steuerung überwacht und diese steuerte die Lampe an.

Wenn wir mit den beiden unten montierten Lampen beginnen, dann waren diese nicht mehr über den Puffern montiert worden, sondern sie wurden leicht nach aussen verschoben.

Dabei waren in jedem Gehäuse zwei Lampen vorhanden, die wir ansehen müssen. Es spielt keine Rolle, welche Seite wir nehmen, denn die waren auf gleicher Höhe und auch mit den identischen Lampen versehen worden. Doch nun zum Aufbau derselben.

Die beiden übereinander liegenden Lampen teilten sich in jene für das Signalbild und jene für das Fernlicht auf. Beim Signallicht waren die Farben rot und weiss möglich und es kamen LED zur Anwendung.

Dabei war die Helligkeit so gross, dass mit diesen Lampen auch das Abblendlicht erstellt werden konnte. Es waren daher moderne Lösungen vorhanden und dank den Leuchtdioden, war die Funktion nahezu immer gesichert.

Das zweite Lampenpaar war für die Wahl der Steuer-spannung mitverantwortlich. Es handelte sich hier um ganz normale Scheinwerfer, die mit Einsätzen versehen wurden, die das Halogengas enthielten. Diese Lösungen waren auf der Strasse weit verbreitet und so konnten die Ersatzteile zu günstigen Preisen bezogen werden. Benutzt wurden diese für das Voll- und das Fernlicht, das einen ansehnlichen Teil der Strecke so erhellte, dass etwas erkannt werden konnte.

Wenn wir nun zur oberen Lampe kommen, dann war diese über den Frontfenstern platziert worden und sie wurde nach dem gleichen Muster, wie die Signallampen unten aufgebaut. Auch hier konnten sowohl weiss, als auch rot signalisiert werden. Es war daher mit der Lokomotive möglich, dass sämtliche Signalbilder gezeigt wurden. Wie diese aufgebaut wurden, war jedoch Aufgabe der Steuerung und die wollen wir auch noch ansehen.

Beim Aufbau der Steuerung gab es die grössten Unterschiede zu den alten Modellen. Die verbaute Technik konnte manuell schlicht nicht geregelt wer-den.

Auch die Suche nach Störung war nicht einfach, denn einem elektronischen Bauteil sieht man nicht so leicht an, dass es beschädigt war.

Im Werkzeug der Lokomotive waren daher kein Ham-mer und Meissel vorhanden. Neu war aber ein Daten-kabel in diesem Werkzeug vorhanden.

Die ersten Unterschiede begannen schon bei der Inbetriebnahme. Wurde der Hahn zu den Batterien geöffnet, startete die Leittechnik auf.

Das war durchaus ein Programm, das mit einem Betriebssystem eines Computers verglichen werden konnte. Entsprechend dauerte es, bis auf den Bildschirmen die grafische Benutzeroberfläche zu erkennen war. Erst wenn diese Leittechnik vollständig hochgefahren war, konnte mit der Arbeit begonnen werden.

Für die Kommunikation auf dem Fahrzeug war der Multi-Vehicle-Bus MVB vorhanden. Die dort vorhandenen Schnittstellen umfassten mehrere Bereiche. Zu diesem gehörten das zentrale Steuergerät ZSG, die Antriebssteuergeräte ASG, die Anzeigen und natürlich sowohl Bremsrechner, als auch ein Diagnosesystem. Dabei konnte die Sprache für die Ausgabe der Textmeldungen vom Personal nach seinen Wünschen angepasst werden.

Aktiviert wurde das ZSG mit der Besetzung des Führerstandes. Dabei hatte jeder sein eigenes ZSG erhalten. Die Aufgabe dieser Grundeinheit bestand darin die vom Lokomotivpersonal erteilten Anforderungen an die Schnittstellen zu übertagen und von diesen Statusmeldungen, oder gar Störungen auszugeben. Einige der an diesem ZSG angeschlossenen Baugruppen wollen wir uns ansehen, denn sie übernahmen die Aufgaben.

Beginnen wir mit dem Antriebssteuergerät ASG. Für jedes Drehgestell war ein ASG vorhanden. Bei Ausfall eines Teils konnte so immer noch die halbe Lokomotive genutzt werden.

Dieser Aufbau wurde benötigt, um die vom Lokomotivpersonal erteilten Befehle so umzusetzen, dass daraus für die Strom-richter und die Fahrmotoren passenden Werte entstanden.

Hier wurde also die Spannung und die Frequenz der Fahrmo-toren jedes Drehgestells eingestellt und daher waren die ASG wichtig. Wobei das ASG jeden Motor separat regeln konnte.

Das ASG hatte jedoch noch weitere Aufgaben zu übernehmen. So wurden hier auch die Kontrollen vorgenommen und Fehler erfasst. Ein solcher Fehler war zum Beispiel, wenn die Drehzahl der Motoren nicht den Vorgaben entsprach.

Das passierte, wenn die Adhäsion verloren ging. Die Effekte der Drehstrommotoren begann hier nicht mehr zu greifen. Daher musste eine Regelung für dieses Problem vorgesehen werden und das war der Schleuderschutz.

Es war nicht der klassische Schleuderschutz vorhanden. Mit der Kraftschlussregelung wurde durch das ASG die Zugkraft so eingeregelt, dass der optimale Wert vorhanden war.

Gegenmassnahmen, wie es sie in der Schweiz gab, waren nicht vorhanden, denn die Kraftschlussregelung griff nicht auf die Bremse und auch nicht auf die Sander zurück. Diese Massnahmen zur Verbesserung der Haftreibung oblag dem Lokomotivpersonal auf dem Fahrzeug.

Die Kraftschlussregelung reagierte auch, wenn die Drehzahl zu gering war. In dem Fall war ein Gleiten vorhanden. Der Gleitschutz arbeitete auf die gleiche Weise und so wurde die elektrische Bremse geregelt. Das Problem mit den gleichmässig rutschenden Triebachsen konnte nicht erkannt werden. Zudem griff das ASG auch in dem Fall nicht auf die mechanischen Bremsen, denn diese wurden mit dem Bremsrechner gesteuert.

Der Bremsrechner steuerte die pneumatischen Bremsen anhand der Vorgaben des Lokomotivper-sonals an. Diese Steuerung erkannte, wenn auf der Lokomotive mit der elektrischen Bremse gearbeitet wurde.

So wurde verhindert, dass die Scheibenbremsen aktiviert wurden. Das erfolgte auch während der Bremsung und so wurde ein Ausfall eines ASG automatisch mit der Druckluft an den Drehgestellen aufgefangen. Diese Lösung hatte Vorteile.

Gerade bei den international eingesetzten Lokomo-tiven konnten so in einigen Ländern mit der An-wendung der elektrischen Bremse andere Bremsge-wichte gerechnet werden. Diese waren am Fahrzeug angeschrieben.

Wir lassen die damit verbundenen Bremsrechnung-en, denn es war eine Lösung, die so in der Schweiz nicht angewendet wurde. Es zeigte sich aber, was mit den Bremsrechnern möglich war, denn die Bremskraft blieb erhalten.

Der Gleitschutz der Lokomotive griff auf den Bremsrechner zu und sorgte so dafür, dass die Triebachsen nicht blockieren konnten. Die Regelung arbeitete auf jede Achse und eine gelöste Bremse wurde automatisch wieder angezogen. Aktiv war der Gleitschutz immer, jedoch konnte er mit der direkten Bremse am Endanschlag ausgeschaltet werden. Das war eine Funktion, die den Zug bei einer Störung am Gleitschutz zum Stillstand brachte.

Weil der Bremsrechner so wichtig war, konnte ein Ausfall schwere Folgen haben. Die Lokomotive bremste schlicht nicht mehr. In dem Fall musste der Lokführer die Notbedienung aktivieren. So wurde einfach die Hauptluftleitung HLL entleert. Diese Entleerung hatte immer eine Bremsung zur Folge, weil nun das Steuerventil direkt reagierte. Um den Zug wieder zu lösen, musste aber der Rechner wieder arbeiten.

Wichtig bei den erwähnten Störungen war eine gute Diagnose. Diese wurde immer dem Lokomotivper-sonal ausgegeben. Dieses konnte danach anhand der gemachten Angaben die Störung beheben.

Der Hinweis wurde dabei sowohl optisch, als auch akustisch mit der Sprachausgabe übermittelt. Die Betrachtung der Abhilfe bot Menü während der Fahrt und im Stillstand an. Dabei waren unterschiedliche Informationen verfügbar.

Neben einer bedienerfreundlichen Ausgabe war bei einem Diagnosesystem auch die Nachvollziehbarkeit wichtig. Diese Daten wurden aufgezeichnet und konnten in einer Werkstatt abgerufen werden.

Dort waren auch Informationen verfügbar, die dem Lokomotivpersonal nicht mitgeteilt wurden. Dort reichte, dass das ASG ausgefallen ist, welcher Transistor dafür verantwortlich war, musste das Personal der Werkstatt jedoch wissen.

Auch die Fahrdaten wurden elektronisch aufge-zeichnet. Da hier eine grosse Menge Daten anfallen konnte, wurden nur einige Handlungen überwacht.

Zudem wurden die Daten nach einer definierten Zeit teilweise gelöscht und letztlich auch wieder überschrieben. Die dazu vorhandenen zeitlichen Vorgaben waren je nach Land anders und umfassten immer einen Zeitraum von mehr als einem Jahr, denn in der Zeit konnte eine Auslesung erfolgen.

Bei Ereignissen, die eine genaue Aufzeichnung der Daten erforderlich machten, konnte der Speicher eingefroren werden. In dem Fall blieben die Daten der letzten paar Minuten erhalten und wurden weder ausgedünnt, noch gelöscht. Das konnte nur noch mit Auslesen der Daten erfolgen. Wie diese Sperrung aktiviert wurde, war jedoch ein Teil der Bedienung. Wichtig war, dass nun Daten im Bereich von Sekunden vorhanden waren.

Die Lokomotive war mit einer Fern- und Vielfachsteuerung versehen worden. Die-se war von der Funkfernsteuerung beim RD-Modul unabhängig, denn diese arbei-tete auf das besetzte Fahrzeug.

Die dabei an diesem Zugdatenbus ange-schlossenen Fahrzeuge reagiert ent-sprechend. Doch damit zur Vielfachsteu-erung, die über drei Funktionen verfügte. Das waren die Modelle ZDS, ZWS und ZMS. Diese müssen wir daher getrennt anse-hen.

Die Modulation ZDS der zeitmultiplexen Vielfachsteuerung kam nur bei Störungen zur Anwendung. Sie erlaubte die Ver-bindung von zwei Lokomotiven und a-rbeitete mit weniger Daten.

Da hier das UIC-Kabel für die Vielfach-steuerung genutzt wurde, konnte es dort zu einem Datenstau kommen.

In dem Fall konnte mit der Lösung ZDS die Datenmenge gemindert werden. Oft wur-den zuvor aber zwei Kabel für die Über-tragung gesteckt.

Mit der Schaltung ZWS kommen wir zu einer Situation, die in der Schweiz schlicht nicht angewendet wurde.

Diese Abkürzung steht für den Begriff zeitmultiplexe Wendezugsteuerung. Es war jetzt ein Betrieb mit einem passenden Steuerwagen möglich. Die Regelung sorgte auch dafür, dass bei unbesetzten Führerstand eine Verminderung der Zugkräfte vorgenommen wurde. So konnten die Pufferkräfte eingehalten werden.

Wenn wir nun endlich zur ZMS und damit zur Mehrfachtraktionssteuerung kommen, dann sind wir bei der eigentlichen Vielfachsteuerung angelangt. Diese erlaubte es, dass bis zu vier Lokomotiven verbunden werden konnten. In dem Fall waren jedoch viele Daten vorhanden und es konnte zu Störungen kommen. In dem Fall griff das Personal zu zusätzlichen Kabeln und das führte dazu, dass die Vielfachsteuerung optimal funktionierte.

Der grosse Vorteil dieser Vielfachsteuerung war, dass die Signale codiert waren und die Fahrzeuge, die damit ausgerüstet wurden, konnten verbunden werden.

Das galt zum Beispiel auch für eine Lokomotive mit vier Stromsystemen, oder eine die nur für Wechsel-spannung ausgelegt wurde.

Es konnte aber auch eine Diesellokomotive sein. Speziell war, dass auch Lokomotiven anderer Her-steller, oder ältere Baureihen mit der ZMS verbun-den werden konnten.

Welche Schaltungen und welche Handlungen vorgenommen werden mussten, war die Aufgabe des Personals. Da auch dieses während der Fahrt ausfallen konnte, musste eine Überwachung eingebaut werden. Es kam dabei die Sifa und somit die Lösung aus Deutschland zur Anwendung. Diese war in allen befahrenen Ländern aktiv und in der Schweiz gab es keine Anpassung, an die hier übliche Sicherheitssteuerung und deren Lösungen.

Bedient wurde die Sifa mit einem Fusspedal. Dabei war eine Zeitmessung aktiv und diese wurde auch gestartet, wenn im Stillstand das Pedal niedergedrückt wurde. Das losgelassene Pedal im Stillstand war normal, daher war dies nicht überwacht. Auf die Bedienung und die Reaktion der Sicherheitsfahrschaltung werden wir später noch näher eingehen, denn auch das gehörte eher in den Bereich der Bedienung und wurde nur von der Steuerung überwacht.

Es bleiben nur noch die Zugsicherungen. Wenn wir uns auf die Lokomotiven von RC und SBB beschränken würden, währen diese schon umfangreich. Zusammen mit den Lösungen der Modelle von BLS, SBB I und WRS, kommen aber mehrere Systeme und Zulassungen dazu und daher wird der Umfang so gross, dass wir uns diese Ausrüstung in einem eigenen Kapitel ansehen müssen. So können wir auch gleich berücksichtigen, was wo auch vorhanden war.

 

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