Neben- und Hilfsbetriebe

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Der Bereich mit den Nebenbetrieben bei Lokomotiven ist immer so eine spannende Sache. In diesem Punkt stellte die hier vorgestellte Baureihe keine Ausnahme dar. Im Gegenteil, sie macht das Thema sehr spannend. Dabei müssen wir wissen, dass mit den hier vorgestellten Modellen der Betrieb auf nahezu dem ganzen Netz umgestellt werden sollte. Das erst noch in kurzer Zeit und so war es schlicht unmöglich alle Bereiche anzupassen.

Um 1920 wurden die Reisezugwagen mit Dampf ge-heizt. Dieser wurde vom Kessel der Lokomotive be-zogen und durch eine isolierte Leitung geführt. Dank den erwärmten Rohren wurde die Wärme an den Innenraum abgegeben.

Elektrische Lokomotiven boten diese Heizung nicht an, da bekanntlich kein Kessel vorhanden war. Es musste deshalb eine Lösung für das Problem gefun-den werden und diese gab es bereits bei der BLS.

Für die Heizung wurden spezielle Wagen mitgeführt. Diese Heizwagen besassen einen befeuerten Kessel und erzeugten so den Dampf für die Heizung. Eine Lösung, die so gut funktionierte, dass die Schweizerischen Bundesbahnen SBB alte und nicht mehr benötigte Dampflokomotiven zu Heizwagen umbaute. Nur damit sind wir mit dem Thema hier noch lange nicht fertig. Es gab bei den Lokomotiven, wie könnte es anders sein, Unterschiede.

Die Lokomotiven mit den Nummern 10 601 bis 10 604, also die Prototypen, besassen keine Zugsheizung. Die Kupplungen und die Leitung für die Dampfheizung wurden jedoch montiert. So konnten der Zug auch geheizt werden, wenn der Heizwagen vor der geschleppten Lokomotive eingereiht war. Eine Möglichkeit den Dampf auch selber zu erzeugen, gab es jedoch nicht. Es war wirklich nur eine Leitung vorhanden und auch genutzt wurde die Dampfheizung nicht.

Nach diesen vier Maschinen sahen die Schweiz-erischen Bundesbahnen SBB ein, dass die Lösung mit den Heizwagen nicht von Dauer sein konnte.

Die Lokomotiven der Reihe Be 5/7, die auf der BLS verkehrten, konnten dank einer elektrischen Heiz-ung die angehängten Wagen erwärmen.

Das funktionierte so gut, dass es nun auch darum ging die Zukunft in diesem Bereich einzuläuten und das ging nur mit internationalen Lösungen.

Die Bahnen, die mit der UIC verbunden waren. Leg-ten vorerst zwei Systeme fest. Die Wagen sollten mit drei unterschiedlichen Spannungen betrieben werden.

Vorgesehen waren Werte von 800, 1 000 und 1 200 Volt. Da aber abzusehen war, dass der höchste Wert nicht angewendet werden könnte, beschränkten sich die Staatsbahnen auf zwei Lösungen. Auf der Reihe Ae 3/6 I sollte das System ausgiebig getestet und so geprüft werden.

Betroffen davon waren die Nummern 10 605 bis 10 608. Diese Maschinen wurden, wie die vier zuvor ausgelieferten Modelle mit der Dampfleitung versehen. Zusätzlich wurden am Transformator aber noch zwei Anzapfungen mit 800 und 1000 Volt für die neue Zugsheizung eingebaut. Diese waren mit je einem Hüpfer verbunden worden. Mit diesem Heizhüpfer war gesichert, dass immer nur eine der beiden Spannungen zu den Stossbalken geführt wurde.

Welche Spannung der anschliessenden Leitung zugeführt wurde, konnte mit einem Schalter eingestellt werden. Dieser war im Maschinenraum montiert worden und er sorgte auch dafür, dass nicht beide Heizhüpfer zur gleichen Zeit geschlossen werden konnten. Da die Umschaltung über die Steuerung erfolgte, konnte der Schalter auch während dem Betrieb umgestellt werden. Trotzdem musste darauf geachtet werden, dass die Spannung bei den Wagen nicht zu hoch war.

Beim Stossbalken montierte man unter dem rechten Puffer eine speziell für dieses System entwickelte Steckdose. Ein Kabel von einem anderen Fahrzeug konnte so eingesteckt werden. Damit das auch von der Lokomotive ging wurde beim linken Puffer noch ein Kabel montiert. Dieses wurde, sofern es nicht benötigt wurde, in einer Blinddose bei den Griffstangen gehalten. So waren auch die Kontakte von unbedachtem Zugriff geschützt.

Obwohl die Stecker und Dosen so aufgebaut wurden, dass die Spannung nicht zugänglich war, gab es eine Gefahr. Wurde der Stecker im eingeschalteten Zustand ausgezogen, konnte ein Lichtbogen entstehen. Dessen Leistung war hoch genug um einen Menschen schwer zu verletzten, oder gar zu töten. Daher wurde zum Schutz verfügt, dass die Heizleitung nur bei ausgeschalteter Zugsheizung verbunden, beziehungsweise gelöst werden durfte.

Kommen wir zu den Lokomotiven mit den Nummern 10 609 bis 10 617. Diese wurden analog zu den zuvor ausgelieferten Maschinen ausgerüstet. Jedoch wurde nun auf die Dampfleitung verzichtet. Da der Heizwagen im Zug mitgeführt wurde, musste dieser ja nicht von der abschleppenden Dampflokomotive geheizt werden. Die Leitung war daher nutzlos. Was nicht benötigt wird, verschwindet schnell auf einer Lokomotive, zumal so Gewicht gespart wurde.

Die weiteren Lokomotiven dieser Serie hatten die elektrische Zugsheizung nach dem Muster der älteren Modelle ebenfalls bekommen. Der Betrieb hatte jedoch gezeigt, dass es sinnvoller ist, wenn der Umschalter leichter zu bedienen war. Daher wurde der Schalter für die Wahl der Spannung vom Maschinenraum auf den Führertisch verschoben. Eine kleine Änderung, die jedoch erwähnt werden muss, da es hier wirklich viele Lösungen gab.

Im Gegensatz zur Ausrüstung bei den Nebenbetrieben, war die Sache bei den auf der Lokomotive verwendeten Hilfsbetriebe schon deutlich einheitlicher gelöst worden. Wobei Sie es vermutlich bereits erahnen, so richtig alles war dann doch nicht identisch gelöst worden. Jedoch müssen wir wieder zum Transformator zurück. Dort wurde die benötigte Spannung einer Stufenanzapfung entnommen und für die Versorgung verwendet.

Bei den Hilfsbetrieben der Lokomotiven, die bei den Schweizerischen Bundesbahnen SBB eingesetzt wurden, galten schon sehr früh klare Regeln. Die Spannung hatte einen Nennwert von 220 Volt erhalten. Davon durfte der effektive Wert jedoch abweichen.

Als Toleranz bei der Spannung wurden plus/minus 10% vorgesehen. So konnte eine Anzapfung zwischen 200 und 240 Volt genutzt werden. Die Werte entsprachen so-mit dem Landesnetz.

Zum Schutz der Hilfsbetriebe war in der Leitung eine Sicherung eingebaut worden. Da hier hohe Ströme er-wartet wurden, kamen spezielle Elemente zum Einbau.

Mit anderen Worten, die Sicherung zu den Hilfsbetrieben hatte mehrere hundert Ampère. Speziell war, dass diese Elemente, bei einem Defekt repariert werden konnten. Doch uns interessiert die weitere Leitung und da kommen wir auch zum Grund für die Norm.

Unmittelbar nach der Sicherung kam der Depotumschalter. Mit diesem Schalter konnten die Hilfsbetriebe von der Anzapfung getrennt und den beiden seitlich am Kasten angebrachten Steckdosen zugeschaltet werden. An diesen Dosen konnte schliesslich das Kabel vom Depotstrom eingesteckt werden. Die Hilfsbetriebe wurden jetzt ab einer stationären Anlage mit der erforderlichen Spannung versorgt und konnten so betrieben werden.

Dieser Depotstrom war der Grund, warum bei nahezu sämtlichen Lokomotiven der Schweizerischen Bundesbahnen SBB die gleichen Werte für die Spannung verwendet wurden. Es ist ja klar, die Versorgung der Hilfsbetriebe klappte nur, wenn die Werte identisch waren. Für uns bedeutet das jedoch, dass die nun vorgestellten Bereiche der Hilfsbetriebe sowohl ab dem Transformator, als auch vom Depotstrom mit Energie versorgt wurden.

An den Hilfsbetrieben angeschlossen wurden alle elektrischen Funktionen, die nicht direkt mit der Fahrt in Zusam-menhang standen. Dazu gehörten Motoren, Anzeigen und Heizungen. Dabei bildeten die Motoren die grössten Verbraucher, die versorgt werden mussten. Sie müssen bedenken, dass nur zwei bis vier Motoren rund 80% der zur Verfügung stehenden Energie nutzten. Es lohnt sich daher, dass wir mit diesen wichtigen Nutzer beginnen.

Die zur Erzeugung von Druckluft verbauten Kompressoren wurden mit einem Motor angetrieben. Eine eigene Sicherung war zum Schutz vorhanden und ein Schütz übernahm die Schaltung. Bei den mit zwei Kompressoren ausgerüsteten Maschinen waren die Motoren parallel angeschlossen worden und jeder hatte seine eigene Sicherung. Bei einem Defekt konnte so die Fahrt noch mit Einschränkungen in einen Bahnhof erfolgen.

Da wir nun die Druckluft mit den Hilfsbetrieben erzeugen und diese auch ab dem Depotstrom versorgt wurden, gab es eine spezielle Lösung. Fehlte die Druckluft auf dem Fahrzeug um dieses einzuschalten, konnte die Lokomotive an den Depotstrom angeschlossen werden. Die fehlende Druckluft wurde jetzt auf normalem Weg mit den Kompressoren erzeugt. Einschränkend war nur, dass dazu die Lokomotive in einem Depot stehen musste.

Wenn wir den zweiten zu den grossen Verbrauchern gehörenden Motor ansehen, müssen wir zum Transformator zurückkehren. Dieser wurde, damit er kompakter und leichter gebaut werden konnte, mit Transformatoröl gekühlt. Dazu wurde das Gehäuse mit diesem Kühlmittel gefüllt. Genau genommen, war ein spezielles Verfahren erforderlich, damit das Öl auch wirklich bis zu den Drähten der Spulen vordringen konnte.

Das an den Leitern erwärmte Kühlmittel wurde einerseits durch thermische Effekte, aber auch über eine künstlich erzeugte Strömung abgeführt. Neues kühles Öl rückte nach und wurde auch wieder erwärmt.

So stieg die Wärme bei längerem Betrieb immer mehr an. Das Transformatoröl musste daher wieder abgekühlt wer-den und dazu war der an den Hilfsbetrieben ange-schlossene Motor der Ölpumpe erforderlich. Nur so kam das Öl in Bewegung.

Das von der Ölpumpe in eine Leitung beförderte Trans-formatoröl wurde nun seitlich unter dem Kasten auf der Seite der Apparate in längs verlaufende Kühlschlangen abgekühlt.

Dazu wurde die Wärme an das Metall abgegeben und dieses wiederum durch den Fahrtwind abgekühlt. So konnte viel Wärme abgeführt werden. Ein Prinzip, dass schon bei der Baureihe Be 4/6 erfolgreich funktionierte und deshalb auch hier wieder angewendet wurde.

Unterschiede gab es nur bei der Anordnung der Kühlrohre und bei der Abdeckung. Hier nun auf jede Lösung einzu-gehen, ist irreführend. Wir müssen wissen, dass bei allen Maschinen das Transformatoröl in Kühlschlangen abge-kühlt wurde.

Ob diese nun zu erkennen waren, oder nicht, ist nicht so wichtig. Zudem wurde im Lauf der Jahre mit anders angeordneten Rohren versucht die Kühlung noch zu optimieren, auch das ist eher nebensächlich. Eine Rücklaufleitung sorgte letztlich dafür, dass das Öl wieder in den Transformator gelangen konnte und so ein Kreislauf entstand.

Damit kommen wir zur Kühlung der Fahrmotoren. Jeder Fahrmotor hatte einen eigenen Ventilator bekommen. Diese wurden von einem Motor angetrieben. Wer nun nachrechnet und mit dem Kompressor und der Ölpumpe auf fünf Motoren kam, irrte sich. Der Motor für die Ölpumpe war auch zuständig für den Antrieb der Ventilatoren. Sie waren einfach an der Welle, die in einem Kasten auf der ganzen Länge verlegt worden war, angeschlossen.

Die Ventilatoren bezogen die Luft von aussen über die in der Wand der Apparateseite vorhandenen Lüftungsgitter. So gelangte die Kühlluft jedoch vorerst nur in den Ma-schinenraum, wo sie beruhigt wurde.

Im Ventilator wurde sie dann beschleunigt und über Kanäle in den Fahrmotor gedrückt. Dort nahm sie die Wärme der Wicklungen auf, riss Schmutz mit und gelangte letztlich unter der Lokomotive wieder ins Freie.

Um nun den dritten motorischen Verbraucher kennen zu lernen, müssen wir die Lokomotiven aufteilen. Bei den Maschinen mit den Betriebsnummern 10 601 bis 10 616 wurde für die Ladung der verbauten Bleibatterien und die Steuerung eine vollwertige Umformergruppe eingebaut.

Dieser Umformer bestand aus dem Motor und dem ange-triebenen Generator. Dieser bildete somit das Ladegerät für die Batterien und der Umformer reichte dabei durchaus. Damit haben wir vier Motoren erhalten, zumindest dann, den wir die Kompressoren getrennt ansehen.

Bei den restlichen Lokomotiven wurde die Batterieladung vereinfacht. Da man wegen der Ölpumpe und der Ventilatoren eine Welle eingebaut hatte, wurde diese gleich dazu genutzt um den Generator anzuschliessen. Wer nun genau rechnet, erkennt somit, dass diese Maschinen effektiv nur zwei Motoren hatten, die an den Hilfsbetrieben angeschlossen wurden. Wobei auch jetzt die Kompressoren andere Zahlen ergeben können.

Es wird Zeit, dass wir zu den anderen Nutzern wechseln. Dazu gehörten auch die Heizungen. Bei den ersten elektrischen Lokomotiven hatte man festgestellt, dass bei kalten Tagen die Bedienelemente gefroren waren und so kaum mehr bedient werden konnten. Aus diesem Grund wurde eine Heizung für den Führerraum eingebaut und an den Hilfsbetrieben angeschlossen. Hier bestand diese aus vier Heizkörpern, die entlang der Rückwand angeordnet wurden.

Auch etwas Komfort für das Fahrpersonal war einge-baut worden. Bei den früheren Baureihen wurde er-kannt, dass kalte Füsse das grösste Problem für das Personal waren.

Damit dieses etwas bessere Bedingungen hatte, wurde an den vorgesehenen Standorten Fusswärmeplatten eingebaut.

Somit hatte die Baureihe Ae 3/6 I eine Bodenheizung erhalten, die aber nur eine kleine Fläche hatte und auch nicht so gut funktionierte.

Wohlig warm haben wollten es auch die Schmier-mittel. Je kälter diese waren, desto schlechter konn-ten sie verarbeitet werden. Zur Zeit der Dampfloko-motiven wurden die Kannen daher in der Nähe der Feuerbüchse aufgestellt und so das Öl erwärmt.

Dieses wurde dünnflüssiger und konnte gut verarbeitet werden. Da hier die Feuerbüchse fehlte, wurde im Führerstand eins eine Ölwärmeplatte eingebaut, auf der nun die Kannen abgestellt wurden.

Uns bleiben nur noch die kleinen Verbraucher. Das waren die Anzeigen für die Spannung in der Fahrleit-ung, die in beiden Führerstanden verbaut wurde. Aber auch Steckdosen waren dort verbaut worden. Diese wurden jedoch mit einer geringeren Frequenz betrieben. Jedoch war das einer hier angeschlossenen Glühbirne egal. Sie leuchtete einfach nicht so hell. Der Abschluss der Hilfsbetriebe bildet jedoch das Relais für die Minimalspannung.

Das Minimalspannungsrelais der Lokomotive überwachte nicht die Spannung, die aus der Fahrleitung kam, sondern den Wert bei den Hilfsbetrieben. Das führte nun aber dazu, dass die defekte Sicherung zu den Hilfsbetrieben dafür sorgte, dass der Hauptschalter nicht mehr eingeschaltet werden konnte. Was die Folge davon war, ist aber nicht mehr Teil der Hilfsbetriebe, sondern gehört in den Bereich der Steuerung und die wollen wir uns ansehen.

 

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