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. 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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