Beleuchtung und Steuerung |
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Mit der
Beleuchtung
und der Steuerung kommen wir zu jenen Bereichen, die auch verfügbar sein
mussten, wenn die
Spannung
in der
Fahrleitung
nicht vorhanden war. Dazu wurde ein eigenes
Stromnetz
benötigt, das mit Elementen zur Speicherung von elektrischer Energie,
ergänzt wurde. Wegen diesen Speichermedien musste für diesen
Stromkreis
eine
Gleichspannung
verwendet werden.
Wechselstrom
konnte nicht gespeichert werden. Seit Jahren hatten sich für die Speicherung von elektrischer Energie bei Fahrzeugen die Bleibatterien durchgesetzt. Diese waren auch für hohe Ströme geeignet und konnten auf einfache Weise geladen werden.
Jedoch standen diesen Vorteilen das sehr hohe Gewicht und die Bildung von
Knallgas ge-genüber. Das erforderte beim Einbau in ein Fahrzeug besondere
Massnahmen. Aus diesem Grund wurden sie unter dem Kasten eingebaut. Der hier verbaute Batteriekasten stammte von der Lokomotive Re 4/4 II. Er war so ausge-legt worden, dass der geöffnete Deckel waagerecht nach aussen stand und geschmierte Gleitbahnen enthielt.
So konnten die schweren Behälter von einem Arbeiter ohne grossen Aufwand
nach aussen gezogen werden. Ab dem Deckel war dann der Umlad auf
Hebegeräte kein grosses Problem mehr. Dazu konnten sogar die vorhandenen
Einrichtungen verwendet werden. In jedem Batteriekasten, der über eine natürliche Belüftung zur Abführung des Knallgases verfügte, konnten zwei Behälter eingebaut werden. Dabei kamen die von anderen Bau-reihen her bekannten Modelle zur Anwendung.
Diese
Bleibatterien
enthielten neun Zellen und daher eine
Spannung
von 18
Volt.
Da die bei-den Behälter jedoch in Reihe geschaltet wurden, entstand die
für das
Bordnetz
passende Spannung von 36 Volt.
Wurde der
Triebzug
eingeschaltet und die
Hilfsbetriebe
mit
Spannung
versorgt, führte die vom
Ladegerät
abgegebene Spannung dafür, dass sich der Stromfluss in der Leitung zu den
Bleibatterien
in dem Moment änderte, wo der Wert der
Batterie
überschritten wurde. Es erfolgte nun die Aufladung der Zellen und die
Bleibatterien konnten nicht mehr für die Versorgung genutzt werden, da
dafür der
Strom
anders fliessen musste. Daher wurde bei eingeschaltetem Hauptschalter die Versorgung der Beleuch-tung und der Steuerung vom Ladegerät übernommen. Wir haben ein stabiles Bordnetz erhalten, das auch einen längeren Betrieb des Triebzuges erlaubte.
Jedoch haben wir drei
Ladegeräte
und bei jedem Wagen einen
Batteriekasten
erhalten. Es wurden daher insgesamt sechs Behälter verbaut, die jedoch
nicht auf die gleiche Weise genutzt wurden. Die in den beiden Endwagen verbauten Batterien und Ladegeräte wurden zu einem eigenen Stromkreis verbunden. Dieser stand der Beleuchtung des Trieb-zuges zur Verfügung. Wir haben daher alleine vier Behälter mit Bleibatterien für diesen Teil erhalten.
Daher werden auch wir uns zuerst mit den
Beleuchtungen
befassen, denn da-bei gab es mehrere Bereiche, die berücksichtigt werden
mussten und die nicht identisch aufgebaut waren. Bei allen Beleuchtungen kamen übliche Glühbirnen zur Anwendung. In den Ab-teilen wurden diese an der Decke eingebaut und sie waren nicht gleich ange-schlossen worden.
War der
Triebzug
längere Zeit ausgeschaltet, besorgte die Steuerung eine Reduktion. Daher
wurden jetzt nur noch die halben Lampen versorgt. Das Licht war nun
schwächer, aber es wurde verhindert, dass die
Batterien
zu schnell entladen wurden. In dem Fall wäre es schlicht dunkel geworden.
Neben den zahlreichen
Glühlampen
im Innenraum, waren auch noch jene der für den Betrieb wichtigen
Dienstbeleuchtung
vorhanden. Diese wurde an den beiden
Fronten
montiert. Dabei kamen zwei Lampen unten über den Stosselementen zum
Einbau. Die dritte in der Schweiz erforderliche Lampen fand ihren Platz
jedoch in der Mitte oben im Dach. Es entstand so das übliche
Signalbild
mit drei Lampen, die ein A bildeten. Es wurden überall die gleichen Modelle verbaut. Diese kamen zuvor schon bei den Baureihen RBe 4/4 und Re 4/4 II zur Anwendung und hatten sich bewährt. Hinter dem geschliffenen und in einer Türe eingebauten Glas waren jedoch zwei Halter für die Glühbirnen vorhan-den.
Dabei wurde zwischen der vorderen und hinteren Lam-pe ein rotes Glas
eingebaut. Unterschiede gab es nur bei den
Glühbirnen,
den vorne musste ein klarer Glaskörper verwendet werden. Mit einem Schalter im Führerstand konnte nun entweder die vordere, oder die hintere Lampe eingeschaltet wer-den. Leuchtete die hintere Birne, schien deren Licht durch das rote Glas und die vordere Lampe.
Daher war von aussen nun ein rotes Licht zu erkennen. Brannte die vordere
Glühbirne,
erschien jedoch ein weisses Licht. Damit war es nun möglich, ohne die
alten Vorsteckgläser, alle aktuellen
Signalbilder
der
Staats-bahnen
zu zeigen.
Mit dem Wechsel zur Steuerung kommen wir zu den
Batterien,
die im Mittelwagen eingebaut wurden. Diese
Bleibatterien
besassen ein eigenes
Ladegerät,
das auch identisch funktionierte, wie jene in den
Endwagen.
Unterschiedlich war daher wirklich nur der angeschlossene
Stromkreis,
der nun der Steuerung und damit der Funktion des Zuges zur Verfügung
stand. Daher wurde hier auch vom
Steuerstromnetz gesprochen.
Wenn wir nun kurz zurück zu den
Hilfsbetrieben gehen, dann hatten wir dort
erfahren, dass diese auf dem Mittelwagen umgestellt werden konnten. Damit
stand bei Ausfall des Teils eins nicht nur der
Kompressor, sondern auch
die Steuerung zur Verfügung. Der
Triebzug
konnte sich daher in dem Fall
noch aus eigener Kraft in den Unterhalt bewegen. Jedoch fiel bei längerer
Fahrt die
Beleuchtung
aus, da dort nur ein
Ladegerät
vorhanden war. Eine der Aufgaben der Steuerung bestand darin die Kontrolle und die Überwachung von Funktionen sicher zu stellen. Gerade bei der Überwachung waren viele Bereiche vorhanden, die mit der Hilfe von Relais er-kannt werden mussten.
Da diese unterschiedliche Reaktionen zur Folge hatten,
müssen wir uns ein paar davon ansehen. Dabei unter-schieden sich die
Relais
eigentlich nur in Modelle mit oder ohne Anzeige. Das Modell ohne Anzeige war das Minimalspannungs-relais. Dieses kontrollierte die in der Fahrleitung vor-handene Spannung. Lag diese über, oder unter dem er-laubten Wert, reagierte das Relais und löste über die Steuerung den Hauptschalter aus.
Danach fiel das
Relais jedoch wieder ab
und der Schalter konnte erneut eingeschaltet werden. Damit das nicht bei
jedem kurzen Bügelsprung auf der Fahrt erfolgte, wurde eine Verzögerung
eingebaut. Alle anderen Relais besassen eine Anzeige. Sprach das Schaltelement an, führte das auch hier dazu, dass der Hauptschalter ausgelöst wurde. Zugleich fiel im Relais eine rote Klappe mit weissem Strich in einem Schau-glas.
Während sich das Schaltelement wieder zurückstellte, blieb die
Klappe. Damit konnte bei wiederholtem Auf-treten der Störung das
Fahrpersonal anhand der An-zeige erkennen, welche Baugruppe ein Problem
hatte.
Der Lokführer konnte also anhand der Anzeige schnell erkennen, was für ein
Relais angesprochen hatte. Für die Behebung der Störung und allenfalls
damit ver-bundene Abtrennung mussten aber manuell vorgenom-men werden. Dazu
befanden sich die Abtrennschalter im gleichen Apparateschrank mit den
Relais. Der
Triebzug besass daher kein
Diagnosesystem und die Handlungen
des Personals sehen wir uns später genauer an.
Deutlich umfangreicher als bei anderen Baureihen war der Einfluss der
Steuerung auf die Regelung der
Zugkraft. Zwar hatte man bei den
Triebwagen
RBe 4/4 und bei der
Lokomotive
Re 4/4 II
mit der
Befehlsgebersteuerung
schon eine Vereinfachung bei der Bedienung erreicht, jedoch sollte das
noch mehr vereinfacht werden. Der Lokführer sollte nun auch von der
Gestaltung und Einhaltung der Geschwindigkeit entlastet werden. Gerade im hektischen Verkehr von S-Bahnen sollte so die Aufmerksamkeit des mit der Bedienung be-trauten Personals auf die Strecke gerichtet sein. Während dessen regelte die Geschwindigkeits-steuerung das Tempo.
So
einfach, wie man meinen könnte, war die Um-setzung indes für die Techniker
auch nicht. Gerade die analoge
Hüpfersteuerung sollte eine sehr hohe
Schaltfolge bekommen. Aber auch die Verzögerung musste gelöst werden. Für die effektive Einhaltung der vom Fahrpersonal vorgegebenen Geschwindigkeit war ein Geschwin-digkeitsregler im Mittelwagen eingebaut worden. Diese Regelung wurde über eine eigene Speisung versorgt.
Daher
arbeitete sie mit den
Spannungen von +/- 12
Volt. Eine Lösung, die neu
war, jedoch später bei der Baureihe Re 6/6 für die komplette Steuerung
genutzt wurde. Hier blieb es vorerst bei der Regel-ung der Geschwindigkeit. Die Regelung nutzte für die Ansteuerung die Anga-ben der Geschwindigkeitsmessung und die Vorga-ben des Lokomotivpersonals am Fahrschalter.
Dabei wurden die beiden Werte laufend verglichen und entsprechend die Zug-
oder
Bremskraft einge-stellt. Damit das genug schnell erfolgen konnte,
wurden trotz der sehr schnellen
Hüpfersteuerung Schaltelemente aus
Halbleitern verwendet. So gelang es die Toleranz auf ein bis zwei km/h
einzustellen.
Musste die Regelung eine Verzögerung umsetzen, erfolgte das in erster
Linie mit der
elektrischen
Bremse. Reichte diese jedoch für die verlangte
Verzögerung nicht aus, wurde auch die
EP-Bremse und damit die
Bremsklötze
aktiviert. Mit anderen Worten, er wirkten beide
Bremsen auf alle
Achsen.
Wurde jedoch die
Hauptleitung entleert, wirkte ausschliesslich die
Klotzbremse und die elektrische Bremse wurde durch die Steuerung
ausgeschaltet.
Ausgeschaltet wurde die
elektrische
Bremse auch bei Geschwindigkeiten
unter 40 km/h. Bei so tiefen Werten, war die Wirkung der
Nutzstrombremse
nicht mehr optimal. Zudem wurde mit dieser Regelung auch verhindert, dass
der
Triebzug mit aktiver elektrischer Bremse zum Stillstand kam. In diesem
Fall wären sonst in den
Fahrmotoren hohe
Ströme aufgetreten, die zu
Schäden führen konnten. Mit der
EP-Bremse konnte auch das verhindert
werden.
Da die
Geschwindigkeitssteuerung mit vorgegebenen Werten bei der
Beschleunigung, aber auch bei der Verzögerung arbeitete, musste zum Schutz
der
Laufwerke ein Schleuder- und
Gleitschutz nach dem Muster der Baureihe
Re 4/4 II eingebaut werden. Dabei arbeitete der
Schleuderschutz mit den Drehzahlen und
er griff zu den geeigneten Massnahmen. Diese konnten von der Reduktion der
Zugkraft bis zur Verminderung der
Bremskraft reichen.
Ein wichtiger Punkt bei solchen Schutzeinrichtungen war die Kontrolle, ob
die vom Fahrzeug erlaubte
Höchstgeschwindigkeit nicht überschritten wurde.
Da der
Triebzug maximal 125 km/h schnell fahren durfte und weil eine
Toleranz vorgesehen worden war, wurde bei 137 km/h der
Hauptschalter
ausgelöst. Eine automatische Abbremsung des Triebzuges mit einer
Schnellbremsung erfolgte jedoch nicht. Hier musste der Lokführer
eingreifen. Nicht technisch überwacht werden konnte nur die Situation, wenn alle Achsen auf die gleiche weise blockierten. Das konnte auch der Fall sein, wenn mit dem Triebzug normal angehalten wurde.
Daher musste bei schlechtem
Zustand der
Adhäsion auf diese Effekte geachtet werden. Hilfreich bei
diesem Fahrzeug war, dass durch die Steuerung auch die Geschwindigkeit
überwacht wurde. Deut-liche Unterschiede zu den Vorgaben des Personals
konnten nicht stimmen.
Gerade für das Personal gab es auf dem Fahrzeug Hilfsmittel und
Schutzvorkehrung, die ebenfalls über die Steuerung liefen, die aber zum
Teil von anderen Herstellern stammten. Dabei war aber die Türschliessung
und die Erteilung des Abfahrbefehls Sache der Steuerung. Wie hier genau
gearbeitet wurde, werden wir später ansehen, vorerst reicht es, dass auch
bei solchen eher banal erscheinenden Lösungen die Steuerung beteiligt war.
Einer genaueren Kontrolle unterworfen waren die Handlungen des Lokführers.
Da dieser mittlerweile alleine einen Zug bediente, musste sicher gestellt
sein, dass die Fahrt auch zum Stillstand kam, wenn der Lokführer nicht
mehr handlungsfähig war. Der
Zugführer konnte nur eingreifen, wenn er sich
auf dem gleichen
Triebzug befand. In allen anderen Fällen, musste die
Sicherheitssteuerung ASEGA diese Aufgabe übernehmen. Als Sicherheitselement war der Schnellgang vorhanden. Dieser reagierte, wenn vom Personal das zur Bedienung vorgesehene Pedal nicht gedrückt wurde. Anfänglich blieb die Einrichtung ru-hig, da angenommen wurde, dass der Lokführer nur kurz den Fuss hob.
Nach einer vom gefahrenen Weg
abhängigen Wartezeit wurde jedoch eine akustische
Warnung ausgegeben.
Erfolgte auch jetzt keine Reaktion wurde der
Hauptschalter ausgelöst und
der Zug mit
Schnellbremse angehalten. Da nicht ausgeschlossen werden konnte, dass der Lokführer nicht mehr reaktionsfähig war und trotzdem das Pedal nieder-gedrückt wurde, baute man den Langsamgang ein. Diese Wach-samkeitskontrolle arbeitete mit deutlich höheren Distanzen.
Sie konnte auch mit bestimmten Handlungen
zurückgestellt wer-den. Nur in dem Fall, wo die Distanz ohne Handlung
verstrich, wurde eine akustische
Warnung ausgegeben. Die Reaktion war dann
analog zum
Schnellgang.
Eine angesprochene Funktion der
Sicherheitssteuerung konnte mit den
vorgesehenen Handlungen aufgehoben werden. Damit begann die Wegmessung
wieder neu und die
Hauptleitung wurde gefüllt. Der
Hauptschalter musste
jedoch durch das Personal eingeschaltet werden. Ein Vorgang, der sogar bei
der Prüfung des
Schnellganges bewusst vorgenommen wurde. Mit dem
Schnellgang kommen wir aber zur Kontrolle der Wahrnehmung.
Da der
Triebzug nahezu automatisch fahren konnte, musste der Lokführer
nicht so viele Arbeiten erledigen. Das konnte aber dazu führen, dass ein
Signal übersehen wurde. Auf die an diesem gezeigten
Signalbilder konnte
der Zug nicht reagieren, da dies Aufgabe des Lokführers war. Um diese
Handlung zu prüfen, war die von
Integra gelieferte
Zugsicherung verbaut
worden. Speziell hier war, dass sie nur im aktiven
Führerstand
funktionierte. Die Zugsicherung aktivierte sich, wenn ein Vorsignal mit dem Signalbild «Warnung» passiert wurde. Dabei wurde sofort eine akustische Warnung ausgegeben und im Quittierschalter die gelbe Lampe aktiviert.
Dabei kam
die
Warnung vom
Schnellgang und daher galten die gleichen Reaktionszeiten.
Wurde der
Quittierschalter nicht betätigt, wurde der
Hauptschalter
ausgelöst und eine
Schnellbremsung eingeleitet. Der Zug kam zum
Stillstand.
Wurde jedoch unerlaubt an einem roten Hauptsignal vorbei gefahren,
reagierte die
Zugsicherung sofort. Der
Hauptschalter wurde unverzüglich
ausgelöst und der Zug mit
Schnellbremse angehalten. Die Rück-stellung
konnte jetzt nur noch mit einer Taste im Apparateschrank erfolgen. Mit
dieser
Haltauswertung war die Zugsicherung auf dem aktuellen Stand. Was
besonders im hektischen
Nahverkehr ein wichtiger Punkt war.
Damit haben wir die wichtigsten Funktionen der Steuerung behandelt. Doch
noch haben wir ein Problem nicht gelöst, denn wir haben bekanntlich zwei
Endwagen und diese wurden immer nur vom vorderen
Führerstand bedient.
Damit auch der zweite Teil reagierte, waren die nicht zentral geregelten
Funktionen der Steuerung als
Vielfachsteuerung ausgeführt worden. Damit
sind wir aber automatisch bei dieser Einrichtung angelangt.
Eingerichtet wurde die
Vielfachsteuerung von bis zu total vier
Triebzügen
mit der
automatischen Kupplung. Wurde diese gekuppelt, verbanden sich
neben den mechanischen und pneumatischen Teilen auch die beiden Schubladen
mit den elektrischen Kontakten. Die Züge waren so bereits verbunden. Es
musste also kein schweres Kabel mehr genutzt werden. Auch in den Raum
zwischen den beiden Fahrzeugen durfte niemand treten.
Für die Steuerung war es wichtig, dass diese nur auf einem
Triebzug
aktiviert worden war. Das war jener Zug, der mit der Bewegung den Vorgang
zum kuppeln ausführte. Wenn die
automatischen Kupplungen verbunden wurden,
konnte dieser Triebzug normal ausgeschaltet werden. Die neu gekuppelten
Triebzüge reagierten auf den aktiven
Führerstand. Das führte dazu, dass
dort der
Stromabnehmer gehoben wurde und der
Hauptschalter einschaltete. Da dort aber der Bügel den Fahrdraht noch nicht berührte, sprach das Relais zur Kontrolle der Spannung in der Fahrleitung aus und löste nun den Hauptschalter des eingeschalteten Triebzuges aus.
Damit war die
Vielfachsteuerung eingerichtet worden. Ab einem beliebigen
Führerstand im
Zugsverbund konnte dann der Einschaltvorgang eingeleitet werden. Alle
Triebzüge reagierten auf die im besetzten Führerstand erfolgten Befehle. Die Steuerung war nur auf dem führenden Triebzug aktiv. Die von dieser umgesetzten Befehle wurden einfach an die anderen weiter gegeben. Heute würde man nach neudeutscher Art, von «Master» und «Slave» sprechen.
Eigentlich eine Lösung, die auch mit dem Kabel III möglich gewesen wäre.
Da dort aber das Kabel verdreht werden musste, hätte es
Kurzschlüsse
gegeben. Hier passierte das nicht und so war die Einrichtung schnell. Um die Züge wieder zu trennen, gab es zwei Lösungen. In einem benach-barten Führerstand wurde ein Hahn umgeschaltet und die automatischen Kupplungen trennten sich.
Funktionierte das nicht, oder wurde die Trennung nicht
durch die Lokführer vorgenommen, konnte auch an der
Kupplung selbst ein
Lösezug gezogen werden. So wurden auch die Kontakte gelöst. Sofern das
noch nicht erfolgt war, schalteten nun die «Slave» aus.
Wir haben nun das Fahrzeug fertig aufgebaut und können dieses auf die
Waage stellen. Bei den beiden
Endwagen wurde dort ein Wert von 57 Tonnen
ermittelt. Der Mittelwagen war jedoch eine Tonne leichter ausgefallen.
Hochgerechnet auf den ganzen
Triebzug ergab das ein Gewicht von 170
Tonnen. Davon konnte jedes Gramm für die Traktion genutzt werden, weil das
Adhäsionsgewicht jenem des Triebzuges entsprach.
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