Elektrische Ausrüstung

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Auf dem Dach jedes Fahrzeuges wurde über dem Führerstand ein Stromabnehmer montiert. Dabei handelte es sich um einen leichten Scherenstromabnehmer, der schon bei den CLe 2/4 verwendet wurde und sich dort ausgezeichnet bewährt hatte. Man hatte dadurch erkannt, dass auch mit wesentlich leichteren Konstruktionen passable Ergebnisse erzielt werden konnte und so verwunderte es nicht, dass auch hier auf diese Stromabnehmer zurück gegriffen wurde.

Diese leichten Stromabnehmer kamen mittlerweile auch bei sehr vielen Fahrzeugen, wie zum Beispiel bei den Lokomotiven, zum Einsatz. Das erlaubte es den Schweizerischen Bundesbahnen SBB, die Vorhaltung von Ersatzteilen in diesem Bereich zu verringern. Das zahlte sich durchaus aus, denn jedes Depot hatte immer mindesten einen Stromabnehmer als Ersatz an Lager. Je weniger Modelle das waren, desto geringer wurde der Aufwand.

Der Stromabnehmer wurde mit Hilfe einer Feder, die Senkfeder genannt wurde, gesenkt und durch diese auch in der Tieflage festgehalten. Dadurch wurde verhindert, dass er durch die Luftströmung beim geschleppten Zug ungewollt gehoben werden konnte und so zu einem Kurzschluss hätte führen können. Der Vorteil dieser Feder lag jedoch überraschenderweise bei der Hubfeder.

Um den Stromabnehmer zu heben musste mit Hilfe von Druckluft die Kraft der Senkfeder aufgehoben werden. War das erfolgt, bestand keine Kraft mehr, die den Stromabnehmer in der Tieflage fixierte. So hob die Hubfeder nun den Stromabnehmer. Dieser Aufbau ermöglichte es den Anpressdruck des Schleifstückes optimal einzustellen und so die Fahrleitung zu schonen. Letztlich konnte so der Stromabnehmer mit Druckluft gehoben werden, ohne dass man den Druck exakt regulieren musste. 

Dadurch wurde das Schleifstück, das mit zwei Schleifleisten ausgerüstet wurde, an den Fahrdraht gepresst. Die Spannung der Fahrleitung konnte nun über die aus Aluminium bestehenden Schleifstücke auf den Stromabnehmer und so auf das Fahrzeug übertragen werden. Obwohl der Zug Stromabnehmer mit doppelten Schleifleisten hatte, mussten bei diesem Zug noch beide Stromabnehmer zur sicheren Übertragung der Spannung gehoben werden.

Die so auf das Fahrzeug gelangte Spannung der Fahrleitung wurde der Dachleitung zugeführt und so über den Wagenkasten auf den anderen Teil des Triebwagens und auf den Hauptschalter übertragen. Damit wurden die beiden Stromabnehmer über diese Dachleitung miteinander verbunden. Um die Stelle zwischen den Teilen des Fahrzeuges mit der Dachleitung zu überbrücken, verwendete man in diesem Bereich flexible Litzen.

Auch der Hauptschalter, der das Fahrzeug sicher von der Fahrleitung trennte, war daran angeschlossen worden. Der mit Druckluft betriebene Hauptschalter diente nur dazu, das Fahrzeug im Leerlauf von der Fahrleitungsspannung zu trennten. Allenfalls im Fahrzeug entstandene Kurzschlüsse wurden nicht vom Drucklufthauptschalter, sondern von der danach eingebauten als Röhrensicherung ausgeführten Dachsicherung abgeschaltet.

Man war sich noch nicht sicher, ob die relativ neuen Drucklufthauptschalter auch Kurzschlüsse sicher abschalten konnten. Daher wählte man hier die Lösung mit der zusätzlichen Dachsicherung. Erst später erkannte man, dass diese Hauptschalter im Gegensatz zu den Modellen mit Öl durchaus auch hohe Kurzschlussströme sicher abschalten konnten. Beim Bau des Re 4/8 war man jedoch noch nicht soweit.

Die Spannung wurde nun, dem im Vorbau montierten, Transformator zugeführt. Es handelte sich um einen Transformator der BBC. Er unterschied sich im Aufbau von den Modellen der meisten Fahrzeuge in der Schweiz. Auch hier wurde eine Primärwicklung eingebaut, die über Erdungsbürsten mit den Achsen und somit mit dem Kraftwerk verbunden wurde. Dadurch konnte nun ein Strom fliessen und so Leistung übertragen werden.

Damit hatten sich die Gemeinsamkeiten zu den übrigen Fahrzeugen schon erledigt. Einzig die beiden Re 8/12 konnten mit diesem Fahrzeug mithalten, war doch deren sekundäre Wicklung mit dieser hier nahe verwandt. Seinen grössten Unterschied hatte der mit Transformatoröl gekühlte Transformator daher in der sekundären Wicklung.

Der vom Hersteller als Gleittransformator bezeichnete Transformator, besass keine eigentlichen Anzapfungen für die Fahrstufen mehr. Die Sekundärwicklung war hier so aufgebaut worden, dass die einzelnen Wicklungen gleichmässig übereinander angeordnet wurden und dort über eine blanke Stelle verfügten. Dank einer speziellen Formel konnten die unterschiedlichen Spannungen an den einzelnen Stellen berechnet werden, diese lagen bei wenigen Volt und stellten daher keine Gefahr dar.

Über diese blanken Stellen wurde eine, mit einem elektrischen Motor angetriebene, Gleitrolle geführt. Diese nahm dann die Spannung der gerade verbunden Windung der Wicklung auf und führte sie den Fahrmotoren zu. Bei Zwischenstellungen wurden diese Windungen kurzgeschlossen. Dieser Windungsschluss war aber nicht so stark, dass er zu grossen Problemen geführt hätte. Der Windungsschluss erlaubte jedoch den Wechsel zwischen den einzelnen Bereichen ohne Ausfall der Zugkraft.

Dadurch erledigt sich nun die Beschreibung des Stufenschalters, denn der Triebwagen verfügte eigentlich gar nicht über eine solche Einrichtung. Durch die Gleitschiene konnte der Triebwagen die Fahrstufen innerhalb von 20 Sekunden ohne rucken stufenlos schalten. Anhänger der Modellbahn kennen solche Einrichtungen von den dort verwendeten Transformatoren, die nach dem gleichen Prinzip arbeiten. Für den Triebwagen bedeutete das somit, dass er gar keine Fahrstufen mehr hatte.

Die so regulierte Spannung wurde nun den Wendeschützen und so den Fahrmotoren zugeführt. Diese Wendeschütze schalteten die beiden Fahrmotoren des Triebdrehgestells so, dass sie beim ausüben von Zugkraft parallel geschaltet waren. Damit wurde jeder Fahrmotor mit der vollen Spannung des Transformators versorgt und konnte so das Drehmoment erzeugen. Diese wiederum wurde mechanisch in Zugkraft umgewandelt und der Antrieb funktionierte.

Wechselte man auf den elektrischen Bremsbetrieb, wurden die Fahrmotoren in Reihe geschaltet. Diese Umschaltung erfolgte jedoch nur innerhalb des Drehgestells und nicht für den ganzen Triebwagen. Jede Hälfte konnte so autonom für sich arbeiten. Fiel eine Hälfte aus, war der zweite Teil noch vollständig verfügbar und der Zug verfügte nur noch über eine reduzierte elektrische Bremse.

Die elektrische Bremse des Zuges war eine elektrische Widerstandsbremse, wie sie schon bei allen roten Pfeilen eingebaut wurde. Die dazu benötigten Widerstände montierte man auch hier zwischen den beiden Dächern des Triebwagens, wo sie durch die vorhandenen Schlitze mit dem Fahrwind gekühlt wurden. Soweit entsprach die Widerstandsbremse den restlichen Zügen der Baureihen CLe 2/4 und Re 8/12.

Die Erregung der Fahrmotoren wurde hier jedoch anders gelöst. Ein von den Hilfsbetrieben angetriebener Bremsgenerator lieferte den geregelten Erregerstrom für den Bremsbetrieb der Fahrmotoren. Es handelte sich dabei um einen normalen Generator für Gleichstrom, so dass die Widerstandsbremse mit Gleichstrom betrieben wurde. Soweit war eigentlich nur der Generator der grosse Unterschied zu den anderen Triebwagen.

Eine Selbsterregung, wie das bei den bisherigen Zügen der Fall war, gab es hier also nicht mehr. Der Bremsgenerator konnte nur arbeiten, wenn die Spannung der Hilfsbetriebe vorhanden war. Somit war die elektrische Widerstandsbremse eigentlich an die Fahrleitung gebunden. Da man das aber wegen dem Aufbau der Bremsen nicht wollte, musste man zu einen Trick greifen. Nur so war eine funktionierende elektrische Bremse in jeder Situation möglich.

Damit aber trotzdem die elektrische Bremse bei Ausfall der Fahrleitungsspannung funktionierte, konnte der Bremsgenerator mit einem von der Batterie gespeisten Motor betrieben werden. So war es möglich, mit diesem Zug die elektrische Bremse auch ohne Fahrleitungsspannung bis zur Erschöpfung der Batterien zu betreiben. Daher konnte der Zug die elektrische Bremse genau so nutzen, wie das schon bei den anderen Zügen der Fall war.

Speziell war ein Geberdynamo, wie bei den Re 8/12, der von einer Achse angetrieben wurde. Diese hatte die Aufgabe, die Kontaktrollen entsprechend der gefahrenen Geschwindigkeit einzustellen. Das erfolgte automatisch, ohne dass der Lokführer davon etwas merkte und ermöglichte so blitzschnelles beschleunigen nach einer elektrischen Bremsung. Der Zug war daher ausgesprochen flink im Wechsel vom elektrischen Bremsbetrieb in den Fahrmodus.

Die Fahrmotoren selber waren, wie bei den Re 8/12, eigenventilierte Seriemotoren mit phasenverschobenem Wendepolfeld. Sie waren ausgesprochen robust und für den Bahnbetrieb bestens geeignet. Der grösste Vorteil dieser Motoren war das stabile Verhalten bei geringen Geschwindigkeiten. Die Probleme fanden sich erst, wenn der Motor endlos beschleunigen konnte. Die Motoren waren aber bis zur Einführung der Umrichtertechnik verwendet worden.

Da der Zug schnell hohe Geschwindigkeiten erreichen sollte, war die Eigenventilation eine gute und leichte Lösung gewesen. Auch die im Ausflugsverkehr gefahrenen langen Distanzen schonten diese Motoren zusätzlich. Sie verursachte auch bei den Re 8/12 anfänglich keine Probleme, so dass man auch hier diese Ventilation verwendete und damit sicher keine zu schlechten Erfahrungen sammeln konnte.

Für die Hilfsbetriebe des Zuges war in jedem Transformator eine eigene Wicklung vorhanden. diese lieferte eine Spannung von 220 Volt. Dabei diente diese jedem Fahrzeughälfte für die Versorgung der angeschlossenen Geräte. Jeder Teil hatte also seine eigene Versorgung der Hilfsbetriebe und konnte daher vollständig vom anderen Teil unabhängig arbeiten. Der Zug konnte daher auch nur mit einer Hälfte betrieben werden, wobei dann einige Einschränkungen berücksichtigt werden mussten, aber gefahren werden konnte in jedem Fall.

Die Hilfsbetriebe der beiden Teile waren zwar in vielen Punkten identisch, hatten aber auch unterschiedliche Verbraucher angeschlossen. Genauere Angaben zu den angeschlossenen Verbrauchern erhalten Sie in den folgenden Absätzen.

Im Wagenteil eins wurden neben den technischen Einrichtungen auch die Geräte des Buffets an den Hilfsbetrieben angeschlossen. Somit funktionierten diese Geräte mit einer Spannung von 220 Volt Wechselstrom. Da jedoch die Frequenz nicht identisch war, konnten keine üblichen Haushaltsgeräte eingebaut werden, so dass eine spezielle Küchenausrüstung verwendet werden musste. Die Küchenausrüstung fiel auch aus, wenn der Zug eine Fahrleitungsschutzstrecke befuhr oder wegen einer Störung ausgeschaltet wurde.

Die technischen Einrichtungen bestanden in erster Linie aus dem Ventilator zur Kühlung des Transformatoröls, der Umformergruppe für die Batterieladung und dem Bremsgenerator für die Bremserregung. Diese Einrichtungen waren dabei über Sicherungen angeschlossen worden und wurden von der Steuerung des Fahrzeuges ein oder ausgeschaltet. Einzig die Umformergruppe zur Batterieladung lief automatisch an, wenn das Fahrzeug eingeschaltet wurde.

Ebenfalls an den Hilfsbetrieben angeschlossen wurden die diversen Heizungen und Lüftungen des Fahrzeuges. Ohne Lüftung arbeiteten die Fensterheizung der Frontfenster und die Fussplattenheizung des Lokführers. Zudem wurde im Führerstand auch die Anzeigen der Fahrleitungsspannung hier angeschlossen. So erkannte der Lokführer die vorhandene Spannung nur, wenn der Triebwagen eingeschaltet war.

Beim Wagenteil zwei wurden neben dem Ventilator für die Kühlung des Transformatoröls nur noch die Heizungen und Anzeigen im Führerstand und der Kompressor angeschlossen. Der Kompressor war dabei über einen speziellen Druckschwankungsschalter angeschlossen worden. Dieser regelte den Druck in den Vorratsbehältern automatisch auf den eingestellten Wert und konnte ohne besondere Aufmerksamkeit zu erregen bedient werden.

Dem aufmerksamen Leser ist sicherlich aufgefallen, dass ein Teil die Batterieladung erhalten hatte und im zweiten teil der Kompressor vorhanden war. Fiel ein Teil wegen einer Störung aus, konnten bei Komponenten umgeschaltet werden, so dass eine Hälfte bei Baugruppen mit der notwenigen Spannung versorgte. Im Normalbetrieb waren die Hilfsbetriebe jedoch gleichmässig belastet.

Damit hätten wir schon alle Hilfsbetriebe erwähnt, die der Traktionsausrüstung, der Anzeige oder der Küche dienten. Es gab daher im Triebwagen keine speziellen Ventilatoren für die Fahrmotoren. Das war auch nicht notwendig, da diese eigenventiliert waren und so ohne Hilfsbetriebe arbeiten konnten. Daher waren nur noch die Einrichtungen für den Komfort der Fahrgäste an den Hilfsbetrieben angeschlossen.

Neben diesen technischen Einrichtungen, waren somit auch die Komforteinrichtungen der Abteile in den jeweiligen Wagenhälften angeschlossen worden. Somit verfügte jeder Teil über eine autonom funktionierende Heizeinrichtung. Fiel eine Hälfte aus, war immer noch ein Teil des Zuges für die Fahrgäste zugänglich und man konnte die Fahrt trotz der Störung fortsetzen.

Die üblicherweise von der Zugsammelschiene versorgten Baugruppen der Heizung, waren hier also an den Hilfsbetrieben angeschlossen worden. Das bedeutete unweigerlich, dass der defekte Triebwagen geschleppt nicht vom Hilfsfahrzeug geheizt werden konnte. Der Triebwagen musste daher im Winter zum Schutz der Reisenden geräumt werden und durfte nur leer überführt werden.

Um die Abteile zu heizen, waren die notwendigen Widerstände vorhanden. Sie wurden ab den Hilfsbetrieben mit Strom versorgt und so erwärmt. So erwärmten sie die Luft, die von dem Ventilator für die Heizung zugeführt wurde. Diese kühlte, die Widerstände dadurch ab, so dass diese nicht überhitzen konnten. Dank der Lüftung konnte sich auch kein Staub absetzen und so auf den Widerständen mit dem entsprechenden Gestank verbrennen.

Die erwärmte Luft konnte nun durch die Kanäle im bereich des Fussbodens in die Abteile geleitet werden. So entstand eine Warmluftheizung, die für die Leute sehr angenehm war, da die warme Luft die Füsse anströmte und so erwärmte. Diese Lüftungen waren ein Markenzeichen aller roten Pfeile. Es überraschte daher, dass die später abgelieferten Leichtstahlwagen diese Einrichtung nicht mehr erhalten hatten und wieder ganz normal geheizt wurden.

Dabei arbeitete der Lüfter auch, wenn der Widerstand durch den Thermostaten im Abteil abgeschaltet wurde. So besass der Triebwagen im Sommer lediglich eine Lüftung, die kühlere Luft aus dem Aussenbereich in die Abteile blies. Da die kalte Luft aber schwerer war, als warme, gab diese Lüftung nur kalte Füsse und im Bereich des Kopfes blieb es warm. Bessere Möglichkeiten hätten sich nur mit Klimaanlagen ergeben, nur waren diese damals noch nicht für die Eisenbahn geeignet.

 

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