Änderung der Fahrrichtung

                       

Mit den bisher vorgestellten Teilen haben wir die Spannung der Fahrleitung auf die Lokomotive übertragen. Diese eventuell an die Spannung der Motoren angepasst. Mit der neuen Lösung kamen noch umgewandelte Ströme zur Anwendung. Viel, jedoch fehlt uns noch ein Punkt, der kaum beachtet wird, der aber ausgesprochen wichtig für die Lokomotive war. Diese sollte schliesslich in zwei Fahrrichtungen eingesetzt werden können.

Ich weiss, es gibt durchaus Modelle, die für eine Fahr-richtung gebaut wurden. Aber auch die müssen in einer anderen Richtung verkehren können.

Daher musste ein Bauteil benutzt werden, das die Spann-ung so verändert, dass der Motor in eine andere Richtung dreht.

Je nach verbautem Motor ist dazu viel oder weniger Auf-wand zu betrieben. Wenn dann die Motoren auch noch zu Generatoren werden sollten, wurde es kompliziert.

Gerade bei den Dampflokomotiven waren grosse Modelle für eine Fahrrichtung nicht unüblich. Diese mussten immer wieder auf einer Drehscheibe gewendet werden.

Jedoch mussten auch diese Maschinen eine Möglichkeit haben, die Richtung der Fahrt zu ändern. Mit den elek-trischen Lokomotiven wurde auch der Besuch der Dreh-scheibe aufgegeben und daher musste eine Änderung vor-gesehen werden.

Bei der Änderung der Fahrrichtung müssen viele Schalt-ungen vorgenommen werden. Ein Motor ist für eine be-stimmte Drehrichtung ausgelegt worden und von dieser will er nicht so schnell abweichen.

Je nach Bauweise kann er in dem Punkt doch recht beharrlich sein. Wir kommen daher nicht darum herum die drei Systeme anzusehen und das obwohl wir deren Fahrmotoren noch nicht kennen gelernt haben.

Nehmen wir das Auto. Dort arbeitet der Motor immer in die gleiche Richtung und  die Fahrrichtung wird mit einem Getriebe geändert. Eine Lösung, die man auch hier anwenden könnte, denn auch elektrische Lokomotiven besitzen Getriebe. Da es aber eine deutlich elegantere Lösung gab, wurde bei den Maschinen eine Möglichkeit vorgesehen, die Drehrichtung zu ändern und das erlaubte in beide Richtungen gleiche Drehzahlen.

 

Der Wendeschalter
                       

Die Lösung für die Umstellung der Fahrrichtung war der Wendeschalter. Es handelte sich dabei um einen Schalter, der zum Wenden umgestellt werden musste. Auch jetzt haben wir keine so grosse Phantasie kennen gelernt. Jedoch waren die Erbauer bei diesen Wendeschaltern schon immer sehr kreativ im Aufbau und nur schon das macht sie spannend. Da obwohl eigentlich die Änderung sehr einfach vollzogen werden konnte.

Im Zusammenhang mit dem Wendeschalter wird auch der Begriff Fahrrichtungsumschalter sehr oft verwen-det. Damit wird auch besser erkenntlich, was mit diesem Bauteil erreicht wird.

Jedoch müssen wir uns fragen, wie denn die Dreh-richtung verändert wird und das kann sogar sehr ein-fach sein, doch dazu müssen wir kurz zu den Fahr-motoren, denn diese waren nicht immer sehr ko-operativ.

Bei mit Drehstrom betriebenen Fahrmotoren konnte sogar auf den Wendeschalter verzichtet werden. Da-her können wir gleich zu den anderen Systeme wech-seln. Jedoch wissen wir dann nicht, wie die Dreh-richtung geändert wird?

Bleiben wir bei diesem Motor, der seine Drehrichtung änderte, wenn sich das Drehfeld veränderte. Dieses gab bei diesen Motoren die Drehrichtung an und so musste nur die Steuerung geändert werden.

Was für die modernen Drehstrommotoren gilt, musste jedoch früher nicht so gewesen sein. Doch, die Richtung des Drehfeldes änderte die Drehrichtung und diese wurde mit einem Wendeschalter vorgenommen.

Dieser schaltete einfach zwei Phasen um und schon begann der Motor in die andere Richtung zu drehen und mehr war nun wirklich nicht erforderlich. Schwer war eigentlich nur die Wahl der beiden Wicklungen.

Wenn wir nun zu den Motoren für Gleichstrom kommen, dann wird es etwas mühsamer. Dieser war bei der Drehrichtung sturer. Jedoch war auch hier eine einfache Lösung möglich, denn es wurde nur die Richtung des Stromes im Stator geändert. Der Motor änderte seine Meinung und änderte die Drehrichtung ohne grossen Widerstand. Sie sehen, so grosse war der Aufwand gar nicht und gerade hier ging es einfach.

Bleibt noch der Motor für Wechselstrom. Dieser war wohl komplizierter, denn der Rotor und der Stator sind in Reihe geschaltet. Um hier die Drehrichtung zu ändern muss man zu einem Trick greifen.

Dieser bestand darin, dass man die beiden Anschlüsse des Statorsr tauschte. Schon begann der Motor in die andere Richtung zu drehen. Sie sehen, es war wirklich nicht schwer, die Drehrichtung des Motors zu ändern.

Daher stellt sich gleich die Frage, warum denn so ein grosser Aufwand für diese Wendeschalter betrieben wurde. Es ist deren Aufbau, denn man wollte bei diesen Gewicht sparen.

Daher wurden mehrere Motoren an einen Wende-schalter angeschlossen. Das zudem auch nach den Trennhüpfern. So konnte mit diesem nur eine ganze Reihe Motoren ausgeschaltet werden und das war bei einem Defekt nicht gewünscht.

So wurden diese Wendeschalter auch dazu genutzt, die einzelnen Fahrmotoren von der Versorgung zu trennen und das war letztlich der Grund, dass die Wende-schalter so kompliziert wurden.

Wir können daher dieses Bauteil bereits wieder ab-schliessen, denn es ist wirklich kaum etwas anderes als eine Umschaltung der Anschlüsse. Der Fahrricht-ungsumschalter ist in diesem Bereich sogar noch bes-ser zu verstehen.

Jedoch ergaben sich mit dem elektrischen Lokomotiven noch mehr Möglichkeiten. Man konnte den Fahrmotoren wirklich sehr übel mitspielen. So wollte man eine elektrische Bremse vorsehen und die gab es nun bei jedem System. Nur der Aufwand und der Aufbau war schwerer und das müssen wir auch noch ansehen, denn hier spielen die Wendeschalter sogar eine extrem wichtige Rolle und das ist spannend.

Fahren- und Bremsumschalter
                       

Kommen wir zum Fahren- und Bremsumschalter. Der Name ist dabei Programm, denn hier wird zwischen dem Aufbau von Zugkraft und dem Aufbau von Bremskraft unterschieden. Der Umschalter muss dazu je nach verbauten Motoren mit mehr oder weniger Kontakten versehen werden. Das wiederum führte zu grossen und schweren Bauteilen. Gross und Gewicht bei Lokomotiven wissen wir, sind keine gute Lösung.

Der Fahren- und Bremsumschalter ist ein Bestandteil des Wendeschalters und die dazu erforderlichen Schaltungen werden in diesem vollzogen. Damit ist das Thema schnell erklärt.

Wir müssen nicht in die Schaltungen gehen und das ist doch schön. Jedoch gibt es da die Baureihe Re 6/6, denn diese hatte gerade die Fahren- und Bremsum-schalter und daher können wir diesen getrennt an-sehen und das soll so sein.

Damit es überhaupt möglich wird, mit einem Fahr-motor eine elektrische Bremse zu erhalten muss die-ser zum Generator werden. Dabei ist das je nach Motor gar nicht so einfach.

Die Schaltung ist dabei noch ein kleines Übel, denn man muss die Spulen so schalten, dass der Motor zum Generator wird.

Mehr ist es auch nicht, denn auch jetzt ist es eigentlich eine einfache Angelegenheit, wenn da die drei Systeme nicht wären.

Beginnen wir auch jetzt wieder mit dem Drehstrom. Beenden wir diesen auch gleich wieder. So einfach kann es sein.

Der Motor hier beginnt automatisch als Generator zu arbeiten, wenn seine Drehzahl höher ist, als jene des Drehfeldes. Es braucht keine Umschaltung und das ist sogar der grosse Vorteil dieser Motoren, die so durchaus in der Lage sind, die gleichen Leistungen abzugeben, denn es ist ein echter Generator.

Man spricht in diesem Zusammenhang oft auch vom Kippeffekt. Der Wechsel vom motorischen Betrieb, in den generatorischen wird als kippen bezeichnet. Dieser im Fahrmotor erfolgte Vorgang wirkt sich nun auf alle anderen Baugruppen der Versorgung aus.

Auch sie ändern sich. Der Kippeffekt ist daher eine Abfolge von automatischen Umschaltungen von mehreren Baugruppen in einer Art Kaskade. Nicht so leicht war der Kippeffekt bei den Motoren für Gleich- und Wechselstrom zu bekommen. Bei diesen musste nachgeholfen werden.

Daher wurden hier spezielle Umschalter benötigt. Diese schalten die Wicklungen um und dann wurde der Motor ab einer fremden Quelle angeregt und das führte dazu, dass er zum Generator wurde. Es ist also nicht so schwer, aber der Umschalter für diesem Zweck änderte auch andere Bereiche.

Daher kippen auch jetzt die Baugruppen, da sie das jedoch nicht automatisch, sondern auf Grund der Stellung des Fahren- und Bremsumschalter machen, wird jetzt nicht von einem Kippeffekt gesprochen.

Zudem ergeben sich mit den Schaltungen auch Probleme, denn so ein guter Ge-nerator war der Fahrmotor gar nicht und daher arbeiteten diese zu einem grossen Teil auf Widerstände, die wirklich allen Mist verheizen.

Der so misshandelte Fahrmotor rächte sich. Bei der Leistung, die abgegeben wur-de, war viel Blindleistung enthalten. Diese belastete nicht nur die Leitung, sondern auch die Kontakte des Fahren- und Bremsumschalter.

So mussten diese verstärkt werden. Das wiederum führte bei der Baureihe Re 6/6 dazu, dass diese Umschalter nicht in den Wendeschaltern integriert wurden. Sie sehen, es gibt wirklich gute Gründe.

Soweit haben wir nun die Umschaltung der Fahrmotoren abgeschlossen und damit sind wir auch bei diesen angelangt. Bisher wissen wir eigentlich nur, dass es davon drei Stück gibt. Einer arbeitet mit Drehstrom, ein anderer mit Gleichstrom und dann gab es noch das Modell für Wechselstrom. Ist das wirklich alles? Sofern Sie dazu Antworten wollen, sollten Sie sich sofort dem nächsten Kapitel zu den Motoren zuwenden.

 

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