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Steuerung der Lokomotive
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Für die Steuerung einer Lokomotive wurde ein eigener Stromkreis benötigt. Dieser musste auch funktionieren, wenn die elektrische Versorgung ab der Fahrleitung nicht zur Verfügung stand. Daher musste ein von Batterien gestütztes Bordnetz in der Maschine aufgebaut werden. Bedingt durch die Batterien, war daher nur ein System mit Gleichstrom möglich. Jedoch war dabei die verwendete Spannung durch die Anzahl der Batterien frei wählbar.
In diesem Bereich nahmen jedoch die Schweizerischen Bundesbahnen SBB einen grossen Einfluss auf die Hersteller. Man wollte bei der neuen Lokomotive in diesem Bereich auf vorhandene Ersatzteile zurückgreifen können. Es kam so zu einem standardisierten System, dass auch bei der Baureihe Ae 4/6 verwendet werden musste. So wurde die Spannung für die Steuerung auf einen Wert von 36 Volt Gleichstrom festgelegt.
Die Bauform des Behälters war genormt worden und so standen Ersatzbatterien an mehreren Orten zur Verfügung. Sie konnten also schnell ausgewechselt werden. Wobei das natürlich nur ging, wenn die Batterien von aussen zugänglich waren.
Diese Akkumulatoren wurden innerhalb des Kastens montiert und zwei Baugruppen in Reihe zu einer Batterie mit 36 Volt Spannung verbunden. Für die Wartung und den Wechsel der beiden Baugruppen war in der Mitte der Seitenwand des Kastens eine Luke vorhanden.
War diese geöffnet, konnten die schweren Batterien herausgezogen werden. Mit Hilfe von Hebewerkzeugen war so ein leichter Wechsel dieser schweren Batterien möglich.
Diese Ladung sollte so ausgelegt sein, dass es der Versorgung möglich war die Akkumulatoren zu laden und gleichzeitig die Steuerung mit der notwendigen Energie zu versorgen. Es war nicht möglich, die Batterien zu laden und gleichzeitig Energie zu beziehen.
Zur Batterieladung wurde an den Hilfsbetrieben der Lokomotive ein einfacher Gleichrichter mit Anpassung der Spannung eingebaut. Führten diese nachdem die Lokomotive eingeschaltet wurde, Spannung, erfolgte über den Gleichrichter automatisch die Ladung der Batterien. Man nutzte hier daher die einfache Möglichkeit diese Bleibatterien zu laden. Diese waren in diesem Punkt sehr einfach, da keine bestimmten Leistungen benötigt wurden.
Eigentlich kein Bestandteil der Steuerung war die Beleuchtung der Lokomotive. Da diese jedoch auch zur Verfügung stehen musste, wenn die Maschine ausgeschaltet war, wurde diese am Bordnetz angeschlossen und kann daher als Teil dieses Systems angesehen werden. Dabei gab es auf der Lokomotive durchaus umfangreiche Beleuchtungen, die sich zum Teil auch von den vorhandenen Baureihen der Staatsbahn unterschieden.
Innerhalb der Lokomotive waren die Beleuchtungen für die beiden Führerstände und den Maschinenraum vorhanden. Diese wurden mit Beleuchtungen bei den Anzeigen ergänzt. Grosse besondere Lösungen für diesen Bereich gab es eigentlich nicht. Speziell bei der Beleuchtung des Maschinenraumes und der Führerstände war, dass diese direkt an den Batterien angeschlossen wurden und daher auch funktionierten, wenn die Steuerung inaktiv war.
Als Stirnbeleuchtung waren bei beiden Führerständen an den Fron-ten drei Lampen montiert worden. Diese waren in Form eines A angeordnet. Dabei ordnete man die beiden unteren Lampen ober-halb der Puffer an.
Die obere Lampe, konnte jedoch wegen der Türe nicht mehr unter-halb der Fenster montiert werden. Daher wurde diese Lampe nach oben in den Bereich des Daches verschoben. Das Signalbild wirkte dadurch etwas gestreckter.
Die Lampen leuchteten grundsätzlich weiss oder waren dunkel. Die im Betrieb erforderlichen farbigen Signalbilder der Schweizer Bahnen konnten mit speziellen Vorsteckgläser hergestellt werden.
Das war nicht anders zu lösen, da noch immer die Farben Rot und Grün benutzt werden mussten. Die Vorsteckgläser wurden dabei im jeweiligen Führerstand aufbewahrt und konnten vom Lokomotiv-personal je nach Bedarf angebracht werden.
Da es oben nicht möglich war, ein farbiges Glas zu stecken und weil dort nur die rote Farbe zusätzlich benötigt wurde, behalf man sich mit einer zweiten Lampe. Sie befand sich unterhalb der regulären Lampe und wurde mit einem kleinen Sonnendach ver-sehen.
Damit sollten durch die Sonne verursachte falsche Signalbilder ver-hindert werden. Sie konnte mit einem Schalter im Führerstand eingeschaltet werden. Damit konnte die Lokomotive jedes in der Schweiz gültige Signalbild zeigen.
Die Schaltung der Schalter verhinderte aber, dass oben beide Lampen gleichzeitig leuchten konnten. Zudem wurde die Steuerung so ausgelegt, dass das weisse Rücklicht auch vom vorderen Führerstand aus erstellt wurde.
Dabei funktionierte dies sogar, wenn eine weitere Lokomotive in Vielfachsteuerung eingesetzt wurde. Diese spezielle Funktion sollte es erst wieder nach der Baureihe Ae 4/6 geben und mit der Reihe Re 460 umgesetzt werden.
In erster Linie führte die Steuerung die Funktionen aus, die vom Lokführer mit der Bedienung der Schalter im Führerstand verlangt wurden. Diese Informationen erfolgten mit elektrischen Signalen, die auch über die Vielfachsteuerung übertragen wurden. Dabei überwachte die Steuerung die korrekte Reihenfolge der Handlungen und verhinderte dabei fehlerhaften Manipulationen. Dazu wurden Verriegelungen im Strompfad eingebaut.
Bei der Überwachung waren viele Werte die nicht direkt über die Steuerung liefen. Diese lösten eine Sicherung, oder einen Schaltautomaten aus. Kritische Störungen wurden jedoch über die Steuerung geführt.
Dabei wurde entweder nur ein Relais ausgelöst, oder die Lokomotive ausgeschaltet. Die Steuerung übernahm dabei den Schaltbefehl und blockierte eventuell bei einer vorhandenen Störung, den vom Personal verlangten Befehl zur Ausführung.
Gerade die Überwachungen, die zu einer Ausschaltung der Lokomotive führten, wurden unter-schieden. So gab es Störungen, die den Hauptschalter verzögert ausschalteten, die eine sofortige Auslösung verlangten, oder den Hauptschalter sogar sperrten.
Es war letztlich jedoch Aufgabe des Personals die Störung zu suchen und diese zu beheben. Eine automatische Pannenhilfe, war damals unbekannt und wurde daher nicht umgesetzt.
Als Hilfsmittel für das Personal waren die Relais mit Meldeklappen versehen worden. Diese zeigten an, welches Bauteil der Lokomotive einen Defekt hatte. Da jedoch nicht ausgeschlossen werden konnte, dass es sich um einen harmlosen Vorfall ohne schwere Schäden handelte, durfte gemäss den Vorschriften ein angesprochenes Relais einmal zurückgestellt werden. Dazu musste einfach die Meldeklappe wieder in den Riegel verbracht werden.
Aktiviert wurde diese Einrichtung, wenn sich die Lokomotive bewegte. Um ein Ansprechen zu verhindern, musste das Lokomotivpersonal im besetzten Führerstand mit dem Fuss ein Pedal herunterdrücken. Erfolgte dies nicht, wurde die Sicherheitssteuerung aktiv.
Wurde das Pedal nicht vorschriftsgemäss gedrückt, passierte vorerst nichts. Diese Zeitspanne war berücksichtigt worden, weil der Lokführer zur Kontrolle des Zuges die Seite im Führerstand wechseln musste. Nachdem diese Zeit, die wegabhängig erfasst wurde, verstrichen war, wurde eine Warnung in Form eines Summers herausgegeben. Wurde auch jetzt nicht reagiert, schaltete die Steuerung die Lokomotive aus und leitete eine Zwangsbremsung ein.
Die Bremsung wurde augenblicklich aufgehoben, wenn das Pedal korrekt gedrückt wurde. Die Lokomotive konnte wieder normal eingeschaltet werden. Damit wurde die Weiterfahrt wieder möglich. Jedoch war die Wachsamkeit des Lokführers während einer längeren Fahrt nicht möglich, da das System diese nicht überwachte. Jedoch konnte wegen der stehenden Bedienung auf diese Wachsamkeitskontrolle verzichtet werden.
Um die Beachtung der Signale zu kontrollieren, war die Zugsicherung eingebaut worden. Diese war in der Schweiz neu und die Baureihe Ae 4/6 war die erste Maschine, die diese Einrichtung bereits bei Ablieferung erhalten hatte.
Bestätigte der Lokführer nicht, dass er das Signal korrekt wahrgenommen hatte, wurde nach der Zeitspanne der Sicherheitssteuerung die Lokomotive ausgeschaltet und eine Zwangsbremsung eingeleitet. Auch jetzt konnte die Einrichtung mit der erforderlichen Handlung zurückgestellt werden.
Soweit entsprach die Baureihe Ae 4/6 mit wenigen kleinen Anpassungen bei der Batterieladung den vorhandenen Lokomotiven im Bestand der Schweizerischen Bundesbahnen SBB. Sie wurde dabei natürlich, wie das zu erwarten war, mit den neusten Einrichtungen in der aktuellen Ausführung versehen. Dazu gehörte sicherlich die Zugsicherung, die neu eingeführt wurde und die damit bei allen Lokomotiven erforderlich war.
Neu war jedoch die Vielfachsteuerung bei der Bau-reihe Ae 4/6. Diese Einrichtung werden wir später in einem eigenen Kapitel noch genauer ansehen. Sie führte jedoch bei der Lokomotive zu einer Neuer-ung bei der Steuerung.
Da die Maschine nicht unbedingt durch das Lokomo-tivpersonal besetzt wurde, konnte dieses auch nicht mehr erkennen, wenn die Achsen der Lokomotive ins Gleiten gerieten, oder wenn die Triebachsen leer durchdrehten.
Die Baureihe Ae 4/6 erhielt deshalb einen Schleuder-schutz. Auch wenn das in der Bezeichnung nicht erkannt werden konnte, dieser funktionierte zu-gleich auch als Gleitschutz. Diese Einrichtung konn-te mit einer Ausnahme alle abweichenden Dreh-zahlen erkennen.
So wurde zuerst lediglich eine Lampe aktiviert. Reichte das nicht aus, wurde durch die Steuerung die Triebachse mit der Schleuderbremse eingebremst. In der dritten Stufe wurde schliesslich die Zugkraft des Fahrzeuges reduziert.
Beim Gleitschutz funktionierte die Einrichtung gleich, wobei jetzt jedoch die Schleuderbremse nicht aktiviert wurde. Verbesserten die Massnahmen die Situation, wurde der Schleuderschutz wieder deaktiviert. Das Lokomotivpersonal konnte nun wieder die Zugkraft erhöhen und diese so einstellten, dass die optimale Zugkraft aufgebaut werden konnte. Daher erfolgte durch die Steuerung keine automatische Zuschaltung der Zugkraft.
Ergänzt wurde der Schleuderschutz mit dem Überdrehzahlschutz. Dieser überwachte durch die Drehzahlen der Triebachsen die Höchstgeschwindigkeit zusätzlich eines Zuschlages zur Sicherheit. Man sprach daher von Höchstgeschwindigkeit plus 10%. Wurde dieser Wert, der bei 137 km/h lag, überschritten, wurde die Lokomotive durch die Steuerung ausgeschaltet. Jedoch erfolgte keine automatische Bremsung des Zuges.
Sowohl der Schleuderschutz, als auch der Überdrehzahlschutz und der waren auch aktiv, wenn die Lokomotive bedient wurde. Daher war es mit der Baureihe Ae 4/6 nicht mehr möglich zu schnell zu fahren. Zumindest dann, wenn die auf dem Fahrzeug erlaubte Höchstgeschwindigkeit überschritten wurde. Eine weitere Einrichtung zur Kontrolle der gefahrenen Geschwindigkeit gab es jedoch nicht mehr, so dass nur die 137 km/h überwacht waren.
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