Elektrische Ausrüstung

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Auch bei der elektrischen Ausrüstung wurde Gewicht gespart, wo man nur konnte. Nur so konnte das geringe Gewicht von 32.5 (787), respektive 34 Tonnen (727) erreicht werden. Die unterschiedlichen Gewichte waren jedoch nicht nur wegen der unterschiedlichen Hersteller der elektrischen Ausrüstung begründet. Im Vergleich seien hier die CLe 2/4 der schweizerischen Bundesbahnen SBB, die mit 38 Tonnen rund 4 Tonnen schwerer waren, aufgeführt.

Bei der elektrischen Ausrüstung lag der zu erreichende Erfolg einzig beim Weglassen von Komponenten, oder indem man andere Bauteile verwendete. So kamen die beiden Hersteller der elektrischen Ausrüstung auf sehr unterschiedliche Lösungen. Was in diesem Kapitel oft zu Vergleichen der beiden Triebwagen führen wird. Dabei versuchte jeder Hersteller dort Gewicht einzusparen, wo es ihm am sinnvollsten erschien.

Die Unterschiede begannen bereits bei den Stromabnehmern, die die Spannung der Fahrleitung auf das Dach des Triebwagens übertrugen. Zwar wurden bei beiden Triebwagen Scherenstromabnehmer verwendet, die auf die gleiche Weise funktionierten. Die Modelle unterschieden sich jedoch, so wurde auf dem Triebwagen Nummer 787 ein Stromabnehmer mit durchbrochenen Holmen aufgebaut. Beim anderen Triebwagen verwendete man einfach dünnere Holme. Man konnte also deutliche Unterschiede erkennen.

An Stelle des bisherigen Schleifstückes, kam eine Neuentwicklung mit einem massiven doppelten Schleifstück zu Anwendung. Sie müssen dabei wissen, dass bis zu diesem Zeitpunkt zwei Stromabnehmer verwendet wurden, oder aber, dass man Wippen mit weit entfernten Schleifleisten verwendete, um einen sicheren Kontakt zu ermöglichen. Die Fertigung war aber so weit fortgeschritten, dass man hier neue Schleifleisten verbaute, um sich einen zweiten Stromabnehmer zu ersparen.

Dieses Schleifstück mit doppelter Schleifleiste hatte jedoch die beiden Schleifleisten auf engem Platz beisammen. Damit die Schleifleiste nicht abkippen konnte, wurde sie mit Federn in ihrer waagerechten Stellung gehalten, war aber gleichzeitig vor Stössen, die beim Wechsel des Fahrdrahtes entstehen konnten geschützt. Mit einer weiteren Vereinfachung dieser Schleifleisten, erzielte man den Umbruch, so dass später auch andere Baureihen damit ausgerüstet wurden.

Der Stromabnehmer wurde nicht mehr auf einem speziellen Support montiert, sondern er sass auf den Abdeckungen der Bremswiderstände. Man griff hier somit zu einer anderen Lösung, als das die schweizerischen Bundesbahnen SBB bei ihren CLe 2/4 machten und verzichtete daher, um Gewicht zu sparen, auf das doppelte Dach. Diese Erhöhung der Stromabnehmer war bei den tief gebauten Triebwagen nötig, damit die optimale Arbeitshöhe des Stromabnehmers erreicht werden konnte.

Gehoben wurden die Stromabnehmer mit Hilfe von Druckluft. Diese wurde in einen geschlossenen Zylinder gelassen. Darin befand sich die Senkfeder, die den Stromabnehmer in seiner Tieflage behielt. Durch die Druckluft wurde deren Kraft aufgehoben, so dass sich der Stromabnehmer mit Hilfe der Hubfeder heben konnte. Damit konnte ein auf allen Höhen gleichbleibender Anpressdruck erreicht werden. Um die Federn und den Zylinder vor Beschädigungen zu schützen, montierte man diese unter einer Haube.

Die so auf das Fahrzeug übertragene Spannung wurde auf den Triebwagen nun der Dachsicherung zugeführt. Diese hatte die Aufgabe, einen Kurzschluss, der im Triebwagen entstanden war durch schmelzen eines Drahtes abzuschalten. Eine defekte Dachsicherung musste anschliessend in der Werkstatt repariert werden. Damit der beim schmelzen des Drahtes entstehende Lichtbogen nicht zerstörend wirkte, wurden die Sicherungen mit Funkenhörner ausgerüstet.

Ausser, dass bei beiden Triebwagen diese Dachsicherung verwendet wurde, gab es keine Gemeinsamkeiten in diesem Bereich. So wurde die Dachsicherung beim Triebwagen Nummer 727 beim Stromabnehmer platziert und mit einer kurzen Dachleitung verbunden. Beim Triebwagen mit der Nummer 787 kam sie auf der gegenüberliegenden Seite des Fahrzeuges zu liegen. Daher war hier eine Dachleitung zur Verbindung mit dem Stromabnehmer nötig geworden.

Die restliche elektrische Ausrüstung konnte nicht, wie das bei Triebwagen bisher üblich war unter dem Fahrzeug angebracht werden. Dazu fehlte dort schlicht der Platz. Bei den CLe 2/4 für die schweizerischen Bundesbahnen SBB wählte man dazu längliche Vorbauten, die hier jedoch fehlten. Daher wurde der Platz vor dem Lokführer dazu genutzt. Das wiederum führte dazu, dass dessen Sitz im Bereich der Einstiege angeordnet werden musste.

Wie man schon anhand der Dachleitung ahnen kann, wurden die Bauteile nicht bei beiden Triebwagen auf der gleichen Seite verwendet. Gleich war jedoch die Zuführung der Fahrleitungsspannung. Diese wurde nach der Hörnersicherung in einem Rohr, das mittig angeordnet wurde, zum Transformator geführt. Sie vermuten richtig, wenn Sie denken, dass so das Rohr mit dem Hochspannungskabel mitten im Blickfeld des Lokführers zu liegen kam.

Im Transformator wurde die Spannung aus der Fahrleitung der Wicklung zugeführt. An deren anderem Ende wurde sie dann über die Erdungsbürsten mit den Achsen und so mit den Schienen verbunden. Damit entstand ein geschlossener Stromkreis und es konnte Leistung übertragen werden. Diese wiederum erzeugte in der Spule ein Magnetfeld, das zum transformieren der Spannung benutzt wurde. So konnten an diversen Anzapfungen die benötigten Spannungen abgegriffen werden.

Zur Isolation der einzelnen Windungen und zur Kühlung derselben, verwendete man Transformatoröl. Dieses Öl erlaubte es, dass weniger Kupfer verbaut werden musste, damit wurde der Transformator rotz der Füllung mit Öl leichter. Gewicht, das besonders bei diesen Triebwagen wichtig war. Die Leistungen der Triebwagen hätten durchaus vom Platz her mit luftgekühlten Transformatoren bewältigt werden können. Jedoch wären diese zu schwer gewesen.

Das in den Wicklungen erwärmte Transformatoröl wurde von dort durch die natürliche Wirkung unterschiedlich warmer Flüssigkeiten verdrängt und an das Gehäuse des Transformators gedrängt. Dort kühlte es an den kalten Wänden wieder ab. Es wurde schwerer und verdrängte nun selber das erwärmte Öl wieder. Es entstand eine natürliche Zirkulation innerhalb des Transformators.

Das so erwärmte Gehäuse des Transformators wurde durch den Fahrtwind gekühlt. Damit entstand eine natürliche Kühlung. Die Luft strömte dabei in unterschiedlichen Richtungen durch den Maschinenraum. War der Transformator vorne, wurde der Fahrtwind durch das Lüftungsgitter an der Front in den Innenraum geführt. Dort kühlte die Luft und trat über seitlich Lüftungsgitter aus. In der anderen Fahrrichtung erfolgte diese Kühlung umgekehrt und die Luft drang seitlich in den Maschinenraum ein.

Die für den Antriebsstrang benötigten Anzapfungen wurden nach dem Transformator einem Stufenschalter zugeführt. Dabei verwendete man ein Nockenschaltwerk, das eine unterbruchsfreie Schaltung der Fahrstufen ermöglichte. Speziell am Stufenschalter war eigentlich nur die Tatsache, dass es sich um einen solchen handelte, denn die BLS setzte auf die schnellen Hüpfersteuerungen und hatten bei Triebwagen bisher noch keine Stufenschalter verwendet.

Der Stufenschalter wurde beim Triebwagen Nummer 727 mechanisch vom Steuerkontroller aus angetrieben und erzeugte maximal elf Fahrstufen. Die Arbeitsweise des Nockenschaltwerks beim Triebwagen Nummer 787 erzeugte nur zehn Fahrstufen und wurde von einem Motor angetrieben. Beide Stufenschalter benötigten um eine Stufe zu schalten eine Sekunde. Damit waren sie gemütlich, was sich aber bei der geringen Anzahl der Fahrstufen nicht negativ auswirkte.

Beide Stufenschalter wurden mit Trennhüpfern ergänzt, die ein schnelles abschalten der Fahrspannung erlaubten. Diese Trennhüpfer waren neu und verkürzten die Bremswege, denn bisher wurde bei einer Bremsung immer noch Zugkraft erzeugt, während die Bremsen bereits wirkten. Das war ein Grund, warum die BLS auf die schelle Hüpfersteuerung setzte. Mit den Trennhüpfern konnte die Zugkraft schlagartig abgeschaltet werden.

So entstand eine schaltbare und von der Höhe her variable Spannung. Diese konnte nun den Fahrmotoren zugeführt werden. Damit aber die Fahrrichtung geändert werden konnte, musste man Wendeschalter einbauen. Bei diesen Triebwagen begnügte man sich dabei mit einem Wendeschalter für beide Fahrmotoren. So konnte zusätzlich Gewicht gespart werden, denn ein zusätzlicher zweiter Wendeschalter hätte Platz benötigt und viel Gewicht generiert.

Der Wendeschalter hatte die Aufgabe, die Fahrrichtung des Triebwagens mit umpolen der Wendepolwicklung zu ändern. Hinzu kam, dass er auch die Schaltungen für die elektrische Bremse erzeugen konnte. Damit waren aber umfangreiche Schaltungen möglich, was das Gewicht des Wendeschalters erhöhte. Daher auch der Verzicht auf einen zweiten Wendeschalter, denn dann hätte man auf die elektrische Bremse verzichten müssen.

Beim Anschluss der Motoren gingen die Hersteller wieder getrennte Wege. So wurden die beiden Fahrmotoren beim Triebwagen Nummer 727 in Reihe geschaltet. Das führte dazu, dass bei einem Defekt an einem Fahrmotor keine Zugkraft mehr erzeugt werden konnte. So war die Antriebsausrüstung bei einem einfachen Defekt funktionslos und der Triebwagen musste abgeschleppt werden. Das war sicherlich eine Lösung, die man dem geringen Gewicht zu verdanken hatte.

Anders angeschlossen wurden die Fahrmotoren beim Triebwagen Nummer 787. Hier wurden die beiden Fahrmotoren parallel geschaltet. So konnte der Triebwagen bei einem defekten Fahrmotor noch mit halber Zugkraft weiter fahren. Daher war hier zumindest im Bereich der Fahrmotoren ein einfacher Ausfall möglich. Die Auswirkungen auf den Betrieb waren dabei jedoch gering, denn bei einem defekten Fahrmotor sind oft auch mechanische Schäden vorhanden, die eine Weiterfahrt grundsätzlich verhindern.

Kommen wir nun zu den Motoren, kann gesagt werden, dass beide Hersteller Seriemotoren mit separatem Wendepolfeld verwendeten. Diese Motoren hatten sich bewährt und konnten dank besserer Fertigung immer kleiner und kompakter gebaut werden. Da aber zwei Elektriker am Werk waren, beschränken sich die Gemeinsamkeiten auf den Grundtyp des Motors, aber auch nicht auf mehr, so dass hier beide Triebwagen getrennt betrachtet werden müssen.

Beim Triebwagen Nummer 727, der von der Maschinenfabrik Oerlikon MFO ausgerüstet wurde, verwendete man Motoren, die eine Leistung von 150 PS hatten. Zusammen konnten so 300 PS erzeugt werden. Die Anfahrzugkraft betrug dabei 30 kN. Damit waren die Motoren optimal auf das Fahrzeug abgestimmt worden. Die maximale Drehzahl der Motoren betrug dabei 1‘365 Umdrehungen pro Minute und wäre bei einer Geschwindigkeit von 100 km/h erreicht worden.

Die Firma Brown Boveri und Co BBC baute leicht andere Fahrmotoren ein. Diese hatten eine etwas geringere Leistung von insgesamt 280 PS erhalten und konnten daher auch nur eine etwas geringere Anfahrzugkraft erzeugen. Dabei erreichten auch diese Motoren bei einer Geschwindigkeit von 100 km/h seine maximale Drehzahl von 1‘365 Umdrehungen in der Minute. So gesehen, war der Motor nur gering anders in seinen Daten, als das Modell der MFO.

Spannend war dabei eigentlich nur, dass die Fahrmotoren für eine Geschwindigkeit von 100 km/h ausgelegt worden sind. Da der Triebwagen jedoch nur mit einer Höchstgeschwindigkeit 90 km/h verkehren sollte, hatte man hier viele Reserven. Besonders bei einem Triebwagen, wo scheinbar auf jedes Gramm Gewicht geachtet wurde, war das überraschend, denn etwas langsamere Motoren hätten etwas weniger Gewicht gehabt, aber das schien nicht entscheidend zu sein.

Auch die Fahrmotoren mussten gekühlt werden. Dazu baute man an der Rotorwelle Ventilationsräder an. Durch diese Methode wurde die Kühlluft vom Fahrmotor selber durch seine Wicklungen gepresst. Diese Art der Ventilation nennt man Eigenventilation, da kein fremder Lüfter ab einem zusätzlichen Motor verwendet wurde. Es war eine Lösung, die schon beim Transformator dieser Triebwagen angewendet wurde.

Diese Ventilation war leicht, erlaubte aber keine optimale Kühlung der Fahrmotoren, da sie bei geringer Geschwindigkeit kaum wirksam war. Bei den Triebwagen ging man aber von einer schnellen Beschleunigung aus, so dass die Eigenventilation als ausreichend angesehen wurde. Die wesentlich bessere Fremdventilation wollte man nicht, da man so das Gewicht erhöht hätte und so kräftigere Motoren hätten eingebaut werden müssen.

Um die elektrische Bremse des Triebwagens nutzen zu können, wurden die Fahrmotoren anders gruppiert und nun mit Gleichstrom fremderregt. Dadurch wurden sie durch die Drehung der Räder dazu angeregt, eine Gleichspannung zu erzeugen. Die Höhe dieser Spannung war dabei immer konstant und veränderte sich auch bei Änderungen der Drehzahl nicht. Die Leistung wurde mit der Erregung geregelt und so unterschiedliche Fahrmotorströme bei gleicher Spannung erzeugt.

Die so erzeugte elektrische Leistung wurde nun auf das Dach geführt und dort in Widerständen in Wärme umgewandelt. Dadurch wurde der Stromfluss gehindert und die Fahrmotoren wegen der Belastung der Ströme abgebremst. Das Fahrzeug konnte so verzögern. Der Vorteil dieser elektrischen Bremse war die hohe Leistung und die mögliche Erregung der Fahrmotoren ab Batterie. So funktionierte diese Bremse immer, auch wenn die Spannung der Fahrleitung ausfiel.

Die Bremswiderstände wurden auf dem Dach unter dem Stromabnehmer montiert und durch den Fahrtwind gekühlt. Damit war die elektrische Widerstandsbremse sehr leistungsfähig und leistete damit mehr, als vergleichbare Nutzstrombremsen. Die Steigerung der Leistung wäre mit zusätzlichen Widerständen jederzeit möglich gewesen, aber in der gewählten Anordnung war die elektrische Bremse für den leichten Triebwagen ausreichend.

Kommen wir nun zu den Hilfsbetrieben. Diese wurden ebenfalls über Anzapfungen vom Transformator aus versorgt. In den Depots oder in Werkstätten konnten die Hilfsbetriebe auch an eine externe Steckdose angeschlossen werden, der Transformator war dabei jedoch abgetrennt worden. Die Spannung für die Hilfsbetriebe betrug in jedem Fall 220 Volt und entsprach daher den anderen Fahrzeugen. Die einheitliche Spannung hatte Vorteile bei den Depotsteckdosen, da dort nicht mehrere Spannungen nötig waren.

Die Hilfsbetriebe selber wurden im anderen Führerstand montiert. Die Liste der angeschlossenen Hilfsbetriebe war sehr kurz und bestand eigentlich nur aus den Motoren für die Umformergruppe, sowie für den Kompressor und den Anzeigen der Fahrleitungsspannung im Führerstand. Die einzige an den Hilfsbetrieben angeschlossene Heizung, war die Fensterheizung der Frontscheiben, denn eine Heizung für den Führerraum oder für die Bodenplatten gab es schlicht nicht. Auch führte man keine Ölwärmeplatte mehr mit.

Zur Heizung der Fahrgasträume und des Führerstandes wurden Heizkörper montiert. Diese wurden ab einer Heizleitung, wie es sie bei Lokomotiven auch gab, über einen Heizhüpfer versorgt. Diese Zugsheizung wurde zusätzlich an den Fronten in eine Steckdose, die unter dem rechten Puffer montiert wurde geführt. Damit auch Reisezugwagen gewöhnlicher Bauart geheizt werden konnten, hatte die Heizleitung eine Spannung von 1000 Volt.

Damit fiel die elektrische Ausrüstung bescheiden aus. Beim Gewicht zeigte sich das darin, dass die elektrische Ausrüstung mit 8 Tonnen seht leicht geworden war. Besonders die fehlenden Ventilationen verringerten das Gewicht deutlich und liessen den Triebwagen ruhig im Bahnhof stehen. Die Heizleitung der Triebwagen war speziell, nur muss hier klar erwähnt werden, dass diese kaum mehr als einen Reisezugwagen heizen konnte, denn auch hier war nur eine bescheidene Leistung vorhanden.

 

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