Steuerung der Lokomotive |
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Wie bei jeder
Lokomotive gab es auch hier eine Steuerung. Diese wurde im
Vergleich zu den elektrischen Maschinen sogar noch wichtiger. Während bei
den elektrischen Vertretern die Steuerung auch korrekt arbeiten musste,
wenn der
Hauptschalter
ausgeschaltet war, galt dies hier sinngemäss für den
Dieselmotor.
Es ist klar, dass hier eine
Fahrleitung
keine Rolle spielen durfte, denn die Maschine war ja für Abschnitte ohne
diese Leitung gebaut worden. Gestützt wurde diese Steuerung von einem
eigenen
Bordnetz. Dieses wurde, wie in solchen Fällen üblich mit
Gleichstrom
betrieben. Soweit war die Maschine mit den elektrischen
Lokomotiven identisch. Jedoch wurde mit 120
Volt
eine gänzlich andere
Spannung
gewählt. Der Grund dazu lag in der Tatsache, dass die Steuerung auch für
den Start des
Dieselmotors
die Energie liefern musste. Daher musste mehr Energie aufgewendet werden. Wie bei den elektrischen Lokomotiven wurden auch hier Batterien für die Versorgung des Bordnetzes verwendet. Dazu wurden die üblichen Bleibatterien mit einem Elektrolyt in Form einer Säure verwendet. Jedoch kamen andere Modelle, als bei den elektrischen Loko-motiven zur Anwendung. Trotzdem stellten diese
Batterien
einen schweren und umfangreichen Teil der Maschine dar. Man darf deren
Gewicht, das wegen dem verwendeten Blei sehr hoch war, nicht
vernachlässigen. Auf der kompakten Lokomotive war der Platz ein grosses Problem, das gelöst werden musste. Wie wir vorher erfahren haben, spielte das Gewicht bei dieser Maschine keine so grosse Rolle, so dass dadurch auch mehr Batterien eigenbaut hätten werden können. Man konnte die
Batterien
jedoch nicht unter dem
Führerhaus
platzieren, da sich dort der
Tank
befand und man bei der Höhe aufpassen musste. In den
Vorbauten
fehlte schlicht der Platz. Also blieb nur noch der Umlauf um den langen Vorbau. Unter diesem wurden die für die Batterien erforderlichen Kästen eingebaut und anschliessend mit den Batterien bestückt. Dabei kamen auf jeder Seite die Hälfte der Batterien in den Kasten. Das war wichtig, weil sonst die
Lokomotive schief gestanden wäre und die Gefahr von
Entgleisungen
bestanden hätte. Ein Punkt, der gerade beim Bau von Lokomotiven sehr
wichtig ist, obwohl er immer wieder vergessen geht. Die einzelnen Baugruppen, die in genormten
Grössen geliefert wurden, musste man mit elektrischen Leitungen verbinden.
So bekam man letztlich die
Spannung
von 120
Volt
Gleichstrom,
die dem
Bordnetz zur Verfügung stand. Jedoch war dabei nicht die Spannung
ein grosses Problem. Vielmehr musste die Kapazität so berechnet sein, dass
mit Hilfe der
Batterien
der
Dieselmotor
gestartet werden konnte. Zudem sollte das auch mehrmals in kurzer Zeit
erfolgen. Jedoch hatten diese
Bleibatterien
auch einen Nachteil, denn sie benötigten eine regelmässige Wartung und
mussten dazu von oben zugänglich sein. Auch ein Ausbau mit Hebewerkzeugen
war eventuell erforderlich. Die Arbeiten, wie das nachfüllen von
Flüssigkeit in den Zellen sollte jedoch ohne Ausbau der
Batterien
erfolgen können. Die bei den elektrischen
Lokomotiven verwendeten Auszüge konnten wegen dem Gewicht
nicht verwendet werden. Um den Aufbau zu vereinfachen, wurden die Batteriekästen mit Deckeln abgedeckt. Diese waren auf dem Umlauf zu erkennen. Es war nun einfach möglich, den Deckel von Hand zu öffnen. Damit waren die
Batterien
für die Wartung zugänglich und trotzdem im Betrieb geschützt. Durch die
Grösse dieses Deckels konnten die Batterien zudem mit einem Kran aus der
Mulde gehoben werden. So war eine einfache Ablage für die Batterien
vorhanden. Die direkt an der Batterie angeschlossenen Verbraucher sind schnell aufgezählt. Es handelt sich um die Beleuchtungen. Dabei gab es Lampen im Führerhaus, in den beiden Vorbauten und an den Fronten. Jede dieser Lampe konnte mit einem
einfachen Schalter aus- oder eingeschaltet werden. Vielmehr gibt es zu den
Innenlampen nicht zu sagen, sie dienten dem Zweck, dass man auch bei
Dunkelheit etwas erkennen konnte. Ähnliches galt natürlich auch für die Beleuchtung der Instrumente. Wie die Innenlampe des Führerstandes konnten diese mit einem einfachen Schalter ein- oder ausgeschaltet werden. Im
Vorbau
wurde die Lampe hingegen mit den Türen geschaltet. War diese offen,
brannte Licht. Umgekehrt verlöschte die Lampe wieder. Einen grossen
Aufwand hatte man in diesem Punkt nicht betrieben und so waren die
Glühbirnen frei sichtbar. Ungemein wichtiger war jedoch die
Dienstbeleuchtung
der
Lokomotive. Diese bestand aus jeweils drei Lampen die am
Frontblech in Form eines A angebracht wurden. Dabei montierte man die
unteren beiden Lampen über den
Puffern
und die obere unterhalb vom Handlauf. Damit entstand ein etwas gedrungen
wirkendes
Signalbild
der Lokomotive. Das war jedoch eine bei
Rangierlokomotiven
damals übliche Anordnung der Lampen. Die verwendeten Lampen entsprachen den elektrischen Rangierlokomotiven. Einziger Unterschied dabei war, dass die eingesteckte Glühbirne für eine Spann-ung von 120 Volt ausgelegt werden musste. Daher konnte man hier nicht auf die
gleichen Ersatzteile zurückgreifen und man musste spezielle Glühbirnen für
die neuen
Diesellokomotiven vorrätig hal-ten. Ein Punkt, der damals nicht
anders gelöst werden konnte. Rangierlokomotiven benötigten und be-nötigen auch heute noch eine grosse Anzahl von Vorsteckgläsern. Das galt auch für diese Lokomotive und umfasste dabei Gläser in den Farben rot und blau, sowie ein Satz weisser Gläser. Letzter waren für alle Lampen vorhanden. Auch ein spezielles Vorsteckglas mit ein-em
weissen V war vorhanden. Diese Glä-ser wurden jedoch nicht mehr bei den
jeweiligen Lampen gelagert, sondern man verstaute sie im
Führerstand
in ein-er einfachen Box. Wann welche Scheiben gesteckt werden
mussten, ist Bestandteil der Bedienung und kann dort nachgelesen werden.
Bei der Steuerung war es nun wichtig, dass die
Batterien
geladen werden konnten. Langfristig war ein Betrieb ohne
Batterieladung
schlicht unmöglich, denn waren die
Bleibatterien
entladen, stand keine Energie und damit keine Steuerung zur Verfügung. Man
musste daher zwingend den
Dieselmotor
starten. Um den
Dieselmotor
zu starten und die Ladung der
Batterien
einzuleiten, musste der
Generator
mit Hilfe der Batterien so erregt werden, dass sich dessen
Rotor
zu drehen begann. Durch die Drehung des nun als Motor arbeitenden
Generators bewegte sich die
Kurbelwelle
des Motors und die
Zündfolge
in den
Zylindern
setzte nach kurzer Zeit ein. Erst wenn der Dieselmotor sauber gestartet
worden war, konnte der Generator wieder umgruppiert werden. Die Steuerung des
Dieselmotors
übernahm nun die Regelung der Selbsterregung im
Generator.
Die nun vom Generator abgegebene elektrische Energie wurde schliesslich
über den Ladewiderstand und eine Ladediode zu den
Batterien
geschickt. Die Batterien wurden in der Folge mit einer
Spannung
von rund 140
Volt
geladen. Der
Widerstand
war jedoch nötig, weil der Generator eine deutlich höhere Spannung hatte
und so der
Strom begrenzt wurde. Es gab daher kein eigentliches
Batterieladegerät,
noch eine
Umformergruppe
auf der
Lokomotive. Der Diode verhinderte auch nur, dass die
Batterien
durch den
Generator
entladen werden konnten. Dabei war das Problem, dass die Maschine nur mit
sehr viel Aufwand ohne die
Batterien
gestartet werden konnte. Mit der Lokomotive alleine war man jedoch
verloren, da eine
Hilfslokomotive
benötigt wurde. Daher war es sehr wichtig, dass die Batterien in einem
guten Zustand waren. Eine beim kurzen Vorbau im Bereich des Hilfstritts eingebaute Trenntafel war für die speziellen Schaltungen der Fahr-motoren eingebaut worden. An dieser Motorentrenntafel konnten die die Kontaktlaschen neu angeordnet werden. So war es möglich, dass die
Lokomotive im Notfall mit Hilfe eines anderen
Triebfahrzeuges
angeschleppt werden konnte. Andere Kombinationen, wie das Abtrennen eines
Motors war jedoch nicht vorhanden, da diese Schaltung nicht vorgesehen
war. So schlicht die Ladung auch aufgebaut war, so wichtig war es, dass die Batterien nicht überladen wurden. Stieg die Klem-menspannung an den Batterien auf einen eingestellten Schwellwert, wurde die Steuerung aktiviert. Diese regelte in der Folge den
Dieselmotor
so, dass der
Generator
im Leerlauf lief und daher keine Ladung mehr er-folgen konnte. In diesem
Moment lief die Steuerung ebenfalls über die
Batterien.
Daher fand ständig ein Wechsel statt. Sank die Ladespannung des Generators jedoch unter 120 Volt, wurde das mit einer roten Meldelampe im Führerstand dem Lokführer angezeigt. Die Steuerung bezog ihre Energie nun ab den Batterien und es fand keine Ladung mehr statt. Daher musste der Lokführer in dieser
Situation den Fehler beheben und die
Lokomotive zur Reparatur schicken. Eine einfache Lösung
dafür war, wenn der
Dieselmotor
wieder ge-startet wurde. Bewegte der Lokführer den Fahrschalter bei einer gewählten Fahrrichtung in die Richtung «Fahren», wurde zuerst der Trennhüpfer zu den Fahrmotoren geschlossen und so der Stromkreis vervollständigt. Die Steuerung des
Dieselmotors
begann nun die Drehzahl des Dieselmotors nach den Vorgaben zu erhöhen.
Dadurch wurde von nun fremderregten
Generator
einen
Strom zu den
Wicklungen
abgegeben und die
Fahrmotoren
begannen sich zu drehen. Diese Dieselsteuerung war nicht bei allen
Lokomotiven gleich aufgebaut worden. Bei den sechs
Prototypen
konnte die Drehzahl des Motors im Bereich zwischen 420 und 1 200
Umdrehungen pro Minute reguliert werden. Dabei wurde für die Steuerung
eine hydraulisch-mechanische Regelung als Motorsteuerung verwendet. Diese
Regelung besorgte dabei nicht nur die Steuerung der Drehzahlen vom
Dieselmotor,
sondern auch die Erregung des
Generators.
Bei
den restlichen
Lokomotiven wurde zur Regelung des
Dieselmotors
und der Erregung des
Generators
ein
Woodwardregler
verwendet. Dieser regulierte die Drehzahlen hydraulisch im Bereich
zwischen 416 und 1 200 Umdrehungen pro Minute. Der Vorteil des
Woodwardreglers war, dass er eine Überwachung durch den Druck der
Schmierung
hatte und so einen einfacheren Aufbau bei den Schutzeinrichtungen der
Lokomotive ermöglichte. Viele Schutzeinrichtungen gab es nicht. In
erster Linie wurde die korrekte Funktion des
Dieselmotors
überwacht. Das umfasste dabei den Öldruck, die Menge des
Kühlwassers
und natürlich dessen Druck. Es war daher eine einfache Kontrolle, die
damals bei den Fahrzeugen des Strassenverkehrs auch nicht umfangreicher
waren. Dort gab es Anzeigen für
Öl
und Wasser und beide bestanden aus roten Leuchten, die eine Gefahr
darstellen sollten. Der Dieselmotor konnte durch den Woodwardregler ausgeschaltet werden, wenn dies verlangt wurde oder wenn eine Störung am Motor bestand. Sank zum Beispiel der Öldruck der Schmierung auf unter drei bar, war die ausreichende Schmierung des Dieselmotors gefährdet. Die Motorsteuerung, also wo vorhanden der
Woodwardregler,
stellte den
Dieselmotor
daraufhin automatisch ab. Lag eine Störung vor, konnte der Motor nicht
mehr gestartet werden. Funktionierte gar keine Lösung um den Motor
abzustellen, konnte der
Dieselmotor
auch mit einem Hebel an seinem Gehäuse abgestellt werden. Wurde dieser
jedoch betätigt, war die
Lokomotive nicht mehr einsatzfähig, weil die
Dieselsteuerung, bezihungsweise der
Woodwardregler
ausgefallen sein musste. Der Ausschalthebel wurde daher wirklich nur im
äussersten Notfall angewendet und in einem solchen Fall, war so oder so
kein Einsatz mehr möglich. Auch beim elektrischen Teil gab es gewisse Schutzmass-nahmen. In der Steuerung reichten dazu einfache Schaltauto-maten. Bei den Fahrmotoren gab es ein Relais, das den maximalen Strom an den Fahrmotoren überwachte. Sprach diese an, wurde jedoch nur der
Trennhüpfer
geöffnet. Das
Relais
konnte, wie die
Schaltautomaten
einmal zurück-gestellt werden. Erst, wenn die Störung augenblicklich
erneut auftrat, war eine schnelle Reparatur erforderlich. Ein Ansprechen der elektrischen Überwachung, durfte in kei-nem Fall zum Abstellen des Dieselmotors führen. Sprach das Relais zu den Fahrmotoren an, öffnete sich wie erwähnt der Trennhüpfer. Dadurch fiel der Stromfluss im
Stromkreis
aus. Die Steuerung des
Dieselmotors
reduzierte darauf die Drehzahl, so dass der Motor im Leerlauf weiterlief.
Er musste daher auch bei einer schweren elektrischen Störung vom Lokführer
abgestellt wer-den. Kommen wir zum Schluss noch zu den Überwachungen des Lokomotivpersonals. Dazu wurde schon früh bei den Triebfahr-zeugen eine Sicherheitssteuerung eingebaut. Diese
Sicherheitseinrichtungen
erachtete man bei
Rangierloko-motiven
jedoch als hinderlich. Da die
Lokomotive der Baureihe Em 3/3 für diesen Einsatz gebaut
wurde, verzichteten die Schweizerischen Bundesbahnen SBB auf den Einbau
einer
Sicherheitssteuerung,
wie sie auf der Reihe
Bm 6/6 vorhanden war. Selbst die automatische Zugsicherung nach Integra-Signum wurde nicht eingebaut. Rangierlokomotiven operierten schon immer mit anderen Signalen. So fuhren diese in der Schweiz ungehindert an den Hauptsignalen vorbei. Auch hier begründeten die Schweizerischen
Bundesbahnen SBB den Entscheid mit dem Einsatz der
Lokomotive im
Rangierdienst.
Die Reihe Em 3/3 sollte somit die einzige
Diesellokomotive
ohne
Zugsicherung
bleiben.
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