Beleuchtung und Steuerung

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Ein Grundsatz änderte sich eigentlich beim Bau von Lokomotiven nie. Es ist das von der Spannung in der Fahrleitung unabhängige Bordnetz. Dieses wurde benötigt um wichtige Funktionen jederzeit verfügbar zu halten. Dazu gehören neben einigen Punkten der Steuerung auch die Beleuchtung. Es sollte ja nach einer betrieblichen Auslösung des Hauptschalters nicht gleich dunkel werden. Bevor wir dazu kommen, sehen wir die Versorgung an.

Elektrizität kann nur in der Form von Gleichstrom gespeichert werden. Beim Bau von Fahrzeugen hatten sich zu diesem Zweck die Bleibatterien durchgesetzt. Sie waren leicht zu laden, konnten eine hohe Kapazität bereitstellen und war nicht teuer.

Jedoch gab es Probleme beim Gewicht, denn Blei ist auch als Bleioxyd sehr schwer. Zudem wurde ein Elektrolyt benötigt. Gerade dieses verlangte nach einer regelmässigen Wartung. Mit den neusten Modellen konnte das bisher flüssige Elektrolyt durch ein spezielles Gel ersetzt.

Diese eliminierte die regelmässige Wartung und auch der gefürchtete Ausstoss von Was-serstoff gab es nicht mehr. Jedoch mussten diese Bleibatterien immer noch ersetzt wer-den, denn bedingt durch die Ladungen, wurden die Platten beschädigt. Wegen dem Gewicht musste man dazu auch Hebegeräte einsetzen können.

In einer als Zelle bezeichneten Einheit konnte eine Spannung von zwei Volt erreicht werden. Durch die Schaltung der einzelnen Zellen konnte jede Spannung in den entsprechenden Schritten erzeugt werden.

Hier wurden Behälter mit neun Zellen verwendet. Damit konnte an diesen eine Spannung von 18 Volt abgegriffen werden. Mit sechs solchen Behältern wurde schliesslich die nominal genannten 110 Volt für die Steuerung erreicht.

Verwendet wurden Behälter, wie sie bei den Eisenbahnen in Europa durchaus üblich sind. Diese hatten eine sehr hohe Kapazität. Dabei konnten mit diesen Batterien dauerhafte Ströme über eine längere Zeit abgegeben werden. Gerade bei einer Lokomotive war das sehr wichtig, weil nur mit dieser Spannung gearbeitet werden konnte. Jedoch bei aller Optimierung, konnte das Fahrzeug mit den Bleibatterien nur rund 30 Minuten bedient werden.

Um einen längeren Betrieb zu ermöglichen, musste eine andere Quelle her. Das waren die Hilfsbetriebe und das durch diese versorgte Batterieladegerät.

Stand von diesem Spannung zur Verfügung, wurden die Bleibatterien entlastet. Jetzt wurde die normale Spannung von 110 Volt auch rechnerisch erreicht.

Da diese von teilweise entladenen Batterien nicht mehr erreicht werden konnte, erfolgte nun ein Stromfluss zu den Behältern.

Dieser Stromfluss zu den Bleibatterien sorgte dafür, dass diese wieder geladen wurden. Das erfolgte so lange, wie die Spannung vom Batterieladegerät vor-handen war und die Batterien eine tiefere Spannung hatten.

War diese ausgeglichen, bezogen die Batterien keinen Strom mehr. Da nun aber in dieser Zeit keine Energie von den Behältern bezogen werden konnte, übernahm das Ladegerät die Versorgung der Steuerung und der Beleuchtung.

Kommen wir zur Beleuchtung. Auf einer Lokomo-tive ging ohne Licht nicht sehr viel. Das mit der Bedienung betraute Personal musste an Instrumen-ten Werte ablesen können und es benötigte Licht, wenn Schreibarbeiten erledigt werden mussten. Als wenn das noch nicht genug wäre, die betriebsbereite Lokomotive musste auch für das Personal im Gleisfeld ersichtlich sein. Grund genug, sich dem Licht etwas genauer anzunehmen.

Für die Beleuchtung der beiden Führerräume und des Maschinenraumes wurden Leuchtstoffröhren verwendet. Diese waren auch verfügbar, wenn die Bordnetz nicht aktiviert worden war.

So konnte mit Licht gearbeitet werden und gerade der Maschinenraum konnte nur so betreten werden, denn es waren ja keine seitlichen Fenster mehr vorhanden. Genau diese Lampen müssen wir uns ansehen, denn es gab zwei Schaltungen.

War die Steuerung in den Grundzügen aktiviert worden, bewirkte das Löschen des Lichtes im Maschinenraum keine komplette Dunkelheit. Eine Lampe leuchtete immer und der Grund war der Fluchtweg.

Musste der Lokführer seinen Arbeitsplatz fluchtartig verlassen, hatte er keine Zeit mehr, das Licht im Maschinenraum zu schalten. Die Notleuchte sorgte für dämmeriges Licht, so dass der Weg erkannt werden konnte.

Für die Instrumente wurde eine im Gerät eingebaute Beleuchtung verwendet. Diese war so ausgelegt worden, dass die Anzeigen in Dunkelheit erkannt wer-den konnten.

Sie blendete jedoch nicht, so dass eine Einstellung der Helligkeit nicht mehr erforderlich war. Die hier vorhandenen Lampen leuchteten jedoch nur, wenn auch die Dienstbeleuchtung eingeschaltet worden war. Dazu musste aber bereits das Bordnetz aktiviert werden.

Bevor wir die Steuerung ansehen, schliessen wir die Beleuchtung ab. An der Front waren für die Erhellung des Bereiches vor der Lokomotive und für die Signalbilder Lampen vorhanden.

Unten an der Front wurden über den Puffern je zwei Lampen eingebaut. Bei der äusseren Lampe wurde das Licht mit LED-Lampen erzeugt und sie diente den Signalbildern. Die Leuchtmittel konnten so angesteuert werden, dass weisses, oder rotes Licht erzeugt wurde.

Mit der zweiten nach innen gerichteten und nicht immer aktiven Lampe konnte die Ausleuchtung verbessert werden. Eingeschaltet wurden sie nur, wenn der Bediener das Volllicht verlangte. Jetzt löschte die äussere Lampe, denn sie wurde nur benötigt, wenn mit der zweiten Lampe das Fernlicht erzeugt wurde. Die nun vorhandenen Ausbeute war so hoch, dass vor der Lokomotive durchaus auch kleinere Hindernisse erkannt werden konnten.

Fehlt nur noch die obere in der Mitte unterhalb der Frontfenster montierte Lampe. Hier kam wieder das Modell mit Leuchtdioden zur Anwendung. Auch wenn mit den LED-Lampen jede mögliche Anordnung gewählt werden konnte, waren sie hier als runde Leuchten angeordnet worden. Auch jetzt konnte ein weisses, oder ein rotes Bild erzeugt werden. Da es in Europa aber noch blinkende Signalbilder gab, musste für diese die Steuerung her.

Um die einzelnen Signalbilder darstellen zu können, war im Führerstand ein dazu vorgesehener Drehschalter vorhanden. Mit diesem konnten die gewünschten Bilder eingestellt werden. Dabei ist jedoch spannend, dass diese unabhängig vom Land gezeigt werden konnten. Das Lokomotivpersonal musste daher wissen, welche Bilder angewendet werden dürfen. Eine Kontrolle ob das richtige Signalbild gewählt wurde, gab es nicht.

Für die weiteren Schritte müssen wir das Bordnetz aktivieren. Das erfolgte durch die Lokomotive. Mit dem geöffneten Batteriehahn wurde der Bordrechner gestartet und die Druckluft aktiviert. Auf dem Bordrechner wurde das Betriebssystem SIBAS 32 gestaltet. Erst wenn dieses hochgefahren war, stand die Leittechnik bereit und die Lokomotive konnte durch das Personal in Betrieb genommen werden. Welche der beiden Kabinen dazu benutzt wurde, war egal.

Bei der von der Leittechnik übernommenen Aufgaben änderte sich nicht so viel. Die vom Lokomotivpersonal mit Schaltelementen verlangten Aufträge wurden ausgeführt und dabei der Schaltzustand überwacht. Gerade die Schritte bei der Einschaltung der Lokomotive wurden sogar von der Steuerung geleitet. Dem Lokführer wurden daher die erforderlichen Schritte vorgegeben und dazu waren LCD-Bildschirme verbaut worden.

Wie bei modernen Lokomotiven üblich, waren auch diese Maschinen über Computer gesteuert. Dabei kamen mehrere Rechner zur Anwendung, die einzelne Aufgaben übernahmen.

Das zentrale Steuergerät übernahm die Koordination und es war der Teil, der mit dem Bedienpersonal kommunizierte.

Dabei konnten die durch das System erzeugten Text-meldungen in der Sprache eingestellt werden. Bei der Reihe Re 474 waren das die Landessprachen der Schweiz.

Weitere Rechner waren die Steuergeräte für die An-triebe. Diese wurden auf die beiden Drehgestelle aufgeteilt.

Hier wurden die Signale vom zentralen Steuergerät so umgewandelt, dass die gewünschten Schaltungen erfolgten. Dabei führte das Antriebssteuergerät nicht nur die Aufgaben aus, sondern es überwachte die Zustände. Damit konnten allfällige Probleme erkannt werden, die zu einer Störung führten.

Die Störung eines Antriebssteuergerätes ASG wurde über den Fahrzeugdatenbus dem zentralen Steuergerät übermittelt. Die in diesem programmierten Funktionen führten dazu, dass eine Handlung vorgenommen wurde. Gleichzeitig wurde dem Lokomotivpersonal eine Störmeldung ausgegeben. Diese Ausgabe bestand aus einem kurzen Infotext, der gelb hinterlegt wurde. Das Personal konnte dabei je nach Situation ein Menu aufrufen.

In dem Menu waren auf die Situation zugeschnittene Anleitungen vorhanden. Dabei waren in der Auswahl für die Fahrt nur einfache Meldungen zur weiteren Fahrt zu erkennen. Im Stillstand konnten dann die Abhilfemassnahmen eingeleitet werden. Dabei waren aber immer Handlungen des Personals erforderlich. Störungen wurden nicht immer automatisch behoben. Auch bei diesen erfolgte die Ausgabe, so dass das Lokomotivpersonal den Zustand erkannte.

Gerade bei Störungen war es auch wichtig, dass diese vom Personal des Unterhaltes erkannt werden konnten. Über eine Schnittstelle konnten die Störungen auf einen tragbaren Computer übertragen werden.

Diese Meldungen besassen jedoch andere Informationen, denn die Werkstatt musste wissen, welcher IGBT-Transistor genau einen Defekt hatte. Beim Lokomotivpersonal reichte es, dass das ASG ausgefallen war und nicht mehr aktiviert werden konnte.

Neben diesen direkten Aufgaben wurden auch sekundäre Überwachungen von der Leittechnik übernommen. Dabei handelte es sich um die Kontrollen des Lokführers und um die Fernsteuerung von weiteren Lokomotiven.

Dabei beginne ich mit der Kontrolle des Lokomotivpersonals auf dessen Verfügbarkeit. Da gesundheitliche Probleme nicht ausgeschlossen werden konnten, war die übliche Sicherheitsfahrschaltung Sifa verbaut worden.

Unabhängig vom befahrenen Land, wurde eine schnell wirkende Schaltung und eine Wachsamkeitskontrolle verwirklicht. Bei beiden wurden in gewissen zeitlichen Abständen Handlungen verlangt.

Erfolgten diese nicht, oder in einer unzulässigen Art, wurde von der Leit-technik eine Fahrsperre erzeugt und eine Zwangsbremsung eingeleitet. Diese Reaktion konnte jedoch jederzeit mit den verlangten Handlungen rückgängig gemacht werden.

Wie die Bedienung der Sifa erfolgte, erfahren wir im nächsten Kapitel. Mit dem Schritt zu den Zugsicherungen kommen wir in jenen Bereich, der in jedem Land anders war. Aktiviert wurden die benötigten Anlagen durch die Leittechnik. Mit dieser konnte das befahrene Land eingestellt werden. So wurden neben den Zugsicherungen auch alle anderen erforderlichen Schaltungen vorgenommen. Wer Italien wählte, wollte mit Gleichstrom fahren.

Je nach den auf der Lokomotive verfügbaren Länderkonfigurationen waren mehr oder weniger Zugsicherungen vorhanden. Ich beschränke mit auf jene, die bei der Baureihe Re 474 verwendet wurden.

Hier war ein Einsatz in der Schweiz und im benachbarten Italien möglich. Während für die Schweiz die normalen Anzeigen und Bedienelemente genutzt werden konnten, war für die italienischen Lösungen eigene Geräte erforderlich.

Bei Fahrten in der Schweiz waren die übliche Zugsicherung nach Integra-Signum mit der Haltauswertung verbaut worden. Diese Lösung kannte keine Bremskurven und daher wur-den eine zweite Lösung eingebaut.

Dabei kam jedoch nicht mehr die von der Schweiz verwendete Lösung ZUB 121, sondern die mit zwei Kanälen arbeitende Variante ZUB 262 ct zum Einbau. Diese war jedoch zu den Bauteilen der Strecke kompatibel und daher funktionierte auch ZUB.

Speziell war, dass die Lokomotiven für die Ausrüstung mit ETCS Level 2 vorbereitet wurden. Jedoch verzichtete man auf den Einbau, weil dieses System damals erst auf der Neubaustrecke zwischen Rothrist und Mattstetten verwendet wurde. Dort sollten die Maschinen jedoch nicht eingesetzt werden. Was diese Vorbereitung bedeutete, werden wir erfahren, wenn es um die Änderungen und Umbauten der Maschine geht.

Wenn wir nun zum Einsatz in Italien kommen, dann wurden dort die Systeme RCS und SCMT benötigt. Diese Systeme hatten ähnliche Funktionen, wie die Lösungen Integra-Signum und ZUB 262 ct. Wobei bei der Sistema die Controllo della Marcia del Treno SCMT bereits eine einfache Signalisation in den Führerstand erfolgte. Die Signale entlang der Strecke wurden aber immer noch benötigt und damit haben wir die Zugsicherungen.

Weitere Bereiche der Steuerung werden wir bei der Bedienung noch ansehen. Wir hier haben jedoch noch eine Funktion, die nur indirekt damit zu tun hat. Es ist die Fern- und Vielfachsteuerung.

Für diese war ein Zugdatenbus vorhanden. Dieser war nicht immer aktiv. Aktiviert wurde der Datenbus mit der Vielfachsteuerung. Hier waren dazu drei verschie-dene Lösungen vorhanden, die codierte Signale über die UIC-Leitung übermittelten.

Bei der zeitmultiplexen Mehrfachtraktionssteuerung ZMS war die Vielfachsteuerung von bis zu vier Lokomotiven möglich. Dabei wurde nur jene mit dem besetzten Führerstand als Master geführt.

Die ferngesteuerten Maschinen empfingen die Befehle und gaben allfällige Störungen zurück. Die Regelung war so integriert, dass das zentrale Steuergerät des Masters die erzeugbaren Zug- und Bremskräfze automatisch be-schränkte.

Mit der ZDS kommen wir zur zweiten Vielfachsteuer-ung. Dabei steht hier das D für Doppeltraktion. Diese Stellung ermöglichte es, auch die Baureihe 120 zu verbinden. Sie kam jedoch nicht nur dann, sondern auch bei Störungen der üblichen ZMS zur Anwendung. Nun konnten aber nur noch zwei Lokomotiven miteinander verbunden werden. Die weiteren Maschinen mussten abgerüstet werden. Es war also wirklich nur ein Notprogramm vorhanden.

Schliessen wir die Fern- und Vielfachsteuerung mit der Fernsteuerung ab. Sollte die Lokomotive ab einem Steuerwagen bedient werden, wurde die Anlage auf ZWS gestellt. Mit dieser Wendezugsteuerung blieb die Lokomotive der Master und nur die Bedienelemente befanden sich auf einem anderen Fahrzeug. Eine Kombination von ZWS und ZMS war jedoch nicht möglich, so dass ab Steuerwagen nur eine Lokomotive vorhanden war.

Wegen der Vielfachsteuerung musste auch die Lo-komotive geschützt werden. Besonders die Gefahr von blockierten, oder durchdrehenden Triebachsen musste eingedämmt werden.

Der Grund war, dass auf dem ferngesteuerten Fahr-zeug das Ohr des Lokführers nicht mehr vorhanden war.

Zudem konnte nur so die Adhäsion optimal aus-genutzt werden. Der von der Schweiz her bekannte Schleuderschutz war in dieser Form nicht mehr vorhanden.

Um durchdrehende Achsen abzufangen, war eine Kraftschlussregelung vorhanden. Diese reduzierte die Zugkraft und regelte sich anhand der verfüg-baren Adhäsion neu ein.

Um die Werte zu verbessern, konnte manuell durch das Lokomotivpersonal die Sandstreueinrichtungen aktiviert werden. Eine Regelung, welche die Trieb-achsen mit wenig Luftdruck bremste, war jedoch nicht vorhanden. Auch die maximale Drehzahl wur-de nicht einbezogen.

Weitaus grössere Gefahr stellten blockierte Räder dar. Um verschliffene Achsen zu vermeiden, war ein normaler Gleitschutz verbaut worden. Dieser arbeitete nach dem gleichen Prinzip wie die Kraftschlussregelung und er sollte blockierte Räder verhindern. Aktiv war er, bei Anwendung der elektrischen Bremse, aber auch bei den Druckluftbremsen. Dabei wurde die maximal mögliche Bremskraft mit der Regelung eingestellt.

Vom Gleitschutz nicht erkannt wurde die Situation mit komplett blockierten Achsen. In dem Fall wurde von der Steuerung angenommen, dass die Lokomotive angehalten hat. Eine Gefahr, die mit elektronischen Mitteln nicht eingedämmt werden konnte. In diesem Fall war wirklich das Gefühl des Bedieners gefragt und wir können nun auch zur Bedienung der Lokomotive wechseln, denn auch dort finden sich Punkte der Steuerung.

 

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