Schaltwerk/Stellmotor




        


 
An jedem Trafo sitzt  ein Schaltwerk , das von den Fahrpulten der Lok aus fernbedient werden kann. Es führt die Umschaltung von einer Fahrstufe zur nächsten durch.Beim Schaltwerk konkurrierten die Produkte der Firmen SSW und BBC. Das BBC-Schaltwerk war in der E 10 002 und ausländischen Loks (z.B. SBB Ae 4/4), das der SSW in der E 94 270 erprobt worden. Dank seiner geringeren Raumbeanspruchung und des leichteren Aufbaus erhielt das BBC-Schaltwerk den Vorzug.Dieses Schaltwerk mit der Bezeichnung N 28 h ist direkt am Trafo angebracht. Die 28 -f l (0 V) Stufenabzapfungen des Stufentrafos führen zu Kontakten im Schaltwerk, die auf einer Schlittenbahn isoliert voneinander untergebracht sind. Über diese Schlittenbahn gleiten die Kontaktrollen des Stufenwählers (Vorkontakt und Hauptkontakt). Die Bewegung der Kontaktrollen von einem Kontakt zum nächsten, und damit die Umschaltung der Schaltstufen, geschieht grundsätzlich stromlos. Lastschalter, die außerhalb des Stufenwählers untergebracht sind, schalten den Strom während des Umschaltvorganges ab. Um die beim Schalten großer Ströme auftretenden Lichtbögen schnell zu löschen und dadurch übermäßige Verschmutzungen und Abbrände an den Kontakten der Lastschalter zu vermeiden, besitzen diese eine magnetische Blasung und Funkenkammern.
Die Bewegung des Stufenwählers wird von einem elektrischen Stellmotor vorgenommen. Dieser Stellmotor muß dafür sorgen, daß die Kontaktrollen während des Schaltvorganges innerhalb von 0,5 Sekunden von einem Kontakt exakt auf den nächsten gebracht werden. Dies macht eine große Beschleunigung und abrupte Abbremsung des Stufenwählers erforderlich. Hiermit hatte man in den ersten Auslieferungsjahren der Neubau-Elloks noch Schwierigkeiten. 

 

Der Schaltvorgang läuft im Prinzip folgendermaßen ab:

  1. Ein Vorkontakt des Lastschalters öffnet.
  2. Der Stufenschalter-Vorkontakt kann stromlos von der Ausgangsstufe zur nächsten laufen. Da der Lastschalter-Hauptkontakt geschlossen bleibt, erhält der Fahrmotor weiterhin die Spannung der Ausgangsstufe.
  3. Der Lastschalter-Vorkontakt schließt wieder. Über einen Überschaltwiderstand liegt der Fahrmotor nun an der Spannung der neuen Schaltstufe, über den Hauptkontakt jedoch noch an der alten Spannung. Insgesamt erhält er also eine zwischen den beiden Anzapfungen liegende Spannung. Diese kommt allerdings nur kurzzeitig zum Tragen, da der Schaltvorgang noch innerhalb von 0,5 s zu Ende geführt wird.
  4. Der Lastschalter-Hauptkontakt wird geöffnet. Der Stromfluß zum Motor wird über den Vorkontakt aufrecht erhalten
  5. Der Stufenschalter-Hauptkontakt läuft stromlos zur nächsten Schaltstufe nach.
  6. Der Lastschalter-Hauptkontakt schließt wieder. Die Spannung der nächsten Schaltstufe liegt voll am Motor an. Wie man sieht, tritt während des Schaltvorganges keine Stromunterbrechung zum Motor auf. Auch wird der Zugkraftsprung beim Überschalten durch die kurzzeitig anliegende Mischspannung vermindert.


     

    Das Schaltwerk hat genau genommen also 56 Schaltstufen, von denen 28 allerdings nur kur//eitig durchlaufen werden.
    Das Schalten erfolgt vom Handrad der Führerräume mittels einer mechanisch-elektrischen Nachlaufsteuerung. Bei Störfällen kann die Betätigung mit einem gesonderten Handrad mechanisch erfolgen. Während des Umschaltvorganges darf es zu keiner Unterbrechung des Fahrstromkreises kommen, denn dieses würde zu Zugkraftsprüngen führen, die Schleudern und unruhigen Fahrzeuglauf zur Folge hätten.Hier kommt elektrisch-mechanische Nachlaufsteuergeräte zum Einsatz, die den Schaltwerksmotor steuerten. Der Lokführer wählt mit seinem Fahrschalter die gewünschte Schaltstufe vor. Dadurch wird der Stellmotor des Schaltwerks eingeschaltet. Er schaltet solange von Stufe zu Stufe weiter, bis die vorgewählte Stufe erreicht ist. Durch mechanische oder elektrische Schaltüberwachung wird der Stellmotor beim Erreichen der vorgewählten Schaltstufe abgeschehaltet. Ab Baujahr 1970 erhielten alle Lokomotiven rein elektrische Nachlaufsteuerungen.

    Alle Nachlaufsteuerungen bieten viele Vorteile:

    • Der Lokführer wird körperlich entlastet, da das mechanische Schalten mit dem Handrad Kraft kostete

    • Der Lokführer kann sich besser auf die Beobachtung des Fahrweges konzentrieren, da er ja mehrere Stufen gleichzeitig vorgeben kann.

    • Das Schalten erfolgt schneller. Pro Stufe wird eine Zeit von o Sekunden benötigt

    • Das Schalten erfolgt gleichmäßig. Das Schaltwerk bleibt dadurch nicht unnötig lange zwischen zwei Stufen stehen.

    Schaltwerk.gif (421980 Byte)
    W 29 T

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