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Die Technik des Doppeltriebwagen ET 57

Der ET 57 wurde 1956 in einer Serie aus 5 Triebwagen und 4 Steuerwagen bei der Westwaggon AG in Köln-Deutz gebaut und von den Siemens-Schuckert-Werken elektrisch ausgerüstet. Der Anschaffungswert des Doppeltriebwagens betrug 1956 ca. 650.000,- DM. Das Fahrzeug entsprach im Wesentlichen den bereits seit 1940 beschafften Doppeltriebwagen, wobei jedoch der technische Fortschritt und die betrieblichen Erfahrungen zu einigen Änderungen führten.

Der Einsatz von Doppeltriebwagen sparte Zugbegleitpersonal ein und die zusätzlichen Steuerwagen sollten die Investitions- und Unterhaltungskosten für den dreifachen Fahrzeugbedarf während der kurzen Zeiten des Berufsverkehrs mindern.


ET57 - Fahrerstand - Foto: Oliver Zaude

Der Betrieb der KBE wies einige Besonderheiten auf: Die Fahrzeuge mussten sowohl auf den mit 1200 Volt Gleichspannung elektrifizierten Hauptstrecken verkehren, als auch im Stadtgebiet von Köln die mit nur 800 Volt elektrifizierten Gleise der Kölner Straßenbahn auf den im Straßenplanum verlegten Rillenschienen mitbenutzen. Sie waren sowohl nach der Eisenbahn Bau- und Betriebsordnung (EBO) als auch nach der Betriebsordnung für Straßenbahnen (BOStrab) zugelassen. Deshalb war die maximale Wagenbreite nach BOStrab auf 2,70 m begrenzt und die Spurkränze der Radreifen erhielten ein Spezialprofil, das beiden Ansprüchen gerecht wurde. Auch mussten große Fahrerstandsfenster das bei der Straßenbahn übliche Fahren auf Sicht ermöglichen und der Wagen durch Fahrgäste von der Straßenfahrbahn aus bestiegen werden können. Da der Triebwagen auch im öffentlichen Verkehrsraum lief, sind -für ein Eisenbahnfahrzeug ungewöhnlich- auch Blink- und Bremsleuchten vorhanden.


1956 - ET57 Fahrerstand - Sammlung: Oliver Zaude

Da schon bei der Serie 1940 die Stahlleichtbauweise zur Anwendung kam und sich die Grundform bewährt hatte, wurde an den Hauptabmessungen der Wagen und der Anordnung der Abteile nichts Wesentliches verändert. Die mittig angeordneten Einstiegsräume haben Leichtmetall-Doppelschiebetüren, die vom Fahrerstand aus elektropneumatisch geöffnet und vom Schaffner in den Einstiegsräumen auf Knopfdruck wieder geschlossen werden konnten. Seit der Einführung des Einmannbetriebes bei der KBE im Jahre 1982 können die Türen auch vom Fahrerstand aus geschlossen werden, wobei vor dem Schließen der Türen etwa 3 Sekunden lang automatisch ein Warnsignal ertönt. Die Fußbodenhöhe von 1030 mm in der Wagenmitte muss in drei Stufen von 380, 360 und 290 mm Höhe erstiegen werden. Die untersten Tritte wurden als elektropneumatisch angetriebene Klapptrittstufen ausgeführt. Dadurch brauchte der Wagenunterbau an den Einstiegen nur um eine Stufenbreite eingeschnürt werden. Diese Bauweise bot mehr Platz in den Einstiegsräumen und ersparte eine schwere Ersatzkonstruktion für das Umleiten der Kräfte an den geschwächten Trägerteilen. Über den beiden äußeren Motordrehgestellen ist der Fußboden 90 mm höher, was durch eine leichte Rampe ausgeglichen wird. Zwischen den beiden Wagen eines Doppeltriebwagens befindet sich ein seitenverschiebbarer Faltenbalg, der einen sicheren und trockenen Übergang zwischen den Wagen auch für die Fahrgäste gestattet.

Wie schon bei der Lieferung 1953 sind die Fenster, deren oberer Teil zunächst aus hellgrün eingefärbten Schiebefenstern aus Katacalorglas bestand, um die Sonneneinstrahlung zu mindern, in Gummi gefasst. Diese Fenster wurden 1962 durch die auch heute noch eingebauten Alux- Oberlichtklappfenster ersetzt.
Die im a-Wagen angeordneten Einzelabteile der 1. Klasse sind durch Pendeltüren voneinander getrennt, um Raucher- und Nichtraucherabteile zu bilden. Die Sitze mit Schlaraffia-Federung waren hier früher mit grünem Plüsch bezogen und an den Fenstern konnten mattbraune Gardinen zugezogen werden. Die Wandverkleidung aus Schweizer Birnbaumfurnier war bei Anlieferung mit geschmackvollen Bildern verziert. Es gab einen "französischen Wagen", einen "spanischen Wagen", einen "Schweizer Wagen" und einen "Berliner Wagen". Später wurden diese Bilder teilweise durch Fotos aus dem Köln - Bonner Raum und noch später durch Werbung ersetzt. Nach der Aufhebung der 1. Wagenklasse wurden die Plüschsitze mit blauem Kunstleder überzogen und die weißen Kopfstützen sowie die Pendeltüren entfernt.
Die drei Großraumabteile der 2. Klasse sind oben mit poliertem Rüsterfurnier und unten mit einer Resopal-Verkleidung versehen, an deren Stelle sich früher blaue Kunstledertapete befand. Buntgemusterte Gardinen verzierten nach dem damaligen Geschmack auch hier die Fenster, während die Sitze mit blauem Kunstleder überzogen sind.

Alle Beschläge des Wagens wie Griffe, Aschenbecher, Gepäckträger, etc. bestehen aus blankeloxiertem Leichtmetall. Die Seitenwände und der Fußboden enthalten einen Schalldämmbelag.

War der ET 57 anfangs in den Farben weinrot und elfenbein lackiert, so präsentiert er sich heute in den Farben hellelfenbein (RAL 1015) und karminrot (RAL 3002). Das Dach ist eigentlich mausgrau (RAL 7005), jedoch wurde es durch den Abrieb von Oberleitung und Stromabnehmern tiefbraun gefärbt. Bei der Lieferung 1956 bekamen die Stirnwände auch die für die KBE- Züge charakteristische "Nase" und zusammen mit den Scharfenbergkupplungen und den erstmalig eingebauten Bremsleuchten ein neues schnittiges Design, das im Jahre 1956 topmodern war. Außerdem wurden die Schlusssignallampen von den Scheinwerfern getrennt, wodurch man die Fahrzeuge der Lieferung 1956 bis Ende der Siebziger Jahre von den Übrigen unterscheiden konnte. Nach 1956 wurde der ganze Wagenpark des KBE- Personenverkehrs auf die selbsttätige Scharfenbergkupplung umgerüstet, die das Kuppeln gegenüber den bisher verwendeten Mittelpufferkupplungen erheblich erleichterte und dadurch Zeit beim An- und Abkuppeln einsparte. Auch brachte sie eine Verbesserung der mechanischen Verbindung zwischen den Wagen, die nun ohne Spiel gekuppelt werden konnten. Die elektrischen Verbindungen werden gleichfalls automatisch mit dem auf der Kupplung sitzenden elektrischen Kuppelkopf hergestellt. Das Problem, durch diese Kupplung auch die Heizspannung von 1200 Volt für die Steuerwagen zu übertragen, wurde durch ausreichende Isolationsabstände auf dem Kontaktträger gelöst. Außerdem schalten so genannte Kuppelschütze durch separate Kontakte die Hochspannung unmittelbar vor dem Entkuppeln sicher ab. Da die Triebwagen im Betrieb immer nur in einer Richtung standen, brauchten die elektrischen Kontakte nur einfach vorhanden sein.

Wie schon bei der Lieferung 1953 wurden neue, leichte Drehgestelle der Bauart Minden-Deutz mit zur Geräuschdämmung doppelt gewellten Leichtradsätzen eingebaut, die gegenüber den früher verwendeten Drehgestellen der Bauart Görlitz eine Gewichtsersparnis, größere Laufruhe, sowie eine verschleißfreie Achslagerführung boten. Das Motordrehgestell wiegt 7980 kg, das Laufdrehgestell nur 4690 kg. Alle Achsen sind rollengelagert und die bisher verwendeten durchgehenden Bahnräumer wurden durch einzelne leichte Schienenräumer aus Kunststoff ersetzt.

Die Hauptbetriebsbremse ist eine mehrlösige Druckluft-Klotzbremse der Bauart Knorr Kbr VI. Diese Bremsbauart wurde speziell für leichte Städteschnellbahnen konstruiert, fand aber auch im Braunkohlentagebau ihre Anwendung. Jeder der beiden Wagen hat einen eigenen 100-Liter-Hilfsluftbehälter und ein eigenes Steuerventil F 111. Dieses steuert jeweils einen 12-Zoll-Bremszylinder, der über das Gestänge auf die 16 Grauguß-Bremsklötze eines Wagens wirkt. Die beiden Hauptluftbehälter, die 150 Liter Druckluft fassen, werden von dem unter dem b-Wagen angebrachten Motorkompressor des Typs Knorr VV 100/75 gespeist, der pro Minute mehr als 650 Liter Luft auf 8,5 Bar verdichten kann. Dieser wird von einem 5-kW-Elektromotor angetrieben, der direkt aus der Fahrleitung versorgt wird. Ein Druckwächter schaltet ihn unterhalb 5,5 Bar ein und bei 8,5 Bar wieder aus. Der Betriebsdruck der Hauptluftleitung beträgt 5 Bar, der des Bremszylinders 3,9 Bar. In jedem Fahrerstand befindet sich eine Handbremse, die über eine Spindel direkt auf das jeweils vordere Drehgestell wirkt. Erstmals erhielten die Drehgestelle auch Magnetschienenbremsen in Hochaufhängung, die bei Betätigung mittels kleiner Druckluftzylinder auf die Schienen abgelassen werden konnten und aus der 72-Volt-Niederspannung einen Anpressdruck von je 9 t erzeugten. Später wurden diese durch solche in Tiefaufhängung ersetzt, wodurch auf die Hubzylinder verzichtet werden konnte. Das brachte eine Gewichtsersparnis und ermöglichte ein schnelleres Ansprechen. Der Einbau von Schienenbremsen wurde erforderlich, um diese Triebwagen auf der Rheinuferbahn aus der Geschwindigkeit von 110 km/h noch innerhalb des Vorsignalabstandes von nur 440 m sicher zum Stehen zu bringen.

Der Führerstand wurde bei dieser Serie ganz für eine Bedienung im Sitzen eingerichtet, wobei der anfangs verwendete Bürodrehstuhl im ET 57 später durch einen festen abgefederten Fahrersitz ersetzt wurde. Neu waren auch die eingebauten Fußpedale, die dem Triebwagenführer das Bedienen von Schaltern ermöglichten, ohne seine Hände von den Griffen des Fahrschalters oder des Führerbremsventils nehmen zu müssen. Mit den 4 Pedalen werden die Lautsprecheranlage, der Sandstreuer, das Rasselwerk, sowie die Luftpfeife und die Sicherheitsfahrschaltung betätigt. Letztere unterbricht im Falle des Loslassens den Steuerstrom und leitet nach einer Verzögerung von 3 Sekunden selbsttätig eine Schnellbremsung einl. Die Fahrerstände, die erstmals auch eigene Dachlüfter erhielten, haben jeweils eine Tür zum Innenraum des Wagens und eine nach außen, damit der Triebwagenführer diese Räume auch ohne Störung der Fahrgäste betreten kann.

In den beiden äußeren Drehgestellen des ET 57 befinden sich insgesamt 4 tatzgelagerte Gleichstrom- Reihenschluss- Fahrmotoren. Erneut wurden die bewährten, bereits seit 1930 im Einsatz befindlichen Siemens-Maschinen vom Typ Dy 803 a mit je 115 kW Stundenleistung verwendet, wobei das Drehmoment über ein zur Geräuschminderung schräg verzahntes Getriebe mit der Übersetzung 1 : 3,3 auf die Radsätze übertragen wird. Beide Fahrmotoren eines Drehgestells sind dauernd in Reihe zu einer Gruppe geschaltet. Die beiden so gebildeten Motorgruppen werden durch ein motorgetriebenes automatisches Nockenschaltwerk in 12 Fahrstufen zunächst in Reihe, dann in weiteren 8 Stufen parallel geschaltet. In einer weiteren so genannten Shunt- Stufe werden die Erregerfelder der Fahrmotoren um 33 % geschwächt, was die Motoren zu einer Drehzahlsteigerung zwingt. Diese Fahrstufe führte aber besonders beim Mitführen der Steuerwagen oft zu Überhitzungen der Fahrmotoren. Auch neigten die selbstbelüfteten Maschinen im Winter bei Schneetreiben dazu, mit der Kühlluft auch Pulverschnee anzusaugen, der dann gelegentlich Kurzschlüsse verursachte. Die einzelnen Fahrstufen werden durch vorgeschaltete Widerstände realisiert, die unter dem Wagenboden der 1. Klasse angeordnet sind und durch den Fahrtwind gekühlt werden. Der Anfahrvorgang wird dabei von einem Stromwächter überwacht, der das Schaltwerk bei Überschreiten des eingestellten Motorstromes automatisch auf der jeweiligen Fahrstufe anhält und erst zum Fortlauf freigibt, wenn dieser Sollwert unterschritten wird. Dadurch wird eine den jeweiligen Anforderungen des Betriebes entsprechende maximale Beschleunigung erzielt. Der Nachteil dieses einfachen und wirkungsvollen Systems liegt darin, dass das Schaltwerk bei einem eventuellen Schleudern der Achsen weiter aufschaltet, da in diesem Fall der Motorstrom stark absinkt. Dem Fahrer bleibt nichts anderes übrig, als den Fahrstrom zu unterbrechen und den Anfahrvorgang über den gesamten Anfahrwiderstand zu wiederholen. In der Praxis trat das Schleudern der Achsen vor allem im Herbst auf dem Streckenabschnitt der Luxemburger Straße in Köln auf, wenn das auf die Schienen gefallene Laub zu einer stark schmierenden Substanz zerquetscht wurde.


ET57 - Nockenschaltwerk - Foto: Oliver Zaude

Der Fahrer kann mit dem Fahrschalter die Stufen "R" (Rangieren), "S" (Serienfahrt), "P" (Parallelfahrt) und "PS" (Shuntfahrt) vorwählen, wobei das Schaltwerk dann jeweils maximal bis zur 1., 12., 20.,21. Fahrstufe läuft. Mit dem Fahrschalter wird auch die verschleißfreie fremderregte elektrische Widerstandsbremse betätigt, indem die Kurbel in die andere Richtung gegen einen Federdruck in die Stellungen "B1" und "B2" gedreht wird. Bei dieser Bremse werden die Fahrmotoren als Generatoren geschaltet und die dabei aus der Fahrt gewonnene Energie in den Anfahrwiderständen in Wärme umgesetzt. Das Umschalten in die Bremsstellung geschieht mittels eines Fahrbremswenders, der in das Nockenschaltwerk integriert ist und von einem gesonderten Schaltmotor angetrieben wird. In der Praxis wurde die elektrische Bremse nur selten betätigt, da sie zu einer Überhitzung von Fahrmotoren und Bremswiderständen führte. Um eine über einen weiten Geschwindigkeitsbereich relativ konstante Bremskraft zu erzielen, werden die Fahrmotoren aus dem Umformer fremderregt.

Der Umformer mit 8 kW Dauerleistung liefert auch die Niederspannung von 72 Volt, die im wesentlichen die Beleuchtung, die Schienenbremse und die Wagensteuerung versorgt. Für die Pufferung war eine 64-Volt-Panzerplatten-Batterie mit 165 Amperestunden Kapazität vorhanden, deren 8 Tröge sich in 2 Kästen unter dem Wagenfußboden befanden. Seit 1995 ist sich dort dank einer Sachspende der Firma Hoppecke aus Brilon eine Nickel-Cadmium- Batterie mit 108 Ah Kapazität eingebaut, die durch einen kleinen Umbau auch das Fahren kurzer Strecken mit Batterie ermöglicht.

Die Beleuchtung besteht aus Gleichspannunngs-Leuchtstoffröhren, die direkt mit 72 Volt betrieben werden und damals eine neue, aber nicht weiter verfolgte Entwicklung der Firma Philips darstellten. Jeweils 2 der Röhren sind in den halbversenkten ovalen Deckenleuchten untergebracht, die den damaligen Zeitgeschmack der Fünfziger Jahre repräsentieren. Gegenüber der herkömmlichen Glühlampenbeleuchtung konnte die Beleuchtungsstärke 1 m über dem Fußboden von 60-80 Lux auf ca. 120 Lux gesteigert werden. Zusätzlich ist noch eine Glühlampennotbeleuchtung in die Abteilquerwände eingebaut, die bei einem Absinken der Batteriespannung eingeschaltet werden kann, da die Leuchtstoffröhren unter einer bestimmten Betriebsspannung verlöschen.

Für ein angenehmes Klima in den Fahrgasträumen sorgen die thermostatgesteuerten Heizkörper unter den Sitzbänken und die im Dach eingebauten Motorlüfter, die in der 2. Klasse vom Schaffner und in der 1. Klasse von den Fahrgästen selbst in jedem Abteil individuell eingeschaltet werden können.


ET57 - 2. Klasse - Foto: Oliver Zaude

Zur Information der Fahrgäste ist eine Lautsprecheranlage installiert. Sie konnte sowohl von den Fahrerständen als auch vom Einstiegsraum im a-Wagen aus besprochen werden. Wurde sie anfangs mit zwei Röhrenverstärkern betrieben, die ihre hohe Betriebsspannung von 310 Volt aus gesonderten kleinen Umformern bezogen, so ist heute ein Transistorfahrzeugverstärker von Wandel & Goltermann aus den frühen 60er Jahren im Einsatz.

Die beiden auf dem Dach befindlichen Stromabnehmer des Typs Stemmann BS 70 werden elektrisch durch kleine Getriebemotoren gehoben und gesenkt. Ferner befinden sich auf dem Dach die 625-A-Hauptstromsicherung und zwei 100-A-Hilfsbetriebesicherungen für die Absicherung der Hochspannungskabel, sowie ein Kathodenfallableiter, der die elektrische Anlage vor Überspannungen schützt, die durch Blitzeinschläge in die Fahrleitung verursacht werden können. Die Fahrmotoren werden zusätzlich durch einen von den Fahrerständen aus fernbedienten elektropneumatischen Überstromselbstschalter vor Überlastung geschützt.

Letzte Aktualisierung ( Dienstag, 22. Mai 2007 )