Digitalizace modelu elektrické motorové jednotky DB ET30 (BR 430)
Vydáno: 1.12.2014Bude zřejmě nošením dříví do lesa konstatování, že valná většina dříve profesionálně vyráběných modelů trakčních vozidel byla určena pro analogový provoz. Jejich úprava pro provoz digitální je ale v drtivě většině možná – lépe u větších měřítek, o něco hůře u menších (N, Z). Znamená to instalovat a elektricky zapojit dekodér a obvykle též provést určité mechanické úpravy uvnitř modelu. U nových modelů již výrobci s digitalizací počítají. Již několikrát jsme se této modelářsky zajímavé práci na stránkách HV věnovali. V seriálu budeme nyní pokračovat úpravami trakčních vozidel z dílny Jana Plutnara. (hlav)
Z historie nasazení elektrických jednotek ET30
Trojdílné elektrické motorové jednotky ET30 (pro zaoblený tvar kabiny strojvůdce přezdívané Vajíčka – Eierköpfe1), určené pro příměstský provoz, byly konsorciem výrobců2 dodány Německým drahám (Deutsche Bundesbahn, DB) v polovině roku 1956 v počtu 24 kusů. DB tyto jednotky objednaly pro nasazení v oblasti Porúří, ovšem nepodařilo se včas dokončit elektrifikaci tratí, pro které byly určeny.
Proto byla část jednotek dočasně nasazena a testována v oblasti Mnichova (18 souprav) a zbytek pak v oblasti Norimberka (6 souprav). Do provozu v původní oblasti určení pak bylo 18 souprav z Mnichova převedeno v polovině roku 1957, zbylých 6 z Norimberka až na přelomu let 1972/73. Jejich domovským depem se stalo nejprve depo v Dortmundu, později, v květnu 1967, byly převedeny pod depo v Hammu. Zprvu byly jednotky provozovány pouze na trati Düsseldorf – Essen – Dortmund – Hamm (tedy přesněji na jejich úsecích Düsseldorf – Duisburg – Essen – Steele a Wattenscheid – Bochum- Dortmund – Hamm), postupně však obsluhovaly celou oblast průmyslového Porúří. Jen výjimečně byly nasazovány na tratích mimo tuto oblast, a to na spojích do měst s Porúřím víceméně sousedících, jako například Münsteru, Bielefeldu, Paderbornu, Frankfurtu nad Mohanem a Kolína nad Rýnem.
Jednotka byla tvořena třemi vozy (jen výjimečně, po ukončení pravidelného provozu, byly do zvláštní soupravy řazeny dva vlečné vozy) – dvěma hnacími (značenými ET30a a ET30b) a prostředním vlečným vozem EM30 (v roce 1968 pak byly s novým systémem číslování dle UIC přečíslovány na 430, resp. 830), v případě potřeby byly dvě jednotky spřaženy do jednoho vlaku samočinným spřáhlem Scharfenberg a ovládány z jednoho řídícího stanoviště.
Byla schopna odvézt až 222 sedících pasažérů (z toho 30 v neděleném oddíle první třídy) a dalších 205 stojících. Kapacita hlavního hnacího vozu byla 68 osob, sekundárního pak 80 (v hlavním hnacím voze byl umístěn služební oddíl a oddíl pro přepravu zavazadel). Interiér vozu byl tvořen nedělenými oddíly pro pasažéry s uspořádáním sedadel 2+2 v oddílech 2. třídy a 1+2 v oddílu 1. třídy. V primárním hnacím voze byly dva oddíly pro cestující a oddíl služební (který navazoval na kabinu strojvůdce), v sekundárním pak tři oddíly pro cestující (2. třída) a v prostředním voze jeden oddíl 1. třídy a jeden oddíl 2 třídy.
Jednotka konstrukčně vycházela ze staršího typu ET56 vyrobeného v roce 1952 v počtu 7 kusů a na první pohled se od svého předchůdce liší jen jinými dveřmi. ET30 však poháněly čtyři výkonnější elektromotory o celkovém výkonu 1760 kW (ET56 měla motory o celkovém výkonu 1020 kW). Poskytovaný výkon byl dostatečný pro dosažení maximální rychlosti 120 km/h, ovšem této rychlosti při běžném příměstském provozu jednotky nedosahovaly. I když disponovaly poměrně značným zrychlením (0,7 m/s ), byla vzhledem k průměrné vzdálenosti stanic cca 2,5 km obvyklá maximální rychlost 60 km/h. Tyto jednotky byly také proslulé silným cuknutím, které se projevovalo při přepínání rychlostních stupňů během zrychlování (pokud si dobře vzpomínám, podobně se projevovaly i naše elektrické jednotky 460).
Všech 24 souprav mělo původně vozové skříně lakované vínově červenou barvou s výrazným bílým pruhem, který ji opticky odděloval od černého podvozku. Velmi výrazným prvkem jejich konstrukce byly široké čtyř- a osmidílné skládací pneumatické dveře ne nepodobné těm, které pamětníci znají z legendárních maďarských autobusů Ikarus. Ani tyto soupravy neunikly módě modrobéžového laku, která se projevovala na vozech DB koncem 70. let; první byla touto barevnou kombinací přelakována v roce 1980, postupně stejný nátěr dostalo dalších 12 jednotek. Shodou okolností stejným rokem počíná i konec provozu těchto souprav vyřazením první z nich, s označením 430 107, dne 30.1.1980. Silně agresivní prostředí průmyslové oblasti dokonalo své dílo zkázy a první ze souprav musela být z provozu stažena pro neopravitelné korozivní poškození…
Dalších šest jednotek pak bylo následně z provozu staženo během roku 1982, dalších šest v roce 1983 a zbylých jedenáct pak s koncem letního grafikonu 31.7.1984. Zachována byla pouze souprava sestávající z hnacích vozů 430 114 a 430 414 a dvou vlečných vozů. Pro účely slavnostních jízd byla přetřena z modrobéžového zpět na původní vínově červený lak. Tato souprava byla pak zejména koncem 80. a v 90. letech často vypravována při zvláštních jízdách. Ovšem i na ní se zub času značně podepsal, a tak, když v roce 1997 skončila platnost povolení pro její provozování, se DB rozhodly soupravu již dále neudržovat a nechaly ji odstavit do depozitáře železničního muzea v Koblenci (Koblenz-Lützel). Dalších devět let byla vystavena působení vlivu počasí, které napsalo poslední kapitolu její služby. V roce 2006 bylo rozhodnuto o sešrotování jednoho hnacího a obou vlečných vozů kvůli neopravitelnému poškození korozí. Poslední Vajíčko s označením 430 414 pak bylo převzato společností provozující železniční muzeum3 nedaleko Stuttgartu (Horb am Neckar) a stalo se součástí tamní sbírky vozidel.
Technická data4
Uspořádání pojezdu | Bo´2´+2´2´+2´Bo´ |
dolMaximální rychlost | 120 km/h |
Obvyklé uspořádání jednotky | 430a – 830 – 430b |
Celkový výkon | 1760 kW |
Počet motorů | 4 (440 kW) |
Počet rychlostních stupňů | 26 |
Celková délka (přes nárazníky) | 80,36 m (hnací vůz 26,968 m, vlečný vůz 26,424 m) |
Celková hmotnost | 147 t; ET30a – 57,5 t, ET30b – 57,2 t, EM30 – 32,3 t |
Napájecí soustava | střídavá, 16 ⅔ Hz, 15 kV |
Tažná síla | 180 kN |
Maximální zrychlení | 0,7 m/s2 |
Kapacita | 222 míst k sezení, 1. třída – 30 (EM 30), 2. třída – 44 (EM30), 68 (ET30a), 80 (ET30b) |
Označení | ET30 001a/b – 024a/b, EM30 001-024, od r. 1968 430 001-0024, 401-424, 830 001-024 |
V pravidelném provozu | 1956 – 1984 |
.
Modelové ztvárnění5
Elekrické jednotky ET30 posloužily jako předloha pro modely dvou výrobců – Lima a Hobbytrain (Kato).
Jako první vyrobily firmy Lima a Hobbytrain (Kato) v roce 1985 modely v měřítku 1:160. Obě firmy vyrobily jak původní vínovou, tak novější modrobéžovou variantu jednotky, každý ovšem vybral předlohu s jiným označením. Lima vyráběla vínovou variantu pod katalogovým číslem 163907, jako předloha posloužily vozy 430 118-0, 830 018-8 a 430 418-4, modrobéžovou variantu pak pod katalogovým číslem 163908, složenou z vozů 430 109-9, 830 009-7 a 430 409-3. Nepodařilo se mi zjistit, jak dlouho Lima tyto modely nabízela. Modeláři tyto modely přijali s rozporuplnými pocity – důvodem nejspíš byl poměrně věrně vypracovaný vzhled, ovšem kombinovaný s mizernými jízdními vlastnostmi.
Hobbytrain v Evropě nabízel modely firmy Kato v letech 1985 – 1989 pod katalogovými čísly 1430 (vínová varianta složená z vozů 430 123-0, 830 011-3 a 430 411-9) a 1432 (modrobéžová varianta složená z vozů 430 119-8, 830 019-6 a 430 419-2). Modely působí poněkud „hračkovějším“ dojmem, nicméně jsou také provedeny poměrně detailně a jejich jízdní vlastnosti jsou hodnoceny jako velmi dobré.
Ani větší měřítka nepřišla zkrátka, nicméně modeláři si na svoje modely museli počkat téměř až na konec tisíciletí. Čekání se jim vyplatilo. V roce 1999 vyrobila Lima v měřítku 1:87 čtyři různé varianty jednotky – dvě s původním označením ET30 (obě vínové) – trojdílnou ET30 001a/b (kat. č. 149848 a 189848, první určený pro stejnosměrné napájení, druhý pro střídavé) a muzejní vlak se dvěma vlečnými vozy (kat. č. 149763 a 189763, DC/AC), a další dvě s novým značením dle UIC – čtyřdílný muzejní vlak (kat. č. 149736, 159736, 189736 a 179736 stejnosměrné/střídavé napájení, bez dekodéru/s dekodérem) a trojdílnou jednotku v modrobéžovém provedení (kat. č. 149849 a 189849, DC/AC).
Na rok 2008 ohlásila firma Rivarossi výrobu vlastní varianty modelu této jednotky, ta však nebyla nikdy realizována.
Odkazy
http://www.bundesbahnzeit.de/page.php?id=ET30%20-%20der%20Ruhrgebietssprinter
http://de.wikipedia.org/wiki/DB-Baureihe_ET_30
http://www.db-eierkoepfe.lokfoto.de/VT_92_501/BR_430/br_430.html
Fotogalerie
http://www.db-eierkoepfe.lokfoto.de/VT_92_501/BR_430/Fotos_BR_430/fotos_br_430.html
http://www.db-eierkoepfe.lokfoto.de/VT_92_501/BR_430/Fotos_BR_430/Museums-ET_30/museums-et_30.html
http://www.bahnbilder.de/name/galerie/kategorie/deutschland~e-triebwagen–94-80-~et-30-br-430.html
http://www.bahnbilder.de/name/galerie/kategorie/deutschland~e-triebwagen–94-80-~et-30-br-430.html
Video
https://www.youtube.com/watch?v=jouxcXxjerU
Další zdroje
Andreas Steimel, Elektrische Triebfahrzeuge und ihre Energieversorgung: Grundlagen und Praxis, Oldenbourg Industrieverlag, 2006
.
Digitalizace modelu Hobbytrain (Kato) 1432
Ještě před samotným popisem vlastní digitalizace pár slov o modelu. Souprava je složena ze dvou hnacích vozů identické konstrukce. V jednom z nich je pak zabudován pětipólový motor Kato, jehož hnací síla je přenášena pomocí dvou plastových kardanů na oba poháněné podvozky. Motorek je velmi tichý a živý, i při malém napětí v analogovém provozu pohání model nereálnou rychlostí, na druhou stranu umožňuje plynulou regulaci otáček i při pomalé jízdě. Vzhledem k tomu, že oba čelní vozy jsou identické (včetně těžkého kovového základu konstrukce), lze soupravu dobře provozovat jak v režimu “tažení“, tak v režimu “tlačení“. poháněným vozem, přičemž souprava jede bez problému a bez tendencí k vykolejení.
Na mém modelu se ovšem přece jenom jedna chybička objevila; způsobovala nestabilitu a vykolejování v menších poloměrech. I přes jinak velmi precizní japonskou práci zůstaly na výlisku přední nápravy poháněného vozu otřepky z výroby, které bránily potřebnému vytočení podvozku v oblouku. Jejich zbroušením problém ustal.
Ke spojení vozů do soupravy výrobce použil vlastní zacvakávací spřáhlo, které se poměrně obtížně spojuje, nicméně svoji funkci plní naprosto bezchybně, takže jsem jej při přestavbě neměnil.
Oba čelní vozy byly z výroby osazeny přepínatelným čelním osvětlením, realizovaným částečně pomocí LED, částečně klasickou žárovičkou. Čelní osvětlení řízené dekodérem jsem zcela přepracoval na LED a všechny tři vozy také vybavil osvětlením interiéru.
Původně zajišťovaly sběr napájení z kolejí všechny nápravy soupravy (byť nebylo ve vlečených vozech použito, bylo instalováno výrobcem tzv. “do foroty“ pro případ instalace osvětlení interiéru). Po přestavbě na digitální řízení jsem se rozhodl napájet celou soupravu pouze vozem nesoucím dekodér a napájení do ostatních částí soupravy rozvést obdobou magnetického spřáhla upravenou pro rozvod třípólového napájení. Díky perfektnímu systému sběru napájení Made in Japan je tato varianta dostačující.
K řízení soupravy jsem zvolil dekodér DZ125 vyrobený firmou Digitrax, s vyhovujícími rozměry (10,62 x 8,64 x 2,84 mm), maximálním odběrem motoru (1 A) i osvětlení (500 mA). Popisovaný způsob digitalizace je však naprosto nezávislý na typu dekodéru, který je k řízení použit. Další detaily naleznete v popiscích obrázků níže.
Postup digitalizace modelu soupravy ET30
Obr. 1 – Model Hobbytrain (Kato) 1432 umístěný v přepravním pouzdře
Obr. 2 – 1. krok – otevření karosérie řídícího vozu. Kabina je k dolní části modelu přicvaknuta v linii kopírující horizontální bílý pruh (viz šipky). Je třeba opatrně odchlípnout bočnici v zadní části lokomotivy, vycvaknout na jednom boku, pak na druhém a kabinu odzadu zvednout
Obr. 3 – Kabina oddělená od dolní části lokomotivy
Obr. 4 – Detail zacvakávacích zámků (zadní část). V místech 1 a 2 je spodní kryt přicvaknut k bílému výlisku „interiéru“ (který je pak dále přicvaknut ke kovovému tělu v místě uložení motoru dvěma dalšími zacvakávacími zámky). V místě 3 je kryt spodku vozu přicvaknut ke kovovému tělu. Západka 4 slouží k přichycení kabiny. V celém modelu jsou jen 4 šrouby (viz dále). Patrný je také způsob vyvedení napájení do osvětlení interiéru a do vodivé propojky
Obr. 5 – Detail zacvakávacích zámků (přední část). Jednotlivé popisky jsou shodné s obr. 4. Patrné je i uložení dekodéru ve voze
Obr. 6 – Původní interiér řídícího vozu (resp. jeho vlečeného obrazu); 1 – místo přerušení bronzových pásků přivádějících napětí k motoru; 2 – přepínač sběru napájení z trolejí (odstraněn; zde je jeden ze šroubů, slouží k uchycení pantografu); 3 – uložení čelního osvětlení, rezistor, ochranná dioda, červené LEDky (skryta zůstává žlutě svítící žárovička); 4 – světlovody; červený světlovod byl pro lepší odstínění později začerněn (viz dále). Černé otvory skrývají plastové zámky připevňující bílý výlisek interiéru ke kovovému jádru
Obr. 7 – Detail uložení původního čelního osvětlení a světlovodů. Pravá část černého výlisku (ve které byly původně umístěny rezistor, dioda a k nim příslušející vodiče) je ideálním místem pro uložení dekodéru…
Obr. 8 – Přední pohled na původní uložení čelního osvětlení. Zde je viditelná i zmiňovaná žárovička…
Obr. 9 – Tentýž pohled po přepracování osvětlení a uložení dekodéru (původní součástky – dioda, LEDky, rezistor i žárovka) byly odstraněny
Obr. 10 – Přehled uspořádání řídícího vozu po instalaci dekodéru a stropního osvětlení interiéru. V pravé horní části je patrný začerněný světlovod. Deska s osvětlením je ke karosérii přilepena oboustrannou lepící gumou. Rozvod napájení z dekodéru je realizován prostřednictvím malé DPS. Stav před instalací vodivé spojky pro napájení zbytku soupravy. Dekodér poskytuje pro osvětlení napětí cca 13,5 V, pro vnitřní osvětlení jsem zapojil pět žlutých diod do série s jedním 430 Ohmovým rezistorem; poslední LEDka v sérii je zdvojená, je tak možné využít jednu řadu diod pro osvětlení při jízdě oběma směry. Stejně osazenou destičku jsem použil i v druhém čelním voze;
Obr. 11 – Detail zapojení dekodéru; 1 – přívod napájení z kolejí do dekodéru; 2 – přemostění přerušeného původního rozvodu napájení (propojení předního a zadního podvozku); 3 – napájení motoru z dekodéru (původně byl k motoru připojen i keramický kondenzátor, který jsem odstranil)
Obr. 12 – Detail DPS rozvádějící napájení osvětlení; V+ – společný kladný pól (rezistor přemosťuje napájení čelního osvětlení vozu); Fl – osvětlení při jízdě vpřed; Fr – osvětlení při jízdě vzad
Obr. 13 – Detail vodivé spojky (před závěrečným opracováním) a konektorů pro připojení DPS stropního osvětlení
Obr. 14 – Vlečný vůz rozebraný na prvočinitele (včetně zbývajících dvou šroubů); 1 – vodivé spojky přilepené vteřinovým lepidlem k výlisku interiéru vozu; 2 – DPS sloužící k propojení spojek přivádějících napájení a stropního osvětlení; destičku jsem přilepil zespodu kovové zátěže, odstranil jsem původní rozvod napájení (bronzové plíšky podobné těm z tažného vozu). Vodiče napájení vnitřního osvětlení jsou vyvedeny zářezy po stranách výlisku interiéru a nejsou po jeho sestavení nijak patrné. DPS pro osvětlení je navržena analogicky k osvětlení čelního vozu, tzn. pět žlutých LEDek v sérii s rezistorem 430 Ohm
Obr. 15 – Detail DPS s instalovaným osvětlením a vrchní strany výlisku interiéru
Obr. 16 – Pohled na instalované vodivé spojky v řídícím a ve vlečném voze
Obr. 17 – Detail vodivého propojení vozů v soupravě
.
Ukázka z testovacích jízd: http://youtu.be/LyWC2L-1V1A
Foto v perexu – wikipedia; foto a video autor
____________________________________________
[1] Termínem Eierkopf je označováno několik typů hnacích vozidel, více např. ZDE
[2] Waggonfabrik Ürdingen, MAN, Fuchs, Westwaggon, WMD, Wegmann, SSW, AEG a BBC
[3] http://www.eisenbahnerlebniswelt.de/museum.html
[4] Zdroj: http://www.bahnstatistik.de/430Tech.htm
[5] Zdroj: http://www.modellbauwiki.de/wiki/ET_30
[6] Poněkud jiný způsob digitalizace spřízněného modelu Hobbytrain 1430 (včetně remotorizace) je popsán ZDE
.
Rubrika: Digitalizace trakčních vozidel, Elektronika, Lokomotivy, MODELY, TECHNIKA, ZPRÁVY
19.4.2015 at 20:09
Dobrý večer. Mám DZ 125 od Digitraxu a chtěl bych jí použít do 354.1 od Klaina. Jaké bych měl nastavit hodnoty a půjde to naprogramovat přes ROCO multimaus? Díky za odpověď, Petr