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Umbau in Ae 4/6 III |
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Baujahr: |
1961 |
Leistung: |
1 690 kW / 2 300 PS |
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Gewicht: |
80 Tonnen |
V. max.: |
110 km/h |
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Normallast: |
Nicht bekannt |
Länge: |
18 340 mm | ||||||||
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Da es sich bei der
Baureihe Am 4/6 um eine
Versuchslokomotive handelte,
verzichte ich auf die sonst hier vorhandenen Umbauten und Änderungen.
Diese waren auch nicht so umfangreich. Daher werden diese im
Betriebseinsatz erwähnt. Es gab jedoch ein Umbau, der die
Lokomotive
deutlich veränderte, denn aus dem Modell mit
Gasturbine sollte eine
besondere elektrische Lokomotive entstehen. Ein Umbau, den es noch nie
gab.
Diese waren bei der Entwicklung von neuen
Trieb-zügen, die von den Schweizerischen Bundesbahnen SBB für den
Internationalen Verkehr bestellt wur-den. Um die speziellen Bauteile für
den RAe TEE II zu erproben, benötigte man einen
Versuchsträger.
Da zu jener Zeit die
Lokomotive Am 4/6 mit einem Defekt an der
Gasturbine
in der
Hauptwerkstätte weilte, kam die Idee auf, diese dazu zu verwenden.
Das
Fahrwerk mit den elektrischen Motoren war ideal und betrieblich hätte
man damit auch den anfälligen
Triebwagen BDe 4/4 II auf der Strecke von
Genève nach La Plaine unter die Arme greifen können. Das einzige Problem
war, dass die Lösung mit
Gleichstrom von 3000
Volt nicht umgesetzt werden
konnte.
Durch den Umbau wurde die
Lokomotive so stark verändert, dass man nicht
erkennen konnte, dass es sich um die ehemalige Lokomotive mit
Gasturbine
handelte. Einfach gesagt, wurde nur ein einziger Bereich der Vorstellung
nicht verändert. An allen anderen Punkten setzte man aber an und das
sorgte dafür, dass sich das Gesicht der Lokomotive deutlich veränderte.
Wir sehen nun den Umbau mit den bekannten Schritten an.
Vom ursprünglichen Aufbau wurde nur der Rahmen beibehalten. Auf diesem
wurde ein komplett neuer Kasten aufgebaut. Dabei wurde dieser nach den
aktuellen Regeln erstellt. Das bedeutet unweigerlich, dass die einzelnen
Bleche mit der elektrischen
Schweisstechnik verbunden wurden. Auch jetzt
beginnen wir mit den beiden Seitenwänden, die weiterhin identisch
aufgebaut wurden und so nur einmal angesehen werden müssen.
So war der
Maschinenraum
immer noch sehr gut belüftet, was nun wegen den elektrischen Baugruppen
deutlich wichtiger war, als vorher mit der
Gasturbine. Auch die beiden Führerstände wurden komplett neu aufgebaut. Dabei wurde aber nicht mehr eine neue Lösung gewählt. Man bediente sich einfach am Bauprogramm der Baureihe Ae 6/6.
Dort
zweigte man zwei
Führerstände in der
Ausführung der
Lokomotiven mit Städtewappen ab. So bekam die Reihe Ae 4/6
III ein komplett neues Erscheinungsbild und die ursprüngliche Loko-motive
mit den runden
Fronten war nicht mehr zu erkennen.
Auch nicht mehr zu erkennen war der tragende Rahmen. Da beim
Führerständ
der Reihe
Ae 6/6 der
Stossbalken im Führer-stand integriert wurde,
verdeckte dieser nun den alten Rahmen. Die
Lokomotive wirkte dadurch
deutlich moderner, als sie wirklich war und wer sich nicht auf die
Puffer
achtete, konnte meinen, dass es ein Modelle der Reihe
Ae 6/6 war. Zwar gab
es anfänglich noch ein Merkmal, denn das Wappen fehlte.
Neu wurde an der Stelle der bisherigen
Schienenräumer die neuen besseren
Bahnräumer verwendet. Auch hier bezog man diese aus dem Bauprogramm der
Reihe
Ae 6/6. Das sorgte dafür, dass die Kosten für den neuen Kasten
gering gehalten wurden, denn man nahm einfach die Ersatzteile der grossen
Serie und schweisste diese zu einem neuen Kasten zusammen. Sie sehen, auch
jetzt sollte nicht viel Geld aufgewendet werden.
Die beiden mittleren Triebachsen waren bei der Reihe Am 4/6 einem grösseren Verschleiss unter-worfen, da das Spiel zu knapp bemessen war.
Da dieses
nicht vergrössert werden konnte, wurden die beiden mittleren
Triebachsen
neu mit ge-schwächten
Spurkränzen versehen. Der neue Kasten musste auch mit einem Anstrich versehen werden. Dazu wurden die aktuellen Farben der Baureihe Ae 6/6 verwendet. Das bedeu-tet, dass der Kasten in einem etwas helleren grün gespritzt wurde.
Das Dach
blieb weiterhin silbern und die neuen
Bahnräumer waren hellgrau. Der
Rahmen mit dem
Laufwerk war jedoch etwas dunkler behandelt worden. Somit
kann gesagt werden, dass es bei den Farben keine grossen Änderungen gab.
Neu waren jedoch die Bahnanschriften. Diese waren seit der
Baureihe
Re 4/4
auch an den
Lokomotiven angebracht worden. Bei der hier vorgestellten
Maschine wurden dazu die Abkürzungen SBB und CFF verwendet. Wie bei der
Reihe
Ae 6/6 waren sie auf beiden Seiten gleich ausgeführt worden. Da
bekanntlich die
Spannung von 3000
Volt
Gleichstrom nicht umgesetzt werden
konnte, war nicht zu erwarten, dass es zu Einsätzen im Tessin kam.
Geändert wurde auch die Betriebsnummer. Mittlerweile wurden auch bei den
Diesellokomotiven fünfstellige Nummern verwendet. Die alte Nummer 1101
wäre also so oder so verschwunden. Da es sich nun aber um eine elektrische
Lokomotive handelte, wurde die neue Nummer nach deren Regeln gewählt. Neu
lautete diese daher 10 851 und die Ae 4/6 III wurde in der Nähe der Reihe
Ae 4/6 eingereiht, obwohl es keine Verwandtschaft gab.
Das zeigt auch hier, dass es bei den Arbeiten nicht um eine grundlegende Verbesserung handelte. Das war auch nicht möglich.
Das
Fahrzeug verfügte als Am 4/6 schon über gut wirkende
Bremsen und es
kam nicht
zu einer Stei-erung bei der Geschwindigkeit. Entfernt wurde der thermische Teil, der auf dem Hilfsrahmen einfach ausgebaut werden konnte. Diese Lösung wurde nun für die neue elektrische Ausrüst-ung wieder verwendet.
Daher wurde auch diese auf einem eigenen
Rahmen aufgebaut und dann in den Kasten eingebaut. Jedoch müssen wir uns
nun mit der komplett neuen Lösung bei der elektrischen Ausrüstung
befassen, denn bis auf die
Fahrmotoren, war alles neu gebaut worden. Das Besondere der elektrischen Ausrüstung begann bereits über dem Dach. In der dort gespannten Fahr-leitung konnten drei Spannungen vorhanden sein. Das war das in der Schweiz bei den Schweizerischen Bundesbahnen SBB verwendete Stromsystem mit 15 000 Volt und 16 2/3 Hertz.
Ergänzt wurde
dieses noch mit den beiden in Frank-reich verwendeten Systemen von 25 000
Volt und 50
Hertz
Wechselstrom, sowie von 1 500 Volt
Gleich-strom.
Diese
Spannungen wurden mit zwei
Stromabnehmern auf die
Lokomotive
übertragen. dazu wurden
Scherenstromabnehmer der üblichen Schweizer
Bauart
verwendet. Unterschiedlich waren dabei nur die montierten
Schleifleisten.
Der Stromabnehmer eins war mit einer 1450 mm breiten Wippe und Leisten aus
Kohle versehen worden. Benutzt wurde dieses Modell bei sämtlichen Fahrten,
die unter
Wechselstrom durchgeführt wurden.
Damit war wegen den
Schleifstücken klar, es
gab kein Modell, das als Ersatz dienen konnte. Weil nun aber nur ein Bügel
gehoben werden konnte, waren zwei
Schleifleisten verbaut worden. Bei
Gleichstrom waren es sogar vier Leisten, die benötigt wurden. Auf dem Dach wurden die beiden Stromabnehmer nicht mit der Dachleitung verbunden, sondern lediglich der Bügel mit dem Hauptschalter. Wir beginnen daher die weitere Betrachtung bei Fahrten mit Wechselstrom.
Hier wurde zur
Schaltung ein mit
Druckluft betriebener
Hauptschalter ver-wendet. Dieser
Drucklufthauptschalter war leicht und die verbaute
Bauart DBTF war auch
bei anderen
Baureihen erfolgreich verwendet worden. Nach dem Hauptschalter kam nun jedoch zuerst der Stufenschalter. Diese neu-artigen Hochspannungsstufenschalter hatten sich bei anderen Baureihen bewährt.
Daher kam auch hier so ein Modell zur Anwendung. Die nun
vorhandenen einzelnen
Fahrstufen wurden im
Transformator auf einen für die
Fahrmotoren passenden Wert verringert. Dabei war der Wandler so aufgebaut
worden, dass er mit beiden
Frequenzen betrieben werden konnte.
Die veränderliche
Spannung vom
Transformator musste nun auf die
Fahrmotoren abgestimmt werden. Da seinerzeit bei der Am 4/6 mit
Gleichstrom gearbeitet wurde, kam hier ein
Gleichrichter
mit
Siliziumdioden zum Einbau. Da mit diesen Dioden kein reiner Gleichstrom
entstehen konnte, wurden die Fahrmotoren bei Fahrten unter
Wechselstrom
mit einem
Wellenstrom betrieben. Auswirkungen auf die Motoren hatte das
jedoch nicht.
Diese Schalter waren für die
verwendete
Spannung optimiert worden und sie unterschieden sich nicht
gross vom vorher vorgestellten
Drucklufthaupt-schalter, der bei
Wechselstrom verwendet wurde. Sie sehen, es gab sehr oft nur geringe
Unterschiede beim Aufbau. Da Gleichstrom nicht transformiert werden kann, musste eine andere Schalt-ung für die Fahrmotoren gefunden werden. Damals eine gängige Methode um bei Gleichstrom Fahrstufen zu erhalten, waren Anfahrwiderstände.
Ergänzt mit der Möglichkeit die
Fahrmotoren sowohl parallel, als auch
seriell anzuschliessen, ergaben dann die erforderliche Anzahl
Fahrstufen.
Nun aber gab es einen reinen
Gleichstrom, der zu den Fahrmotoren geführt
wurde. Auch jetzt wurde ein einfacher Aufbau gewählt und daher keine elektrische Nutzstrombremse eingebaut. Da die Netze für Gleichstrom nicht aufnahme-fähig waren, hätte nur eine Widerstandsbremse verbaut werden können.
Der Verzicht war
überraschend, da die umgebaute
Lokomotive deutlich leichter wurde und
daher die erlaubten
Achslasten kein Problem gewesen wären. Die Reihe Ae
4/6 III war daher ein
Versuchsträger und das hatte sich nicht geändert.
Weiterhin vorhanden war die
Zugsheizung. Diese wurde bei Fahrten mit
Gleichstrom mit der
Spannung von 1500
Volt betrieben. Bei einem Einsatz
unter
Wechselstrom war das Problem jedoch grösser, da bei den beiden
Systemen unterschiedliche Spannungen vorhanden waren. Daher war im
Transformator eine eigene
Spule mit
Anzapfung vorhanden. Auf die
Führerstände hatte das keinen Einfluss, da diese nun mit den
Hilfsbetrieben geheizt wurden.
Daher wurde bei Fahrten unter Wechselstrom die unterschiedliche Fahrleitungsspannung mit einer An-zapfung ausgeglichen.
Danach
wurde nur noch ein
Gleichrichter verbaut. So konnte eine
Spannung bei den
Hilfsbetrieben von 180
Volt
Gleichstrom erreicht werden. Wurde mit der Lokomotive unter Gleichstrom gefah-ren, musste eine andere Lösung für die Reduktion der Spannung gefunden werden. Diese sollte ja gleich bleiben und daher wurde eine Umformergruppe verbaut. Nur so war es damals mög-lich, mit geringen Verlusten eine Reduktion der Gleich-spannung zu erhalten.
Ein Punkt, der zeigt, wie schwer es damals war, eine
Lokomotive zu erbauen, die mit drei Systemen arbei-ten konnte.
Bei den angeschlossenen Verbrauchern wurden die üblichen Verdächtigen
benutzt. Neben dem
Kompressor war das die
Ventilation des
Transformators,
die Ladung der
Batterien und viele kleinere Bauteile, wie Steckdosen.
Besonders war eigentlich nur, dass diese im Gegensatz zu den anderen
elektrischen
Baureihen mit
Gleichstrom betrieben wurden und hier für die
Batterieladung, die
Beleuchtung und die Steuerung eine
Umformergruppe
verwendet werden musste.
Erst 1964 kam dann noch die
Ventilation für die
Fahrmotoren hinzu. Da die
umgebaute
Lokomotive vermehrt im
Güterverkehr eingesetzt werden sollte,
reichte die bisherige
Eigenventilation nicht mehr aus. Der Grund waren die
hohen
Zugkräfte bei geringer Geschwindigkeit. Womit wir eigentlich bei
einem wichtigen Punkt angelangt sind, denn die Leistungsdaten der
Lokomotive wurden durch den Umbau verändert.
Bei der
Anfahrzugkraft konnte der Wert leicht gesteigert werden. Hatte die
Reihe Am 4/6 einen Wert von 127 kN erhalten, konnte nach dem Umbau 145 kN
abgerufen werden. Deutlicher war jedoch der Unterschied bei der
Leistungsgrenze. Bisher konnte bei 50 km/h eine
Zugkraft von 75 kN
abgerufen werden. Neu lag die Zugkraft bei 77 kN und daher nur
unwesentlich höher. Die massgebende Geschwindigkeit lag nun aber bei 79
km/h.
Daraus resultierte, dass die
Lokomotive mit der elektrischen Ausrüstung
bei einem geringeren Gewicht eine leicht höhere
Leistung hatte. Damit ist
nun auch klar, dass bei der ursprünglichen Version die Leistung durch die
Gasturbine beschränkt wurde. Zudem zeigte sich hier schön der Vorteil der
elektrischen Traktion, denn nur diese konnte bei hohen Geschwindigkeiten
auch noch ausreichend hohe
Zugkräfte erzeugen.
So konnte man aufwendige Schaltungen vermeiden. Jedoch bestand die Gefahr, dass der falsche Bügel gehoben wurde.
Besonders tragisch hätte das geendet, wenn
unter
Wechselstrom der
Gleichstromschnellschalter für
Gleichstrom geschlossen worden
wäre.
Zum Schutz der Ausrüstung wurde daher eine Spannungsprüfung eingebaut. Die
gab den
Gleichstromschnellschalter erst frei, wenn sich in der
Fahrleitung
Gleichstrom befand. So konnte der sonst in diesem Teil entstehende
Kurzschluss verhindert werden. Bei der Ausrüstung für
Wechselstrom war das
Problem zwar auch vorhanden, aber die Auswirkungen waren längst nicht so
schlimm, denn die
Isolationen waren ja für Werte bis 25 000
Volt
ausgelegt.
Angepasst werden musste auch die
Sicherheitssteuerung. Besass diese bisher
nur den
Schnellgang, kam neu auch der
Langsamgang hinzu. Diese
Wachsamkeitskontrolle war nun erforderlich, der
Führerstand von der Reihe
Ae 6/6 genommen wurde und diese für sitzende Bedienung ausgelegt war. Die
Lokomotive konnte daher nach dem Umbau auch sitzend bedient werden. Zudem
passten nun die Distanzen zu den anderen
Baureihen.
Die
Zugsicherung der Schweiz wurde nicht verändert. Jedoch wurde nun auch
die Einrichtung verbaut, die bei den SNCF verwendet wurde. Der Grund dafür
war, dass mit der umgebauten
Lokomotive auch Fahrten auf der Strecke
zwischen Genève und La Plaine ausgeführt werden sollten. Diese war mit der
französischen Zugsicherung Krokodile ausgerüstet worden. So konnte die Ae
4/6 III auch in Frankreich gesichert verkehren.
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