BLS F 2x3/3

Die F 2×3/3, später auch Fc 2×3/3 war eine mit Wechselstrom betriebene Elektrolokomotive der Maschinenfabrik Oerlikon. Im Jahr 1910 wurde sie mit der Anschrift F 2×3/3 und der Betriebsnummer 121 an die Berner Alpenbahn-Gesellschaft Bern–Lötschberg–Simplon (BLS) ausgeliefert. Mit der kurz darauf beschlossenen Einführung der neuen Bezeichnungen für elektrische Lokomotiven wurde die Bezeichnung in Ce 6/6 geändert. Die Betriebsnummer 121 behielt die Lok die ganze Zeit, auch nach dem Verkauf 1928 an die Bern-Neuenburg-Bahn, bei.

Die Lok wurde als Probelokomotive der Maschinenfabrik Oerlikon für die Versuchsstrecke Spiez-Frutigen im Juli 1910 ausgeliefert und nach ihrer Erprobung übernommen. Es war zugleich die erste hauptbahnfähige Wechselstrom-Lokomotive der Schweiz. Sie war somit die erste Lokomotive der Schweiz, die hinsichtlich Leistung und Geschwindigkeit dafür vorgesehen war, auf einer steigungsreichen Strecke zum Einsatz zu kommen, die für nationalen und internationalen Durchgangsverkehr ausgelegt war, und nicht wie die ersten, mit Drehstrom betriebenen Elektrolokomotiven zuvor auf Nebenlinien mit geringen Leistungsansprüchen (Burgdorf-Thun-Bahn) oder einer Strecke ohne nennenswerte Steigungen wie im Simplontunnel.

Allgemeines Zur Abklärung, welche Art von Lokomotive für die Lötschbergbahn zu beschaffen sei, wurde im Winter 1907/08 von der Direktion beschlossen, das Teilstück Spiez - Frutigen (ehemals Spiez-Frutigen-Bahn) unverzüglich zu elektrifizieren, um bei Fertigstellung der Bergstrecke schon Erfahrungen mit der elektrischen Traktion zu haben. Im Frühjahr 1908 wurde auf Grund der eingegangenen Ausführungsofferten beschlossen, die Strecke mit Einphasenwechselstrom von 15.000 Volt und 15 Perioden/Sekunde (Hertz) zu elektrifizieren. Die Anlage wurde später, als 1913 die Verwaltungen von Preussen, Bayern und Baden sich auf 16 2/3 Hz festlegten, auch dieser Frequenz angepasst.

Die Anlagen wurden so ausgeführt, dass keine Umbauarbeiten vorzunehmen sein würden, sobald die Strecke durchgehend bis Brig befahrbar sein würde. Dadurch waren sie für den Versuchsbetrieb eigentlich überdimensioniert.

Die Bereitstellung der elektrischen Energie wurde den Bernischen Kraftwerken übertragen. Diese bauten ihr bestehendes Werk in Spiez aus und errichteten im Hinblick auf die Eröffnung der Bergstrecke ein Kraftwerk bei Kandergrund, das 1911 fertiggestellt war.

Es wurde eine Fahrleitung mit Kettenaufhängung gewählt.

Neben der beschriebenen MFO-Maschine waren am Versuchsbetrieb noch eine Lokomotive der AEG der Bauart F 2x2/3 sowie drei Triebwagen der Elektrischen Bahnen Zürich, eines Gemeinschaftsunternehmens der Maschinenfabrik Oerlikon und der Siemens-Schuckert-Werke in Zusammenarbeit mit der Waggonfabrik Schlieren, der Bauart Ce 2/4 beteiligt.

Anforderungsprofil Von der Lokomotive wurde gefordert, dass sie auf einer Steigung von 27 Promille mit einer Anhängelast von 310 Tonnen und auf 15,5 Promille mit einer Anhängelast von 500 Tonnen während einer Stunde mit 42 km/h fahren konnte. Die Beschleunigung sollte bei dieser Belastung noch 0,05 m/s² betragen. Daraus ergibt sich eine notwendige Stundenleistung von 2000 PS am Rad und eine Zugkraft am Zughaken von 10.000 kg, bzw. 13.000 kg beim Anfahren. Der minimale Kurvenradius, der anstandslos befahren werden können musste, betrug 180 Meter, der maximal zulässige Achsdruck 15 Tonnen. Diese Werte konnte die Lokomotive einhalten bzw. anlässlich der Lastprobefahrten erbringen.

Technisches mini|SLM-Werkfoto Hersteller der Lokomotive war die Maschinenfabrik Oerlikon (MFO), in Zusammenarbeit mit der Schweizerischen Lokomotiv- und Maschinenfabrik (SLM) in Winterthur.

Es handelte sich um eine Elektrolokomotive, die aus zwei dreiachsigen Drehgestellen bestand, die mit dem Wagenkasten verbunden waren. Die Zug- und Stossvorrichtungen waren am Drehgestell angebracht, und zwischen den beiden Drehgestellen gab es einen kräftigen, tiefliegenden Längsträger. Der eigentliche Wagenkasten war somit von Zug- und Stosskräften entkoppelt. Es handelt sich demnach um eine Mischform zwischen einer Rahmenlokomotive und einer Drehgestelllokomotive. Deshalb erhielt sie auch die ursprüngliche Bezeichnung 2x3/3, wie sie auch bei Gelenkdampflokomotiven mit der Achsfolge (C)(C) üblich war (eine echte Drehgestell-Lokomotive hätte die Achsfolge-Bezeichnung C'C'). Jedes Drehgestell besass einen einzigen Fahrmotor. Es kam der SLM-Schrägstangenantrieb zur Anwendung, der über eine Blindwelle und Kuppelstangen die drei Achsen antrieb. Die Lokomotive war gemäss der Bauzeitung von 1911 86 Tonnen schwer, wovon 42 Tonnen der elektrischen Ausrüstung zugerechnet wurden, die restlichen 44 Tonnen der mechanischen Ausrüstung. Die erste und sechste Achse hatten einen Achsdruck von 13 Tonnen, die Achsen zwei bis fünf von 15 Tonnen. Es finden sich aber auch Angaben von einem Gewicht von 90 Tonnen, davon 46 Tonnen der elektrischen Ausrüstung zugerechnet, die restlichen 44 Tonnen der mechanischen Ausrüstung. Dadurch dürfte sich die Achslast um nicht ganz 0,5 Tonnen erhöht haben. Diese Gewichtserhöhung wird hauptsächlich im Zusammenhang mit dem Ersatz der Steuerung und des Transformators stehen.

Die Höchstgeschwindigkeit wurde nachträglich auf 60 km/h beschränkt, da die Lok bei hohen Geschwindigkeiten nicht mehr hinreichend kurvenbeweglich war. Während der Probefahrten wurden aber die vorgesehenen 70 km/h erreicht. Je schneller sie fuhr, desto steifer wurde sie, und auch der Eigenwiderstand nahm zu. Das war der Schwachpunkt an der gesamten Konstruktion. Dies wurde vor allem auf das Fehlen einer beweglichen führenden Laufachse zurückgeführt.

Mechanischer Teil mini|Das erhaltene Drehgestell mini|Die Spurkranzschmier-Einrichtung Die beiden Drehgestelle waren wie eine Rahmenlokomotive mit Innenrahmen ausgeführt. Der versteifte Blechrahmen trug auf der einen Seite den Pufferträger für die normale Zug- und Stosseinrichtung. Verbunden waren die beiden über jeweils einen allseitig beweglichen Drehzapfen mit einem Längsträger. Auf diesem Längsträger war der Wagenkasten aufgeschraubt und stützte sich zusätzlich auf je zwei Pfannen auf dem Drehgestell ab. Direkt über dem Langträger waren auch die schweren elektrischen Komponenten wie die Transformatoren und Hilfsmaschinen angebracht. Damit konnte der eigentliche Wagenkasten sehr leicht ausgeführt werden. Der komplette Wagenkasten war als selbsttragende Blechkonstruktion ausgeführt.

Der Wagenkasten bestand aus zwei Führerständen mit kleiner vorgelagerter Übergangsplattform sowie einem Maschinenraum. Die Führerstände hatten jeweils vier Türen, drei davon führten nach draussen, die vierte in den Maschinenraum. In der Mitte der Stirnseite befand sich die Türe, die leicht aussermittig versetzt auf die Übergangsplattform führte. Daneben waren noch drei Fenster vorhanden, die beiden äusseren auf der seitlich leicht schräg gestellten, aber senkrechten Führerstandsfront. Das dritte bildete mit dem Fenster in der Stirntüre die mittlere Frontscheibenfläche. Auf beiden Seiten führte eine Türe mit herunterlassbarer Scheibe zu den mit Handläufen ausgerüsteten dreistufigen Aufstiegstritten. Der Maschinenraum besass auf jeder Seite sechs Fenster, wovon die mittleren vier zu öffnen waren. Im Maschinenraum befand sich auf der einen Seite ein gut begehbarer Durchgang, der von beiden Seiten über eine Türe vom Führerstand aus zugänglich war; auch die Gegenseite war begehbar, dafür musste allerdings zwischen Motor und Hilfsmaschine die Seite gewechselt werden. Der begehbare Wagenboden war mit Pitchpine und Linoleum ausgelegt. Im Wagenboden waren für die beiden Motoren Ausschnitte vorhanden. Die Motoren besassen keine Abdeckung und waren somit auch während der Fahrt allseitig zugänglich. Nur die Transformatoren und Hochspannungsapparate waren mit eisernen Gittern geschützt. Die darin angebrachten Türen waren so verriegelt, dass sie nur bei gesenktem Stromabnehmer geöffnet werden konnten. Mit der Entriegelung dieser Türen wurde zugleich die Hochspannungsseite an Erde gelegt. Das Dach besass drei Öffnungen, die durch grosse Deckelklappen verschliessbar waren. Diese waren so angeordnet, dass durch sie die Fahrmotoren und Transformatoren mit einem Kran herausgehoben werden konnten. Über den Deckenklappen für die Fahrmotoren befand sich das Gestell mit dem Stromabnehmer, das zum Öffnen weggenommen werden musste. Die Motoren waren aber auch durch Anheben des Kastens und Herausfahren der Drehgestelle zugänglich.

Die Motorenwelle war nach Entfernen der oberen Statorhälfte nach oben aus dem Drehgestell ausfahrbar. Die Blindwelle konnte nach unten ausgefahren werden. Auf die Motorenwelle wurde der aus einem Stück geschmiedete Zahnkolben mit rund 40 Tonnen fest aufgepresst. Das grosse Zahnrad auf der Blindwelle befand sich auf einem Stahlgussstern und wurde als Bandage gewalzt. Es wurde eine wellenförmige Verzahnung gewählt. Diese bestand aus drei unter 45° aneinander stossenden Schenkeln mit abgerundeten Scheiteln. Die Zahnräder wurden von der Firma Citroën in Paris hergestellt. Solche Winkelverzahnungen waren der damalige Fabrikations-Schwerpunkt des späteren Automobilbauers. Diese Verzahnung wurde mit einem sogenannten Daumenfräser gefräst. Mit der Wahl einer Winkelverzahnung, zusammen mit der genauen und starren Lagerung beider Achsen, war eine sehr geräuscharme und Kraftspitzen vermeidende Übersetzung gelungen.

Die neuen Radsätze hatten einen Laufkreisdurchmesser von 1'350 mm. Die Radreifen waren auf eine Radscheibe mit Speichen aufgezogen. Die Radscheiben besassen jeweils einen Kurbelzapfen mit dem entsprechenden Gegengewicht. Sie waren um 90° versetzt aufgezogen. Das Innenlager war als Gleitlager ausgeführt und besass unten liegende Blattfedern. Die mittleren Federenden waren mit einem Ausgleichshebel verbunden.

Die drei Radsätze in jedem Drehgestell waren untereinander beidseitig mit einer Kuppelstange mit mittigem Gelenk verbunden. Der innerste Radsatz war mit der Schlitzstange, zusätzlich mit der 265 mm höher liegenden Blindwelle verbunden. Der innerste Radsatz war somit der eigentliche Triebradsatz, während die anderen Kuppelradsätze waren. Die Radsätze besassen kein seitliches Spiel, womit der feste Radstand 4'500 mm betrug. Der Abstand zwischen den Radsätzen war unter dem Motor zwischen dem ersten und zweiten Radsatz 2'250 mm, zwischen dem zweiten und dritten Radsatz 1'800 mm. Die beiden äusseren Radsätze besassen eine Spurkranzschmierung. Beim mittleren Radsatz war auf der Innenseite der Räder eine Sandstreueinrichtung vorhanden. Die vier Sandrohre bezogen ihren Sand von einem gemeinsamen beheizbaren Sandkasten.

Der Drehzapfen war außermittig des Drehgestells nach innen verschoben, so dass sich ein Drehzapfenabstand von 5'200 mm ergab, die beiden innersten Radsätze aber 2'600 mm entfernt waren.

Elektrischer Teil Es kam ein zwölfpoliger kompensierter Reihenschlussmotor zum Einsatz, der seine Stundenleistung von 1000 PS mit einer Zahnradübersetzung von 1:3,25 auf die Blindwelle übertrug. Der Stator war zweiteilig ausgeführt, es konnte somit zum Ausbau des Rotors die obere Hälfte abgehoben werden. Das Stahlgussgehäuse war offen ausgeführt, da der Motor so ausgelegt wurde, dass er nicht ventiliert werden musste. Er konnte wie der Transformator auch bei Ausfall der Lüftung betrieben werden. Bei eingeschalteter Lüftung konnte er die Stundenleistung von 1000 PS (ohne Lüftung) auch als Dauerleistung erbringen. Während der Testfahrten war der Luftkanal nicht mit dem Motor verbunden. Ob die geplante Lüftung des Motors jemals eingerichtet wurde, ist unklar.