SBB Be 4/6 12303–12342

Die Be 4/6 der Serienausführung wurde als Schnellzuglokomotive für den Betrieb auf der Gotthardbahn gebaut. Konzeptionell war sie eine Drehgestelllokomotive und entsprach im mechanischen Teil weitgehend der Probelokomotive Fb 2x2/3 11302. Anders als diese wurde sie dann auch tatsächlich längere Zeit am Gotthard eingesetzt.

Vorgeschichte Im November 1913 wurde vom Verwaltungsrat der SBB die Elektrifizierung der Gotthardstrecke von Erstfeld bis Biasca beschlossen. Mit Ausbruch des Ersten Weltkrieges waren die SBB zu immer grösseren Fahrplaneinschränkungen wegen der Kohleknappheit gezwungen. Dies führte so weit, dass im Herbst 1918 an Sonntagen mit Ausnahme der Milchzüge keine Züge mehr fuhren.

Neben anderen Strecken wurde deshalb forciert auch die Gotthardstrecke für den elektrischen Betrieb hergerichtet. Diese Elektrifizierung war im Jahr 1920 abgeschlossen.

Für den Betrieb benötigten die SBB dringend Personen- und Güterzuglokomotiven.

Da sehr schnell erkannt wurde, dass die Ablieferung der vier im Bau befindlichen Probelokomotiven Fb 3/5 11201, Fb 2x2/3 11301, Fb 2x2/3 11302 und Fc 2x3/4 nicht abgewartet werden konnte, bestellten die SBB im Mai 1918 bei SLM und BBC aufgrund einer Beurteilung der eingereichten Konstruktionsentwürfe für die Probelokomotiven die Be 4/6 12303–12312 für den Personenzugbetrieb.

Bereits im Juli des gleichen Jahres erfolgte die Nachfolgebestellung der Nummern 12313–12342. Ein wichtiges Kriterium für die Bestellung war eine gleichmässige Verteilung der Lieferung von Personen- und Güterzuglokomotiven auf die einzelnen Firmen (s. dazu auch Ce 6/8II).

Pflichtenheft mini|Typenblatt Die SBB verlangten von der Industrie die Erfüllung des nachfolgenden Pflichtenheftes: Höchstgeschwindigkeit 75 km/h Beförderung von 300 t Anhängelast auf 26 ‰ Steigung bei 50 km/h Sicheres Anfahren auf 26 ‰ Steigung und Beschleunigen derselben Last auf 50 km/h in 4 Minuten drei Hin- und Rückfahrten Luzern–Chiasso innerhalb 24 Stunden (1'360 km) bei je 15 Minuten Aufenthalt in den Endbahnhöfen.

Die letztgenannte Bedingung zeigt deutlich, mit welcher Steigerung der Ausnutzung der Lokomotiven die SBB gegenüber dem Dampfbetrieb rechneten.

Am 23. und 24. September 1922 fanden mit der Nummer 12328 Messfahrten statt, um die Bedingungen des Pflichtenheftes in der Praxis zu prüfen. Der Versuchszug mit einem Gewicht von 302 t wurde dabei während 25 Stunden dreimal von Luzern nach Chiasso und zurück gefahren. Nach der zweiten Rückfahrt wurde in Luzern ein einstündiger Halt zur genauen Kontrolle und Nachschmierung eingelegt. Die durchschnittliche Geschwindigkeit betrug dabei bei einer reinen Fahrzeit von 21 Stunden und 51 Minuten 62 km/h, was für damalige Verhältnisse beachtlich war. Auf den 26 ‰-Rampen wurden dabei 55–60 km/h erreicht. Bei einem Anfahrversuch konnte der Messzug schon in 2½ anstatt 4 Minuten die verlangte Geschwindigkeit erreichen. Die zulässigen Temperaturen wurden während der ganzen Versuchsphase nie überschritten.

Auftragsvergabe und Projektierung Der Auftrag für die Personenzuglokomotive wurde an SLM und BBC erteilt. Während die SLM für das Laufwerk und Wagenkasten verantwortlich war, stammte die elektrische Ausrüstung von der BBC.

SLM-Baujahr und SLM-Fabriknummer (Betriebsnummer);SLM-Lomomotiven 1971–1984. Herausgegeben von Verein Rollmaterialverzeichniss Schweiz, 1984, ISBN 3-907976-01-0, Seiten 76–79

1919; 2660-2670 (12303-12312)

1920; 2706-2711 (12313-12318)

1920; 2761-2770 (12319-12328)

1922; 2806-2819 (12329-12342)

Inbetriebnahme Die erste Lokomotive (12303) wurde am 1. Februar 1920 durch die SBB abgenommen, die letzte am 9. April 1923 (12342).

Technik Der mechanische Teil Die Technik wurde weitgehend von der Probelokomotive Fb 2x2/3 11302 übernommen.

Fahrwerk mini|Drehgestell der Be 4/6 12307 Das Fahrwerk bestand aus zwei Drehgestellen. In jedem Drehgestell befanden sich zwei Triebachsen, eine als Bisselachse ausgebildete Laufachse und eine Vorgelegewelle. Die Laufachsen hatten ein Seitenspiel von 2 × 70 mm gegenüber dem Drehgestellrahmen.

Zugkraftübertragung Die Übertragung der Zug- und Stosskräfte erfolgte von den Triebachsen auf die zwei Drehgestelle. Von dort wurden die Kräfte aussen auf die Zughaken und Puffer weitergeleitet. Innen waren die Drehgestelle für die Zug- und Druckkraftübertragung über eine so genannte Kurzkupplung verbunden. Der Lokomotivkasten war an der Übertragung der Kräfte nicht beteiligt.

Antrieb Im Drehgestellrahmen waren zwei Fahrmotoren gelagert. Diese zwei Motoren trieben über beidseitig gefederte Ritzel die Grosszahnräder einer Blindwelle an. Auf die Verwendung der aufwändigen Schlitztreibstangen wurde verzichtet, da sich diese Antriebstechnik als sehr wartungsaufwendig erwies. Von der Blindwelle wurde über eine Triebstange direkt die jeweils äussere Triebachse des Drehgestells angetrieben. Ein Zapfen auf der inneren Seite dieser Triebstange trieb über eine zweite Triebstange die innere Triebachse an. Durch den grösseren Durchmesser der Triebachsen lagen die Achsen mit der Welle des Vorgeleges in einer Ebene, sodass die Pfeilung der Stangen, wie bei der Fb 2x2/3 11302 hier nicht vorlag.

Im Betrieb war diese Konstruktion mit Einzelantrieb (vgl. SBB Ae 3/6 I und SBB Ae 4/7) wesentlich unruhiger und kam deshalb, anders als die Schlitztreibstangen, für höhere Geschwindigkeiten nicht zur Anwendung.

Die Getriebeübersetzung betrug bei Nummern 12303–12312 1:3.5, bei den nachfolgenden Lokomotiven 1:3.2.

Lokomotivkasten Der Lokomotivkasten bestand aus einer durchgehenden Brücke mit aufgeschraubten Kastenteilen ohne Vorbauten. Er war auf beiden Drehgestellen nur abgestützt. Zug- und Druckkräfte wurden von ihm nicht übernommen.

Bremsanlage Die automatische Westinghouse-Bremse und die Regulierbremse wirkten pro Drehgestell auf die Triebachsen. Die Laufachsen waren ungebremst. Jeder Führerstand hatte eine Handbremse, die auf das jeweilige Drehgestell wirkte.

Der elektrische Teil Auch elektrisch wurde die Technik weitgehend von der Probelokomotive Fb 2x2/3 11302 übernommen.

Die erste Serie 12303–12312 wurde unter Zeitdruck gebaut. Auf den Einbau einer elektrischen Bremse wurde deshalb verzichtet. Elemente der Probelokomotive Fb 2x2/3 11302 wurden in fast unveränderter Form übernommen. Dies galt insbesondere für die Fahrmotoren und für die Wendeschalter.

Die Lokomotive 12313 und alle weiteren wurde mit stärkeren Fahrmotoren ausgerüstet. Die Umschaltmöglichkeit auf 7'500 V wurde ab der Lokomotive 12329 nicht mehr eingebaut. Diese musste zuvor vorgesehen werden, da die Gotthardbahn wegen befürchteter Überschläge durch Verrussung der Isolatoren wegen des immer noch vorhandenen Dampfbetriebes vorerst nur mit 7'500 V, 16 ⅔ Hz anstatt 15'000 V, 16 ⅔ Hz betrieben wurde.

Ab der Nummer 12313 wurde eine elektrische Widerstandsbremse eingebaut. Die Fahrmotoren wirkten dabei als Einphasengeneratoren. Die Bremsenergie wurde dabei in Widerständen vernichtet. Diese waren, wie auch die Wendepolshunts zwecks Kühlung auf dem Dach des Lokomotivkastens angeordnet. Die Schutzhauben dieser Einrichtung prägten wesentlich das Erscheinungsbild der Lokomotiven. Zur Erregung der Fahrmotoren war ein Bremstransformator installiert, der seine Leistung über den Stufenschalter vom Haupttransformator bezog. Die Wendeschalter waren deshalb wesentlich komplizierter als bei den Nummern 12303–12312. Die Wirkung der verwendeten elektrischen Bremse ist mit modernen Anwendungen nicht vergleichbar. Die Anwendung war auch verhältnismässig kompliziert. Zuerst musste der Stufenschalter auf die Stellung „0“ zurücklaufen. Anschliessend konnte der Wendeschalter auf „Bremsen“ umgestellt werden. Erst dann konnte im Bremsbetrieb der Stufenschalter wieder hochgeschaltet werden. Auch die Wirkung der elektrischen Bremse war vergleichsweise gering. Sie reichte knapp aus, um eine allein fahrende Lokomotive bei der Talfahrt auf der Gotthard-Südrampe in Beharrung zu halten.

Da mit den anfänglich verwendeten, einfachen Schleifstücken immer beide Stromabnehmer angehoben sein mussten, wurden zwecks Verminderung der Fahrleitungsbeanspruchung bei den Nummern 12329–12342 die Stromabnehmer an den Kastenenden und die Bremswiderstände innen montiert. Diese Anordnung hatte aber viele Stromabnehmerentgleisungen zur Folge. Deshalb wurden die Stromabnehmer dieser Lokomotiven nach innen, wie bei den Vorgängerinnen, über die Drehpunkte der Drehgestelle und die Bremswiderstände nach aussen verlegt. Die Lokomotiven behielten aber die leicht vorgezogenen Dächer. Die Lokomotiven 12302-12328 wurden in den 1940er Jahren mit kleinen Sonnendächern über den Führerstandsfenstern ausgerüstet.

Die Nummern 12311 und 12312 wurden im Jahre 1921 mit einer Vielfachsteuerung ausgerüstet. Die Einrichtung wurde zwischen Bern und Thun erprobt. Auf eine Umrüstung der anderen Lokomotiven wurde aber verzichtet. Die Einrichtung wurde bei den zwei Lokomotiven wieder ausgebaut.

Umbauten Grössere Umbauten sind bei den Be 4/6 nie erfolgt. Es wurden fast nur Anpassungen wegen geänderter Vorschriften oder betrieblicher Vereinfachungen durchgeführt. Dies zeigt, dass die Lokomotivindustrie und ihre Ingenieure ohne praktische Erfahrung eine Lokomotive bauen konnten, die bis in die 1970er Jahre ihre Pflicht erfüllen konnte.

Folgende Änderungen wurden durchgeführt: ab 1931 Einbau der Sicherheitssteuerung für einmännige Bedienung ab 1935 Ausrüstung mit dem Lichttagessignal. Dabei handelt es sich um eine rote Lampe, die über der mittleren Stirnlampe angeordnet war. Damit konnte die Fahrberechtigung angezeigt werden. Dadurch muss keine rote Scheibe mehr auf die Stirnlampe aufgesetzt werden. ab 1937 Einbau der Zugsicherung Signum. ab 1950 Entfernen der Heizkabel. Der Anschluss der Zugheizung erfolgte dann nur noch über das Heizkabel des ersten Wagens. ab 1953 Ausbau der Umschalter für die Heizspannung, es verblieb nur noch 1000 V. ab 1954 Verschweissen der Stirntüren und Entfernen der Übergangsbleche, Verschweissen der Türen auf Führerstandsseite. ab 1955 Einbau heizbarer Frontscheiben auf Führerseite. ab 1960 Ersatz der Stangenpuffer durch Hülsenpuffer.

Gegen Ende der Laufbahn wurde noch versucht, zwei schwere Nachteile der Be 4/6 zu beheben. Zur Verbesserung der vertikal schlechten Laufeigenschaften der Lokomotive wurden 1956/57 bei den Lokomotiven 12335, 12338 und 12340 die Abstützungselemente durch Gummielemente ersetzt. Die Laufeigenschaften wurden aber kaum besser und die Gummiblöcke verformten sich. Die Lokomotiven wurden daraufhin zurückgebaut. Mehr Erfolg hatten die Bemühungen, die elektrische Bremse zu verstärken. Im Januar 1956 wurde die Nummer 12316 wie nachfolgend beschrieben durch die Hauptwerkstätte Bellinzona geändert: Stärkere Felderregung der Fahrmotoren durch Serie- anstatt Parallelschaltung der Primärwicklungen des Bremstransformators. Mechanische Verriegelung der Steuerkontroller, sodass beim Bremsen nur noch bis Stufe 11 geschaltet werden konnte. Zur Erprobung wurde die Lokomotive vom Depot Zürich aus speziell auf der SOB eingesetzt.

Die Lokomotive 12331 wurde im Jahr 1957 noch weiter umgebaut: Gleichstromwiderstandsbremse durch Felderregung vom Bremstransformator über einen fremdbelüfteten Gleichrichter Gegencompoundwiderstand, der der gleichgerichteten Erregerspannung und dem Erregerstrom so entgegenwirkte, dass die Bremskraft zwischen 25 km/h und 75 km/h etwa gleich blieb. Ersatz der gusseisernen Bremswiderstände durch Bandwiderstände.

Die Variante 12331 brachte zwar eine grosse Steigerung der Bremskraft bis zu kleinen Geschwindigkeiten, war aber kompliziert und wenig zuverlässig. Anlässlich einer Revision R2 wurde die ganze Bremseinrichtung im Sommer 1967 ausgebaut. Die Lokomotive verkehrte nachher bis zur Ausmusterung ohne elektrische Bremse. Auch die Bremswiderstände mit den charakteristischen Abdeckhauben auf dem Dach wurden entfernt.