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Umbau zu Re 420 LION
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Während die SBB Cargo zugeteilten Lokomotiven zusammen mit den Maschinen der Baureihe Re 620 im schweren Güterverkehr gute Arbeit leisteten, sah es bei den Lokomotiven im Personenverkehr nicht besonders gut aus. Die Züge wurden nahezu ausschliesslich als Pendelzüge oder mit Triebzügen geführt. Das benötigte weniger Lokomotiven, so dass man auf ältere Maschinen verzichten konnte. Neu bestellte Triebzüge würde die Situation zusätzlich verschärfen.
Zudem waren die Lokomotiven Re 420 langsam in einem Alter, wo man sich um einen Ersatz bemühen musste. Nach 40 Jahren kam die Zeit, wo eigentlich die meisten Lokomotiven abgeschrieben waren, und man diese kaum mehr sinnvoll im Personenverkehr verwenden konnte. Die Möglichkeit in den Güterverkehr abzuwandern bot sich nicht, da dort weniger Züge dafür sorgten, dass zu viele Lokomotiven vorhanden waren.
So kam es, dass die ältesten Lokomotiven zusammen mit den sechs Prototypen ausrangiert oder verkauft wurden. Jedoch hatte man neuere Modelle, die durchaus noch verwendet werden konnten, nur fehlten beim Personenverkehr immer mehr die passenden Züge, weil die Einheitswagen nicht mehr zu retten waren und ausrangiert wurden. Die Baureihe Re 420 mussten modernisiert oder ausgemustert werden, eine andere Möglichkeit bot sich nicht.
Da die Züge der S-Bahn Zürich mit neuen Doppelstockwagen ausgerüstet wurden, waren viele recht moderne Doppelstockwagen ohne Lokomotive vorhanden. Die neuen Wagen sollten zumindest in einem Teil des bisherigen Zuges einen ebenerdigen Einstieg ermöglichen. Damit sollten auch die älteren Pendelzüge DPZ mit Re 450 den gesetzlichen Vorgaben angepasst werden und noch einige Jahre verkehren können.
Dadurch wurden aber eine Menge Doppelstockwagen frei. Diese wollte man nicht abbrechen, da man ja immer noch die alten Einheitswagen der ersten Generation im Bereich der S-Bahn Zürich einsetzen musste.
Da war es sinnvoller, die neueren Wagen weiter zu verwenden und die alten Ein-heitswagen auszumustern. Damit hätte man dem üblichen zeitlich bedingten Ablauf ent-sprochen. Schliesslich stellt man bei eineer oderntlichen Ablösung die ältesten Fahrzeuge auf den Schrott.
Die Doppelstockwagen waren dank den üblichen Schraubenkupplungen nach UIC pro-blemlos von einer Lokomotive herkömmlicher Bauart zu ziehen. Die entsprechenden Erfahrungen mit Maschinen der Reihe Ae 6/6 hatte man bei der Eröffnung der S-Bahn schon gemacht.
Würden nun dazu Lokomotiven Re 4/4 II verwendet werden, müssten sich diese mit der Baureihe Re 450 messen. Dabei hatte die alte Lokomotive durchaus gute Karten, denn sie hatte mehr Leistung und war schneller. Nur, sie sollte nicht nur drei Wagen ziehen.
Studien zeigten, dass die Baureihe Re 4/4 II durchaus mit den Lokomotiven Re 450 mithalten konnte, besonders dann, wenn man die Maschinen zu zweit verwenden würde. Nur die Wagen waren seinerzeit speziell für die Baureihe Re 450 und die damit formierten DPZ beschafft worden. Auf eine Kombination mit älterem Rollmaterial achtete man dabei schlicht nicht. So baute man in den Wagen eine eigene Leitung für Vielfachsteuerung ein.
Damit man nun aber beide Fahrzeuge kombinieren konnte, wurde das Projekt LION ausgearbeitet. Dabei sah man vor, dass immer zwei Maschinen der Reihe Re 420 an die Doppelstockwagen gekuppelt werden. Damit hatten die langen und schweren Züge für die Spitzenzeiten auch genug Zugkraft um schnell zu beschleunigen zu können. Damit das aber klappte, musste man entweder den Wagen oder die Lokomotive anpassen.
Das Projekt LION wurde daher auch für die Lokomotive Re 420 angewendet. Dabei wurde LION aus den Anfangsbuchstaben der Begriffe, Lifting, Integration, Optimierung und Neugestaltung kreiert. Das für die Baureihe Re 450 und die Doppelstockwagen ausgearbeitete Projekt wurde damit erweitert, wobei die Reihe Re 420 eher bei der Neugestaltung angesiedelt wurde, da sie mit den frei werdenden Wagen verkehren sollte.
Dabei wurden die Lokomotiven der Baureihe Re 420 für den Einsatz zusammen mit den Doppelstockwagen angepasst. So konnte man schliesslich spezielle Züge formieren. Der Auftrag ging an das Industriewerk und somit an die ehemalige Hauptwerkstätte Bellinzona, welche neu dem Personenverkehr angegliedert war und so mit den Erfahrungen im Unterhalt von Re 420 bestens dafür geeignet schien. Dabei sollten vorerst zwei Lokomotiven als Prototypen hergerichtet werden.
Für das Projekt vorgesehen waren die 30 Lokomotiven mit den Nummern 11 201 bis 11 230. Diese sollten eine Hauptrevision R3 durchlaufen und zusätzlich die Änderungen nach dem Projekt LION erhalten. Dabei kam es zur seltenen Situation, dass einige Lokomotiven dieser Serie eine zweite ordentliche Revision R3 durchliefen. Eine Situation, die bei Lokomotiven selten ist und für die Technik dieser Maschinen und somit für die gute Konstruktion der Bauart sprach.
Die umgebauten
Lokomotiven sollten so noch etwa 20 Jahre im
Personenverkehr
verwendet werden können. In Anbetracht, dass die ersten Re 4/4 II im Jahre
1964 angeliefert wurden, führte das zur einmaligen Situation, dass man mit
Lokomotiven die von der Technik her rund 66 Jahre alt waren im Einsatz vor
Reisezügen arbeitete. Das erreichte bisher keine
Lokomotiven der schweizerischen Bundesbahnen SBB. In
Frage gekommen wäre hier auch nur die Reihe
Ae 4/7.
In Frage gekommen wäre hier auch nur die Reihe Ae 4/7.
Kaum Anpassungen wurden dabei am mechanischen Teil vorgenommen. Die Maschine blieb in ihrem grundsätzlichen Aufbau identisch und wurde nur hauptrevidiert. Neben Anpassungen an die neuen Steckdosen der Doppelstockwagen fielen nur die neuen Puffer deutlich auf. Dabei blieb es eigentlich auch, wenn man davon absieht, dass bei den Lokomotiven, wo es noch nicht gemacht wurde, auch eine Klimaanlage eingebaut wurde.
Bei den Lokomotiven montierte man neu rechteckige Pufferteller mit Nitraloneinlagen um die Stosskräfte bei Pendelzügen besser beherrschen zu können. Damit wollte man der Problematik einer mit voller Kraft arbeitenden Lokomotive am Schluss von Zügen begegnen. Entsprechende Erfahrungen waren mit den Lokomotiven Re 4/4 III der SOB und anderen Pendelzügen bereits vorhanden. Daher die neuen Puffer, die optimal an diesen Einsatz angepasst wurden.
Dank den rechteckigen Puffertellern, konnte die Beschränkung der Schubkräfte entfallen. Diese war bisher bei den Steuerwagen des System Vst IIId vorhanden und verhinderte mit Ausnahme der Lokomotiven bei der SOB einen Einsatz von Re 4/4 III in Pendelzügen.
Im Einsatz in
S-Bahnen,
war aber ein einfacher Kontrollblick nach hinten von Vorteil, so dass man
einen speziell dafür entworfenen
Rückspiegel
einbaute. Die LION-Lokomotiven hatten daher vier Rückspiegel erhalten und
boten so eine bessere Sicht nach hinten. Später
rüstete der
Personenverkehr
auch andere Re 420 damit aus.
Später rüstete der Personenverkehr auch andere Re 420 damit aus.
Damit hätten wir die wichtigsten Veränderungen im mechanischen Teil. Elektrisch wurde die Lokomotive jedoch nicht modernisiert oder grundlegend umgebaut. Vielmehr erfolgten Anpassungen an neue Bauteile und in gewissen Bereichen, griff man zu neuem Material, das nun vorhanden war. So war wieder optimal funktionierende Technik eingebaut worden. Die Maschine war damit für die nächsten 20 Jahre gerüstet.
Die ganze elektrische Ausrüstung der Lokomotiven blieb daher nahezu gleich und wurde nur einer Hauptrevision R3 unterzogen. Daher blieben die bisherige Stufenwähler und Fahrmotoren erhalten und wurden nicht verändert oder mit Lastschaltern aus Thyristoren, wie man das bei den Triebwagen RBe 540 seinerzeit machte, ausgerüstet. Trotzdem gab es hier Anpassungen, die deutlich zu sehen waren.
Die bisherigen Stromabnehmer auf dem Dach der Lokomotive waren älterer Bauart. Sie funktionierten gut und hätten auch weiterhin problemlos verwendet werden können. Jedoch hatte man viele neue Stromabnehmer der Bauart WBL 85 an Lager. Diese stammten von Lokomotiven der Baureihe Re 460. Mit diesen Stromabnehmern kamen dann die Schlagsicherung und die Schleifleistenüberwachung erstmals auch bei einer Lokomotive der Reihe Re 420 zur Anwendung.
Auch für die entfernten Stromabnehmer gab es eine neue Verwendung. Sie wurden nun an Lager genommen und konnten bei den Lokomotiven von SBB Cargo verwendet werden. Da auch auf der Baureihe Re 620 dieses Modell verwendet wurde, hatte das Unternehmen genügend Abnehmer und ältere Bügel konnten bei Defekten abgebrochen werden.
Verändert wurde auch
der
Transformator.
Dieser blieb grundsätzlich identisch, wurde aber mit einem besseren
Überspannungsschutz versehen. Damit wollte man den Transformator besser
vor den Auswirkungen eines Einschlages von Blitzen schützen. Die häufigen
Schäden an den Transformatoren sollten so reduziert werden. Der
Transformator konnte daher nicht mehr mit den Modellen der restlichen
Maschinen ausgetauscht werden. Wobei SBB
Cargo
diese Massnahme zum Teil auch umsetzte.
Wobei SBB Cargo diese Massnahme zum Teil auch umsetzte.
Die Batterieladung wurde verbessert. Das bisherige Ladegerät der Baureihe Re 4/4 II war veraltet und wegen den neu eingebauten Bauteilen immer mehr überfordert. Das wirkte sich im Betrieb negativ aus. So ging man daran, ein neues Ladegerät einzubauen, das den Anforderungen besser gerüstet war. Die Steuerung der Lokomotive funktionierte jedoch weiterhin mit der Spannung von 36 Volt Gleichstrom.
Der Führerstand wurde grosszügig verändert. Der Lokführer konnte nun auf einem neuen luftgefederten Sitz Platz nehmen. Die beinahe 50 Jahre alte Bestuhlung der Baureihe wurde damit deutlich verbessert. Jedoch entstammten diese Sitze zum Teil aus den ausrangierten Lokomotiven Ae 610 von SBB Cargo, wo somit eher ein Rückschritt zu beobachten war. Gute Sitzgelegenheiten für Lokführer, waren nie als besonders wichtig angesehen worden.
Von seinem Sitzplatz aus, hatte der Lokführer zu seiner linken Seite, die bekannten Bedienelemente der pneumatischen Bremsen. Hier gab es keine Veränderungen, so dass sowohl das Rangierbrems-ventil, als auch das Führerbremsventil FV4a bei-behalten wurden.
Damit konnten diese Lokomotiven weiterhin vor je-der Art von Zügen verwendet werden. Die univer-selle Lokomotive blieb daher auch jetzt noch erhal-ten, so dass kein grundlegender Umbau erfolgte.
Die ersten Veränderungen gab es an der Fenster-säule auf der linken Seite. Hier wurde, wie bisher das Bedienfeld für die Klimaanlage vorgesehen. Auch der Wählschalter für die immer noch vor-handene G-Bremse war an der gewohnten Stelle vorhanden.
Die Scheibenwischer wurden neu elektrisch und nicht mehr pneumatisch angesteuert. Sie verfügten über eine Waschanlage und eine Interwallschaltung, wie man sie bei modernen Lokomotiven kannte.
Ausser der Bedienung, gab es hier keine Änderungen, denn die Scheibenwischer selber blieben gleich und wurden pneumatisch angetrieben. Eine definierte Endposition sorgte dafür, dass die Scheibenwischer immer in der seitlichen Endstellung stehen blieben.
Wirklich neu, waren die Anzeigen für die Durchführung der Bremsprobe. Dank diesen Anzeigen konnte man von Führerstand aus, die Hauptbremsprobe am ganzen Zug ausführen. Jedoch war diese Regelung nur vorhanden, wenn eine weitere gleiche Re 420 LION und Doppelstockwagen der S-Bahn Zürich eingereiht wurden. Die Anzeige wurde nur über die Vst V6 übermittelt und war im System Vst IIId nicht möglich.
Geblieben war auch der Verriegelungskasten vor dem Lokführer. Einzig neben den darunter montierten und etwas veränderten Anzeigen, war nun links ein kleiner Bedienhebel montiert worden. Die Veränderungen an den Anzeigen, waren wegen dem neuen Einsatz und dank neuen Tasten möglich geworden. Die Taste für die Beleuchtung des Fahrplans fiel weg, da diese nicht mehr benötigt wurde. Die Ladebuchse für die LEA II stand somit dauernd unter Spannung.
Dadurch entstand auch der Platz für den Bedienhebel auf der linken Seite dieser Anzeigen. Dieser Griff gehört zum EP-Ventil, damit konnten die bei der Lokomotive neu eingebauten EP-Bremsen angesteuert werden. Damit besassen die Lokomotiven zusammen mit den Doppelstockwagen eine schnell wirkende EP-Bremse. Verkehrte die Lokomotive mit anderen Fahrzeugen, war die EP-Bremse nur auf der bedienten Lokomotive nach dem Projekt LION vorhanden.
Die Anzeigen wurden neu positioniert. Die Anzeige der Geschwindigkeit wurde nun in der Mitte und somit im zentralen Blickfeld des Lokführers montiert. Die Position war sich das Lokomotivpersonal bereits von den mit Bandanzeige ausgerüsteten Lokomotiven Re 620 und von neueren Maschinen her gewohnt. Somit stellte diese Position keine grosse Anpassung dar, da das Lokpersonal die Angaben dort fand, wo sie meistens waren.
Hier baute man jedoch eine elektrische Rundanzeige ein. Die Aufzeichnung der Fahrdaten erfolgte nicht mehr mit Farbscheibe und Papierstreifen, sondern elektronisch. Damit konnten die Arbeiten nach Dienstende, die eventuell eine Entnahme des Streifens erforderte, vereinfacht werden. Da das Lokomotivpersonal keine Entnahme vornehmen musste, wurden de Nacharbeiten vereinfacht. Mit einem Störschalter konnten die Fahrdaten gespeichert werden.
Über der Anzeige der gefahrenen Geschwindigkeit wurde gleich die Anzeige für ZUB 121 montiert. ZUB konnte zudem, wie bisher die Informationen der Balisen von ETM auslesen und auswerten. Damit waren diese wichtigen Informationen im direkten Blickfeld. Die Lokomotive besass die bisherigen Zugsicherungssysteme. Neuere Systeme wie ETCS waren jedoch nicht vorhanden, da diese nur auf bestimmten Strecken benötigt wurden.
Neben der Anzeige der Geschwindigkeit war die Anzeige von Störungen mit der Möglichkeit der Entpannung vorhanden. Die Lokomotive wurde dabei nicht mit einem modernen Diagnosesystem ausgerüstet, konnte aber die Diagnosen der Doppelstockwagen erkennen und beheben. Es war also nur ein Diagnosesystem für die eingereihten Doppelstockwagen vorhanden. Die Störungen der Lokomotive, auch in Vielfachsteuerung wurden wie bisher mit dem Hauptschalter verwirklicht.
Auf der rechten Seite des Lokführers, war das bisherige flache Panel mit den Schaltern verschwunden. Stattdessen montierte man einen Korpus. Damit waren die Schalter und Geräte darauf für das Personal gut erreichbar. Zudem wurden auch hier Vereinfachungen vorgenommen. Diese wirkten jedoch nicht nur auf die Lokomotive selber, so dass sich einige Bereiche zur genaueren Betrachtung aufdrängen.
Die Heizungen waren also auch jetzt in analoger Form vorhanden und konnten nach Belieben ein- oder ausgeschaltet werden. Statt den Schaltern in einer Reihe, waren nun grüne Drucktasten vor-handen, die bei Dunkelheit hinterleuchtet werden konnten.
Auch die Beleuchtung der Instrumente, sowie des Führerstandes erfolgten nun mit solchen Druck-tasten. Kippschalter, gab es daher nicht mehr. Da-bei konnte der Lokführer neu die Beleuchtung der Instrumente individuell einstellen.
Die Lokomotive wurde neu mit einer Parkstellung ausgerüstet. Die funktionierte jedoch nur auf den umgebauten Lokomotiven und war daher auch auf den Maschinen, die über die Vielfachsteuerung V6 angeschlossen waren, vorhanden.
Diese Parkstellung reduzierte die Ausschaltungen der Hauptschalter, wenn die Lokomotive im planmässigen Einsatz stand deutlich. Die Lokomotive schaltete jedoch nach einem Ausfall der Fahrleitungsspannung nicht automatisch ein. Daher war eigentlich nur eine Einschaltstellung beim Wechsel des Führerstandes vorhanden.
Für die neue Vst V6 waren am Stossbalken die entsprechen Steckdosen vorhanden. Diese Vielfachsteuerung erlaubte die Vielfachsteuerung einer weiteren gleichen Lokomotive am Schluss von Zügen mit Doppelstockwagen. Eine Kombination mit Steuerwagen der DPZ war jedoch nicht möglich. Mit der VST V6 konnten nur Lokomotiven aus dem Projekt LION ferngesteuert werden. Man verzichte daher bewusst auf die Möglichkeit der Kombination mit Steuerwagen der DPZ.
Neu war auch das Bediengerät für das Ansagesystem KIS und die Fahrzeugplattform ABFZ vorhanden. Damit konnten automatische Ansagen in den Zügen mit Doppelstockwagen ermöglicht werden. Das System war zu den DPZ der S-Bahn Zürich kompatibel, so dass an den Wagen keine Veränderungen vorgenommen werden mussten. Die Wagen blieben daher unverändert und konnten auch weiterhin in DPZ eingereiht werden.
Deutlich verändert wurde die Beleuchtung der Lokomotive. Diese wirkte mit Ausnahme des Warnsignals jedoch nur auf der Lokomotive. Mit einer zusätzlichen Taste konnte das Warnsignal der ferngesteuerten Lokomotive Re 420 LION auch aktiviert werden. Diese Taste funktioniert jedoch nur über die Vielfachsteuerung V6. Daher konnte die Lokomotive mit einem Schalter alle Signalbilder beim aktuellen Führerstand herstellen.
Dazu hatte der Schalter fünf Stellungen. Neben dem normalen Spitzensignal mit drei weissen Lichtern, konnte auch das Rücklicht, der Zugschluss und das Warnsignal beim aktiven Führerstand hergestellt werden. Die fünfte und mittlere Position löschte alle drei Lampen der Stirnbeleuchtung beim aktuellen Führerstand. Das war bei Fern- oder Vielfachsteuerung gegen den Zug nötig und musste bei allen Systemen manuell eingestellt werden.
Auch die Lampen selber veränderte man bei den Lokomotiven. Statt den bisherigen Scheinwerfern mit Halogenlampen, kamen neue Leuchten mit LED zum Einbau. Diese LED hatten eine höhere Lebensdauer und sollten ausgefallene Lampen reduzieren. Zudem wurden in der Schweiz Glühbirnen grundsätzlich verboten, was sich natürlich in Zukunft auch negativ auf die Beschaffung ausgewirkt hätte. Daher war diese optisch nicht unbedingt geglückte Lösung nötig geworden.
Während man bei der oberen Lampe mit einer einzigen Lampe arbeiten konnte, musste man unten die rote Lampe speziell ausführen. Der Grund war simpel, denn die Lampen unten konnten auch mit den LED auf Fernlicht umgeschaltet werden. Deshalb wurde gegen die Innenseite hin eine zweite Leuchte für das rote Licht montiert. Es wäre aber auch möglich gewesen, die innere Lampe als Fernlicht auszuführen und so das rote Schlusslicht, wie bisher aussen zu behalten.
Die Handbremse der bisherigen Lokomotiven behielt man bei. Jedoch wurde die Handbremse mit einer zusätzlichen Schutzfunktion versehen. Diese verhinderte, dass Zugkraft aufgebaut werden konnte, wenn auf einer Lokomotive eine Handbremse angezogen war. Damit wollte man die immer wieder auftretenden Fälle von verschliffenen Endachsen eliminieren. Das war bei Lokomotiven in Pendelzügen sicher eine sinnvolle Einrichtung.
Einige beim Projekt LION vorgenommene Verbesserungen wurden
später auch von SBB
Cargo
übernommen und so auf die Baureihe
Re 620
ausgeweitet. Dazu gehörte der neue Sitz und die Überwachung der
Handbremse,
welche auch dafür sorgte dass bei geringem Luftvorrat die
Lokomotive ausgeschaltet und der
Stromabnehmer
gesenkt wurde.
Einige beim Projekt LION vorgenommene Verbesserungen wurden später auch von SBB Cargo übernommen und so auf die Baureihe Re 620 ausgeweitet. Dazu gehörte der neue Sitz und die Überwachung der Handbremse, welche auch dafür sorgte dass bei geringem Luftvorrat die Lokomotive ausgeschaltet und der Stromabnehmer gesenkt wurde.
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