Řada 121 (ex E469.1)

ŠKODA Plzeň  1960

Vývoj

Prvotní zkušenosti z provozu prototypu E499.101 (vyroben roku 1957) a prvních sériových strojů univerzální řady E499.1 (předávány ČSD během roku 1959) prokázaly, že tyto lokomotivy sice jsou schopné bez větších problémů zvládat náročnou službu v osobní a rychlíkové vozbě na stejnosměrně elektrizovaných tratích tehdejšího Československa, avšak pro dopravu nákladních vlaků úplně vhodné nejsou vzhledem k poměrně nízkým maximálním hodnotám jejich tažné síly (trvalá 110 kN, hodinová 140 kN) a vysoké maximální rychlosti (120 km/h), která naopak nebyla v nákladní vozbě využitelná.
Vedení ČSD proto vzneslo u výrobce řady E499.1 požadavek na změnu konstrukce další výrobní série těchto lokomotiv do podoby vhodnější pro nákladní vozbu, tedy se změněnou hodnotou trakčního převodu z 1 : 2,27 na hodnotu 1 : 3,11. Trvalá tažná síla takto upravených lokomotiv potom byla 157 kN při trvalé rychlosti 46,5 km/h.

Konstrukční rychlost lokomotiv se změnou převodového poměru snížila na 90 km/h.

Prototypem budoucí řady E469.1 se stala jedna z posledních sériových lokomotiv E499.1, původně vyráběná jako E499.1057. Už při výrobě však bylo do každé převodovky této lokomotivy vloženo mezikolo pro dosažení zmíněného „pomalejšího převodu“ a balastem byla její celková hmotnost zvýšena z 84 tun běžných pro řadu E499.1 na hodnotu 88 tun. Brány výrobního závodu v Plzni tato „Bobina“ opustila již s označením E469.001. 

Na základě pozitivních výsledků zkušebního provozu takto upraveného prototypu proběhla roku 1960 sériová výroba pětaosmdesáti obdobně upravených lokomotiv označených řadou E469.1.

Vzhledem k jednoduchosti a poměrně vysokému vyráběnému počtu těchto strojů vycházela cena za jeden kus na 1.939.000,- Kč, což bylo i na tu dobu velice málo. 

Technický popis

Lokomotiva řady E469.1 po mechanické i elektrické stránce odpovídá prototypu E469.001, potažmo řadě E499.1. Jedním z mála zásadnějších rozdílů je použití šroubových pružin v sekundárním vypružení (u prototypu E469.001 byly pryžové silentbloky) a aplikace mírně prodloužených listových pružnic v primárním vypružení kvůli změkčení vypružení.
Vzhledově se stroje E469.1 od řady E499.1 odlišují vpodstatě jen zalomením a ukončením bočních ozdobných lišt na bocích kabin, zatímco u řady E499.1 lišty „prochází“ pozičními světly a vlastně obtáčí celou lokomotivu včetně kabin.
 
Lokomotiva řady E469.1 (dnes řada 121) je skříňová se dvěma koncovými kabinami obsluhy a strojovnou mezi nimi. Skříň lokomotivy je ocelová (elektricky svařovaná) a sestává z hlavního rámu, dvou čelních kabin, dvou bočnic a střechy. Oplášťování bočnic i střech je z ocelových plechů vyztužených profily. Bočnice lokomotivy jsou ploché se čtyřmi hranatými okny, z nichž jsou vždy tři pevná a jedno z části otevíratelné.
Kabiny obsluhy jsou zvenčí přístupné pouze dveřmi z levé strany. Uvnitř každé kabiny je na pravé straně umístěn lomený řídicí pult, v jehož centrální části je směrový a řídící kontrolér s ukazateli, vlevo jsou situovány ovladače sběračů, kompresorů, ventilátorů, hlavního vypínače, osvětlení, vytápění atd. a vpravo brzdiče s brzdovými manometry.
Pouze na stanovišti I mají lokomotivy E469.1 nainstalován mechanický registrační rychloměr, na obou stanovištích pak je v řídicím pultu zakomponován elektrický indikační rychloměr poháněný tachodynamem.
Hygienické zázemí strojvedoucího tvoří lednice (ve strojovně na představku I), šatník (na stanovišti II) a umyvadlo (na stanovišti I).
 
Strojovna je přístupná z každé kabiny dvojicí dveří, průchozí uličky jsou tedy ve strojovně dvě a vedou kolem obou bočnic lokomotivy. Uvnitř strojovny je uprostřed umístěna vysokonapěťová kobka s hlavním vypínačem, hlavním kontrolérem a dalšími vysokonapěťovými přístroji. Dále se ve strojovně nachází ventilátory chlazení trakčních motorů a rozjezdových odporů, dynama pro dobíjení baterie, kompresory, měniče směru, umístěné symetricky na každém představku, a řada dalších zařízení. 

Na střeše lokomotivy se nachází dvojice klasických dvouramenných pneumaticky ovládaných pružinových sběračů, mezi kterými jsou umístěny basy s rozjezdovými odpory. Od sběračů je proud veden přes ruční odpojovače sběrnicí k vysokonapěťové průchodce a odtud do elektromagnetického hlavního vypínače ve vysokonapěťové kobce. Z té je proud dále rozváděn ke všem vysokonapěťovým přístrojům ve strojovně.
 
Pojezdovou část lokomotivy E469.1 tvoří dvojice hnacích dvounápravových podvozků, na kterých je skříň lokomotivy uložena prostřednictvím kluznic (toren). Otočné čepy (nicohlavy) slouží pouze k přenosu tažných a brzdných sil. Otočný čep má v podélné ose nulovou vůli a v příčné ose vůli ± 30 mm k volnému příčnému pohybu podvozků vůči skříni. Pro vracení skříně vůči podvozkům do střední polohy slouží šikmé závěsky sekundárního vypružení se sklonem 11° od svislé osy. 
Vypružení pojezdu je dvoustupňové: Primární vypružení obstarávají listové pružnice, na jejichž konce jsou kvůli změkčení vypružení připojeny ještě šroubové pružiny. Sekundární vypružení pak zajišťují listové pružnice, které jsou přes oka na svých koncích zavěšeny na rámu podvozku a na jejich nosné části spočívá podvlečený příčník, který je součástí lokomotivní skříně.
Každé ze čtyř dvojkolí se skládá z nápravy, nápravové převodovky a dvou hvězdicových kol s nalisovanou obručí. Dvojkolí jsou v rámu podvozku vedena svislými vodícími čepy.
V rámu každého podvozku jsou pevně uloženy dva trakční motory (tzn. jsou plně odpruženy vůči nápravám), ze kterých je točivý moment na nápravu přenášen přes spojku a jednostranný nápravový převod s čelním ozubením. Při výrobě lokomotiv řady E469.1 byly postupně použity dva různé typy trakčních motorů i mechanických spojek. Zatímco dříve vyráběné lokomotivy měly ještě trakční motory typu 3 Al 4846 zT a lamelové spojky SÉCHERON, stroje vyšších pořadových čísel dostaly už novější trakční motory 4 Al 4846 zT a kloubové spojky Škoda-Chadži, které byly roku 1959 zkoušeny na prototypu E499.101.

Podvozky jsou dále vybaveny zařízením pro vyrovnávání nápravových tlaků. Na rámu každého podvozku jsou přimontovány čtyři písečníky. Celkově může mít lokomotiva v osmi pískojemech v zásobě až 320 kg písku.

Regulace výkonu je u řady E469.1 odporová, rozjezdové odporníky jsou litinové a nejsou trvale zatížitelné. Jednotlivé odporové stupně jsou zařazovány a vyřazovány pomocí vačkového hlavního kontroléru (pružiny spínají a vačky rozpínají). Ten je také umístěn ve vysokonapěťové kobce a je přes převodovku (s převodem 1 : 12) poháněn čtyřválcovým pneumatickým motorem s rozvodem vzduchu dvojčitými ventily ovládanými elektropneumatickými ventily, které jsou řízeny povelovým válcem řídícího kontroléru. Řídící kontrolér je na každém stanovišti. Kruhovým volantem se ovládá řídící válec, který je pomocí hodinové pružiny spojen s povelovým válcem. Krokování povelového válce uvolňují západky v závislosti na otáčení hlavního kontroléru. Smysl otáčení hlavního kontroléru (nahoru - dolů) ovládá přesmykač v závislosti na vzájemné poloze řídícího a povelového válce. Součástí řídícího kontroléru je směrový válec, který ovládá směrové přepínače (měniče směru) a zajišťuje blokování řídícího kontroléru na sériovém spojení skupin při vyřazené jedné skupině trakčních motorů.
Řízení lokomotivy je manuální, jednotlivé jízdní stupně zařazuje strojvedoucí pomoci volantu řídícího kontroléru následovně: Po nule následuje kontrolní stupeň X (kontroluje funkci vysokonapěťových ochran před sepnutím vysokonapěťového obvodu), poté stupně pro postupné vyřazování rozjezdových odporníků na sérii. Za nimi je stupeň čistého sériového zapojení trakčních motorů (napájení přímo z troleje). Po tomto hospodárném stupni následují stupně šuntovací, které zeslabují buzení trakčních motorů. Další stupně slouží pro můstkový přechod ze sériového na sérioparalelní zapojení motorů. Ve výkonu na sérioparalelním spojení jsou opět stupně pro vyřazování odporníků, čistý sérioparalelní stupeň a stupně šuntovací.
 
Palubní síť lokomotiv pracuje na stejnosměrném napětí 48 V. Akumulátorová baterie NiFe má kapacitu 120 Ah a je zavěšená ve skříni pod rámem. Nabíjení baterie zajišťují dvě dynama, poháněná mechanicky od ventilátorů chlazení trakčních motorů a rozjezdových odporů. Lokomotiva je vybavena protiskluzovou ochranou, diferenciální ochranou (proti nedokonalému zkratu), nadproudovou ochranou a ochranou proti přepětí (bleskojistkou a kondenzátorem). Lokomotivy E469.1 byly z výroby vybaveny bezpečnostním zařízením, které kontrolovalo bdělost strojvedoucího každých cca 80 sekund, vybavovalo se nožním pedálem a dokázalo zastavit vlak. Toto zařízení bylo značně poruchové, a tak bylo nahrazeno v té době novým systémem - liniovým zabezpečovacím zařízením LS- III s přenosem návěstních znaků na stanoviště (na kódovaných tratích). Toto zařízení ještě nemělo tlačítko bdělosti a na nekódovaných úsecích se prováděla tzv. výluka současným stlačením nožního pedálu a tlačítka výluky. V případě výluky svítilo na opakovači trvale modré světlo. Až na přelomu 60. a 70. let se u tohoto zařízení rušila výluka a dosazoval se obvod se „živákem“.
 
Lokomotiva je vybavena samočinnou tlakovou a přímočinnou brzdou. Samočinná tlaková brzda soustavy Westinghouse W-GP byla v průběhu provozu u některých strojů rekonstruována na systém DAKO DK-GP. U všech strojů se původní brzdiče ŠKODA N-O nahradily brzdiči DAKO-BS2. Pro ovládání přímočinné brzdy jsou na lokomotivě dva kohouty, i ty však byly v některých případech nahrazeny brzdiči DAKO-BP. Lokomotivy E469.1 mají čtyři brzdové válce o průměru 12"; jejich písty působí prostřednictvím pístnic a brzdového pákoví na špalíky, které oboustranně brzdí každé dvojkolí. Zajišťovací ruční brzdy působí vždy na obě dvojkolí přilehlého podvozku. 
Tlakový vzduch dodává brzdovému ústrojí a pneumatickým přístrojům na lokomotivě dvojice dvouválcových pístových kompresorů typu Kovopol K 1, které jsou poháněny elektromotorem. Dvoudílný hlavní vzduchojem má celkový objem 900 litrů a je zavěšen pod hlavním rámem lokomotivy. Dva pomocné vzduchojemy o celkovém objemu 240 litrů jsou umístěny nad představky ve strojovně. Přístrojový vzduchojem o obsahu 120 litrů je umístěn také ve vysokonapěťové kobce.

121 017-8

Lokomotiva 121 017-8 byla na počátku 90. let vybavena na jednom čele rozpojovačem, který měl zjednodušit práci při častém zavěšování a odvěšování stroje. Tato lokomotiva totiž byla několik desetiletí využívána především v postrkové službě a na přetahovaní souprav v okolí Bíliny.
I přes počáteční problémy při schvalování je mechanický rozpojovač na lokomotivě dodnes.
Právě stroj 121 017-8 se díky předurčení pro zachování do budoucna (a snad i díky zmíněnému rozpojovači) udržel v provozu nejdéle ze všech lokomotiv své řady u ČD, resp. ČD-Cargo, pod které ale právě díky svému předurčení k zachování nikdy nepřešel a dodnes je v majetku ČD, a.s.

E469.1042

Dne 11.12.1985 potkala lokomotivu E469.1042 vážná nehoda, po které byla v depech Meziměstí (oprava mechaniky) a Ústí nad Labem (elektroinstalace) opravena a v říjnu 1987 opět uvedena do provozního stavu. 
Protože ale nebyla k dispozici původní čela, byla lokomotiva v Meziměstí osazena čely z lokomotivy řady E669.1. Přesto až do roku 1998, kdy byla z provozu odstavena, už nebyl její další provoz příliš úspěšný. Po několikaletém odstavení v depu Ústí nad Labem a následném zrušení byla 121 042-6 počátkem roku 2002 sešrotována v Jihlavě-Pávově.

E469.1059

Dnes již neexistující lokomotiva 121 059-0 měla jako jediná z celé řady z výroby na bočnicích ozdobné hliníkové lišty (viz fotogalerie), které ale byly později z lokomotivy odebrány. Na snímcích z poloviny 70. let se už lokomotiva nijak nevymyká standardnímu vzhledu své řady.

E469.1085

Poslední vyrobený stroj řady, E469.1085, měl z výroby dosazena čela ze skelného laminátu, vyztužená nápadným ocelovým žebrováním. Stroj byl provozován až do roku 1997, kdy byl po nehodě ve stanici Všetaty ke dni 12.12.1997 zrušen a následně přímo v Ústí nad Labem sešrotován.

Provoz

První lokomotiva, E469.101, byla vpodstatě již jako sériový stroj vyrobena v červnu roku 1960, ihned za ní následovala ve třech sériích výroba všech ostatních lokomotiv a do konce téhož roku byla celá pětaosmdesátikusová řada kompletní.

Lokomotivy byly z výroby dodávány do dep Ústí nad Labem, Praha-střed, Česká Třebová, Ostrava, Žilina, Spišská Nová Ves a Košice, díky následným přesunům ale krátce jezdily také v Olomouci.

Během provozu byla na lokomotivách provedena celá řada drobných úprav a rekonstrukcí, jak je to ostatně běžné u všech lokomotivních řad. Kromě těch, které byly provedeny na větším množství strojů (výměny starších typů trakčních motorů a spojek za novější, úpravy zabezpečovačů, brzdové soustavy, atd.), existovalo také několik úprav, které byly v rámci řady ojedinělé. Za všechny jmenujme alespoň tyto:

- Lokomotivě E469.1078 bylo na jedno stanoviště zkušebně dosazeno teplovzdušné topení namísto původního vytápění sálavého. Dále byl na střechy obou kabin namontován zvon se vzduchovým pohonem jako doplnění běžné houkačky. S těmito úpravami lokomotiva jezdila až do svého odstavení koncem roku 2001.

- Lokomotiva 121 009-5 jezdila od druhé poloviny 90. let jako jediná své řady s polopantografickými sběrači místo klasických dvouramenných.

Samostatnou kapitolou pak je zajímavé prodloužení hlavních rámů strojů E469.1030, 056 a 070 snad z důvodu zesílení čelníků pro případ instalace poloautomatických spřáhel SA-3. Tuto informaci však prozatím nemáme potvrzenou, stejně jako fakt, jestli s delšími hlavními rámy tyto lokomotivy vyjely už z bran výrobního závodu, nebo zda šlo o dodatečně provedenou úpravu.

Zatímco v Česku byly poměrně brzy všechny stroje soustředěny do depa Ústí nad Labem, slovenské lokomotivy čísel 001, 004, 007, 014, 023, 038, 040, 041, 060, 065, 068, 077 a 084 zůstaly až do konce svého provozu v roce 2004 rozděleny mezi depa Košice a Žilina.

Jistou zajímavostí je odprodej původně žilinského a následně ústeckého stroje 121 066-5 v roce 1992 TD Litoměřice pro nasazování na pracovních vlacích - šlo vlastně o první lokomotivu této řady odprodanou "privátnímu dopravci" a jednu z prvních takto od ČSD

odprodaných lokomotiv vůbec! Stroj sloužil potřebám TD, později pak SDC Litoměřice do roku 1996, poté ještě krátce jezdil v pronájmu u firmy Viamont. V červnu 1998 se však lokomotiva ve značně zbědovaném a neprovozním stavu vrátila k ČD do DKV Ústí nad Labem, kde do svého zrušení v roce 2001 posloužila ještě jako zdroj náhradních dílů pro své šťastnější kolegyně.

Spolehlivý provoz řady E469.1 (od roku 1988 pak řady 121) trval v Čechách i na Slovensku 45 let, po roce 2005 však postupně byla většina strojů z provozu stažena, tedy alespoň co se týče země, kde lokomotivy vznikly.

V roce 2009 depo Ústí nad Labem svých posledních pět provozuschopných strojů čísel 011, 019, 030, 055 a 083 využívá již jen minimálně, na Slovensku se řada 121 ve větší míře nevyužívala už od roku 2003 (posledními výkony těchto strojů byla vozba tzv. "hybridních" manipulačních vlaků).

Nová kapitola osudu některých lokomotiv řady 121 se však začala v roce 2004 psát na Slovensku, kdy tehdejší Železničná spoločnost, a.s. označila tuto řadu za nadbytečnou a v říjnu 2004 pak všechny zástupce řady (včetně první vyrobené lokomotivy 121 001-2) prodala polské logistické společnosti CTL Rail. Po celkové opravě odešla koncem roku 2004 do Polska jako první lokomotiva 121 040-0 (nově ET05-R001), v roce 2005 ji pak následovaly 121 077-2 (ET05-R002), 121 065-7 (ET05-R004) a dále všechny zbývající (viz. tabulka níže).

Na Slovensku tak dnes existuje již pouze jediný "Skúter" řady 121, a to bývalý košický stroj 121 004-6, který patří společnosti ŽOS Vrútky a je po opravě a tzv. "polonizaci" opět provozní. Momentálně je stroj pronajímán soukromému dopravci Slovenská železničná dopravná spoločnosť (SŽDS) pro vozbu nákladních vlaků na území Slovenska a jeho příhraničí v Česku a Polsku.

K odprodejům dalších vyřazených lokomotiv, tentokráte však českých, došlo ve druhé polovině roku 2008, kdy byly z deponie v České Třebové přesunuty k novým majitelům stroje čísel 016 a 029 (STK Wroclaw) a dále 056 a 073, které budou po rekonstrukci sloužit potřebám Unipetrolu doprava. Tyto dvě lokomotivy jsou předzvěstí toho, že se alespoň s několika zástupci řady 121 budeme na našich kolejích i nadále setkávat.

Přehled výroby řady E469.1

Přehled lokomotiv odprodaných soukromým dopravcům

Zdroje informací a poznámky k sekci

- autorem technického popisu je Josef Motyčka

- Malý atlas lokomotiv 2005 (J. Bittner, J. Křenek, B. Skála, M. Šrámek)

- ŽM atlas vozidel - Elektrické lokomotivy ČD a ŽSR (J. Pernička a kolektiv)

- DRÁHA 7/1995 - Elektrické lokomotivy řady 121 a 141 (M. Šrámek, V. Haas, P. Matoušek)

- DRÁHA 11/2005 - Koniec elektrických rušňov I. generácie na Slovensku ? (M. Pavlovič)

- WWW stránky Atlas lokomotiv (www.atlaslokomotiv.net)

- Zájmy strojvůdce

- osobní poznámky autora stránek