Das Laufwerk mit Antrieb |
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Die Konstruktion der
Drehgestelle unterschied sich bei der Baureihe Ae 8/8 nicht
gross von der Reihe
Ae 4/4.
Es gab jedoch Unterschiede, die berücksichtig werden müssen. Dabei kann
jedoch gesagt werden, dass die gemachten Veränderungen und Anpassungen der
Drehgestelle von den Erfahrungen der Baureihe
Ae 4/4
abgeleitet wurden. Daher kann wirklich behauptet werden, dass sich das
Lauf werk nicht gross unterschieden hatte.
Das
Laufwerk
bestand pro Hälfte aus jeweils zwei
Drehgestellen, die mit jeweils zwei
Triebachsen
versehen wurden. Daher wurde die
Achsfolge
der
Lokomotive mit Bo‘ Bo‘ + Bo‘ Bo‘ angegeben. Die Lesart
nach der Schweiz war daher 8/8. In der Achsfolge war daher deutlich zu
erkennen, dass es sich bei der Baureihe Ae 8/8 um eine Doppellokomotive
handelte. Ein Umstand, der sich bei der weiteren Betrachtung immer wieder
ergeben wird.
Wie bei jeder
Lokomotive musste auch bei der Lokomotive der Baureihe
Ae 8/8 das
Laufwerk
vor den im
Gleis
liegenden Gegenständen geschützt werden. Die bisher dazu verwendeten
Schienenräumer
kamen bei dieser Lokomotive nicht mehr zur Anwendung, da sich bei diesem
Aufbau neue Möglichkeiten geboten haben. Gerade die Erfahrungen mit der
Baureihe
Ae 4/4
verhalfen der Maschine zu diesem Umstand. Unter dem Stossbalken einer Hälfte montierte man daher einen Bahnräumer. Dieser wurde speziell für eine Alpenbahn entwickelt. Dank seiner leicht gepfeilten Bauform konnte er nicht nur das Laufwerk schützen, sondern im Winter auch den Schnee zur Seite schieben.
Der grosse Vorteil des
Bahnräumers
gegenüber den
Schienenräumer
war, dass er den ganzen Bereich schützte und nicht nur die
Räder
der
Lokomotive. Bei der Auslieferung der Baureihe Ae 8/8 hatte sich in der Schweiz die Montage der Bahnräumer durchge-setzt. Dies obwohl man hier extrem auf das Gewicht achten musste.
Um trotzdem leichter zu werden, stellte man den am Untergurt
angeschraubten
Bahnräumer
aus Aluminium her. Dank der speziellen Bauform erhielt dieser Bahnräumer
trotzdem die notwendige Festigkeit. Der schwächere Werkstoff Aluminium
wurde durch die Konstruktion kompensiert.
Man kann aber sagen, dass bei der Baureihe Ae 8/8 auch Modelle aus
Stahl hätten verwendet werden können. Man tat das nicht, weil man mit
diesen
Bahnräumern
die gleichen Modelle, wie bei der Baureihe
Ae 4/4
hatte. Dadurch konnte die Vorhaltung von Ersatzteilen bei dem häufig
beschädigten Bahnräumer reduziert werden. Man musste nicht für jede Serie
einen speziellen Bahnräumer im
Lager
bereithalten.
Wir beginnen die Betrachtung des
Laufwerks
mit einem
Drehgestell.
Grundsätzlich gilt zu sagen, dass die vier Drehgestelle identisch
ausgeführt wurden. Wir können uns daher auf die Betrachtung eines
Drehgestells beschränken. Dabei wurden an den beiden äusseren
Drehgestellen die Träger für die Bauteile der eingebauten
Zugsicherung
angebracht. Diese Lösung musste man hier wegen der sehr langen
Lokomotive wählen.
Der Rahmen des
Drehgestells wurde aus Stahlblechen hergestellt. Gerade
hier war die Festigkeit dieses Metalls von Vorteil. Um Gewicht zu sparen
wurden die einzelnen Bleche im elektrischen Schweissverfahren zu
Hohlträgern geformt. Dieser Hohlrahmen hatte letztlich die Form eines
geschlossenen H erhalten. Dabei wurde jedoch nur der mittlere Querträger
massiv ausgeführt. Die beiden Stirnträger waren jedoch schwächer aufgebaut
worden.
Die beiden Stirnträger konnten leichter konstruiert werden, da sie
nur die beiden Längsschenkel des
Drehgestells
stabilisieren mussten. Dadurch entstand ein leichter aber stabiler
Drehgestellrahmen,
der die darin entstehenden Kräfte gut aufnehmen konnte. Gerade bei der
Lokomotive, wo man auf jedes Gramm achten musste, war
eine optimale Konstruktion des Drehgestells sehr wichtig, denn hier wurde
letztlich das Fahrverhalten festgelegt.
In
jedem
Drehgestell
wurden zwei
Achsen
montiert. Jede Achse bestand dabei aus der Achswelle, dem
Radkörper
und der
Bandage.
Die Achse selber bestand aus hochfestem geschmiedeten Stahl und hatte die
Auflagen für die beiden
Räder
und die aussen liegenden
Lager
erhalten. Damit entsprach diese Achse den bisherigen Ausführungen. Die
Unterschiede ergaben sich erst bei den auf die Achse aufgeschrumpften
Rädern.
Für den auf der
Achse
sitzende
Radkörper
verwendete man Stahlguss. Damit konnte ein Speichenrad erstellt werden.
Diese Lösung reduzierte schon seit Jahren das Gewicht der
Radsätze
und kam daher auch hier zur Anwendung. Speziell war, dass man damals bei
den Wagen
Monoblocräder
verwendete, diese aber wegen dem höheren Gewicht bei
Lokomotiven nicht angewendet wurden. So blieb man hier
bei den Speichenrädern.
Die
Bandage
bildete schliesslich das Verschleissteil und sie wurde auf dem
Radkörper
aufgezogen. Im Betrieb wurde dieser
Radreifen
abgenützt und musste daher regelmässig ausgewechselt werden. Das so
aufgebaute
Rad
hatte im neuen Zustand einen Durchmesser von 1 250 mm erhalten. Nicht
unerwähnt bleiben soll, dass die beiden Räder einer
Achse
dem Abstand der
Normalspur
von 1 435 mm entsprachen.
Gelagert wurden die
Achsen
in aussen liegenden
Achslagern.
Bei der
Lokomotive verwendete man als Achslager doppelreihige
Rollenlager,
die mit Fett geschmiert und die in einem geschlossenen Gehäuse montiert
wurden. Diese Rollenlager hatten sich trotz der Tatsache, dass sie noch
relativ neu waren, durchgesetzt und sie zeigten gute Erfolge. Besonders
ihre wartungsfreie Ausführung machte sie für die Fahrzeuge besonders
interessant. Das Achslagergehäuse hatte schliesslich zwei seitliche Schenkel. Zwischen diesen Schenkel und dem Rahmen des Drehgestells wurde schliesslich die Federung eingebaut.
Zur Anwendung kamen bei dieser
Primärfederung
pro
Achslager
zwei gewöhnliche
Schraubenfedern.
Um diese mit einer kurzen Schwingungsdauer versehenen
Federn
zu dämpfen, waren ausserhalb der Federung mechanische
Dämpfer
vorhanden. Um eine möglichst spiellose Führung der Radsätze zu erhalten, wurden die Achslager mit innerhalb der Schraubenfedern angeordneten Achslagerführ-ungen positioniert und so spielfrei gelagert.
Diese Konstruktion führte bei grossen Geschwindig-keiten zu einem
stabileren Lauf der
Lokomotive, führte aber zu recht steif laufenden
Achsen
in den engen
Kurven
der BLS. Die spätere
Zulassung
zur
Zugreihe R
war damit jedoch nicht möglich. Die dauernde Schmierung der Achslagerführungen in einem abgeschlossenen Ölbad reduzierte den Verschleiss in den dort notwendigen Gleitlagern. Durch den geschlossenen Aufbau gelangte kein Schmutz hinein und auch der Verlust an Schmiermittel konnte drastisch reduziert werden.
Alle anderen Gleitelemente wurden ebenfalls in weitestgehend
geschlossenen Ölbädern geschmiert, was den Ölverlust der
Lokomotive im Betrieb wei-ter reduzierte.
Da die
Achsen
nun im
Drehgestell
eingebaut sind, können wir uns dem Radstand zuwenden. Dieser wurde bei der
Lokomotive mit 3 250 mm angegeben. Damit lag er relativ
hoch, was eine bessere Stabilität im geraden
Geleise
ergab, aber die Abnützung der
Spurkränze
in den
Kurven
und damit einen unruhigen Lauf begünstigte. Damit man dieses Problem in
den Griff bekommen konnte, mussten Gegenmassnahmen ergriffen werden.
Um bessere Werte in den
Kurven
zu erzielen, baute man daher eine
Spurkranzschmierung
zur Verbesserung der
Spurführungskräfte
ein. Diese Einrichtung sprühte regelmässig durch die Wegmessung der
Lokomotive gesteuert, spezielles
Öl
auf die
Spurkränze.
Das reichte jedoch noch nicht aus, denn die fehlenden
Laufachsen
führten immer noch zu einem ruppigen Lauf in den Kurven. Dieses Problem
konnte man im
Drehgestell
selber jedoch nicht lösen.
Bei Fahrzeugen mit
Drehgestellen ist die Spurführung der ersten
Achse
immer problematisch. Die Achse wird durch die Fliehkraft in
Kurven
gegen die äussere
Schiene
gepresst. Dadurch werden die
Spurkränze
dieser
Räder
stark abgenutzt. Das führte zu einem unruhigen und ruppigen Lauf der
ersten Achse und grossem Verschleiss. Um das zu entschärfen, wurden die
beiden Drehgestelle miteinander verbunden.
Daher wurden die beiden
Drehgestelle einer Hälfte mit einer
Querkupplung
verbunden. Dank dieser Querkupplung wurde durch die winklige Anlenkung der
ersten
Achse,
das zweite Drehgestell nach aussen gedrückt und so die erste Achse weniger
stark an die äussere
Schiene
gepresst. Dadurch erreichte man einen ruhigen und gleichmässigen Lauf der
Drehgestelle in den
Kurven.
Die
Zulassung
zur
Zugreihe R
erfolgte wegen den
Radsätzen
jedoch nicht. Es wird Zeit, dass wir den Kasten auf die Drehgestelle stellen. Dabei musste dieser ebenfalls gegenüber dem Drehgestell abgefedert werden.
Dazu wurde unter dem
Drehgestellrahmenen
ein als Wiegebalken bezeichneter Querträger eingebaut. Dieser Querträger
war mit Hilfe von Supporten fest am Kasten montiert und diente auch als
Abhebesicherung, wenn die
Lokomotive mit einem
Kran
aus den
Schienen
gehoben wurde. Dieser Querträger stützte sich beweglich mit Gleitplatten auf den Tragfedern des Drehgestells ab. Somit stand der Kasten eigentlich auf den Gummifedern der sekundären Federstufe.
Diese Gleitplatten waren so geformt, dass sie den Bewegungen der
Lokomotive leicht folgen konnten. Geschmiert wurden
diese Gleitplatten in einem geschlossenen Ölbad. Eine feste
Verbindung
gab es jedoch nicht.
Durch die zentral eingebauten
Gummifedern,
konnte die Abstützung des Kastens nicht mehr gleich ausgeführt werden.
Damit man bei der weiteren Konstruktion die Merkmale des bisherigen
Drehgestelles
nutzen konnte, baute man an der Stelle der
Blattfedern
einen Hilfsrahmen ein. Dieser hatte die Form der Blattfedern, wie sie bei
der Baureihe
Ae 4/4
noch verwendet wurden. Eine Lösung, die später auch bei der Reihe Ae 4/4
angewendet wurde.
Die längs eingebauten Hilfsrahmen waren letztlich an den äusseren
Enden mit den Pendelstützen verbunden worden. Damit konnte sich das
Drehgestell
um diesen Querträger und die
Sekundärfederung
bewegen und so dem Verlauf der
Geleise
folgen. Die
Lokomotive stützte sich daher effektiv nicht auf dem
Drehgestell ab, sondern wurde an diesem über diese Pendelstützen
aufgehängt. Diese Lösung reduzierte letztlich die Bauhöhe.
Diese Konstruktion hatte den Vorteil, dass man auf die
unterhaltsintensiven Gleitplatten mit Stützrollen verzichten konnte. Daher
verwendete man auch bei dieser Baureihe geschlossene Gleitplatten mit
Ölbad. Das wirkte sich positiv auf den Unterhalt aus und sorgte dafür,
dass die
Lokomotive frei schwingen konnte und sich so durch das
Gewicht automatisch gleichmässig über dem
Drehgestell
ausrichtete. Damit konnten die
Achslasten
gut ausgeglichen werden.
Wir haben nun den Kasten auf dem
Drehgestell
abgestellt, diese jedoch noch nicht fixiert. Die Lage des Drehgestells
unter dem Kasten wurde daher mit einem
Drehzapfen
festgelegt. Dieser griff mittig von oben in den Querträger ein, so dass
dieser vom Drehgestell aus gesehen nach unten gerichtet war. So wurde der
Angriffspunkt unter den Rahmen des Drehgestells verschoben, was dem
Kippeffekt entgegen wirkte.
Damit die Hilfsrahmen der
Gummifedern
ebenfalls der Drehbewegung des
Drehgestells
folgen konnten, wurde unterhalb des
Drehzapfens
ein Mitnehmer montiert. Dieser Mitnehmer griff in die Verbindungstraverse
der beiden Hilfsrahmen hinein. Diese wiederum war mit dem Hilfsrahmen
verbunden. Dadurch wurde verhindert, dass die Pendelstützen auf Torsion
belastet wurden und die Drehbewegung nur gegenüber dem Wiegebalken
erfolgte.
Jede
Achse
wurde von einem eigenen
Fahrmotor
angetrieben. Unterschiede zwischen den Achsen gab es nicht, so dass wir
uns auf eine
Triebachse
beschränken können. Das in dem Fahrmotor erzeugte Drehmoment wurde nicht
direkt auf das Ritzel übertragen. Die Motorwelle wurde gegenüber dem
Getriebe
mit einer flexiblen Scheibe verbunden. Anschliessend wurde das Drehmoment
durch die Hohlwelle auf die andere Seite geführt. Dieser BBC-Scheibenantrieb genannte Antrieb glich die Federung der Achse mit der Torsionswelle und den flexiblen Scheiben aus, so dass der Motor von der Bewegung der Achse entkoppelt war.
Dabei wurden durch die Bewegung der
Federung
die Scheiben leicht verbogen und die Welle auf Torsion beansprucht. Die
Entkopplung erfolge daher alleine über die Flexibilität des Metalls. Eine
Lösung, die einen festen Kraftfluss ermöglichte. Der Scheibenantrieb war schliesslich mit dem Ritzel des Getriebes verbunden worden. Dieses Getriebe sass daher fest auf der Achswelle und war nicht abgefedert worden.
Das erhöhte die ungefederte Masse um das
Getriebe
des
Antriebes.
Die
Übersetzung
des schräg verzahnten Ge-triebes betrug
1 :
2.22. Damit wurde letztlich aber auch das Drehmoment des
Fahrmotors
auf die Achswelle über-tragen. Geschmiert wurde das Getriebe mit Öl. Dabei lief das Zahnrad auf der Achse und nahm das im Getriebekasten vorhandene Öl auf.
Das an den Zähnen haftende
Öl
wurde schliesslich auf das Ritzel übertragen. Überschüssiges
Schmiermittel
tropfte dabei wieder in die
Ölwanne.
Durch das geschlossene Gehäuse war der Ölverlust in diesem
Getriebe
sehr gering. Dadurch war das Getriebe dieser Baureihe sehr arm an
Unterhalt.
Das so auf die
Achse
übertragene Drehmoment, wurde in den
Rädern
mit Hilfe der
Haftreibung
zwischen
Bandage
und
Schiene
in
Zugkraft
umgewandelt. Diese Zugkraft wurde dann über die
Achslager
und die Achslagerführungen auf das
Drehgestell
übertragen. Im Drehgestell erfolgte schliesslich die Bündelung der Kräfte
von den beiden
Triebachsen.
Diese mussten nun nur noch auf den Kasten übertragen werden.
Vom
Drehgestellrahmen
wurde die Kraft schliesslich über den
Drehzapfen
und den Wiegebalken auf den Kasten der
Lokomotive übertragen. Der Kasten selber hatte
schliesslich die Aufgabe, die
Zugkraft
der beiden
Drehgestelle
zum
Stossbalken
und den dort montierten
Zugvorrichtungen
zuführen. Nicht benötigte Zugkraft wurde letztlich in Beschleunigung
umgewandelt, womit der Kraftfluss in der Lokomotive abgeschlossen ist.
Einen leicht anderen Weg beim Kraftfluss ergab sich durch die
Konstruktion als Doppellokomotive bei der vorderen Hälfte. Hier wurde die
Kraft im Untergurt zur Mitte der
Lokomotive geleitet und dort über die
Zugstange
auf die hintere Hälfte übertragen. Diese Lösung zeigte deutlich auf, dass
der Untergurt durchaus höhere
Zugkräfte
aufnehmen konnte. Letztlicht wirkte die Zugkraft von acht Motoren auf den
Zughaken.
Zur Verminderung der durch die Wirkung der
Zugkraft
entstehenden Entlastung der vorlaufenden
Triebräder besassen die
Lokomotiven dieser Baureihe eine spezielle
Ausgleichvorrichtung für die
Achslasten
der vorlaufenden
Achsen.
Dabei wurde mit der Hilfe eines pneumatischen
Zylinder
ein Hebel so bewegt, dass ein Seilzug den Rahmen des
Drehgestells
nach unten zog und so die Achslast auf der ersten Achse erhöht.
Je nach benötigter
Zugkraft
wurde der
Zylinder
mit mehr oder weniger
Druckluft
versorgt. Dadurch wurde das vordere Ende des
Drehgestellrahmens
nach unten gezogen und somit die erste
Achse
auf die
Schienen
gedrückt. Diese Lösung bewährte sich und sie konnte durchaus die gleich
guten Ergebnisse der nachfolgenden Baureihen mit
Tiefzugvorrichtung
mithalten. Das Stahlseil musste verwendet werden, damit die Bewegung des
Drehgestells
nicht behindert wurde.
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