Fahrwerk mit Antrieb

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Als tragendes Element und zur Aufnahme des Laufwerks wurde ein Plattenrahmen verwendet. Obwohl damals in der Schweiz seit der Reihe A 3/5 der Gotthardbahn die Bauweise mit leichten Barrenrahmen bekannt war, verzichtete man hier wegen den hohen Kräften auf diese Bauweise. Es entstand somit ein massiver Rahmen, der zudem verwindungssteif aufgebaut worden war und den wir uns nun etwas genauer ansehen müssen.

Der Rahmen wurde aus stabilen Stahlblechen und verein-zelten Gussteilen aus Stahl aufgebaut. Die verwendeten Bleche hatten eine Dicke von 30 Millimetern erhalten und waren daher schon sehr stabil.

Trotzdem mussten sie wegen den hohen Kräften noch verstärkt werden. Dazu wurden die einzelnen Bauteile unter sich und mit den Querträgern mit Nieten verbunden. Diese Bauweise hatte sich seit Jahren bewährt und kam daher auch hier zur Anwendung.

An den beiden Enden des Fahrzeuges wurde der Plat-tenrahmen mit dem Stossbalken abgeschlossen. Da hier der sonst in diesem Bereich übliche Aufstieg fehlte, war die Verjüngung der beiden Längsträger gut zu erkennen.

Dank den Rundungen konnten die Kräfte jedoch sehr gut im Metall übertragen werden. Doch die Maschine bot in diesem Bereich gegenüber anderen Baureihen sehr gute Einblicke, die wir nutzen wollen.

In der Mitte des Stossbalkens wurde der Zughaken im Rah-men montiert. Dieser war weder vertikal, noch horizontal verschiebbar. Einzig in der Längsrichtung konnte sich der Haken gegen die Kraft einer Feder bewegen. Diese Montage war damals durchaus üblich und weil hier internationale Normen angewendet werden mussten, auch nicht frei wählbar. Das galt auch für die am Zughaken angebaute Schraubenkupplung nach Normen der UIC.

Die Schraubenkupplung war nach den Vorgaben der UIC ausgeführt worden. Daher konnte sie mit Hilfe einer Spindel in der Länge angepasst werden. Da sie sich nur in beschränktem Masse auch seitlich abwinkeln konnte, war besonders in engen Kurven die Einleitung der Zugkräfte nicht optimal. Das jetzt stark beanspruchte Metall konnte unter diesen hohen Kräften im Bereich der Laschen brechen. Es kam zu einer ungewollten Zugstrennung.

Das Problem mit gerissenen Kupplungen war schon bei den Dampflokomotiven der Gotthardbahn bekannt und daher wurde die Kupplung mit einer Notkupplung versehen. Diese wurde an gleicher Stelle, wie die Schraubenkupplung am Zughaken befestigt. Es handelte sich dabei lediglich um einen einfachen Bügel, der an der Stelle der defekten Kupplung in den Zughaken des zweiten Fahrzeuges gelegt werden konnte.

Sowohl die Schraubenkupplung, als auch die Notkupplung, konnten lediglich Zugkräfte übertragen. Die im Betrieb vorkommenden Stosskräfte mussten anders aufgenommen werden.

Daher wurden die Zugvorrichtungen nach UIC durch die beiden seitlichen Stossvorrichtungen ergänzt. Dazu wurden am Stossbalken einfache Puffer montiert. Damit diese leicht ausgetauscht werden konnten, verwendete man dazu Schrauben.

Bei den Puffern handelte es sich um die damals üblichen Stangenpuffer. Diese hatten sich seit Jahren bewährt. Die verwendeten Pufferteller waren wie bei anderen Modellen rund ausgeführt worden.

Es kamen zudem zwei unterschiedliche Teller zur Anwendung. So wurde beim rechten Puffer ein flaches Modell verwendet. Die andere Seite hatte jedoch ein gewölbtes Modell. Es trafen daher immer unterschiedliche Modelle auf-einander.

Mit den am Stossbalken montierten Puffern, können wir die totale Länge der Lokomotive bereits bestimmen. Diese wurde bekanntlich über Puffer angegeben und sie betrug hier genau 16 Meter. Davon gingen alleine 1 700 mm für die beiden Stangenpuffer verloren. Es war daher im Hinblick auf die grosse Anzahl von Achsen eine sehr kurz ausgefallene Lokomotive entstanden. Damit ergaben sich auch die entsprechenden Auswirkungen auf das Laufwerk.

Beim Aufbau des Laufwerkes gab es bei dieser Lokomotive zwei Probleme. Zuerst haben wir schon erfahren, dass der Platz ausgesprochen knapp bemessen war. Jedoch kamen nun die fünf in einem Rahmen zu lagernden Triebachsen und die engen Kurven einer Bergstrecke hinzu. Ein Problem, das die Konstrukteure jedoch auch bei der Baureihe C 5/6 der Schweizerischen Bundesbahnen SBB zu lösen hatten. Daher kamen hier ähnliche Lösungen vor.

Die führende Laufachse wurde mit der benachbarten Triebachse in einem Krauss-Winterthur-Drehgestell zusammengefasst. Die beiden Achsen wa-ren bei dieser Lösung mit einem Hilfsrahmen verbunden und sie drehten sich um einen gemeinsamen Drehpunkt.

Durch die optimale Wahl des Drehpunktes und dank einem im Hilfsrahmen verbauten horizontalen Gelenk, konnten sich die beiden Achsen in unterschiedlichem Masse seitlich auslenken.

Dabei erlaubte das spezielle Drehgestell der Laufachse eine seitliche Auslenkung von 115 mm. Die Triebachse konnte sich dank dieser Lösung ebenfalls seitlich auslenken und sich zudem in optimalem Winkel zum Gleis ausrichten.

Das hier angegebene seitliche Spiel betrug jedoch lediglich 40 mm. Somit können wir beide Achsen nicht zum festen Radstand der Lokomotive zählen. Der Vorteil war, dass sich dieser jedoch deutlich verringerte.

Die zweite Triebachse war, wie die vierte angetriebene Achse, fest im Rahmen gelagert. Da auch kein seitliches Spiel vorhanden war, können wir diese beiden Achsen zur Bestimmung des festen Radstandes heranziehen. Dieser wurde hier mit 4 540 mm angegeben. Im Vergleich mit der Baureihe C 5/6, die zur gleichen Zeit entstand war der Radstand deutlich grösser. Jedoch wurde dies dem symmetrischen Aufbau geschuldet.

Aus diesem Grund konnte bei der Loko-motive ein stabiler Lauf im geraden Geleise erwartet werden. In den engen Kurven der Bergstrecke begannen die Räder jedoch immer schlechter zur Schiene zu stehen.

Das führte jedoch dazu, dass der Spurkranz in diesem Fall die Schiene berührte. Ein Punkt, der im Betrieb sicherlich zu Pro-blemen führen konnte. Jedoch war man sich beim Bau dieser Tatsache noch nicht be-wusst.

Die mittlere Triebachse war als Folge des Aufbaus in der Mitte der Lokomotive angeordnet worden. Es war jene Achse, die immer im rechten Winkel zum Geleise stand.

Damit sie im Gegensatz zu den benachbar-ten starren Triebachsen auch in engen Kurvenradiens den Lauf erleichtern konnte, versah man sie mit einem seitlichen Spiel von jeweils 25 mm.

Die Lokomotive sollte so problemlos auch die engen Kurven der neuen Bergstrecke be-fahren.

Die Achsen selber bestanden aus geschmie-detem Stahl und sie besassen die Aufnahmen für die Lager und die Räder. Dabei wurden sämtliche Achsen innen gelagert.

Eine Lösung, die damals durchaus üblich war und hier auch dem verbauten Antrieb ge-schuldet wurde.

Wie damals üblich, kamen auch hier Gleit-lager zur Anwendung. Dabei liefen die Rota-tionslager in Lagerschalen aus Weissmetall und sie mussten mit Öl geschmiert werden.

Um auch eine vertikale Bewegung zu erlau-ben, waren die Lagerkisten in Gleitbahnen geführt.

Hier kamen einfache Lösungen aus Stahl zur Anwendung. Um die Reibung zu verringern, wurden auch diese offen ausgeführten Lager geschmiert. Hier konnte jedoch Fett verwendet werden. Dieses wurde nicht so leicht ausgewaschen. Daher war ebenfalls eine optimale und damals durchaus auch bei anderen Maschinen bekannte Schmierung vorhanden.

Die Achswellen wurden mit zwei Rädern versehen. Dabei kamen bei den beiden Laufachsen Speichenräder mit einem Durchmesser von 850 mm zur Anwendung. Dieser Wert war bei keiner Dampflokomotive der Vorgängerbahnen vorhanden. Das galt auch bei den Triebachsen, die einen Durchmesser von 1 350 mm hatten. Hier wurden die Speichenräder jedoch mit einer Bandage versehen. Dieser Radreifen diente als Verschleissteil.

Die Triebräder schienen auf Grund der Höchstge-schwindigkeit verhältnismässig klein. Das war eine direkte Folge der kurzen Lokomotive. Der tiefste Radstand zwischen den Triebachsen betrug lediglich 1 420 mm.

Im Gegensatz zu den in dieser Zeit üblichen Dampf-lokomotiven musste man hier nicht mehr auf die Tourenzahl einer Dampfmaschine achten. Das Pro-blem bildete hier jedoch der verwendete Antrieb mit Triebstangen.

Abgefedert wurden die einzelnen Achsen auf unter-schiedliche Weise. Wir kommen daher nicht darum herum, genauer hinzusehen. Die beiden Laufachsen wurden mit hoch eingebauten Blattfedern abge-federt.

Der Grund dafür lag beim verwendeten Drehgestell, das keinen Platz für den tiefen Einbau der Federn bot. Daher wurde auch die benachbarte Triebachse auf diese Weise abgefedert. Eine durchaus unüb-liche Lösung.

Bei den beiden fest im Rahmen gelagerten Trieb-achsen wurden ebenfalls hoch eingebaute Blattfe-dern verwendet.

Diese mussten jedoch wegen dem verfügbaren Platz auf den Kopf gestellt werden. Auf die Eigenschaften der Federung hatte diese Massnahme jedoch keine negativen Auswirkungen. Wegen dem Drehgestell konnten keine Ausgleichshebel verbaut werden. Daher wurden unterschiedlich kräftige Federn verwendet.

Für die mittlere Triebachse verwendete man jedoch wegen dem verfügbaren Platz eine andere Abfederung. Hier wurden Schraubenfedern verwendet. Diese mit einer kurzen Schwingungsdauer behafteten Federn konnten sich aufschaukeln. Um dies zu verhindern, wurde die vertikale Führung der Achslager bei dieser Achse nicht geschmiert. Dadurch diente diese als Dämpfer und so sollte die Eigenschaften der Federung verbessert werden.

Da nicht in allen Achsen gleich starke Federn zum Einbau kamen, war es der Lokomotive problemlos möglich auch Kuppen zu befahren.

Jedoch hatte das auch negative Auswirkungen auf die Achslasten. Daher müssen wir uns diese etwas genauer ansehen.

Dabei lagen die Lasten der Triebachsen zwischen 16.1 und 16.8 Tonnen. Wobei jedoch nur die beiden fest im Rahmen gelagerten Achsen identische Werte aufwiesen.

Bei den Laufachsen kamen Werte von 11.2 und 11.3 Tonnen vor. Damit können wir auch gleich das Gesamtgewicht der Lokomotive bestimmen. Dieses lag bei 105 Tonnen, wobei dieses Gewicht bei den letzten Modellen auf 107 Tonnen ansteigen sollte.

Davon entfielen 82.5 Tonnen auf die Triebachsen. Die Lokomotive hatte daher ein gutes Adhäsions-gewicht erhalten. Wobei bei den Triebachsen die Toleranzen ausgenutzt werden mussten.

Geschützt wurde das Laufwerk mit vor den Lauf-achsen montierten Schienenräumern. Diese waren nicht am Drehgestell montiert worden, sondern wurden mit Hilfe von speziellen Befestigungen am Rahmen befestigt. Die Bleche waren so geformt worden, dass sie Gegenstände zur Seite wegwiesen und diese so vom Geleise beförderten. Eine Lösung, die damals durchaus üblich war und hier konnten die Modelle der anderen Baureihen verwendet werden.

Um aus dem nun aufgebauten Fahrzeug eine Lokomotive zu machen, müssen wir einen Antrieb einbauen. Dabei wurde das erforderliche Drehmoment von zwei im Maschinenraum eingebauten Triebmotoren erzeugt. Da deren Drehzahl jedoch für die Triebachsen zu hoch war, musste diese mit Hilfe eines Getriebes angepasst werden. Dieses wurde von der Firma Citroën in Paris geliefert und verfügte über eine Pfeilverzahnung.

Das an der Welle des Fahrmotors montierte Ritzel war mit dem Zahnrad und der Vorgelegewelle verbunden. Dabei hatte das grosse Zahnrad einen Durchmesser von ungefähr 1 500 mm erhalten.

Die Übersetzung wurde mit 1 : 2.23 angegeben. Dadurch ver-ringerte sich die Drehzahl. Da jedoch das Drehmoment unverändert blieb, konnte die Kraft erhöht werden. Eine Lös-ung, die bei elektrischen Lokomotiven mit wenigen Ausnah-men üblich werden sollte.

Auch wenn die Pfeilverzahnung einen ruhigen lauf hatte, mussten die Zahnflanken vor zu grossem Verschleiss ge-schützt werden. Daher wurde das Getriebe in einem ge-schlossenen Gehäuse montiert.

Eine Ölwanne ergänzte dieses. Das durch das Schmiermittel laufende Zahnrad nahm dieses dabei auf und übertrug es auf das Ritzel. Durch die Fliehkraft wurde das Öl jedoch an die Wände geschleudert. Es entstand so eine einfache Schmierung.

Jeder Fahrmotor hatte seine eigene Vorgelegewelle erhalten. Sie hatte auf beiden Seiten der Lokomotive Scheiben bekommen, die über einen Drehzapfen verfügten. Die Welle wurde in üblichen Gleitlagern an ihrer Position gehalten und sie konnte sich nur drehen. Auch hier kamen Lagerschalen aus Weissmetall zur Anwendung. Somit musste auch hier eine Schmierung mit Öl erfolgen. Es bleibt noch zu erwähnen, dass die beiden Seiten einen Versatz hatten.

Das Drehmoment der Fahrmotoren wurde von den beiden Vorgelegewellen in einen gemeinsamen Dreiecksrahmen übertragen. Dieser Rahmen diente der mechanischen Verbindung der beiden Zahnräder und er trieb die mittlere Triebachse direkt an. Um deren Federung auszugleichen wurde der Kurbelzapfen dieser Achse, wie schon bei der Versuchslokomotive Ce 4/4 in einem Gleitstein geführt. Das Schmierung erfolgte hier mit der Hilfe von Öl, das in einem Behälter gelagert wurde.

Man baute bei der Lokomotive einen sehr filigran wirkenden Dreiecksrahmen ein. Dieser erlaubte dank den vorhandenen Öffnungen den freien Blick auf das dahinter angeordnete Rad der mittleren Triebachse.

Eine Lösung, die lediglich bei den zuletzt ausge-lieferten Lokomotiven verändert wurde. Diese hat-ten als Abweichung einen massiven Rahmen erhal-ten. Dadurch erhöhte sich auch das Gewicht dieser Maschinen etwas.

Die restlichen Triebachsen der Lokomotive wurden mit einfachen Kuppelstangen mit dem Dreiecks-rahmen verbunden. Die Triebstangen waren jeweils mit Gelenken versehen, so dass sie sich beim Be-fahren von Kuppen und bei der Federwirkung eben-falls leicht anpassen konnten.

Daher konnte bei diesen Achsen auf die Ausführung der Kurbellager mit Gleitstein verzichtet werden. Die geschlossenen Gleitlager hatten eine Nadel-schmierung erhalten.

Verwendet wurde die Nadelschmierung bei sämtlichen Gleitlagern des Triebwerkes. Dabei wurde das Schmiermittel Öl in einem Behälter mitgeführt. Die Nadel, welche durch die Fliehkraft angehoben wurde, liess davon bei jedem Umgang etwas zu den Lagerschalen fliessen. Da der Vorrat dabei aufgebraucht wurde, mussten die Lager regelmässig bei einem Halt kontrolliert werden. Schmiermittel wurde dabei lediglich bei Bedarf ergänzt.

In den Triebrädern wurde das Drehmoment mit Hilfe der Haftreibung zwischen Lauffläche und Schiene in Zugkraft umgewandelt. Diese wurde über die Achslager auf den Rahmen der Lokomotive übertragen. Von dort gelangte die Kraft schliesslich zu den am hinteren Stossbalken montierten Zugvorrichtungen. Um die Adhäsion bei schlechtem Zustand der Schienen zu verbessern, konnte vor die jeweils zweite Triebachse Sand gestreut werden.

Diese Sandstreueinrichtungen arbeiteten mit der Hilfe von Druckluft. Mit Hilfe dieses Luftdruckes wurde der in einem Behälter mitgeführte Quarzsand vor dem Rad mit den Sandern direkt auf die Schiene geblasen. Neu war diese Einrichtung nicht, da sie schon bei den Dampflokomotiven bekannt war, jedoch wurde hier nicht mehr nur mit der Schwerkraft gearbeitet.

 

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