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.
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