Laufwerk und Antrieb |
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Unter dem Kasten der
Lokomotive waren zwei
Drehgestelle eingebaut worden. Diese bildeten das
Laufwerk
der Lokomotive und waren identisch aufgebaut worden. Bei der näheren
Betrachtung der Lokomotive können wir uns daher auf ein Drehgestell
beschränken. Das vereinfacht die Angelegenheit etwas und dient zudem der
Übersicht. Punkte, die nicht identisch waren, werden im Text natürlich
erwähnt werden. Der Rahmen des Drehgestelles wurden aus einem Hohlrahmen aufgebaut, der ein geschlossenes H bildete. Auch der Drehgestellrahmen wurde aus ein-zelnen Blechen verschweisst und wurde so kon-struiert, dass er die grösste mögliche Stabilität bei leichter Bauweise hatte.
Bei den
Drehgestellen kam Stahl als stabiler und zäher
Werkstoff zur Anwendung. Die Hohlkon-struktion führte jedoch zu einer von
den Kon-strukteuren gewünschten Verminderung des Ge-wichtes.
Bei den Querträgern wurde auch auf die massive Verstärkung im
zentralen Bereich verzichtet. Das konnte man machen, weil die
Drehgestelle über keinen
Drehzapfen
für die Zentrierung verfügten. Wie diese Zentrierung und die Übertragung
der
Zugkraft
gelöst wurden, werden wir später noch genauer erfahren. Hier reicht es,
dass die Querträger schmaler als üblich waren und es trotzdem zu sehr gut
ausgefüllten Drehgestellen gekommen war.
Im
Drehgestell
wurden zwei
Achsen
montiert. Diese
Triebachsen
hatten eine Welle aus hochfestem Stahl erhalten. Darauf wurden die beiden
seitlichen
Räder
montiert. Diese bestanden aus dem
Radkörper,
der als Speichenrad ausgeführt wurde. Bei der
Lokomotive mit der Nummer 193 verzichtete man jedoch
darauf, so dass diese als einzige Lokomotive Vollräder bekommen hatte. Ein
Umstand, der im Betrieb sehr gut zu erkennen war.
Die
Radkörper
wurden auf die
Achse
aufgeschrumpft und gingen so eine kräftige
Verbindung
ein. Diese Lösung verwendete man auch bei den auf dem Radkörper montierten
Bandagen.
Diese Bandagen dienten als Verschleissteil und sie konnten leicht
ausgewechselt werden. Fertig montiert hatte das
Rad
einen Durchmesser von 1 250 mm erhalten. Abgenützt lag der Durchmesser
noch bei 1 190 mm. Damit entsprachen die Räder der Baureihe
Ae 4/4. Besondere Beachtung müssen wir den Achslagern schenken. Bei allen Lokomotiven kamen als Lager die mittlerweile bewährten Rollenlager zur Anwendung. Diese geschlossen Lager konnten mit Fett geschmiert werden und benötigten im Betrieb keine Wartung, was sie im Unterhalt ausgesprochen gut machte.
Hinzu kam, dass diese
Lager
eine sehr lange Be-triebsdauer hatten und so kaum betriebliche Pro-bleme
damit entstanden. Abgefedert wurde die Achse mit den, an jedem Achs-lagergehäuse vorhandenen, beiden seitlichen Schrau-benfedern. Die kurze Schwingungsdauer dieser Fe-dern hatte sich in der Vergangenheit bei der Abfederung der Achsen sehr bewährt.
Besonders bei schnell fahrenden Fahrzeugen bewirk-ten diese
Federungen
einen sehr ruhigen Lauf der
Lokomotive. Da man hier eine Geschwindigkeit von 140
km/h anstrebte, war klar, dass man nur diese Federung verwenden konnte. Nachteil dieser Federn war jedoch die Tatsache, dass sie sich schnell aufschaukeln konnten. Daher wurden die Schwingungen der Federung mit speziellen Dämpfern optimiert.
Diese mechanisch wirkenden
Dämpfer
waren aussen an den Schenkeln der
Achslager
angebracht worden. So entstand bei diesen
Achsen
eine optimal ar-beitende
Primärfederung.
Grosse Veränderungen zu den
Lokomotiven der Baureihe
Ae 4/4
gab es jedoch nicht.
Geführt wurden die
Achsen
mit Hilfe der Achslagerführungen. Diese Führungen wurden innerhalb der
Federung
montiert und sie waren bei allen
Lokomotiven gleich ausgeführt worden. Die in Fachkreisen
oft vermutete Ursache, dass diese mit der
Zulassung
zur
Zugreihe R
zu tun hatten, wurde widerlegt. Viel eher wurden die Lagergehäuse
verändert und so die seitliche Verschiebbarkeit der Achsen erst
ermöglicht.
Bei den
Lokomotiven mit den Nummern 261 bis 265, also bei den
Maschinen mit der Bezeichnung Ae 4/4 II kamen starre
Lager
zur Anwendung. Diese starren Führungen hatten bei den Lokomotiven der
Baureihe Ae 6/6
gezeigt, dass die Laufeigenschaften deutlich verbessert werden konnte.
Besonders bei engen
Bergbahnen
war das ein Vorteil. Jedoch war damit die
Zulassung
zur
Zugreihe R
schlicht nicht zu erreichen.
Die neuen
Lokomotiven für die Schweizerischen Bundesbahnen SBB
wurden jedoch Führungen, die in den
Achsen
ein seitliches Spiel besassen, verwendet. Dadurch konnte die provisorische
Bezeichnung Bo’Bo‘ schnell aufgehoben werden und die Maschinen wurden als
Re 4/4 II
bezeichnet. Diese Lösung wurde schliesslich bei den Lokomotiven ab der
Nummer 166 auch bei den Maschinen der BLS umgesetzt, so dass man diese als
Re 4/4 bezeichnen konnte.
Zum Abschluss der
Achsen
und deren Einbau fehlt eigentlich nur noch der Hinweis, dass der Achsstand
im
Drehgestell
2 800 mm betragen hatte. Mit diesem Abstand erreichte man auch bei den
Lokomotiven der Schweizerischen Bundesbahnen SBB eine
optimale Führung in den
Kurven.
Kürzere Abstände waren wegen den im Drehgestell eingebauten
Fahrmotoren
schlicht nicht mehr möglich. Das Drehgestell war, wie schon erwähnt sehr
gut ausgefüllt worden.
Die Abfederung des Kastens wurde mit den
Sekundärfedern
verwirklicht. Diese Sekundärfedern wurden bei den ersten
Lokomotiven als
Gummifedern
ausgeführt. Die Erfahrungen bei den
Triebwagen
der BLS stimmten die Konstrukteure bei dieser einfachen
Federung
zuversichtlich. Erstmals sollten solche
Federn
jedoch bei
Achslasten
von bis zu 20 Tonnen angewendet werden. Das hatte zur Folge, dass die
Federung nicht mehr optimal arbeitete. Aus diesem Grund wurden die später gebauten Lokomotiven mit einer Sekundärfederung versehen, die mit Schraubenfedern ausgeführt wurde. Im Ge-gensatz zu den Lokomotiven mit den Gummifedern mussten hier jedoch Dämpfer eingebaut werden.
Bei der
Sekundärfederung
kamen jedoch hydrau-lische
Dämpfer
zur Anwendung. Die so veränderten
Drehgestelle funktionierten optimal, so dass die an-deren
Maschinen später angepasst wurden. Bei der Abstützung des Kastens werden wir erfahren, dass diese Aussage eigentlich falsch ist. Der Einbau der Drehgestelle erfolge mit einem Querträger, der durch das Drehgestell geführt wurde.
Dieser untere Querträger war mit vier Pendeln am Kastenquerträger
befestigt worden. Die Pendel sorgten dafür, dass der Querträger sich
zentrierte, aber in Längsrichtung nicht verdrehte. Die Aus-lenkung in den
Kurven
wurde durch die
Federung
übernommen. Dank dieser Lösung konnte man auf den Drehzapfen verzichten und der Kasten zentrierte sich in jeder Situation optimal auf den Drehgestellen. Jedoch war es damit schlicht nicht möglich, die Zugkräfte des Antriebes auf den Kasten zu über-tragen.
Daher müssen wir uns auch mit diesem Bereich befassen. Doch dabei
beginnen wir dort, wo die Kraft letztlich auch entsteht und das ist das
Ritzel des
Fahrmotors.
Jede
Achse
wurde von einem eigenen
Fahrmotor
angetrieben. Daher bekam die
Lokomotive die Achsfolge Bo’Bo‘, eine Bezeichnung, die bei den
Maschinen der Schweizerischen Bundesbahnen SBB sogar als provisorische
Bezeichnung diente. Dabei wurde der
Triebmotor
vollständig von der Achse abgefedert im Rahmen des
Drehgestells montiert. Diese Lösung war für
Geschwindigkeiten bis 140 km/h erforderlich.
Das Drehmoment des
Fahrmotors
wurde vom Ritzel und somit von der Motorwelle über das
Getriebe
auf das grosse
Zahnrad
übertragen. Dabei hatte das Getriebe eine
Übersetzung
von
1 :
3.346 erhalten. Die schräg verzahnten Zahnräder liefen in
einem geschlossenen Gehäuse und waren durch ein Ölbad mit Schmieröl
geschmiert. Dadurch konnte der Aufwand für den Unterhalt und der
Verschleiss an den Zahnrädern deutlich reduziert werden. Gelagert wurde das grosse Zahnrad auf einer Hohlwelle, die jedoch nur im Bereich des Zahnrades ausgeführt wurde. Die Welle war mit dem Gehäuse des Getriebes verbunden, wodurch das Getriebe abgefedert war.
Daher hatte die
Lokomotive einen
BBC-Federantrieb
mit Hohlwellenstummel erhalten. Dieser
Antrieb
hatte sich schon bei mehreren Baureihen bestens bewährt, so dass er auch
in dieser Maschine problemlos eingebaut werden konnte. Der Ausgleich der Federung erfolgte bei diesem Antrieb zwischen einem Mitnehmerstern und dem Rad. Dabei griffen die Mitnehmer des Rades in den Stern hinein.
Dabei sorgen acht
Federn
im Mitnehmer dafür, dass die
Federung
ausge-glichen werden konnte und der Kraftfluss spielfrei erfolgte. So
wurde er-reicht, dass mit Ausnahme des Mitnehmers am
Rad
der ganze
Antrieb
von der
Achse
entkoppelt und daher gefedert war. Das so auf das Triebrad und die Achse übertragene Drehmoment wurde in der Lauffläche mit Hilfe der Adhäsion gegenüber der Schiene in Zugkraft umge-wandelt.
Damit haben wird die Kraftübertragung im
Antrieb
kennen gelernt. Die
Zugkraft
der
Lokomotive, die mit maximal 314 kN angegeben wurde, reichte,
dass die
Räder
bei nassen
Schienen
durchdrehen konnten. Deshalb musste auf der Lokomotive dazu eine
Einrichtung zu Verbesserung des
Adhäsionsverhaltens
eingebaut werden.
Während früher und bei den
Lokomotiven der Schweizerischen Bundesbahnen SBB dafür die
Sandstreueinrichtungen
vorhanden waren, verzichtete man bei dieser Lokomotive darauf. Hier wurde
vielmehr ein Gebläse vorgesehen. Dieses sollte die
Schienen
vor der ersten
Triebachse
trocken blasen und so die
Adhäsion
verbessern. Der Vorteil dieser Einrichtung war eigentlich nur, dass kein
Sand mitgeführt werden musste. So konnte man wieder Gewicht sparen.
Von den
Rädern
wurde die
Zugkraft
mit Hilde der Achslagerführungen auf das
Drehgestell
übertragen. Dort wurden die Kräfte von den beiden
Radsätze
gebündelt. Jedoch fehlt nun der
Drehzapfen,
der die Übertragung der Zugkraft auf den Kasten ermöglichte. Bei normaler
Konstruktion der Kraftübertragung wäre den Angriffspunkt auf 1 050 mm über
Schienenoberkante zu liegen kommen. Das hätte zu einer Entlastung der
ersten
Triebachse
geführt. Um diesem Effekt entgegen zu wirken, musste die Kraft unterhalb der Achsen angreifen. Daher baute man bei der Lokomotive eine Tiefzugvorrichtung ein. Diese bewirkte, dass die Kraft im Drehgestell auf einer Höhe von 165 mm über Schienenoberkante abgenom-men und über Zugstangen auf den Kasten übertragen wurde.
Damit bewirkte die
Zugkraft,
dass die erste
Triebachse
entgegen der physikalischen Gewohnheit nach unten gedrückt wurde. Die Zugstangen eines Drehgestelles waren jedoch nur auf Zug belastet, so dass diese auf beiden Seiten abgeführt werden mussten. So entstanden hier kene Druckkräfte, was dünnere Zugstangen erlaubte. Das vorlaufende Drehgestell übertrug die Zugkraft weit hinter dem Drehgestell auf den Kasten. Das hintere Drehgestell hatte den Angriffspunkt unterhalb des eigentlichen Stossbalkens.
Die
Drehgestelle
zogen somit den Kasten mit. Die Stangen konnten sich freier bewegen, was
die Führung des Drehgestells im
Gleis
zusätzlich verbesserte.
Wegen der sehr hohen
Anfahrzugkraft
musste aber einem weiteren Effekt entgegen gewirkt werden. Dieser Effekt
bestand darin, dass das vorlaufende
Drehgestell
gegenüber dem hinteren Drehgestell entlastet wurde. Diesem Kippeffekt
wurde mit einem Seilzug entgegengewirkt, der mit Hilfe eines mit
Druckluft
betriebenen
Zylindersr
das Drehgestell gegen den Boden zog.
Die
Lokomotive erhielt dadurch ein hervorragendes
Adhäsionsverhalten.
Damit haben wir die Kraft auf den Kasten übertragen. Dort wurde
diese schliesslich zum
Stossbalken
und dort zu den
Zugvorrichtungen
geführt. Nicht benötigte
Zugkraft
wurde hingegen in den
Rädern
in Beschleunigung umgewandelt. Ein Punkt, der auch bei dieser Lokomotive
gegenüber von anderen Modellen nicht verändert wurde. Die Optimierungen
erfolgten ausschliesslich im Bereich der
Drehgestelle.
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