Das Laufwerk mit Antrieb

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Es wird Zeit, dass wir den fertig montierten Kasten auf die beiden unter demselben montierten Drehgestelle abstellen. Dabei beginnen wir die Betrachtung des Laufwerkes zuerst mit den Drehgestellen selber, die letztlich unter den Kasten gestellt werden. Die Lokomotive besass dabei zwei identische Drehgestelle, die speziell aufgebaut werden mussten. Es lohnt sich daher, wenn wir etwas genauer hinsehen.

Der Rahmen des Drehgestelles wurde aus Stahl gefertigt und mit Stahlgussteilen ergänzt. Die einzelnen Bleche wurden dabei zu einem Hohlträger verschweisst.

Wie der Rahmen des Kastens wurde der Rahmen der Drehgestelle als ringförmiger Träger ausgeführt. Zwei Querträger im Drehgestellrahmen versteiften.

Diese Querträger und besorgten die Aufnahmen für die im Drehgestell eingebauten Fahrmotoren. Der Drehgestellrahmen besass dabei keinerlei Knicke.

In jedem Drehgestell wurden drei identische Trieb-achsen montiert. Diese Achsen waren aus hoch-festem Stahl geschmiedet worden und sie besassen die Sitze zur Aufnahme der beiden auf der Achse montierten Räder und der Lager.

Bei der Achse selber gab es keine besondere Ausführung, so dass man diese als einfache Stahlwelle ansehen konnte. Spannender waren hingegen die beiden darauf aufgeschrumpften Räder.

Diese Räder bestanden aus bandagierten Speichenrädern. Dabei wurde der eigentliche Radkörper nicht voll, sondern mit Speichen versehen, um Gewicht zu sparen. Solche Speichenräder besassen jedoch selten eine gerade Anzahl von Speichen, weil so eine bessere Ausrundung des Radkörpers ermöglicht wurde. Die Speichenräder konnten zudem immer wieder verwendet werden, was den Materialverbrauch reduzierte.

Die Verschleisselemente des Radsatzes waren die auf dem Radkörper aufgezogenen Bandagen. Diese wurden mit einem Sprengring gesichert und besassen die Lauffläche mit Spurkranz. Das fertig montierte Rad hatte neu einen Durchmesser von 1 260 mm erhalten. Abgenutzt werden durften diese Radreifen bis zu einer darauf angebrachten Verschleissrille. Danach musste die Bandage, wie ein Reifen auf einem Rad des Autos ausgewechselt werden.

Gelagert waren diese Achsen in aussen liegenden Rollenlager, die aus doppelreihigen Lagern bestan-den. Diese Lösung bewirkte eine gute verschleisslose Lagerung.

Dank der dauerhaften Schmierung der Lager mit Fett, waren sie auch lange Zeit ohne Unterhalt zuverlässig. Das reduzierte die Wartung für die Lager deutlich.

Bei allen Lokomotiven kamen die gleichen Lager zum Einbau. Damit haben wir aber die Gemeinsamkeiten in diesem Bereich.

Bei der Lagerung der Achsen gab es aber auch Unterschiede zwischen den Prototypen und der Serie. Bei den beiden Prototypen mit den Nummern 11 401 und 11 402 wurden starre Führungen der Achslager verwendet.

Das verhinderte, dass die Achse seitlich ein Spiel besessen hätte. Damit das Drehgestell in Kurven nicht klemmte, wurde der Spurkranz der mittleren Achse geschwächt ausgeführt. Das ergab aber einen festen Radstand im Drehgestell von 4 300 mm.

Dies hatte jedoch zu einer grossen Beanspruchung des Geleises und übermässigem Spurkranzverschleiss geführt. Der Ruf eines Schienenmörders war die Folge davon.

Bei der Serie wurden daher die äusseren Radsätze des Drehgestells, also eins und drei, sowie vier und sechs über Gummiklötze zwischen den inneren und äusseren Achslagergehäusen seitlich elastisch gela-gert.

Die Massnahme verbesserte die Laufeigenschaften besonders in engen Bögen massiv. Das reichte jedoch auch nicht zur Zulassung der Zugreihe R. Die Lokomotiven der Baureihe Ae 6/6 sollten daher die angegebene Höchstgeschwindigkeit von 125 km/h nie erreichen, denn die Zugreihe A wurde nie auf mehr als 120 km/h zugelassen. Anfänglich betrug der Wert jedoch noch 110 km/h. Somit hatte die Lokomotive immer einen schweren Stand und sie wurde den Ruf des Schienenmörders nie mehr los.

Um den Verschleiss der Bandagen der äusseren Radsätze jedes Drehgestells zusätzlich zu verringern, wurde eine Spurkranz-schmierung eingebaut. Diese wurden mit je einer von den Achsen drei und vier angetriebenen Schmierpumpe angetrieben.

Zudem waren die entsprechenden Spritzdüsen vorhanden. Ge-rade diese Spurkranzschmierung verringerte den Verschleiss an den Schienen bei den Lokomotiven der Serie massiv.

Die Abstützung des Drehgestells gegenüber den Triebachsen erfolgte mit Schraubenfedern die zwischen dem Drehgestell-rahmen und den beiden seitlichen Tatzen der Lagergehäuse eingebaut wurden.

Das führte dazu, dass die Achse insgesamt vier Federn erhalten hatte. Dabei wurde die mittlere Triebachse mit einer etwas weicheren Federung versehen, so dass mit dem Drehgestell problemlos Kuppen und Senken befahren werden konnten.

Diese Art der Gestaltung bei der Federung wird bei allen Lokomotiven nötig, die über mehr als zwei Achsen oder mehr als zwei Drehgestelle verfügen.

Wobei sich der Unterschied bei den Drehgestellen darin zeigt, dass bei den dreiachsigen Drehgestellen die Primärfedern betroffen war. Bei drei zweiachsigen Drehgestellen musste jedoch die Sekundärfederung des mittleren Drehgestells weicher ausgeführt werden.

Aussen an den Tatzen wurden schliesslich die bei Schrauben-federn wegen der kurzen Schwingungsdauer benötigten Dämpfer eingebaut. Es wurden bei der Primärfeder dazu mechanische Dämpfer verwendet, die durch Reibung verhin-derten, dass die Federung frei schwingen konnte.

So entstand eine für die maximale Geschwindigkeit der Lokomotive optimal ausgelegte Primärfederung. Zudem waren diese Dämpfer wartungsarm.

Da durch die Federung keine stabile Position der Achsen im Rahmen des Drehgestells möglich war, mussten spezielle Führungen eingebaut werden. Die Achslagerführungen der Lokomotive waren jedoch nicht zu erkennen, da sie innerhalb der Schraubenfedern der Primärfederung eingebaut wurden und durch diese verdeckt wurden. Eine radiale Einstellung der Radsätze, war jedoch dadurch nicht möglich.

Um das zwanglose Durchfahren von Gleisbögen zu-sätzlich zu verbessern, waren die beiden Drehgestelle über eine Querkupplung miteinander verbunden wor-den.

Dank dieser Querkupplung sorgte das hinten laufende Drehgestell dafür, dass die vorlaufende Achse von der äusseren Schiene weggedrückt wurde. So wurde ein ruhiger Lauf der Drehgestelle ermöglicht und die Drehgestelle gerieten nicht so schnell ins Schlingern.

Bei den beiden Prototypen mit den Nummern 11 401 und 11 402 handelte es sich um eine Vertikal- und Horizontalkupplung. Bei der Serie konnte man sich nach den gemachten Erfahrungen auf die Kupplung in horizontaler Ebene beschränken.

Somit gab es hier auch einen Unterschied der Serie, der jedoch in einer Vereinfachung der Querkupplung resultierte. Gerade bei den Lokomotiven der Serie be-sorgte das den erhofften Erfolg bei den Lauf-eigenschaften.

Es wird nun Zeit, dass wir die beiden verbundenen Drehgestelle unter den Kasten der Lokomotive stellen. Dabei stützte sich der Kasten auf den Sekundärfedern ab. Dazu waren auf diesen Gleitschuhe vorhanden. Die Gleitschuhe zentrierten den Kasten auf dem Drehgestell und waren in mehrere Bereiche unterteilt worden, so dass sich das Drehgestell dank den Führungen horizontal und vertikal frei bewegen konnte.

Diese Gleitschuhe wurden in einem Kasten mit den längs angeordneten Blattfedern verbunden. Dieser Kasten war mit den Blattfedern verbunden und unterschied sich zwischen den beiden Prototypen und der Serie. War bei den Prototypen ein geschlossener Kasten vorhanden, wurde bei der Serie ein Kasten mit runden Öffnungen verwendet. So konnten die Federn im Bereich des Kastens optisch kontrolliert werden konnten.

Um das Gewicht der Lokomotive zu tragen war eine doppelte Anordnung der Blattfedern notwendig geworden. Das hatte zur Folge, dass pro Drehgestell vier Blattfedern verwendet wurden.

Diese Blattfedern hatten dank der langen Schwingungsdauer ideale Eigenschaften und waren daher bestens für die Sekundärfederung geeignet. Speziell war, dass diese Federn jedoch über Kopf montiert wurden.

Die Enden der Federung wurden durch Querbalken, die zwischen den jeweiligen Achsen eingezogen wurden, unter dem Drehgestellrahmen hindurch miteinander verbunden. Diese Querbalken waren wiederum mit Pendeln am Drehgestellrahmen aufgehängt worden.

Dadurch stützte sich die Lokomotive eigentlich nicht auf dem Drehgestell ab, sondern war daran aufgehängt worden. Der Kasten konnte daher quer zur Fahrrichtung schwingen.

Um das Laufwerk der Lokomotive vor auf dem Gleis liegenden Gegenständen zu schützen, wurden auf beiden Seiten der Lokomotive massive Bahnräumer verwendet. Diese wurden bei den Lokomotiven der Baureihe Re 4/4 bei den Schweizerischen Bundesbahnen SBB erstmals verwendet und wurden im Gegensatz zu diesen Maschinen bei der Baureihe Ae 6/6 unter dem Kasten und nicht am Drehgestell montiert.

Auffallend waren die seitlich weit nach hinten gezogenen Bahnräumer, denn das war eine Eigenart der Lokomotiven der Baureihe Ae 6/6 und wurde bei den späteren Lokomotiven nicht mehr so ausgeführt. Der Bahnräumer war vorne unten zudem leicht nach vorne gezogen worden. Zudem besass der Bahnräumer eine leichte Pfeilung, wie sie schon beim Führerstand verwendet wurde. Wegen dem Lichtraumprofil war er zudem unten leicht abgeschrägt worden.

Am Bahnräumer waren die Halterungen für die Schläuche der Luftleitungen vorhanden und auch der Blindhaken für die Kupplung wurde hier angebracht.

In der Mitte, wo die Kupplung leicht an den Bahn-räumer schlagen konnte, wurde dieser zusätzlich verstärkt ausgeführt.

Während bei den Prototypen nur eine Seite diese Verstärkung besass, war sie bei den Lokomotiven der Serie auf beiden Seiten angebracht worden.

Nachdem wir die Lokomotive nun auf dem Lauf-werk abgestützt haben, können wir uns dem Antrieb und der Kraftübertragung zuwenden.

Dabei besass jede Triebachse einen eigenen Fahr-motor, so dass die Achsfolge der Baureihe Ae 6/6 mit Co‘ Co‘ angegeben werden konnte.

Bei diesen Lokomotiven wurde ein vollständig abgefederter Antrieb verwendet, der von der Firma Brown Boveri und Co BBC entwickelt wurde.

Beim BBC-Federantrieb wurde das Drehmoment des Fahrmotors vom Ritzel auf das grosse Zahnrad übertragen. Die Übersetzung dieses Getriebes wurde bei den beiden Prototypen mit den Nummern 11 401 und 11 402 mit 1:2.216 angegeben. Bei den Lokomotiven der Serie wurde ein Getriebe mit der Übersetzung von 1 : 2,56 eingebaut. Aufgrund der schlechten Erfahrungen mit den gerade verzahnten Getrieben bei der Baureihe Ae 4/6 wurden hier schrägverzahnte Zahnräder verwendet.

Geschmiert wurden die Zahnräder mit einer Schmierung, die aus einem Ölbad bestand. Durch dieses Ölbad lief das grosse Zahnrad und nahm so das Schmiermittel auf. Das Schmiermittel wurde anschliessend auf das Ritzel übertragen. Dadurch konnten die empfindlichen Zähne besser vor Abnützung geschützt werden und die Getriebe erreichten eine sehr hohe Laufleistung, was sich im Unterhalt der Lokomotive positiv auswirken sollte.

Das grosse Zahnrad lief auf einem um die Triebachse herum aufgebauten Hohlwellenstummel. Daher wurde der Antrieb korrekterweise als BBC-Federantrieb mit Hohlwellenstummel bezeichnet.

Der notwenige Ausgleich der Federung erfolgte schliesslich zwischen dem Rad und diesem Hohlwellenstummel und daher einseitig auf das Rad. Dabei wurden am Rad Mitnehmer montiert, die mit Schraubenfedern in das Gegenstück auf der Hohlwelle griffen.

Damit haben wir das Drehmoment des Fahrmotors auf die Triebachse übertragen. In den Laufflächen der Bandagen wurde dieses Drehmoment mit Hilfe der Haftreibung in Zugkraft umgewandelt.

Diese Zugkraft wurde schliesslich auf die Achslager übertragen und gelangte über die Achslagerführungen in den Rahmen des Drehgestells. Dort wurden die Zugkräfte der einzelnen Achsen schliesslich vereinigt.

Weil der Raum über der mittleren Triebachse durch den zugehörigen Fahrmotor belegt werden musste, konnte kein Drehzapfen zur Übertragung der Zugkraft auf den Kasten eingebaut werden.

Das Drehgestell bewegte sich daher um einen so genannten ideellen Drehpunkt, der keine Zugkraft übertragen konnte. Für deren Übertragung von den Drehgestellen auf den Kasten musste daher eine andere Lösung gewählt werden.

In jedem Drehgestell wurden zwei Mitnehmer eingebaut. Diese Mitnehmer waren in je einem Querträger des Drehgestells fest eingebaut worden und griffen nach unten mit dem nötigen Spiel in einen Kastenquerträger. Die Mitnehmer hatten dabei jedoch nichts mit der Drehbewegung zu tun und dürfen daher nicht mit den Drehzapfen verglichen werden. Dabei durfte jedoch immer nur ein Mitnehmer zur Übertragung der Zugkraft genutzt werden, weil sonst das Drehgestell nicht mehr frei drehen konnte.

Die beiden Spiele waren so bemessen worden, dass die Drehgestelle in beiden Fahrrichtungen den Kasten jeweils zogen und nicht schoben. Um das bildlich zu erklären, muss erwähnt werden, dass sich bei der Baureihe Ae 6/6 zuerst das Drehgestell leicht unter dem Kasten verschob, bevor dieser und der Zug gezogen wurden. Eine Lösung, die nur bei dieser Lokomotive so gelöst werden musste, weil es keinen Platz für einen Drehzapfen gab.

Die schlechte Ausnützung der Adhäsion bei den Lokomotiven der Baureihe Ae 4/6 liess erkennen, dass man Verbesserungen vornehmen musste. Durch die langen Drehgestelle und die Tatsache, dass der vordere Mitnehmer eingriff, war schon eine Verbesserung erzielt worden. Trotzdem wollte man bei den Lokomotiven keine Risiken eingehen und verbesserte die Ausnützung der Adhäsion mit weiteren Massnahmen.

Dazu gehört die bei den Lokomotiven eingebaute Ausgleichsvorrichtung für die Achslast. Diese bestand aus einem am Kasten montierten Druckluftzylinder. Dieser wirkte wiederum über einen Winkelhebel und einen Seilzug auf den jeweiligen vorlaufenden Querbalken. Dadurch entstand eine Vertikalkraft, die beim Anfahren der Entlastung der vorlaufenden Achse entgegenwirkte. Dadurch erhielt die Lokomotive eine hervorragende Ausnützung der Adhäsion.

Um schlechten Verhältnissen bei der Haftreibung zwischen Rad und Schienen zu begegnen, waren Sandstreueinrichtungen vorhanden.

Bei den beiden Prototypen mit den Nummern 11 401 und 11 402 wurden daher jeweils vor die vorlaufende Achse eines Drehgestells Sand gestreut.

Bei der Serie begnügte man sich hingegen auf die erste Achse der Lokomotive, da man feststellte, dass das durchaus aus-reichend war. Zudem konnte das Gewicht veringert werden.

Die benötigten Sandkästen waren im Kasten der Lokomotive im Bereich des Bodens montiert worden. Die Behälter konnten durch Öffnungen nachgefüllt werden und dienten dem Vorrat des Quarzsandes.

Mit Hilfe eines elektropneumatischen Ventils wurde eine Leitung geöffnet und der Sand rieselte durch die Schwerkraft auf die Schienen vor dem entsprechenden Rad. So konnte die Adhäsion bei schlechtem Wetter verbessert werden.

Zum Abfangen einer schleudernden Achse, oder zur Unter-stützung des Sanders war eine elektropneumatische Schleuder-bremse eingebaut worden. Diese konnte über einen Druckknopf im Führerraum betätigt werden.

Ein automatisches ansprechen dieser Bremse war jedoch nicht vorgesehen. So verfügte die Baureihe Ae 6/6 im Gegensatz zur Reihe Re 4/4 über keinen eingebauten Schleuderschutz, der wegen der fehlenden Vielfachsteuerung auch nicht notwendig war.

Damit haben wir den mechanischen Aufbau der Lokomotive nahezu abgeschlossen. Trotzdem wollen wir uns nun das Gewicht dieses mechanischen Teils ansehen. Bei den in Serie gebauten Lokomotiven war der mechanische Teil der Lokomotive 65.71 Tonnen schwer. Die Prototypen schafften des auf 66.1 Tonnen. Damit stellte der mechanische Teil mehr als die Hälfte des verfügbaren Gewichtes. Die Reduktion für die Serie betrug daher lediglich 400 Kilogramm.

 

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