Laufwerk mit Antrieb

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Die grössten Unterschiede zwischen den einzelnen Lokomotiven gab es im Bereich des Laufwerkes. Dieses wurde bei den ersten Modellen noch vom Muster übernommen und dann immer wieder angepasst. Wir kommen daher nicht darum herum, die Sache von Grund auf anzusehen. Dabei bestand der grösste Unterschied bei den Positionen der einzelnen Achsen. Gemeinsam war nur, dass bei allen Maschinen drei Achsen verwendet wurden.

Die drei identischen Achsen aus geschmiedetem Stahl lagerten in den damals üblichen Gleitlagern. Dabei wurden Lagerschalen aus Weissmetall ver-wendet. Diese waren leicht herzustellen und sie be-sassen eine ausgesprochen gute Eigenschaft bei der Schmierung.

Da die Achswellen jedoch wegen den verwendeten Rädern schnell drehten, kam es durch die Reibung zu einer Erwärmung. Diese konnte so gross sein, dass das Metall schmolz.

Um die Reibung zu verringern und um die Lager zu kühlen, mussten diese zusätzlich geschmiert wer-den. Es wurde eine Sumpfschmierung mit Schmier-kissen verwendet. Das erforderliche Schmiermittel wurde in einem Behälter mitgeführt.

Dabei leitete man das Öl von diesem Vorratsbe-hälter mit Hilfe von Dochten zu den erforderlichen Punkten. So war gesichert, dass immer ausreichend geschmiert wurde. Dabei musste nur der Behälter nachgefüllt werden.

Das zwischen die Achswelle und die Lagerschalen geführte Öl verringerte die Reibung und wurde da-bei auch erhitzt. So verbraucht, gelangte das Schmiermittel aus dem Lager ins Freie.

Dort bildete es zusammen mit dem Bremsstaub eine zähe Masse. Trotzdem konnte Schmiermittel abtropfen und ins Schotterbett gelangen. Dieses band dann das Öl. Gerade beim Umweltschutz war man damals noch nicht so weit, wie heute. Verschmutze Infrastruktur war damals in den Bahnhöfen und Depots durchaus üblich.

Gehalten wurden die Innenliegende Lagerung mit den im Plattenrahmen enthaltenen Führungen. Diese Führungen erlaubten, dass sich die Achse in der Höhe verändern konnte. Es entstand somit auch in diesem Bereich ein Gleitlager. Dieses arbeitete mit Stahl auf Stahl und da hier geringe Bewegungen vorhanden waren, reichte eine Schmierung mit Fett aus. Dieses war gut haftbar, so dass es nicht so leicht durch Spritzwasser ausgewaschen wurde.

Abweichungen von diesem Aufbau gab es nur bei der mittleren Achse. Damit die Lokomotive auch enge Kurven befahren konnte, musste sich diese Triebachse seitlich verschieben können.

Aus diesem Grund wurden diese Lagerführungen so gestaltet, dass sich die Achse seitlich verschieben konnte. Das seitliche Spiel wurde so ausgelegt, dass die besonders in Anschlussgeleisen oft vorhandenen sehr engen Radien befahren werden konnten.

Die Unterschiede der einzelnen Lokomotiven fanden sich bei der Position im Rahmen. Diese wurden bei den Maschinen bis zur Nummer 8479 gleichmässig verteilt. Der Abstand betrug in diesem Fall 1 560 mm.

Damit hatten diese Modelle einen festen Radstand von 3 120 mm erhalten. Das war damals ein geringer Wert, der die guten Eigenschaften in engen Kurven unterstützte. Jedoch war die Fahrt auch bei 45 km/h eher unruhig geworden.

Aus diesem Grund und wegen der Tatsache, dass die Lokomotiven verlängert wurden, erhöhte man den Radstand bei den restlichen Maschinen. Zudem wurde nun auf die gleichmässige Verteilung der Achsen verzichtet.

Das führte dazu, dass der Abstand zwischen der ersten und zweiten Trieb-achse nicht verändert werden musste. Die Erstreckung fand somit zur dritten Achse statt. Hier wurde ein Wert von 1 760 mm erreicht.

Das führte dazu, dass der feste Radstand bei den Maschinen ab der Nummer 8480 auf 3 320 mm erhöht wurde. Durch das bei der mittleren Achse etwas grössere Spiel konnten die minimalen Radien weiterhin befahren werden.

Bei Fahrten im geraden Gleis erreichte man jedoch eine leicht bessere Fahreigenschaft. Das führte dazu, dass diesen Lokomotiven eine leicht höhere Geschwindigkeit von maximal 50 km/h zugestanden werden konnte. Um noch schneller zu fahren, reichte auch dieses Fahrwerk nicht aus. Dazu hätten führende Laufachsen verwendet werden müssen.

Da es sich hier jedoch um eine Rangierlokomotive handelte, die im Einsatz nicht schneller als 40 km/h fahren durfte, war eine weitere Erhöhung auch nicht vorgesehen. Es war daher ein sehr einfach aufgebautes Fahrwerk vorhanden, das gut zur Maschine passte und das galt auch für die Räder.

Auf jeder Achse wurden zwei Räder in der üblichen Spurweite aufgeschrumpft. Es kamen die damals üblichen Speichenräder zur Anwendung. Wegen dem schweren Antrieb mussten diese jedoch mit den erforderlichen Gegengewichten versehen wer-den.

Das führte dazu, dass dieser Radkörper nicht bei allen Achsen identisch war, da die mittlere Trieb-achse ein grösseres Gegengewicht benötigte. Das war jedoch bei Lokomotiven mit Triebwerken so üblich und war keine Spezialität.

Die Räder wurden mit einer Bandage versehen. Diese enthielt die konisch geformte Lauffläche und die für die Spurführung erforderlichen Spurkränze.

Da sich hier im Betrieb die Abnützung ergab, konnten die aufgeschrumpften Bandagen leicht ge-löst und ersetzt werden.

Es musste daher nur dieses Teil neu beschafft und auf dem bisherigen Radkörper montiert werden. Eine einfache Lösung, die lange Jahre bei Trieb-fahrzeugen üblich war.

Bei den Durchmessern der Räder gab es Unter-schiede. Die ersten noch aus der Bestellung der SCB abgeleiteten Maschinen mit den Nummern 8451 bis 8458 hatten einen Durchmesser von 1 030 mm erhalten.

Bei den restlichen Lokomotiven wurde der Wert jedoch leicht auf 1 040 mm gesteigert. Das hatte auf die Fahreigenschaften keinen Einfluss. Jedoch erlaubte diese Steigerung, dass hier Radreifen verwendet werden konnten, die auch bei Wagen angewendet wurden.

Diese kleinen Triebräder der Baureihe E 3/3 zeigten deutlich auf, dass die Maschine für den Rangierdienst ausgelegt worden war. Diese Tatsache verhinderte auch, dass die erlaubte Höchstgeschwindigkeit weiter gesteigert werden konnte, denn die Dampfmaschinen konnten nur mit einer beschränkten Tourenzahl betrieben werden. Hier fand sich auch der Grund für die grossen Räder der Schnellzugslokomotiven der Baureihe A 3/5.

Auch wenn die Geschwindigkeiten gering waren, die einzelnen Achsen mussten zur verbesserten Laufruhe mit einer Federung versehen werden. Dabei konnten die Federn wegen den kleinen Rädern nicht unter dem Rahmen montiert werden. Es fehlte schlicht der benötigte Platz. Daher baute man die Federung bei den hier vorgestellten Modellen hoch ein. Das führte dazu, dass diese bei zwei Achsen sehr gut zu erkennen waren.

Verwendet wurden die damals üblichen Blattfedern. Diese zeigten sich dank der langen Schwingungs-dauer für den Einsatz bei Bahnen als ideal. Die längs eingebauten Federn stützten sich seitlich auf dem Rahmen ab.

Dabei wurden die Abstützungen mit Ausgleichs-hebeln verbunden. Diese Hebel erlaubten es der Lokomotive, dass Kuppen ohne Veränderungen bei den Achslasten befahren werden konnten.

Jedoch bedingte die hohe Bauweise entsprechende Anpassungen bei den Lagern. So war lediglich die Feder der dritten Triebachse nicht mit Ausgleichs-hebeln verbunden worden. Sie war auch nicht so hoch eingebaut worden.

Da sich die Blattfedern jedoch hinter den seitlichen Wasserkästen versteckten, waren sie nicht zu erkennen.

Das war eine Eigenart dieser Baureihe und auch eine Folge der Tatsache, dass hier wirklich sehr kleine Triebräder verbaut worden waren. Trotzdem war eine gute Federung vorhanden.

Zum Schutz dieses Fahrwerkes wurden am Plattenrahmen die damals üblichen Schienenräumer montiert. Diese waren auf beiden Seiten vorhanden und sie entsprachen vom Aufbau her den anderen Modellen. Das war wichtig, weil diese Schienenräumer oft beschädigt wurden. Dank der Montage mit Schrauben konnten sie in diesem Fall leicht gewechselt werden. Diese Befestigung erlaubte aber auch die korrekte Höheneinstellung.

Die Bleche der Schienenräumer hatten die Aufgabe, Gegenstände auf den Schienen zur Seite abzuweisen. Damit sie dabei nicht weggedrückt werden konnten, wurden die Schienenräumer einer Seite miteinander verbunden. Auf die üblicherweise dafür verwendete Verbindungsstange wurde jedoch verzichtet. Bei der Baureihe E 3/3 baute man stattdessen alte Schienen ein. Dadurch konnte auch die Verbindung nicht so leicht verbogen werden.

Wir haben das Fahrzeug nun soweit auf die Räder gestellt. Damit daraus jedoch eine Lokomotive werden konnte, musste sie mit einem Antrieb versehen werden. Wie bei den Dampflokomotiven damals üblich, wurde dazu auch hier eine Dampfmaschine verwendet. Diese erzeugte schliesslich eine lineare Bewegung, die nun auf die Triebachse übertragen werden musste. Dazu wurde in den meisten Fällen ein Stangenantrieb verbaut.

Die Kraft der Dampfmaschine wurde vor deren Kolbenstange auf das einfach geführte Kreuzgelenk übertragen. Bei den hier maximal erzeugten Kräften reichte diese Bauart durchaus.

Dabei besassen die Führung und das Kreuzgelenk selber Gleitlager, die mit Öl geschmiert werden mussten. Hier verwendete man dazu jedoch eine Nadelschmierung. Dabei wurde das Schmiermittel mit einer Dosiernadel ge-zielt zum Lager geführt.

Das Kreuzgelenk wurde anschliessend mit einer Schubstange verbunden. Diese lagerte mit Gleitlagern mit Nadelschmierung sowohl im Kreuzgelenk, als auch im Kurbelzapfen der mittleren Achse. Dank den vorhandenen Gelenken wurde so die lineare Bewegung der Dampfmaschine in eine drehende Bewegung umgewandelt. Dadurch wurde die Kraft in ein Drehmoment umgewandelt. Ein Vorgang, der bei diesem Antrieb üblich war.

Um das Drehmoment auf alle drei Achsen zu verteilen, wurden Kuppelstangen verwendet. Dabei wurde zwischen der Triebachse und der hinteren Triebstange eine feste Stange ohne Gelenk verbaut. Diese konnte hier benutzt werden, da auch die Federn der beiden Achsen nicht mit einem Ausgleichshebel verbunden wurden. Der Ausgleich der Achslasten erfolgte daher immer zwischen der zweiten und der vorderen Achse.

Die Kuppelstange zur vorderen Achse war vom Aufbau her aufwendiger. Wegen dem hier vorhandenen Ausgleichshebel musste die Stange mit einem Gelenk versehen werden. Dieses befand sich bei der Triebachse.

Somit war hier das grösste Gewicht vorhanden, was dazu führte, dass die Räder mit einem grösseren Gegengewicht versehen werden mussten. Die Lokomotive E 3/3 hatte dadurch aber alle Achsen angetrieben und die Achsfolge lautete C.

Stangenantriebe mit Dampfmaschinen hatten den Nachteil, dass es je nach Stellung des Rades zu keiner definierten Fahrrichtung kommen konnte. Zudem musste die Masse ausgeglichen werden, da sonst die Lokomotive zu hüpfen begann.

Damit diese Probleme eliminiert, beziehungsweise gedämpft werden konnten, wurden die beiden Seiten mit einem Versatz versehen. Trotzdem sollte der Antrieb bei diesem Modell ruckelnde Bewegungen hervorrufen.

Bevor wir das Drehmoment umwandeln, müssen wir noch schnell die Lager des Triebwerkes ansehen. Hier wurden die damals üblichen Gleitlager mit Lagerschalen aus Weissmetall und einer Schmierung mit Nadeln verwendet.

Diese Schmiernadeln wurden durch die Fliehkraft angehoben und liessen so eine kleine Menge Öl in die Lager laufen. Kleine Behälter waren bei jedem Lager vorhanden und sie mussten regelmässig nachgefüllt werden.

Wir haben nun das Drehmoment auf alle drei Triebachsen verteilt. In diesen wurde mit der Hilfe der Haftreibung zwischen Lauffläche und Schiene eine Zugkraft erzeugt. Diese wiederum wurde mit den Achslagerführungen auf den Rahmen und so auf die Zugvorrichtungen übertragen.

Dabei wurde nicht benötigte Zugkraft im Triebrad erneut in Beschleunigung umgewandelt. Diese war daher lediglich möglich, wenn bei der Zugkraft und dem Adhäsionsgewicht ein Überschuss vorhanden war.

Gerade bei schlechtem Zustand der Schienen konnte es jedoch passieren, dass das Dreh-moment nicht ausreichend umgewandelt werden konnte. Das führte dazu, dass die Räder leer durchdrehten.

Es war in diesem Fall schlicht keine Beschleunigung mehr möglich. Damit dieser Effekt ver-hindert werden konnte, musste in diesem Fall die Adhäsion künstlich verbessert werden. Dazu wurden Sandstreueinrichtungen verwendet.

Dabei wurde in einem auf dem Kessel montierten Sanddom Quarzsand mitgeführt. Dieser wurde beidseitig vom Kessel in Leitungen vor die mittlere Triebachse geleitet. Letztlich rieselte der Sand so vor der Lauffläche auf die Schienen und verbesserte so die Haftreibung. Diese Lösung reichte oft aus, um das Problem mit der Zugkraft zu beseitigen. Wobei gerade bei dieser Baureihe die Effekte selten auftraten und so selten die Sander benötigt wurden.

 

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