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. 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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