Mechanische Konstruktion |
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Der Grundaufbau der
Lokomotive
bestand aus einem tragenden Rahmen. Dieser Rahmen wurde bei den
Lokomotiven nach dem amerikanischen Vorbild als
Barrenrahmen
ausgeführt. Dabei wurden auch für die bei der Schweizerischen Lokomotiv-
und Maschinenfabrik SLM gebauten Lokomotiven, die Rahmen durch die Firma
Maffei und Cie in München geliefert. Das führte daher dazu, dass alle
Lokomotiven einheitliche Rahmen bekommen hatten. Bei der Bauform eines Barrenrahmens bestanden die beiden als Holmen ausgeführten Längsträger aus einem schmalen Bau-teil. Diese Lösung bot bei ver-gleichbarer Stabilität den Vorteil, dass die Konst-ruktion wesentlich leich-ter war. Zudem ermöglichte diese Lösung im Gegensatz zu den bisher verwendeten Rahmen einen leichteren Zugang zu den eingebau-ten Baugruppen. Das führte dank dem
Barrenrahmen
zu Erleich-terungen bei der Wartung der
Lokomotiven. Die Holme wurden aus geschmiedetem Stahl mit einer Wandstärke von 100 mm ausgeführt. So besassen sie die erforderliche Stabilität. Damit daraus jedoch ein Rahmen entstand, wurden diese beiden Holme durch den Zylinderblock an der Spitze und mit Hilfe eines Querträgers bei der Feuerbüchse verbunden. Es entstand so ein Rechteck, das in seinem
Innern offen war und keine Querträger mehr benötigte. Das war letztlich
der Grund für die massiven Holme. Der vordere Abschluss der
Lokomotive wurde als
Stossbalken
ausgeführt. Dieser bestand aus einer einfachen Platte, die mit Hilfe von
speziellen Stützen seitlich gegenüber dem Rahmen abgestützt wurde. Diese
Bauweise entsprach wiederum den vorhandenen Lokomotiven. Das war eine
direkte Folge, der hier verwendeten Bauteile der Zug- und
Stossvorrichtungen.
Einzig die Abstützung an einem
Barrenrahmen
war etwas anders zu lösen. Zentral wurde im
Stossbalken
der gefedert gelagerte
Zughaken
montiert. Dieser konnte sich ausser in Längsrichtung jedoch nicht
verschieben. Das hatte zur Folge, dass die
Zugkräfte
nicht immer gleichmässig in den Stossbalken übertragen werden konnten.
Daher musste die
Zughakenlast
nicht nur auf Grund der Festigkeit, sondern auch auf die einseitige
Belastung abgestimmt werden. Daher wurden hier kaum Steigerungen
ermöglicht. Am
Zughaken
war schliesslich die genormte
Schraubenkupplung
angebracht worden. Diese Schraubenkupplung bestand aus den üblichen
Bauteilen, wie der Spindel mit
Schwengel
und den beiden Laschen. Der Bügel selber war natürlich als Abschluss
vorhanden. Einen ähnlichen Bügel, der jedoch direkt am Zughaken befestigt
wurde, diente als
Notkupplung.
Diese war damals bei den Fahrzeugen noch üblich und erlaubte auch eine
Verbindung
bei gerissener Schraubenkupplung. Da die Schraubenkupplung lediglich Zugkräfte übertragen konnte, musste sie durch die beiden seitlich montierten Stossvorrichtungen zur Aufnahme der Druckkräfte ergänzt werden. Diese
Stossvorrichtungen
bestanden aus den am
Stossbalken
festgeschraubten und daher leicht auswechselbaren
Stangenpuffer.
Diese
Puffer
hatten sich in den vergangenen Jahren bewährt und wurden daher weiter
verwendet. Die Puffer besassen runde Pufferteller. Diese waren nicht bei beiden Puffern identisch ausgeführt worden. So besass der in Fahrrichtung gesehen, linke Stangenpuffer einen flachen Teller. Damit die Kräfte optimal übertragen werden
konnten, wurde der andere
Stangenpuffer
mit einem gewölbten Teller ausgerüstet. Im Betrieb traf so immer ein
gewölbtes Modell auf einen
Puffer
mit flachem
Pufferteller. Ein ähnlich ausgeführter Stossbalken war auch am Tender angebaut worden. Damit können wir die Lokomotive bereits messen. Die gesamte Länge, die bei diesen Zug- und Stossvorrichtungen immer über die Puffer gemessen wurde, konnte mit 17 460 mm festgelegt werden. Damit war die neue
Lokomotive unwesentlich Länger und passte auch auf die alten
Drehscheiben
mit einem geringeren Durchmesser von lediglich 18 Meter. Im
Barrenrahmen
lagerten schliesslich die drei
Triebachsen
der
Lokomotive. Ergänzt mit dem später noch genauer vorgestellten
vorlaufenden
Drehgestells ergab das eine
Achsfolge
von 2’C. Dabei waren die drei Triebachsen nicht gleich verteilt worden.
Beim gesamten festen Radstand der Lokomotive von 3 900 mm ergab das einen
Unterschied von 100 mm. Dabei befand sich der kürzere Abstand zwischen den
Triebachsen eins und zwei. Als Lager wurden auch hier die bewährten Gleitlager mit Lagerschalen aus Weissmetall verwendet. Diese Lager verfügten über eine gute Eigenschmierung. Diese musste im Betrieb jedoch unterstützt werden, so dass man die Lager mit einer Sumpfschmierung versah. Diese
Schmierung
wurde mit
Öl
ausgeführt und entsprach in dieser Art natürlich auch den vorhandenen
Maschinen der
Gotthard-bahn. Das Schmiermittel wurde nicht mehr in beim Lager montierten Gefässen gelagert, son-dern über eine zentrale Schmierpumpe zu den Lagern geführt. Diese Lösung hatte die Gotthardbahn schon bei den älteren Baureihen eingeführt. Dank der Schmierpumpe konnte die
Schmierung
optimiert erfolgen, da die Zu-fuhr des
Öls
geregelt erfolgte. Zudem konnte man auf die sonst erforderliche
Nach-schmierung bei den Zwischenhalten ver-zichten. Um Stösse der Räder abzufangen und um das Befahren der Kuppen zu ermöglichen, wur-den die Achslager gegenüber dem Barren-rahmen abgefedert. Dabei verwendete man tief montierte Blatt-federn. Diese ermöglichten dank der langen Schwingungsdauer eine gute Abfederung ohne Dämpfer. Der Federweg wurde den
Achslagern
mit seitlichen Führungen ermöglicht. Hier kam eine einfachere
Die
Federung
der
Triebachsen
zwei und drei wurden zudem mit Ausgleichshebeln verbunden. Diese sorgten
dafür, dass die durch die Kuppe eingedrückte zweite Triebachse die dritte
Triebachse gegen unten drückte. Diese Lösung ermöglichte gleichmässige
Achsdrücke
beim Befahren von Kuppen und verhinderte so, dass die
Lokomotive in diesem Fall entgleisen konnte. Ein Punkt, den man
bei mehrachsigen
Laufwerken
berücksichtigen muss. Seitlich an den
Triebachsen
wurden schliesslich die
Triebräder
montiert. Diese bestanden aus dem
Radkörper,
der als Speichenrad ausgeführt wurde und der aufgezogenen
Bandage.
Im Bereich des Radkörpers waren auch die wegen dem
Stangenantrieb
erforderlichen Gegengewichte angebracht worden. Der
Radreifen
diente jedoch als Verschleissteil, so dass im Unterhalt nicht das ganze
Rad
erneuert werden musste.
Die
Da die
Räder
jedoch nicht vergrössert wurden, konnte die zulässige
Höchstgeschwindigkeit
der Maschine jedoch nicht erhöht werden. Daher wurde auch bei diesen
Lokomotiven eine Höchstgeschwindigkeit von 90 km/h angegeben. Wegen der starren Lagerung der Triebachsen, bestand besonders in engen Kurven das Problem, dass sich das Laufwerk verklemmen konnte.
Damit das nicht geschehen konnte, wurde nicht mehr eine seitlich
verschiebbare
Achse,
sondern ein um fünf Millimeter geschwächter
Spurkranz
an der zweiten
Triebachse
ver-wendet. Diese Lösung erlaubte das Befahren von Radien bis auf einen
Wert von rund 90 Meter. Die Maschine konnte daher sämtliche Anlagen der
Gotthardbahn
befahren.
Damit kommen wir zum vorlaufenden
Laufdrehgestell.
Diese wurde nach der
Bauart
Bissel ausgeführt. Dadurch war es in einem
Drehzapfen
drehend gelagert, so dass sich die
Räder
in den
Kurven
ausrichten konnten. Damit eine weitere Auslenkung ermöglicht wurde, konnte
sich das
Drehgestell
seitlich um 38 mm verschieben. Kräftige
Federn
sorgten dabei dafür, dass das Drehgestell zentriert wurde und somit ruhig
lief.
Die beiden
Achsen
wurden im
Bisseldrehgestell
auch mit
Gleitlagern
versehen. Diese Gleitlager besassen, wie diejenigen der
Triebachsen
ebenfalls Lagerschalen aus
Weissmetall.
Daher wurden auch sie über eine Sumpfschmierung mit dem notwendigen
Schmiermittel
versorgt. Diese
Schmierung
besass jedoch beim
Lager
angebrachte Vorratsbehälter, so dass regelmässig das Schmieröl aufgefüllt
werden musste.
Auch beim
Drehgestell
erfolgte die
Federung
der
Achsen
über tief angeordnete
Blattfedern
aus
Federstahl.
Diese Federung war hier jedoch durch die beengten Platzverhältnisse des
Laufdrehgestells
etwas gedrückt worden. Trotzdem wurde eine gute und ruhig arbeitende
Federung ermöglicht. Letztlich wirkte sich das auch auf das Laufverhalten
der
Lokomotive aus. Dieses wurde jedoch auch durch den
Antrieb
beeinflusst, daher werden wir dort genauer darauf eingehen.
Wie bei den
Triebachsen
wurden auch hier die seitlich an der
Achse
montierten
Räder
mit einem
Radkörper
als Speichenrad ausgeführt. Auf dem Radkörper wurde auch bei der
Laufachse
ein
Radreifen
aufgezogen.
Diese Lösung erlaubte es, die Laufachsen länger zu verwenden. Daher passte
man auch hier den Durchmesser mit 870 mm den bereits vorhandenen Maschinen
an. Wobei bei einem
Drehgestell
auch der Platz für eher kleine Räder sorgte. Zum Schutz des Laufwerks wurden am Drehgestellrahmen zwei Schienen-räumer montiert. Diese Schienenräumer wurden nach den bei der Gott-hardbahn vorhandenen Modellen verwirklicht, wobei sie sich von der Form her an den zuletzt angelieferten Maschinen der Baureihe C 4/5 orientierten.
Zur zusätzlichen Stabilisierung waren die beiden
Schienenräumer
mit einer einfachen Stange verbunden worden. Damit kommen wir zu den Aufbauten und dabei beginnen wir mit dem Kessel. Dieser wurde gegenüber den älteren Maschinen höher montiert. So kam seine Längsachse auf 2 800 mm über der Oberkante der Schienen zu liegen.
Der Durchmesser wurde mit 1 630 mm angegeben. Zusammen mit dem
Barrenrahmen
führte das dazu, dass man zwischen dem Rahmen und dem
Kessel
frei durchblicken konnte.
Am Rahmen der
Lokomotive befestigt wurde der
Kessel
über die
Feuerbüchse.
Vorne stützte sich der Kessel jedoch auf einem Sattel ab. Eine Fixierung,
wie bei der Feuerbüchse gab es jedoch nicht mehr. So konnte sich der
Kessel in der Länge unabhängig vom Rahmen verändern. Der Sattel befand
sich zudem auf dem Zylinderblock, der als kompaktes Bauteil ausgeführt
wurde und so die erforderliche Unterlage bot.
Um Arbeiten am
Kessel
auszuführen, wurden vorne bei der
Für seitlich auszuführende Arbeiten montierte man auf beiden
Seiten des
Kessels
ein entsprechender Umlauf. Dieser wurde im Gegensatz zu den älteren
Lokomotiven der Baureihe
A3t viel höher montiert. Zusammen mit den kleinen
Triebrädern der Lokomotive besorgte das eine hochbeinige
Optik für die Maschinen der hier vorgestellten Baureihe. Auch dieser
Umlauf konnte ebenfalls über die Leiter erreicht werden. Am hinteren Ende der Lokomotive wurde schliesslich das Führerhaus aufgebaut. Wie bei den vorangehenden Ma-schinen war es nach hinten offen und hatte neben der Frontwand zwei Seitenwände. Es war zudem so angeordnet worden, dass es die Feuer-büchse umschloss. Eine einfache Wand aus Blech bildete die Front.
Speziell waren nur die beiden gerundeten Fenster, die über
Sonnendächer
verfügten und aus gehärtetem Glas erstellte Scheiben hatten. Bei den beiden Seitenwänden wurden in der oberen Hälfte neu ebenfalls zwei rechteckige Fenster montiert. Diese waren durch eine mittig angeordnete Säule geteilt worden.
Dabei konnte das hintere Fenster nach vorne verschoben werden, so
dass der Bereich offen war. Das
Führerhaus
war so etwas besser gegen die seitlichen Einflüsse geschützt, bot aber
weiterhin die Möglichkeit nach vorne zu blicken. Eine besondere Einrichtung war das an der mittigen Säule angebrachte schmale Windschutzglas. Dieses bestand aus einem schmalen quer zur Fahrrichtung stehenden und ein-gerahmten Glas.
Hinter diesem schmalen Windschutz waren die Augen des
Lokomotivpersonals
auch geschützt, wenn es seitlich aus dem
Führerhaus
blickte und so im Fahrtwind war. Hier konnte man natürlich von den mit den
hohen Gesch-windigkeiten gemachten Erfahrungen profitieren.
Abgedeckt wurde das
Führerhaus
mit einem stark gerundeten Dach. Dieses war notwendig geworden, weil das
Führerhaus bedingt durch den
Kessel
sehr hoch angeordnet wurde. Dadurch ergaben sich jedoch Probleme mit den
Gewölben in den
Tunnels.
Damit das nicht passierte, wurde einfach die Rundung des Daches kräftiger
ausgeführt. Bei den damals abgelieferten Maschinen war das noch sehr oft
zu erkennen.
Ein Problem bei Dampflokomotiven war die Temperatur im
Führerhaus.
Dieses wurde trotz der offenen Bauweise durch die
Feuerbüchse
sehr stark erhitzt. Damit diesem Umstand begegnet werden konnte, wurden im
Dach zwei Lüftungsklappen montiert. Diese konnten durch das Personal
bedient werden und sie zogen im geöffneten Zustand die Wärme angeregt
durch den Fahrtwind aus dem Bereich des Personals.
Der Zugang zum
Führerhaus
erfolgte über die seitlichen Aufstiege. Diese bestanden aus einer
einfachen Leiter und seitlichen
Griffstangen.
Dabei wurde dieser beidseitig vorhandene Zugang zwischen Führerhaus und
Tender
eingebaut. Durch das nach hinten verlängerte Dach, war auch dieser Bereich
überdeckt. Es war daher ein einfacher in dieser Zeit durchaus üblicher
Aufstieg mit einem engen Zugang zum Führerhaus. Es wird nun Zeit, dass wir die Lokomotive auf die Waage stellen. Dabei beginnen wir mit den Achs-lasten, denn diese waren hier besonders hoch. So wurden die drei Triebachsen mit durchschnittlich 16.5 Tonnen belastet.
Zwar stieg gegenüber den anderen Maschinen das
Adhäsionsgewicht,
aber auch die zulässigen
Achs-drücke
wurden leicht überschritten. Auf die
Lokomotive hochgerechnet, ergab das ein
Ad-häsionsgewicht von 49.5 Tonnen. Noch schlimmer stellten sich die Achslasten beim Drehgestell dar. Hier wurden rund 15 Tonnen pro Achse erreicht.
Bei
Laufachsen
waren damals jedoch
Achsdrücke
von 13 Tonnen üblich. Die sehr grosse Überschreitung in diesem Bereich war
eine Folge des in diesem Bereich abgestützten
Kessels.
Jedoch bedeuteten die 15 Tonnen auch, dass die Baureihe A 3/5 der
Gotthardbahn
in diesem Punkt natürlich den Spitzenplatz einnahm.
Damit ist die
Lokomotive eigentlich aufgebaut. Damit sie jedoch in
Betrieb genommen werden konnte, wurde ein
Tender
benötigt. Dieser Tender stammte von der Baureihe
C 4/5 und war sehr schlicht
ausgeführt worden. Man muss wissen, dass man bei der
In einem eigenen aussen liegenden Rahmen lagerten die drei
Achsen
des
Tenders.
Einen längeren Tender, wie er in der Schweiz zur damaligen Zeit bei der
Baureihe
A 3/5 der 700er
Gruppe
üblich war, wurden bei der
Gotthardbahn
wegen der Länge nicht umgesetzt. Man musste sich daher mit etwas kleineren
Vorräten zufrieden geben. Auch sonst gab es in der Schweiz kaum Tender,
die über mehr als drei Achsen verfügten. Die Achsen des Tenders liefen in üblichen Tenderlagern. Diese Lager zeichneten sich durch ihre Lagerschalen aus Weissmetall und die damit zwangsweise verbundene Sumpfschmierung aus.
Das
Schmiermittel
für diese
Gleitlager
wurde über schräg oberhalb des
Lagers
angebrachte Öffnungen zugeführt. Diese waren daher deutlich zu erkennen,
so dass sie leicht zugänglich waren. Hier betrat man natürlich kein
Neuland, sondern verwendete bewährte Lösungen. Abgefedert wurden diese mit Speichenrädern ver-sehenen Achsen, mit Hilfe von hoch angeordneten Blattfedern. Die beiden Räder hatten dabei einen Durchmesser von 1 090 mm erhalten und sie ent-sprachen den damaligen Wagen.
So konnten hier die
Achsen
leicht ausgewechselt wer-den und waren in grosser Zahl vorhanden. Trotz
diesem Umstand, wurden die
Räder,
die als Speichenräder ausgeführt wurden, mit einem
Radreifen
versehen.
Auf dem Rahmen des
Tenders
wurde schliesslich der
Wasserkasten
aufgebaut. Dieser Wasserkasten wurde als U um das
Kohlenfach
aufgebaut. Dabei konnte er 17 m3
Wasser aufnehmen. Wie bei der
Gotthardbahn
üblich, fehlte die Anzeige des Füllstandes jedoch. Bleibt noch das
Kohlenfach, das Platz für fünf Tonnen
Kohle
bot. Hier waren natürlich etwas höhere Werte, als bei der
A3t vorhanden, aber wegen der
beschränkten Achszahl natürlich nicht zu grosse Mengen.
Die
Achslasten
des
Tenders
liessen daher seinen Aufbau erkennen. So hatte die vordere
Achse
eine Achslast von lediglich 11.3 Tonnen. Diese stieg bis zur dritten
Achse, wo nur noch der
Wasserkasten
vorhanden war, auf stolze 14.2 Tonnen an. Die
Lokomotive erreichte ein Betriebsgewicht von 118 Tonnen.
Daher übertraf sie in diesem Punkt auch die Baureihe
C 4/5 und sie wurde zur
schwersten Lokomotive der Schweiz.
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