Fahrwerk mit Antrieben |
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Das
Fahrwerk
des
Triebwagens
RBe 4/4 bestand aus zwei identisch aufgebauten
Drehgestellen. Diese Bauweise hatte sich im Bau von Wagen
durchgesetzt und wurde auch bei den Triebwagen mit wenigen Ausnahmen
angewendet. Beim Bau von
Lokomotiven
zeigten die Baureihen
Ae 4/4 und
Re 4/4, dass damit auch
für das
Gleis
schonende Fahrzeuge gebaut werden konnten. Insbesondere die leichte Reihe
Re 4/4
war in diesem Punkt sehr gut. Aufgebaut wurde der Drehgestellrahmen mit einzelnen ver-schweissten Stahlprofilen. Die Bestandteile waren die seitlichen Wangen, der mittige massive Querträger und die beiden schwächeren Stirnträger.
Damit ergab der Aufbau von oben oder unten betrachtet ein
geschlossenes H. Man versuchte die Verwendung von gegossenen Bauteilen
nach Möglichkeit zu vermeiden, da diese bei
Drehge-stellen
oft nicht den Belastungen standhalten konnten. Die einzelnen Bleche wurden zu Hohlträgern verschweisst. Diese Lösung ergab einen sehr stabilen Rahmen, der jedoch sehr leicht war. Da man bei einem Drehgestellrahmen auf eine gute stabile Struktur setzen musste, waren die Hohlträger die einfachste und effektivste Methode um Gewicht einzusparen.
Gerade bei einem
Triebwagen
in dieser Leistungsklasse war dies ein wichtiger Punkt, denn es sollten
bestimmte
Achslasten
nicht überschritten werden.
Der mittlere Querträger übernahm dabei die Hauptkräfte und den
Drehzapfen.
Daher wurde er massiver ausgeführt, als die beiden Stirnträger. Diese
wiederum sollten nur die Wangen stabilisieren und waren deutlich schwächer
ausgeführt worden. Jedoch wurden die nach innen gerichteten Stirnträger
zur Aufnahmen der Bauteile für die eingebaute
Zugsicherung
benötigt. Diese waren damit aber bei jedem
Drehgestell
vorhanden.
Die erwähnten Wangen zwischen den Querträgern dienten der Aufnahme
der beiden
Achsen.
Diese wurden im
Drehgestell
mit einem Abstand von 3 000 mm eingebaut. Dieser Wert wurde von der
Baureihe
Re 4/4
übernommen. Selbst der Triebwagen
Ce 4/4 der BLS-Gruppe
war identisch ausgeführt worden. So versuchte man bereits jetzt möglichst
gute Voraussetzungen für die
Zulassung
der
Zugreihe R
zu schaffen, denn diese war wichtig. Jede Achse war aus geschmiedetem Stahl geformt worden. Diese starken und stabilen Wellen wurden auf den Seiten mit den Aufnahmen für die beiden Räder und die Lager versehen. Dabei wurde eine aussenliegende Lagerung eingebaut.
Auch hier muss gesagt werden, dass sich diese Ausführung
durchgesetzt hatte. Der Grund war, dass die Fahrzeuge dadurch weniger zu
seitlichen Wankbewegungen neigten. Ein Punkt, der bei der Einhaltung der
Achslasten
wichtig war.
Die
Räder
jeder
Achse
waren als gegossene
Speichenräder
mit aufgezogenen
Bandagen
aus Stahl ausgeführt worden. Diese Bauweise hatte sich seit Jahren bewährt
und half ebenfalls das Gewicht zu reduzieren. Dabei war der Radkörper aus
Stahlguss hergestellt worden. Er wurde bei einer Erneuerung des Radsatzes
immer wieder verwendet. Daher galt hier nur der
Radreifen
als Verschleissteil, das einer Abnützung unterworfen war.
Die beiden
Räder
wurden auf der
Achse
lediglich aufgeschrumpft und so stabil gehalten. Daher gaben die dazu
verwendeten Sitze die
Spurweite
vor, welche auch hier bei 1 435 mm lag. Das
Rad
hatte dabei einen Durch-messer von 1 040 mm erhalten. Dieser konnte durch
die Abnützung der
Bandagen
auf einen Wert bis zu 1 000 mm sinken. Der Verschleiss konnte anhand der
Verschleissrille
im
Radreifen
kontrolliert werden.
Beim Durchmesser entsprachen diese
Räder
den
Einheitswagen
und dem
Triebwagen
Ce 4/4 der
BLS-Gruppe.
Bei den
Reisezugwagen
wurden jedoch Vollräder verwendet. Jedoch waren auch diese mit
Bandagen
versehen worden. Daher konnten sowohl für die Wagen, als auch für das
Triebfahrzeug
die gleichen
Radreifen
verwendet werden. Ein Vorteil bei der Vorhaltung der benötigten
Ersatzteile. Ein Punkt, der immer wieder zu Anpassungen führte. Die aussen montierten Achslager bestanden aus den neuen und mittlerweile erprobten Rollenlagern. Diese Lager waren doppelreihig ausgeführt worden und sie verfügten über eine Dauerschmierung.
Das
Schmiermittel
Fett
wurde dabei bei der Herstell-ung eingefüllt und das
Lager
anschliessend verschlos-sen. Dadurch konnte es nicht austreten. Bei einer
Revision
des
Laufwerks
wurden die Lager jedoch neu geschmiert, beziehungsweise bei Bedarf
ersetzt. Das Achslagergehäuse hatte zwei seitliche Schenkel. Diese dienten zur Aufnahme der beiden Schrauben-federn eines Lagers. Diese Federn hatten sich dank der kurzen Schwing-ungsdauer mittlerweile besonders bei hohen Ge-schwindigkeiten im Bereich der primären Federung durchgesetzt.
Jedoch mussten diese
Federn
mit Hilfe von mecha-nischen
Dämpfern
an der freien Schwingung gehin-dert werden. Diese Dämpfer wurden seitlich
bei je-der Feder angebracht. Um die Achse im Drehgestell an der bestimmten Posi-tion zu halten, wurden innerhalb der Schrauben-federn die Achslagerführungen eingebaut. Diese wa-ren so ausgelegt worden, dass sich die Achse nur nach oben und unten bewegen konnten.
Eine radiale Einstellung war jedoch nicht vorhanden. Auch die
seitliche
Federung
der späteren
Lokomotive Re
4/4 II gab es beim
Triebwagen
noch nicht. Damit konnte die
Zulassung
zur
Zugreihe R
jedoch noch nicht erreicht werden.
Für die
Zulassung
zur
Zugreihe R
mussten jedoch die Kräfte im
Geleise
reduziert werden. Der
Triebwagen
Ce 4/4 der
BLS-Gruppe
zeigte, dass dieses
Fahrwerk
sehr gute Laufeigenschaften besass, jedoch waren die Kräfte im
Gleis
immer noch etwas zu hoch. Damit diese weiter reduziert werden konnten, gab
es bei der vorhandenen
Achslast
jedoch nur eine Lösung. Der
Spurkranz
musste zur Reduktion der Kräfte geschmiert werden. Jede Achse wurde daher mit einer intensiven Spurkranz-schmierung ausgerüstet. Diese verminderte die Reibung innerhalb der Kurven und erlaubte so eine deutliche Re-duktion der Kräfte.
Dadurch konnten bei identischen Kräften in den
Kurven
höhere Geschwindigkeiten gefahren werden. Der
Trieb-wagen
konnte daher trotz einer
Achslast
von 16 Tonnen bei den
Prototypen
und 17 Tonnen bei der Serie für die
Zugreihe R
zugelassen werden. Gleichzeitig verminderte die Spurkranzschmierung das ohrenbetäubende Kreischen der Radsätze in den Kurven. Der Triebwagen konnte damit für Geschwindigkeiten bis 125 km/h zugelassen werden und war in den engen Kurven erst noch leiser, als die bisher eingesetzten Baureihen.
Damit entstand ein ruhiger
Triebwagen,
der so zum Weg-breiter für die später ausgelieferten
Lokomotiven
mit
Zu-lassung
zur
Zugreihe R
wurde.
Eingebaut wurden die beiden
Drehgestelle
mit einem Ab-stand von 16 600 mm. Dieser Abstand wurden durch den Aufbau
des Kastens bestimmt, denn damit kamen die Drehgestelle genau mittig unter
den Einstiegen zum Einbau. Gleichzeitig konnte der immer wieder zu
Problemen führende Abstand zu den
Puffern
auf 3 550 mm reduziert werden. Der minimal befahrbare Radius für den
Triebwagen
wurde daher mit 90 Metern angegeben.
Um die Höhe des Fussbodens zu reduzieren, musste für den
benötigten
Drehzapfen
eine aufwendige Lösung verwendet werden. Hier diente die
Lokomotive
der Baureihe
Re 4/4
als Muster. Daher wurde am Kasten ein Querträger montiert, der unter dem
Drehgestellrahmen
eingebaut wurde. Damit konnte der Drehzapfen nach unten eingebaut werden.
So konnte die Höhe des Fussbodens deutlich gesenkt werden, sie blieb aber
trotzdem über den
Einheitswagen.
Der
Drehzapfen
war so eingebaut worden, dass er die freie Drehung des
Drehgestellrahmens
ermöglichte. Selbst die Kippbewegungen konnten problemlos ausgeführt
werden. Es war daher nur in der Längsrichtung und seitlich eine Fixierung
vorhanden. Das
Drehgestell
konnte sich frei bewegen, war jedoch an die Position gebunden, was einen
stabilen Fahrverlauf des
Triebwagens
ermöglichte. Die Erfahrungen damit hatte man bei der
Lokomotive
Re 4/4
bereits gemacht. Zusätzlich wurde der Wagenkasten mit einer sekundären Feder-ung versehen. Diese wurde gegenüber der Lokomotive Re 4/4 verändert und nach dem Muster des Triebwagens Ce 4/4 der BLS-Gruppe ausgeführt.
So wurden an Stelle der bisher verwendeten
Blattfedern,
neu-artige
Torsionsstabfedern
eingebaut. Für eine zusätzliche Dämpfung und eine verschleissfreie
Drehbewegung der
Federn
sorgten spezielle und mit
Fett
geschmierte Gummiplatten. Die Federhalter wurden mit Federschaken am Drehgestellrahmen befestigt. Dadurch war der Wagenkasten grundsätzlich nicht auf dem Drehgestell abgestützt worden, sondern war an diesem aufgehängt.
Dank den eingebauten Federschaken konnte sich das
Drehgestell
weiterhin ungehindert verdrehen. Die
Federung
war daher nicht an dieser Drehbewegung beteiligt. So konnten die
gefürchteten Scherkräfte in den
Torsionsstabfedern
reduziert werden.
Wir haben den Kasten nun auf das
Fahrwerk
gestellt und können damit die Höhe bestimmen. Die angegebenen Werte
berücksichtigten jedoch auch das Gewicht der später noch vorgestellten
Baugruppen. Damit lag das Dach 3 840 über der Oberkante der
Schienen.
Dieser Wert lag somit leicht über dem Modell der BLS-Gruppe.
Da hier jedoch die Abdeckungen für die
Bremswiderstände
nicht benötigt wurden, wirkte der
Triebwagen
tiefer, als das Muster.
Damit aus dem Fahrzeug ein
Triebwagen
wurde, musste dieses angetrieben werden. Jede
Achse
wurde dazu mit einem eigenen
Fahrmotor
versehen. Dieser Motor wurde im
Drehgestell
im verfügbaren Raum zwischen Achse und mittigem Querträger eingebaut. Es
gab jedoch keine Abstützung des Motors gegenüber der angetriebenen Achse,
so dass im Triebwagen der Baureihe RBe 4/4 ein voll gefederter
Antrieb
eingebaut werden musste. Das Drehmoment des Fahrmotors wurde daher mit einem BBC-Federantrieb mit Hohlwellenstummel auf die Achse übertragen. Dabei funktionierte dieser Antrieb in zwei Schritten.
Im ersten Schritt wurde die Drehzahl des Motors an jene der
Triebachse
angepasst. Dazu wurde ein schräg verzahntes
Getriebe
eingebaut, dessen Grossrad auf dem Hohlwellenstummel lagerte. Die gewählte
Übersetzung
wurde mit
1 :
2.74 angegeben. Die Zahnräder mussten zur Reduktion des Verschleisses geschmiert werden. Dazu baute man um das Getriebe ein geschlossenes Gehäuse. Dieses besass eine Ölwanne, in der das Schmiermittel gelagert wurde. Drehte sich das Getriebe, lief das Grossrad durch das Öl und nahm dieses auf.
Damit wurde der Schmierfilm letztlich auch auf das Ritzel
übertragen. Nicht benötigtes
Schmiermittel
tropfte anschliessend durch die Schwerkraft wieder in die Wanne.
In der zweiten Phase wurde das
Drehmoment
vom Hohlwellenstummel über einen Mitnehmerstern auf das
Rad
übertragen. Da die
Verbindung
zwischen der Welle und dem Rad beweglich war, wurde hier die Wirkung der
Federung
ausgeglichen. Zudem konnte so das Gewicht der ungefederten Masse auf die
Achse
und den Mitnehmer reduziert werden. Daher war ein nahezu vollständig
abgefederter
Antrieb
eingebaut worden. Es muss erwähnt werden, dass der Antrieb nicht neu entwickelt worden war. Es hatte sich schon bei der Baureihe Ae 6/6 bewährt, wobei dort noch eine durchgehende Hohlwelle verwendet wurde.
Die Konstruktion war jedoch so gut, dass der
BBC-Federantrieb
in dieser Ausführung noch bei vielen anderen
Triebfahrzeugen
der Schweizerischen Bundesbahnen SBB eingebaut wurde. Zu erwähnen sind
hier sicherlich die
Lokomotiven der Baureihen
Re 4/4 II und
Re 6/6.
Das so auf die
Achse
übertragene
Drehmoment
wurde dort mit Hilfe der
Haftreibung
zwischen
Lauffläche
und
Schiene
in
Zugkraft
umgewandelt. Massnahmen zur Verbesserung der Über-tragung der Zugkraft mit
Hilfe von
Quarzsand
gab es im Gegensatz zu den anderen Baureihen der
Staatsbahnen
bei den
Prototypen
jedoch nicht. An Stelle der
Sandstreueinrichtung
wurde der
Triebwagen
mit einer optimierten
Schleuderbremse
versehen. Gerade der Verzicht auf diese Sandstreueinrichtung konnte als Nachteil angesehen werden. Jedoch zeigten die Triebwagen der BLS Gruppe, dass diese Einrichtung bei solchen Fahrzeugen nicht benötigt wurde.
Der Vorteil der
Schleuderbremse
erachtete man in der Tatsache, dass mit dieser allenfalls am
Rad
klebendes Laub abgetragen wurde. So blieb das Rad sauber und konnte die
Kräfte optimal auf die
Schienen
übertragen. Bei den in Serie gebauten Triebwagen dieser Baureihe wurde diese Vorrichtung jedoch wieder eingebaut. Es hatte sich gezeigt, dass die etwas höhere Leistung der Modelle für die Schweizerischen Bundesbahnen SBB die Anwendung von Sandern bedingte.
Daher wurden jeweils die vorlaufenden
Achsen
des vorderen
Drehgestells
mit
Sandstreu-einrichtung
ausgerüstet. Diese Ausführung reichte jedoch um die Probleme mit der
Adhäsion
zu minimieren. Die Zugkraft einer Achse wurde anschliessend mit den Achslagerführungen auf den Drehge-stellrahmen übertragen. Von dort gelangte die Kraft schliesslich über den Drehzapfen auf den Wagenkasten und von dort zum Zughaken.
Es war daher in diesem Bereich eine übliche Übertragung der Kräfte
vorhanden. Dabei gab es hier jedoch ein Problem, denn durch die
Zugkraft
wurde die vordere
Triebachse
im
Drehgestell
entlastet.
Dieser Entlastung wurde jedoch durch den nach unten eingebauten
Drehzapfen
gemildert. So hatte der
Triebwagen
eine gute Ausnützung der
Zugkraft
erhalten. Der Forderung im
Pflichtenheft
konnte daher entsprochen werden und im Betrieb sollte sich zeigen, dass
der Triebwagen RBe 4/4 kaum dazu neigte durch Schleudern aufzufallen.
Sollte dies trotzdem der Fall sein, konnte die
Achse
mit
Quarzsand
und
Schleuderbremse
abgefangen werden.
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