Laufwerk und Antrieb

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Der Kasten stützte sich auf zwei Drehgestelle ab. Diese beiden Drehgestelle waren identisch aufgebaut worden und wurden unter dem Kasten montiert. Daher wurde auch diese Lokomotive nach dem beliebten Baumuster mit zwei zweiachsigen Drehgestellen gebaut. Die Forderung, dass die Lokomotive auch erhöhte Geschwindigkeiten in den Kurven einhalten sollte, führte zu sehr gut durchdachten Drehgestellen.

Wenn wir mit der Betrachtung der Drehgestelle be-ginnen, erkennen wir, dass diese wie die anderen Modelle aus einem eigenen Rahmen bestanden. Dabei wurde der Rahmen des Drehgestells so einfach wie nur möglich erstellt.

So wurden in den Längswangen auf unnötige Knicke verzichtet. Am Aufbau als geschlossenes H änderte man jedoch nichts. So gesehen hatte die Loko-motive ein normales Drehgestell erhalten.

Der Baustoff für die Drehgestelle war Stahl. Dieser Werkstoff konnte gut geschweisst werden und ver-fügte über eine grosse Festigkeit. Gerade im Be-reich der Laufwerke waren kräftige stabile Rahmen zwingend erforderlich.

Hier war das besonders wichtig, denn die Lokomo-tive sollte schneller um Kurven fahren und hohe Geschwindigkeiten bis 230 km/h ausfahren können. Das in sich stellte eigentlich schon einen Widerspruch dar.

Wenn wir noch einen schonenden Kurvenlauf erwarten, haben wir alle Eigenschaften eines Drehgestells aufgezählt. Man kann daher behaupten, dass die Lokomotive 2000 ihre grosse Sensation unter der Lokomotive und somit in den Drehgestellen hatte. Mit dem Drehgestellrahmen alleine war das jedoch nicht gemacht. Besonders die Achsen hatten einen sehr grossen Einfluss auf die Kräfte in den Geleisen.

Die von den Schweizerischen Bundesbahnen SBB geforderten Eigenschaften, wie gleisschonender Kurvenlauf, hohe Zugkräfte und eine hohe Geschwindigkeit mussten mit einer möglichst optimalen Ausführung bei den Radsätzen und deren Lagerung umgesetzt werden. Das sollte letztlich dazu führen, dass die Lok 2000 über sehr gleisschonende Drehgestelle verfügte. Ein Punkt, der kaum mehr erreicht werden sollte.

Den ruhigen Lauf der Drehgestelle bei hohen Geschwin-digkeiten erreichte man bei einer möglichst geringen ungefederten Masse.

Damit diese bei der Lokomotive möglichst gering ge-halten werden konnte, wurden die Achsen mit Mono-blocrädern versehen. Diese waren leichter als ver-gleichbare bandagierte Räder.

Sie waren erst noch billiger bei der Anschaffung. Nur das alleine war nicht ausreichend, so dass man noch einen Schritt weiter ging.

Man reduzierte den Durchmesser der Räder ebenfalls. Hatten sich in den letzten Jahren bei Lokomotiven Durchmesser von 1 250 mm international durchgesetzt, wurden bei der Lokomotive 2000 die Durchmesser auf lediglich 1 100 mm verringert.

Damit hatte die Lokomotive kleine Räder, aber auch sehr leichte Radsätze erhalten, was für die hohen Ge-schwindigkeiten von bis zu 230 km/h ideal war.

Gelagert wurden diese Achsen in aussen liegenden Rollenlagern. Diese Lager hatten sich seit Jahren be-währt und sie zeigten, dass sie auch bei hohen Ge-schwindigkeiten gut funktionierten und es kaum zu Schäden an diesen Lagern kam.

Daher wurde bei den Achslagern kein Experiment mit exotischen Lagereinheiten eingegangen. Die Lagerung war daher, wie bei allen anderen Fahrzeugen ausge-führt worden.

Bei der Abfederung des Radsatzes gab es jedoch eine Änderung. Man versuchte auch im Drehgestell wo es ging Gewicht zu sparen.

Sparen konnte man, indem man gewisse Teile wegliess. Dazu gehörte eine Feder bei den Achslagern. Die Achse wurde daher nur noch mit einer über dem Achslager eingebauten Schraubenfeder abgefedert. Das reduzierte zwar den verfügbaren Platz, half jedoch Gewicht zu sparen.

Ein seitlicher Dämpfer bei jeder Achsfeder verhinderte, dass sich die Achse wegen der kurzen Schwingungsdauer der verwendeten Schraubenfedern aufschaukeln konnte. Die bisher  bei Lokomotiven immer wieder verwendeten mechanischen Dämpfer reichten für die hohen Geschwindigkeiten der Lok 2000 nicht aus, so dass man die Federn mit einem parallel dazu eingebauten hydraulischen Dämpfer versehen hatte.

Mit dem Radsatz hatte man die ungefederte Masse reduziert. Um einen gleisschonenden Lauf zu erhalten, wurde die Lokomotive mit aktiv gesteuerten Radsätzen ausgeführt. Diese bewirkte, dass sich die Radsätze in der Kurve innen näherten und aussen entfernten. Damit stand das Rad im Idealfall in einem rechten Winkel zum Gleis. Die Spurkränze berührten daher die Flanke der Schiene kaum mehr.

Die radiale Einstellung der Radsätze funktionierte einfach, da die Abweichung des Winkels vom Kasten zum Drehgestell dazu genutzt wurde, die inneren Räder näher zueinander zu schieben. Im Gegenzug wurden die beiden äusseren Räder nach aussen verschoben. Diese Einrichtung funktionierte dank der Steuerung durch den Kasten unabhängig der Zugkraft und Geschwindigkeit. Der angegebene Radstand von 2 800 mm galt daher nur im geraden Gleis.

Letztlich wurden auch die Drehgestelle selber miteinander verbunden. Mit Hilfe der schon seit Jahren verwendeten Querkupplung wurden die Kräfte beim Kurvenlauf zusätzlich reduziert. Erreichte die Lokomotive Re 4/4 II seinerzeit damit die Zulassung zur Zugreihe R, half die Querkupplung der Lok 2000 zu einem sehr gleisschonenden Laufwerk. Die Lokomotive verfügte daher über hervorragende Laufeigenschaften bei allen Bereichen des Einsatzrayons.

Noch waren aber nicht alle Punkte des Pflichtenheftes erfüllt. So sollte die Lokomotive gemäss den Forderungen der Schweizerischen Bundesbahnen SBB auch in den Kurven die erhöhten Geschwindigkeiten der Neigezüge erreichen.

Jedoch sollte dazu bei der Lokomotive keine Neige-technik eingebaut werden. So musste verhindert werden, dass der Kasten bei diesen Geschwindig-keiten zu sehr ins Wanken geraten könnte.

Der Kasten stützte sich deshalb über hoch ange-ordnete Schraubenfedern auf dem Drehgestell ab. Es wurden dabei pro Drehgestell vier Flexicoilfedern eingebaut, die in zwei seitlichen Paketen verbaut wurden.

Dabei waren die Pakete, die aus je zwei Federn bestanden, nicht in Längs- sondern in Querrichtung angeordnet worden. Zusätzliche hydraulische Dämpfer verhinderten zudem, dass sich der Kasten aufschaukeln konnte.

Diese hohe Anordnung der Federung verhinderte wirksam zu grosse Wankneigungen des Kastens. So dass die Lokomotive 2000 technisch in der Lage war, die Kurvengeschwindigkeiten der Neigezüge zu fahren.

Eine aktive Neigeeinrichtung, wie sie bei Neigezügen verwendet wurde, baute man jedoch nicht ein. Der Lokführer wurde daher ohne entsprechende Mass-nahmen den höheren Fliehkräften ausgesetzt.

Mit diesem Laufwerk war die Lokomotive sehr gleis-schonend und konnte die erhöhten Geschwindig-keiten in den Kurven auch mit den hohen Achslasten problemlos ausfahren. Der Grund, warum die Lokomotive 2000 nie nach der Zugreihe N verkehren konnte, lag nicht bei der Maschine, sondern bei der Tatsache, dass die entsprechenden Wagen im Bestand der Schweizerischen Bundesbahnen SBB schlicht fehlten.

Wenn wir zum Antrieb kommen, dann erwartet uns gleich die erste Überraschung. Der Fahrmotor, der voll abgefedert war, konnte sich zusammen mit dem zugehörigen Radsatz ebenfalls durch den Kasten gesteuert anpassen. Damit gab es im Antrieb keine Änderungen des Winkels. Durch die Verringerung der Baugrösse fand der Fahrmotor zudem vollumfänglich im Drehgestell Platz. Daher mussten beim Kasten keine Aussparungen für die Fahrmotoren vorgenommen werden.

Das im Fahrmotor erzeugte Drehmoment wurde über das Ritzel auf den eigentlichen Antrieb der Lokomotive übertragen. Wegen dem verfügbaren Platz und der erforderlichen Übersetzung musste ein Antrieb mit einem zweistufigen Getriebe verwendet werden.

Dank dieser Ausführung war der Antrieb leicht auf geänderte Übersetzungen und Getriebe umzubauen. Wobei diese Massnahmen nie verwirklicht werden sollten.

Bei den Maschinen kamen zwei unterschiedliche Getriebe zur Anwendung. Während einige Lokomotiven ein gerade verzahntes Getriebe besassen, wurde bei anderen Maschinen ein schräg verzahntes Getriebe verwendet.

Das gerade verzahnte Getriebe hatte jedoch den Nachteil, dass es etwas lauter war. Es bot jedoch den Vorteil, dass keine seitlichen Kräfte auf die Lager der Zahnräder wirkten. Bei beiden Getrieben betrug die Übersetzung jedoch 1 : 3.6667.

Der Flexringantrieb entkoppelte letztlich die Achse vom restlichen Getriebe. In ihm wurde das Drehmoment vom Fahrmotor mit einem Mitnehmer auf die Achse übertragen. Der Ausgleich der Federung erfolgt durch beidseitig angeordnete Gummi-Sandwich-Elemente, die in einem flexiblen Ring gehalten wurden. Damit war der Antrieb vollständig von der Triebachse entkoppelt und gegenüber von dieser abgefedert.

Die Bauteile des Flexringantriebs an den Achsen beschränkten sich auf die Mitnehmer, wodurch das ungefederte Gewicht der Achse nur unwesentlich anstieg. Genau genommen bewegte man sich im Bereich von wenigen Kilogramm. Gegenüber vergleichbaren Antrieben konnte die ungefederte Masse bei diesem Antrieb weiter reduziert werden. Das hatte zur Folge, dass die Lok 2000 die kleinste ungefederte Masse vergleichbarer Lokomotiven hatte.

In den Rädern wurde das von den Fahrmotoren übertragene Drehmoment mit Hilfe der Haftreibung zwischen Rad und Schiene in Zugkraft umgewandelt. Diese Kraft wurde dann über die speziellen Achslenker auf den Rahmen des Drehgestells übertragen und dort mit der Zugkraft der zweiten Achse vereinigt. Dank den Achslenkern konnte die Kraft unabhängig der radialen Einstellung übertragen werden.

Die Kraft im Drehgestell musste nun auf den Kasten übertragen werden. Dazu hatte sich in der Schweiz schon vor Jahren die Tiefzugeinrichtung durchgesetzt. Daher benötigte das Drehgestell keine Drehzapfen mehr.

Vielmehr wurde die Kraft unter dem Drehgestellrahmen auf Zugstangen und somit auf den Kasten übertragen. Um möglichst optimale Verhältnisse zu erreichen, wurde der Angriffspunkt der Tiefzugvorrichtung so tief wie nur möglich angeordnet.

Schliesslich wurde die Kraft im Untergurt auf die Zug-vorrichtungen übertragen. Damit hat die Lokomotive eine optimale Übertragung der hohen Zugkräfte er-halten.

Wobei man hier sicherlich von der jahrelangen Er-fahrung beim Bau von Lokomotiven profitieren konnte. Gerade die Tiefzugeinrichtung war keine neue Bau-gruppe innerhalb des Drehgestells und baute auf den Erfahrungen der Lokomotive Re 4/4 II auf.

Alle hier beschriebenen Massnahmen führten letztlich dazu, dass die Lokomotive über sehr gute Laufeigenschaften verfügte. Die Forderungen des Pflichtenheftes wurden im Bereich des Laufwerkes vollständig umgesetzt und zum Teil von den getroffenen Massnahmen sogar übertroffen. Trotzdem blieb bei der Lok 2000 ein Wermutstropfen, denn die ganze mechanische Ausrüstung wurde gegenüber der Forderung um drei Tonnen zu schwer.

Das Gewicht der Lokomotive sollte nach der Montage der elektrischen Ausrüstung auf 84 Tonnen ansteigen. Diese Überschreitung konnte dank den gut gestalteten Drehgestellen problemlos toleriert werden. Bei Messfahrten wurde festgestellt, dass die Re 460 mit 84 Tonnen immer noch kleinere Kräfte im Gleis generiert, als die 80 Tonnen schweren Re 4/4 II. Diese durchwegs guten Ergebnisse liessen die 84 Tonnen der fertigen Lokomotive zu.

Die Reduktion des Gewichtes der Lokomotive Re 465 auf lediglich 82 Tonnen war nicht durch die mechanische Konstruktion bedingt. Vielmehr wirkte sich dort die Entwicklung der Halbleiter aus, so dass die elektrische Ausrüstung leichter wurde. Mechanisch gab es zur Lokomotive der Schweizerischen Bundesbahnen SBB jedoch keinen Unterschied. Sie haben daher in den Artikeln nichts verpasst.

Um bei schlechtem Schienenzustand die Zugkraft optimal auf die Schienen zu übertragen, mussten zusätzliche Massnahmen ergriffen werden. Wie schon die Dampflokomotiven, wurde auch die Lok 2000 dazu mit elektropneumatischen Sander ausgerüstet. Diese Einrichtungen streuten den im Rahmen in dort eingelassen Behältern lagernde Sand, jeweils vor die erste Triebachse der Lokomotive.

Diese Lösung mit den Sandern war bei den Lokomotiven der Schweizerischen Bundesbahnen SBB üblich und stellte nur bei der Lötschbergbahn eine Neuerung dar, da dort vor Jahren auf Sander verzichtet wurde. Jedoch unterliess man es, eine Verbesserung mit Sander auch vor dem nachlaufenden Drehgestell zu montieren. Ein Punkt, der von den nachfolgenden Lokomotiven schliesslich wieder genutzt wurde.

 

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