Laufwerk mit Antrieb

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Wenn wir zum Laufwerk der Triebzüge kommen, dann lohnt sich sicher ein Blick auf die Achsfolge. Wie bei solchen Einheiten üblich war diese recht lange. Trotzdem wollen wir diese ansehen um ein Bild über den Aufbau des Fahrwerkes zu erhalten. Hier lautete die Achsfolge daher: (A1A) (A1A) + 2’2’ + 2’2’ + 2’2’ Wir sehen, dass es bis auf den Motorwagen reine Wagen waren. Mit diesen wollen wir die Betrachtung des Laufwerkes beginnen.

Unter jedem Wagen wurden zwei identische Drehgestelle eingebaut. Auch wenn alle gleich auf-gebaut wurden, gab es einen kleinen Unterschied.

Diesen finden wir beim Steuerwagen und dort beim Drehgestell auf der Seite des Führerstandes. Dort war am Rahmen eine Halterung vorhanden, die für die Kontaktbürsten der bei der SNCF verwendeten Zugsicherung vorgesehen war. Ähnliche Halterungen für die anderen Länder gab es jedoch nicht.

Ich beschränke mich auf ein Drehgestell der Wagen. Den Triebkopf werden wir anschliessend noch ansehen. Erbauer dieser Drehgestelle war die Schweizerische Industrie-Gesellschaft SIG in Neuhausen. Dort machte man sich das Leben nicht unnötig schwer und daher wurde auf eine Lösung gesetzt, die bei den neuen Einheitswagen verwendet wurde. Auch wenn diese für 125 km/h gebaut wurden, das Laufwerk war für 140 km/h geeignet.

Zur Aufnahme der beiden in einem Drehgestell eingebauten Achsen, wurde ein Rahmen benötigt. Dieser Drehgestellrahmen musste über eine grosse Steifigkeit verfügen und daher wurde mit Stahlblech aufgebaut, die zu einem stabilen Hohlrahmen geformt wurden. Zur Verbindung der Bleche setzte man auch hier auf die elektrische Schweisstechnik. Es entstand so ein leichtes, aber sehr stabiles Bauteil.

Es wurden normale Achsen aus geschmiedetem Stahl verwendet. Diese Welle wurde mit den Aufnahmen für die beiden Räder und die Lager versehen.

Wenn wir den Radsatz mit den beiden aufgeschrumpf-ten Rädern beginnen, dann erfahren wir, dass Mono-blocräder verwendet wurden.

Diese einfachen Vollräder umfassten nicht nur den Rad-körper, sondern auch die Lauffläche und den Spur-kranz. Eine Verschleissrille zeigte die maximale Abnütz-ung.

Wie schon bei den Einheitswagen hatten die Räder mit einem Durchmesser von 940 mm eine geringe Grösse. Diese erlaubte es den Fussboden abzusenken und das war eines der Merkmale beim Muster.

Jedoch hatten diese eher kleinen Räder auch einen Nachteil. Dieser fand sich bei den Lagern, denn diese mussten mit einer deutlich höheren Drehzahl arbeiten. Wie erinnern uns, bisher waren 140 km/h in der Schweiz kein Thema.

Es wurden aussen liegende doppelreihige Rollenlager verbaut. Diese hatten sich bei den Eisenbahnen durch-gesetzt und sie waren für die hohen Standkräfte geeignet. Wegen der sehr geringen Reibung konnten sie auch sehr hohe Drehzahlen verkraften.

Dabei half auch die dauerhafte Schmierung mit Fett. Noch wusste man nicht, dass die mit diesen Lagern erreichbare Höchstgeschwindigkeit ein mehrfaches der Werte des RAm TEE betrug.

Die Rollenlager liefen in einem geschlossenen Achs-lagergehäuse. Diese war auf beiden Seiten mit Schen-keln versehen worden. Diese dienten der Aufnahme der beiden verbauten Schraubenfedern.

Dabei war eine davon mit einem mechanischen Dämpfer versehen worden. So war die Achse zwar gegenüber dem Drehgestell abgefedert, jedoch war noch keine Führung vorhanden. Dazu waren die benötigten Bauteile in den Federn angeordnet.

Wegen der Federung mussten die Führungen in der Federrichtung beweglich sein. Um dort die Reibung zu verringern, waren die Führungen mit Öl geschmiert worden. Der Aufbau erlaubte eine dauerhafte Schmierung und wir können uns den Radstand im Drehgestell ansehen. Dieser wurde mit 2 700 mm angegeben und er entsprach damit den Einheitswagen. Einfach gesagt, es waren hier die baugleichen Modelle verwendet worden.

Für die Abstützung des Kastens gegenüber dem Drehgestell ver-wendete man einen Wiegebalken, der unter dem Rahmen durch-geführt wurde. Zwischen diesem Träger und dem Rahmen des Drehgestells wurde die Sekundärfederung eingebaut.

Wie beim Muster verwendete man dazu Torsionsstabfedern, die von den Eigenschaften her den Blattfedern entsprachen. Eine für sekundäre Federungen durchaus gute Abfederung des Drehgestells.

Wegen den Federn konnte sich der Balken im Winkel gegenüber dem Drehgestell verändern. Das war der Fall, wenn das Laufwerk sich gegenüber dem Kasten verdrehte.

Diese Art der Führung war jedoch nicht ausreichend, so dass man zur Zentrierung einen Drehzapfen verwendete. Gleitplatten verhinderten, das der Kasten zu stark ins wanken geraten konnte. Ein Problem, das besonders stark war, wenn schnell gefahren wurde.

Das Laufwerk war, so wie wir es hier kennen gelernt haben, von den Einheitswagen genommen worden. Die Drehgestelle waren daher recht kurz und neigten daher bei hoher Geschwindigkeit zu Schlingerbewegungen. Da erwartet wurde, dass diese bei 140 km/h besonders stark waren, wurden mechanisch wirkende Schlingerdämpfer eingebaut. Das Fahrwerk der Wagen war so für das Tempo des Triebwagen ausgelegt worden.

Kommen wir zu den beiden im Triebkopf eingebauten Drehgestellen. Hier musste eine andere Konstruktion verwendet werden. Der tragende Rahmen war auch hier aus Hohlträgern erstellt worden. Gerade beim Maschinenwagen musste auf das Gewicht geachtet werden. Um die Achslasten einhalten zu können, wurden zwei Laufachsen benötigt, die gleichmässig auf die Drehgestelle verteilt worden waren. Wir haben daher die Achsfolge (A1A) (A1A) erhalten.

Auch beim Triebwagen kamen Achsen aus ge-schmiedetem Stahl zum Einbau. Selbst die Aufnah-men für die beiden Räder und die Achslager waren identisch.

Wenn wir uns nur die aufgeschrumpften Radschei-ben ansehen, dann beginne ich mit der Laufachse. Das hier verbaute Rad entsprach beim Aufbau und beim Durchmesser der Radsätze, wie sie schon bei den Wagen verwendet wurden. Das war auch nicht anders zu erwarten.

Bei den Monoblocräder der beiden Triebachsen gab es jedoch einen Unterschied. Hier betrug der Durchmesser beim neuen Rad 1 040 mm. Grössere Durchmesser waren bei Triebachsen durchaus üblich, da deren Belastung höher war. Auch der Verschleiss der Räder war höher. Verringerte sich der Durchmesser auf einen Wert von 1 010 mm, musste das Rad ausgetauscht werden. Da es keine Bandage gab, ging es nur so.

Im Drehgestell eingebaut wurden die drei Achsen mit einem Abstand von jeweils 2 250 mm. Da sich die in der Mitte befindliche Laufachse seitlich verschieben konnte, war der feste Radstand mit 4 500 recht hoch. Das führte dazu, dass der Triebzug trotz den anschliessend noch vorgestellten Massnahmen in der Schweiz wegen den Kräften im Gleis, nicht zur Zugreihe R zugelassen wurde. Der Triebzug musste daher nach der Zugreihe A mit 110 km/h fahren.

Um den Verschleiss der Spurkränze zu verringern, war bei den Triebachsen eine Spurkranzschmierung eingebaut worden. Da diese nur in der Schweiz bekannt war und weil deren Vorteil nicht überall bekannt war, wurde die Schmierung nur sehr dezent umgesetzt. Dabei erfolgte die Schmierung stossweise im Abstand von der gefahrenen Distanz. Dennoch konnten die Führungskräfte nicht so vermindert werden, dass nach Zugreihe R gefahren werden durfte.

Für die Achslager verwendete man auch hier die doppelreihigen Rollenlager. Diese waren von m gros-sem Vorteil beim Unterhalt. Dank der dauerhaften Schmierung mit Fett konnten diese Lager die Strecke bis zur Revision des Rades ohne Probleme zurück-legen.

Einen Unterschied gab es nur beim Lager der Lauf-achse, denn dieses liess eine seitliche Verschiebung zu. So konnten mit dem Triebwagen auch enge Kur-ven ohne Probleme befahren werden.

Die Abfederung erfolgte mit beidseitig vom Achslager eingebauten Schraubenfedern. Diese waren bei der Laufachse etwas weicher ausgeführt worden. So war es möglich, auch Kuppen und Senken zu befahren.

Die veränderte Federung der Laufachsen wirkte sich jedoch nicht auf deren Achslast aus. Es lohnt sich daher, wenn wir uns diese Werte etwas genauer ansehen und dazu müssen wir zuerst das Gewicht des Triebkopfes haben.

Angegeben wurde das Gewicht des fertig aufge-bauten Maschinenwagens mit 114 Tonnen. Dieses wurde auf die beiden Laufachsen und die vier Triebachsen verteilt.

Der Anteil der angetriebenen Achsen, also das Adhä-sionsgewicht betrug 76 Tonnen. Daher musste von den Laufachsen je 19 Tonnen aufgenommen werden. Das waren sehr hohe Werte. Die Lösung ohne Aus-gleichshebel gab es damals auch bei der Baureihe Ae 6/6.

Auch hier waren zur Führung der Achsen entspre-chende Lösungen verbaut worden. Die Achslagerführung fanden innerhalb der Schraubenfedern einen Platz und sie waren als Gleitlager ausgeführt worden. Die hier vorhandene Reibung wurde beim Triebkopf als Dämpfer für die Federung genutzt. Eine Bauweise, die durchaus genutzt werden konnte, die aber präzise Arbeit bei den Führungen verlangte. Der Grund war die Abnützung, die nicht zu hoch sein durfte.

Das so aufgebaute Drehgestell musste nun auch unter das Fahrzeug gestellt werden. Dabei konnte kein Drehzapfen verwendet werden. Der Grund war die in der Mitte eingebaute Laufachse. Daher wurde ein aus Stahlguss gefertigter Wiegebalken benutzt.

Dieser war so eingebaut worden, dass er effektiv am Drehgestell aufgehängt wurde. Der Maschinen-wagen war also ebenfalls am Laufwerk aufgehängt, was keine Vibrationen übertrug.

Um das Drehgestell gegenüber dem Kasten abzu-federn, waren zwischen den Achsen quer einge-baute Blattfedern verwendet worden. Der eher ungewöhnliche Einbau war eine direkte Folge des verfügbaren Platzes.

Trotz dem hohen Radstand war so ein sehr kom-paktes Drehgestell entstanden, das mit leichten Anpassungen auch bei der Reihe RAe TEE II ver-wendet wurde. Sie sehen, wir haben hier wirklich sehr gute Laufwerke erhalten.

Wir haben den Triebzug auf das Laufwerk gestellt. Damit können wir nun die noch fehlende Höhe bestimmen. Der höchste Punkt lag im Bereich des Maschinenwagens und dort wurde ein Wert von 4 210 mm erreicht. Das normale Dach auf dem ganzen Zug war etwas tiefer und erreichte einen Wert von 4 045 mm. Der Triebzug konnte so die Lichtraumprofile einhalten. Jedoch sind wir noch weit davon entfernt, denn es fehlen die Antriebe.

Wegen der hohen Geschwindigkeit des Triebzuges musste ein vollständig gefederter Antrieb eingebaut werden. Obwohl der Maschinenwagen in den Niederlanden gebaut wurde, liefere den Antrieb eine Firma in der Schweiz. Es war die Firma Brown Boveri und Co BBC die dafür verantwortlich war. Der Grund war, dass dort eine sehr gute Lösung vorhanden war und so auch die Kosten für die Entwicklung gespart werden konnten.

Der Fahrmotor war vollständig im Drehgestell gelagert und stützte sich auf den Rahmen und zum Teil auf dem Antrieb ab. Dieser war auch zu einem sehr grossen Teil gefedert. Es lohnt sich, dass wir genauer hinsehen.

Dabei werden wir jedoch schnell erkennen, dass der Antrieb wirklich sehr gut war. Der Grund findet sich bei der damals an die Schweizerischen Bundesbahnen SBB gelieferten Baureihe Ae 6/6, die den gleichen Antrieb hat-te.

Im Fahrmotor wurde ein Drehmoment erzeugt, das von einem Ritzel auf ein Zahnrad übertragen wurde. Dieses Getriebe war gerade verzahnt und hatte eine Übersetzung von 1 : 3.14 erhalten. So konnte das Drehmoment ver-ändert werden.

Die Drehzahl verringerte sich und die Kraft nahm ent-sprechend zu, denn in einem Getriebe wird das Dreh-moment nicht umgewandelt. Da wir hier ein sehr em-pfindliches Bauteil haben, musste es geschützt werden.

Das komplette Getriebe wurde in einem Gehäuse einge-baut. Dieses schützte die Zahnräder vor mechanischer Beschädigung, oder vor Verschmutzung.

Wegen dem geschlossenen Aufbau wurde dieser Getriebe-kasten auch für die Schmierung genutzt. Dazu war unten eine Ölwanne eingebaut worden. Dort konnte man über einen Stutzen das Schmiermittel Öl einfüllen. Eine Markierung gab dabei an, wie weit die Ölwanne gefüllt werden durfte.

Weitere Vorrichtungen für die Schmierung gab es nicht. Das grosse Zahnrad lief durch das Schmiermittel und dabei blieb das Öl an den Zahnflanken haften. Durch dem Kontakt mit dem Ritzel wurde das Schmiermittel auch auf dieses Übertragen. Da die hohen Drehzahlen für die entsprechende Fliehkraft sorgten, wurde das Öl an die Wand geschleudert und lief wieder in die Wanne. So war ein Umlauf vorhanden, der eine gute Schmierung ergab.

Nach dem Getriebe wurde das Drehmoment vom Zahnrad auf eine Hohlwelle übertragen. Diese war um die Achse gebaut worden und sie war nur noch als Stummel vorhanden.

Damit haben wir hier einen BBC-Federantrieb mit Hohlwellenstummel erhalten und der wurde wirklich in sehr vielen Lokomotiven und Triebwagen verwendet. Wir jedoch müssen noch das Drehmoment auf das Rad übertragen und dort fanden sich die Vorteile.

Von der Hohlwelle auf die angetriebene Achse gelangte das Drehmoment über einen Mitnehmerring. In den Ring griffen die am Rad montierten Mitnehmer. Da zwischen dem Ring und dem Mitnehmer Federn eingebaut wurden.

So konnte das Drehmoment unabhängig der Federung auf das Rad übertragen werden. Die zusätzliche ungefederte Masse beschränkte sich jedoch nur auf die Mitnehmer, so dass wirklich der ganze Antrieb gefedert war.

Das auf das Rad übertragene Drehmoment wurde mit Hilfe der Haftreibung zwischen Schiene und Lauffläche in Zugkraft umgewandelt. Diese Zugkraft wurde schliesslich genutzt.

Damit das möglich war, wurden die Kräfte über die Achslager und die Mitnehmer auf den Drehgestellrahmen und letztlich auf den Kasten übertragen. Da keine Anhängelast mitgeführt wurden, stand die überschüssige Zugkraft der Beschleunigung zur Verfügung.

Eine Einrichtung um eine schlechte Adhäsion zu verbessern war nicht vorhanden. Die dort üblicherweise verbauten Sandstreueinrichtungen waren damals nicht in allen Ländern zugelassen. Da man zudem bei der geringen Anfahrzugkraft nicht mit Problemen rechnete, wurde auf den Einbau der Vorrichtung verzichtet. Wir haben jedoch den Triebzug soweit aufgebaut und müssen uns nun mit dem Schutz der Metalle vor Oxidation befassen.

 

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