Laufwerk mit Antrieb

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In den letzten Jahren hatten sich die Laufwerke von Triebzügen deutlich verändert. So wurden zur Reduktion der Fahrwerke bei den Laufdrehgestellen neue Lösungen umgesetzt. Bei einem Triebzug mit Doppelstockwagen ergeben sich jedoch mit den Jakobsdrehgestellen grössere Probleme mit den Achslasten. Daher entschied sich der Hersteller, dass er wieder auf die übliche Anordnung bei den Drehgestellen setzte.

Wie bei anderen Baureihen sehen wir uns zuerst die Achsfolge an. Diese liest sich natürlich bei Trieb-zügen immer etwas länger, als bei einer Lokomo-tive.

Bei den vierteiligen Modellen wurde daher mit der Achsfolge Bo’Bo’ + 2’2’ + 2’2’ + Bo’Bo’ gearbeitet. Da bei den längeren Zügen nur zwei zusätzliche Reisezugwagen eingereiht wurden, betrug die Achsfolge bei diesen Triebzügen Bo’Bo’ + 2’2’ + 2’2’ + 2’2’ + 2’2’ + Bo’Bo’.

Anhand der nun bekannten Achsfolge können wir erkennen, dass nur bei den Endwagen angetriebene Drehgestelle vorhanden waren. Zudem sehen wir, dass die Zwischenwagen immer auf zwei Drehgestellen abgestellt wurden. So konnten Probleme mit den Achslasten vermieden werden. Auch wenn mit Aluminium gearbeitet wurde, so leicht war der Rohwagenkasten auch nicht, dass zwei Achsen gestrichen werden konnten.

Für den Bau der Drehgestellrahmen verwendete man üblichen Stahl. Dieser Werkstoff verfügte über die notwendige Festigkeit und er konnte gut bearbeitet werden. Dabei wurden die einzelnen Stahlbleche mit Hilfe der elektrischen Schweisstechnik verbunden. Um die Einbauhöhe zu verringern, wurden die Rahmen in der Mitte gekröpft ausgeführt. Eine Massnahme, die bei Wagen schon seit vielen Jahren angewendet wurde.

Soweit waren alle Drehgestelle gleich aufgebaut worden. Jedoch mussten die Schenkel bei den Triebdrehgestellen mit einem Abschlussrohr verstärkt werden. Das war eine direkte Folge, dass hier deutlich höhere Kräfte zu erwarten waren. Die Holme konnten aber auch für den Anbau von weiteren Komponenten genutzt werden. Dazu gehörte auch der Träger für die Empfänger der Zugsicherungen, die es nur am Ende des Zuges gab.

Wenn wir schon bei den zusätzlichen Baugruppen sind, die es nur bei den beiden Enddrehgestellen gab, müssen noch die Schienenräumer erwähnt wer-den. Diese waren zur Unterstützung der Bahnräumer montiert worden.

Sie sorgten für einen guten Schutz des Laufwerkes. Sie sehen, dass besonders diesem Punkt sehr viel Aufmerksamkeit geschenkt wurde. In der Regel waren Bahnräumer ausreichend dimensioniert worden.

Bei den Laufdrehgestellen wurden jeweils zwei Achsen eingebaut. Diese bestanden aus geschmiedetem Stahl, waren hochfest und besassen die Aufnahmen für die Bremsen, die Räder und die Achslager.

Der Abstand dieser beiden Achsen betrug bei allen Drehgestellen 2 500 mm. Gerade bei den Triebdrehgestellen war das nur möglich, weil die Fahrmotoren sehr kompakt aufgebaut wurden. Wir bleiben aber vorerst noch bei den Laufachsen.

Auf jeder Achse wurden zwei Räder aufgeschrumpft und so nur kraftschlüssig verbunden. Diese Räder waren als Monoblocräder ausgeführt worden. Damit besassen sie sowohl den Spurkranz, als auch die Lauffläche.

So konnte das Gewicht der Vollräder reduziert werden. Eine weitere Re-duktion beim Gewicht erfolgte mit dem Durchmesser, der neu mit 920 mm angegeben wurde. Abgenutzt werden durften die Räder auf 850 mm.

In der richtigen Position gehalten wurden die Achsen mit den aussen montierten Rollenlagern. Diese Lager konnten mit Fett geschmiert werden und sie waren auch für die hier auftretenden hohen Drehzahlen ausgelegt worden. Zu den üblichen Drehgestellen mit Laufachsen gab es nur bei den Führungen der Achslager einen Unterschied. Hier waren diese Führungen elastisch ausgeführt worden und konnten sich so radial einstellen.

Gegenüber dem Drehgestellrahmen wurden die Ach-sen mit über dem Achslager eingebauten Schrauben-federn abgefedert. Diese Federn besassen eine sehr kurze Schwingungsdauer. Damit waren sie für die hier auftretenden hohen Drehzahlen ideal geeignet.

Jedoch musste mit hydraulischen Dämpfern verhin-dert werden, dass sich die Federn aufschaukeln konnten. Die radiale Einstellung der Achsen wurde in der Schraubenfeder ausgeglichen.

Unter dem Wagen gehalten wurde das Drehgestell mit Hilfe der Konstruktion als Lemniskate. Diese Lemnis-kate war eine geschwungene Konstruktion, die an ihren Enden mit der Hilfe von Längslenkern am Rahmen des Drehgestells befestigt wurde.

Durch die flexiblen Lager der Lenker, konnte sich die Lemniskate bewegen und so die Federung aus-gleichen. Auch Kippbewegungen im Drehgestell konnten so leicht ausgeglichen werden.

In diese Lemniskate Griff ein normaler und ver-schrauben Drehzapfen. So konnten die Bewegungen des Drehgestell über die beiden Längslenker sehr gut ausgeglichen werden.

Um den Einbau zu erleichtern, war der Drehzapfen zusätzlich in einem Querträger eingebaut worden. Das Drehgestell konnte so als Baugruppe leicht aus-getauscht werden.

Dieser Kastenquerträger wurde jedoch wegen der Federung und der sauberen Abstützung benötigt.

Bevor wir uns der sekundären Federung zuwenden, muss erwähnt werden, dass dank der Lemniskate eine geringe Bauhöhe erreicht werden konnte. Der Querträger stand daher nur unwesentlich höher als der Drehgestellrahmen. Dank der Lagerung mit Kugellager konnte die Schmierung vereinfacht werden. Ebenso vereinfach wurde die Zentrierung des Drehgestells, da die Lemniskate immer wieder versuchte sich mittig auszurichten.

Als Sekundärfederung kam eine normale Luftfeder zur Anwend-ung. Diese konnte die vom Drehgestell übertragenen Stösse sehr gut auffangen und war leicht einzustellen.

Das war wegen dem gut aus-genutzten Lichtraumprofil bei einem Doppelstockwagen sehr wichtig.

Um bei einem Defekt an einem Luftbalg die Fahrt fortsetzen zu können, wurde diese Luftfeder mit einer Notlauffedern aus Gummi versehen.

Gerade das Lichtraumprofil war ein Problem. Wegen dem hohen Kasten, der sich  bis 4 595 mm über die Oberkante der Schiene erstreckte, musste auf eine sehr gute Wankstabilität geachtet werden.

Daher wurden zusätzlich wei-tere hydraulische Dämpfer ein-gebaut. Diese verhinderten zu-dem auch, dass das Laufdreh-gestell ins schlingern geraten konnte. Es waren daher in diesem Bereich sehr viele Dämpfer vorhanden.

Der Wagen hatte daher bis zur Höchstgeschwindigkeit des Triebzuges von 160 km/h gute Laufeigenschaften. Damit können wir aber auch die Laufdrehgestelle abschliessen, da wir uns die Bremsen gesondert ansehen werden. Das fertig aufgebaute Drehgestell hatte ein eigenes Gewicht von 7.5 Tonnen erhalten. Zudem war dessen Lauffähigkeit so gut, dass es problemlos die Zulassung zur Zugreihe R erlaubte.

Wir kommen damit zu den vier Triebdrehgestellen. Bis auf den schon erwähnten Stirnträger entsprachen diese vom Aufbau her den Laufdrehgestellen. Auch die Federung war identisch ausgeführt worden, so dass wir eigentlich nur noch den Teil ansehen müssen, der aus diesem Drehgestell ein angetriebenes Modell machte. Wobei wir schnell feststellen werden, dass diese Tatsache auf diese Drehgestelle weitreichende Folgen hatte.

Für ein Triebdrehgestell wird ein Antrieb benötigt. Hier wurde für jede Triebachse ein komplett eigener mech-anischer Antrieb verbaut. Dieser bildete zusammen mit dem im Drehgestell verbauten Fahrmotor eine Einheit und konnte als solche leicht gewechselt werden.

Dabei wurde auch hier das im Motor erzeugte Dreh-moment zuerst über ein Ritzel auf ein Getriebe über-tragen. Dieses hatte eine Übersetzung von 1 : 5.35 er-halten.

Das Getriebe war schräg verzahnt worden und es lief in einem geschlossenen Gehäuse. Dieses schützte die empfindlichen Zahnräder vor Verschmutzung und erlaubte auch deren Schmierung.

In einer unten eingebauten Ölwanne wurde das Öl vom Zahnrad, das durch das Schmiermittel lief, aufgenommen und so auf das Ritzel verteilt. Wegen der hohen Drehzahl wurde nicht benötigtes Schmiermittel an die Wände geworfen und lief dann in die Wanne.

Gerade die Kombination zwischen Fahrmotor und Ge-triebe war seit vielen Jahren inklusive der Schmierung kaum verändert worden.

Einzig die Baugrösse wurde bei gesteigerter Leistung verringert. Hier reichte das aus, dass die Antriebseinheit bei einem Achsstand von 2 500 mm doppelt eingebaut werden konnte. Obwohl diese Einheit elastisch gehalten wurde, musste die Federung der Triebachse ausgeglichen werden.

Dazu war als drittes Teil der Antriebseinheit eine Hohlkardanwelle vorhanden. Dieser Antrieb zeichnete sich durch eine sehr geringe ungefederte Masse und durch wenige Bauteile aus. Damit war der Antrieb komplett entkoppelt worden und der Triebwagen konnte problemlos auf die Höchstgeschwindigkeit beschleunigen. Es kann aber noch erwähnt werden, dass solche Antriebe bei mehr als 140 km/h deutliche Vorteile hatten.

Letztlich wurde das vom Motor erzeugte Drehmoment in den Triebrädern mit Hilfe der Haftreibung zwischen Lauffläche und Schiene in Zugkraft umge-wandelt.

Diese Kraft wurde wiederum über die Achslagerführungen und den Drehzapfen auf den Kasten übertragen. Wie bei anderen Triebfahrzeugen wurde nicht benötigte Zugkraft in Beschleunigung umgewandelt. Der Wert für die Zunahme der Geschwindigkeit wurde mit 1.3 m2 angegeben.

Später werden wir die vom Triebzug erzeugten Zugkräfte noch ansehen. Jedoch kann hier erwähnt werden, dass die Werte durchaus so hoch waren, dass die Adhäsion nicht immer ausreichend war.

Ein Problem, da seit Jahren bekannt ist, bei dem aber immer noch eine optimale Lösung gefunden wurde. Auch hier musste daher zur Verbesserung der Haftreibung bei verschmutzten Schienen nachgeholfen werden.

Um die Adhäsion zu verbessern wurden Sandstreueinrichtungen eingebaut. Diese wirkten bei jedem Triebwagen auf die erste vorlaufende Achse. Dabei wurde mit Hilfe von Druckluft Quarzsand über die Rohre auf die Schienen geblasen. Speziell war eigentlich nur, dass auch auf der Seite der Zwischenwagen Sander installiert wurden. Jedoch konnte nur so die Adhäsion bei jedem Triebkopf optimal eingestellt werden.

Während die Schweizerischen Bundesbahnen SBB schon immer solche Sander verwendeten, kamen diese bei der BLS AG erst seit kurzem zur Anwendung. Auch die Bahngesellschaft im Berner Oberland musste eingestehen, dass diese von den Dampflokomotiven stammenden Sandstreueinrichtungen gute Ergebnisse bei der Verbesserung der Adhäsion boten. Der Sand wurde dabei in speziellen Behältern in ausreichender Menge mitgeführt.

Führende Drehgestelle hatten jedoch noch ein weiteres Problem. Diese besassen einen schlechten Einlauf in Kurven. Zwar konnte schon viel verbessert werden, aber der starken Abnützung der Spurkränze musste begegnet werden.

Durch den Schmierfilm der Spurkranzschmierung auf den Spurkränzen verringerte sich deren Reibung und die Kräfte im Gleis konnten bei geringerem Verschleiss deutlich redu-ziert werden.

Durch die eingebauten Antriebe und die erwähnten zu-sätzlichen Baugruppen stieg das Gewicht der Triebdreh-gestelle. Diese wurden mit 12.2 Tonnen gewogen. Wobei der grösste Teil dieser Zunahme auf die beiden verbauten Motoreinheiten entfiel.

Für den fertigen Triebzug ergaben sich daher unterschied-liche Lasten innerhalb des Zuges. Den weiteren Einbauten vorgreifend können wir uns das Gewicht der Fahrzeuge ansehen.

So hatten die beiden Endwagen ein Gewicht von jeweils 63 Tonnen erhalten. Bei einem Zwischenwagen betrug das Gewicht jedoch lediglich 41 Tonnen. Für einen Doppelstockwagen war das sehr gering, aber immer noch zu hoch, für nur zwei Achsen. Daher die Anordnung von jeweils zwei Laufdrehgestellen unter den Kasten. Da aber auch deren maximal erlaubte Auslenkung bei einem Triebzug berücksichtigt werden muss, noch ein Blick darauf.

Wegen der grossen Höhe der Wagen, konnten der Triebzug nur auf Strecken verkehren, die für solche Fahrzeuge ausgelegt wurden. Im Betrieb konnten mit dem Triebwagen jedoch Radien bis zu einen Halbmesser von 100 Meter befahren werden. In Depots konnte der Wert noch auf 80 Meter verringert werden. Damit war in diesem Punkt beim befahren von Unterhaltsanlagen kein Problem mit den Laufwerken zu erwarten.

 

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