Laufwerk mit Antrieb |
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Bei der hier vorgestellten
Lokomotive
handelte es sich um ein Modell, das auf zwei
Drehgestellen
abgestellt wurde. Wenn wir nun das
Laufwerk
genauer betrachten, dann können wir uns auf eines davon beschränken. Sie
waren identisch aufgebaut worden und konnten so auch zwischen den
einzelnen Maschinen ausgetauscht werden. Ein Vorteil im Unterhalt, wo
nicht gleich die ganze Lokomotive stehen bleiben musste. Eine komplette Neuentwicklung war das Laufwerk jedoch nicht. Es wurden jene Modelle genommen, die bei der Baureihe ES64U2 verwendet wurden. Da es sich dort um eine bis zu 230 km/h schnelle Maschine handelte, war das Fahrwerk hier auch für diese Geschwindigkeit ausgelegt worden. Wie sich das genau ergab, werden wir später
noch genauer ansehen, denn es gab auch Modelle für 160 km/h im Baukasten
dieser
Baureihe. Als tragendes Element für das Drehgestell wurde ein Rahmen aus Stahl verwendet. Das Bauteil bestand aus den beiden gekröpften Längsträgern und den drei Querträgern an den Enden und in der Mitte. Auch hier wurden die einzelnen Bleche mit
Hilfe von elektrischen
Schweissverbindungen
verbunden und ein stabiler
Drehgestellrahmen
erstellt. Wirklich grosse und grundlegende Veränderungen konnten in diesem
Bereich nicht vorgenommen werden. Bevor wir uns die eingebauten
Achsen
ansehen, betrachten die die stirnseitigen Querträger. Diese wurden für die
vielen Aufnahmen der Bauteile der
Zugsicherung
vorgesehen. Da in Europa zahlreiche Systeme vorhanden waren, reichte je
nach Modell der Platz nicht mehr aus. Daher wurden einigen Teile auch beim
mittleren Querträger montiert. Sie sehen, es war nahezu unmöglich, alle
Länder in einem Fahrzeug einzubauen. Die Supporte und die Ausrüstungen der hier
vorgestellten
Lokomotiven
werden wir später noch genauer ansehen, es reicht einfach, dass diese
Bauteile am
Drehgestellrahmen
montiert wurden und dass es bei einigen Systemen sogar wichtig war, dass
der Empfänger sich unmittelbar unter dem Sitzplatz des Lokführers befand.
Daher wurde bei diesen oft auch der vordere Stirnträger benutzt. Es konnte
aber auch so recht eng werden. Wir kommen zu den beiden im Drehgestell verbauten Achsen. An der Ausführung der Wellen aus geschmie-detem Stahl wurde nichts verändert. Jedoch wurde bei den Auflagen die beiden Monoblocräder aufge-schrumpft. Wegen den
Antrieben,
konnten hier keine kompletten
Radsätze
verwendet werden. Das war der grosse Unter-schied zu den Wagen. Bei der
weiteren Ausführung als
Vollrad,
wurde auch nichts mehr verändert. Das Rad als einziges Bauteil bildete die Laufflächen und die Spurkränze aus. Das neu eingebaute Rad hatte einen Durchmesser von 1 250 mm erhalten. Da wir hier einen Verschleiss haben, müssen die Lauf-fläche und die Spurkränze regelmässig neu gestaltet werden. Dazu muss aber Material abgetragen werden.
Sank dadurch der Durchmesser auf einen Wert von 1 170 mm, musste das
betroffene
Rad
jedoch komplett er-neuert werden. Eigentlich wäre der Hersteller bei der Wahl der Achsen frei gewesen. Da aber immer mehr EVU den Unterhalt dem Lieferanten übertrugen, machte sich dieser das Leben nicht unnötig schwer. So hatten alle
Lokomotiven
der Firma Siemens diesen Wert bei den
Rädern
erhalten. Wobei moderne Werk-stätten heute mit unterschiedlichen
Durchmessern bes-ser umgehen konnten, als das noch vor wenigen Jahren der
Fall gewesen war. Der Abstand der beiden verbauten Achsen betrug 3 000 mm und war daher recht hoch ausgefallen. Jedoch waren die
Lokomotiven
der
Bauart
Vectron auch für sehr hohe Geschwindigkeiten ausgelegt worden und in dem
Fall wurden eher längere
Laufwerke
verwendet. Wie sich das jedoch in den engen
Kurven
darstellte, werden wir noch erfahren. Wir müssen dazu den
Radsatz
zuerst einbauen und dazu wurde eine aussen liegende Lagerung verwendet. Bei den aussen liegenden Lagern der Achsen wurden die bei Eisenbahnen üblichen doppelreihigen Rollen-lager verwendet. Diese waren für sehr hohe Drehzah-len geeignet und sie benötigten kaum Unterhalt. Dank dem Aufbau konnten auch die Probleme
mit dem Einbau gelöst werden. Im eingebauten Zustand waren diese
Lager
jedoch nicht mehr zu erkennen, da sie in einem geschlossenen Gehäuse
eingebaut wurden. Diese geschlossene Ausführung war möglich, weil diese Rollenlager dauerhaft mit Fett geschmiert we-rden konnten. Dieses Schmiermittel war zähflüssig und konnte so nicht aus dem Achslager austreten. Eine sehr gute
Schmierung,
die es erlaubte, mit dem
Radsatz
ohne Unterhalt bei den
Lagern
bis zur er-forderlichen
Revision
der
Laufwerke
zu fahren. Im Unterhalt musste lediglich der Vorrat beim
Schmier-mittel
kontrolliert werden. Das Achslagergehäuse war so aufgebaut worden, dass die Federung eingebaut werden konnte. Dabei wurden zwischen der oberen Kante des Lagers und dem Längsträger einfache Schraubenfedern verbaut. Es kamen zwei
Federn
zu Anwendung, die gedreht eingebaut wurden. Eine Lösung, die es erlaubte,
dass die Kräfte bei der Torsion ausgeglichen wurden, denn diese sollte es
bei diesem
Radsatz
durchaus im Betrieb geben. Um die kurze Schwingungsdauer der Schrauben-federn zu dämpfen, wurden spezielle Stossdämpfer verwendet. Es kamen hier hydraulische
Dämpfer
zum Einbau. Diese waren kostengünstig zu beziehen und ihre Funktion war
auch bei sehr hohen Geschwindigkeit noch gegeben. Der
Radsatz
ist damit eingebaut, aber noch nicht geführt worden, denn die Kräfte, die
hier entstehen konnten, waren mit den
Federn
nicht zu beherrschen. Die Führung der Achsen wurde zwischen den Gehäuse der Lager und dem Längsträger eingebaut. Dabei erfolgte dies seitlich und die Lagerungen dieser Lenker war sehr flexibel aufgebaut worden. Das war wichtig, damit die Wirkung der
Federung
nicht gehemmt wurde. Für uns wichtiger wird nun aber die lockere Führung
in der Fahrrichtung der
Lokomotive, denn diese war wegen dem langen
Radstand
wichtig ge-worden. Mit dieser Führung wurde eine passive radiale Einstellung des Radsatzes möglich und das führte dazu, dass Radien bis zu einem Wert von 140 Meter ohne Probleme befahren werden konnten. In
Unterhaltsanlagen
war der minimal Radius bei 80 Meter angesetzt worden. In dem Fall durfte
nur noch mit der einzelnen
Lokomotive
und mit Schritttempo gefahren werden. Jedoch waren solche speziellen
Anlagen immer seltener zu finden. Trotz der passiven radialen Einstellung der
Achsen
konn-ten die Kräfte nicht so weit vermindert werden, dass in der Schweiz
eine
Zulassung
der
Zugreihe R
möglich wurde. Um diese Kräfte und den Verschleiss zu mindern, wurde eine
Schmierung
der
Spurkränze
eingebaut. Bei dieser wurde das spezielle
Schmiermittel
im Bereich der Spurkränze aufgetragen und so die Führungskräfte gemindert.
Eine Zulassung zur Zugreihe R war so möglich. Die
Spurkranzschmierung
wirkte nicht dauerhaft und nicht in jedem Land war sie zugelassen. In der
Schweiz wurde mit der Anlage in einem Abstand von 600 Meter für vier
Sekunden
Schmiermittel
aufgetragen. In Italien wo solche Anlagen auch verlangt wurden, wurde die
Schmierung
jedoch alle 125 Meter aktiviert. Die Werte wurden von der Steuerung mit
der Wahl des Landes eingestellt und das galt auch nur für die Vectron MS. Damit haben wir das Drehgestell vorerst aufgebaut und könnten dieses unter dem Kasten einbauen. Be-vor wir uns diese Lösung genauer ansehen, be-trachten wir die Höhe. Das Dach bei den Führerständen kam auf eine Höhe von 3 860 mm zu liegen. Mit den berücksichtigten gesenkten Stromabnehmern wurde ein Wert von 4 250 mm erreicht. Damit konnte das standardisierte
Lichtraumprofil
nach der UIC-Norm 505-1 eingehalten werden. Da auch das Drehgestell gegenüber dem Kasten ge-federt werden musste, baute man zwischen den Längsträgern im Bereich des Mittelträgers insgesamt vier Federn ein. Hier wurden Flexicoilfedern ver-wendet. Wobei mittlerweile alle
Schraubenfedern
so aufge-baut wurden. Wichtig war, dass damit auf beiden Seiten zwei Paare
gebildet wurden. Wir haben somit eine Abstützung über diese
Federn
erhalten, was ein einfacher Aufbau erlaubte. Wie bei den
Achsen
wurden auch hier hydraulische
Stossdämpfer
verbaut. Um diese
Dämpfer
abschliessen zu können, muss noch erwähnt werden, dass zwischen dem
Drehgestell
und dem Kasten weitere Modelle als
Schlingerdämpfer
verbaut wurden. Diese stabilisierten das Drehgestell und reduzierten zu
die Kräfte im
Gleis,
was bei der
Zugreihe R
sehr wichtig war und auch den Lauf der
Lokomotive
bei sehr hohen Geschwindigkeiten verbesserte. Sowohl die
Federn,
als auch die
Dämpfer
konnten keine
Zugkräfte
übertragen. Um das
Drehgestell
zu führen wurde bei diesen Maschinen ein klassischer
Drehzapfen
verbaut. Dieser war mit der
Lokomotivbrücke
verbunden worden und griff von diesem in dem Mittelträger des
Drehgestells. Speziell dabei war seine rechteckige Form. Gummielemente
beim Drehgestell sorgten dafür, dass sie dieses unter dem Fahrzeug bewegen
konnte. Das Fahrzeug steht nun auf dem Laufwerk. Um daraus eine Lokomotive zu machen, müssen noch einige Achsen angetrieben werden. Wie dies genau erfolgte, erfahren wir, wenn wir die Achsfolge ansehen. Bei diesen Maschinen handelte es sich um
Modelle mit der Anordnung Bo’Bo’. Dabei zeigt das kleine o, dass wir einen
Antrieb
auf jede
Achse
erhalten haben. Wir können die Betrachtung nun auf eine Achse herunter
brechen, denn Unterschiede gab es nicht. Beim Antrieb der Triebachse handelte es sich um einen Ritzelhohlwellenantrieb. Bei dieser Ausführung handelt es sich um einen teilweise abgefederten Aufbau. Der Fahrmotor lagert fest im Rahmen des Drehgestells und die Arbeit der Federung wird zwischen diesem und dem Getriebe ausgeglichen. Damit gehörte das
Getriebe
jedoch zur ungefederten Mas-se. Das war besser, als bei einem
modifizierten
Tatzlager-antrieb
und so konnte die Geschwindigkeit erhöht werden. Das im Motor erzeugte
Drehmoment
wurde über die Hohlwelle auf das Ritzel und somit auf das
Getriebe
übertragen. Es handelte sich dabei um ein schräg verzahntes Getriebe, das
so aufgebaut wurde, dass die Drehzahl gemindert und damit die Kraft erhöht
wurde. Auf das Drehmoment hatte das schlicht keinen Einfluss, denn dieses
wurde nur umgewandelt. Eine Lösung, die bei elektrischen
Lokomotiven
seit Jahren üblich war. Selbst für die
Schmierung
der
Zahnräder
kamen die alt bewährte Lösungen zur Anwendung. In einer im zum Schutz
verbauten Gehäuse eingefügten
Ölwanne
wurde das
Schmiermittel
gelagert. Hier wurde dazu übliches
Öl
verwendet, das sich sehr gut dazu eignete, denn
Fette
wären für die Schmierung so schnell laufender Zahnräder nicht geeignet
gewesen. Zudem funktionierte diese Schmierung passiv, was ein grosser
Vorteil war. Das grosse Zahnrad lief dabei durch das Schmiermittel und nahm dieses auf. So wurde dieses auch auf das Ritzel übertragen. Überschüssiges Öl wurde durch die Fliehkraft an das Gehäuse geschleudert und lief dann den Wänden entlang wieder in die Wanne. Da in dem engen Gehäuse diese Effekte sehr
schnell ein-setzten, war die
Schmierung
sofort optimal. Zumal in dem Fall auch mit geringen Drehzahlen begonnen
wurde und da-her musste hier nichts verbessert werden. Wir haben das Drehmoment nun auf die Achse und somit in die Räder übertragen. In diesen wurde mit Hilfe der Haftreibung zwischen der Lauffläche und der Schiene die gewünschte Zugkraft aufgebaut. Diese wiederum wurde über die Lenker und
den
Drehzapfen
auf die
Zugvorrichtungen
übertragen. So gelangte die
Zug-kraft
auf die
Anhängelast.
Von dieser nicht benötigte Zug-kraft besorgte schliesslich noch die
Beschleunigung. Bei schlechtem Zustand der
Schienen,
konnte die
Zugkraft
die
Adhäsion
übertreffen. Das führte dazu, dass die
Trieb-achse
schneller drehte, als das vorgesehen war. Eine Verbesserung musste her.
Dazu musste die
Haftreibung
verbessert werden und das erfolgte auf der Schiene, die in den meisten
Fällen nass war und daher einer schlechtere Adhäsion aufwies. Die weiteren
Massnahmen werden wir später noch ansehen. Um die
Adhäsion
zu verbessern, wurde eine
Sandstreueinrichtung
verbaut. Diese wirkte bei diesen Maschinen auf die vorlaufende
Achse
der
Lokomotive. Bei den Modellen, die mit den Verbesserungen nach
Xload versehen wurden, veränderte sich die Anlage. Auf die Wirkung von
Xload werden wir zu einem späteren Zeitpunkt noch mehr erfahren. Wichtig
ist, dass diese
Sander
für den Dauerbetrieb ausgelegt worden waren.
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