Fahrwerk mit Antrieb

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Um mit der Betrachtung des Fahrwerkes zu beginnen, müssen wir zuerst wieder zum Rahmen zurückkehren. Der aussen liegende Rahmen der Lokomotive war für die Aufnahme der drei Triebradsätze vorgesehen. Diese mussten aussen gelagert werden, weil der Platz zwischen den beiden Rädern vom Antrieb benötigt wurde. Das führte letztlich jedoch dazu, dass vom eigentlichen Laufwerk nicht mehr viel zu erkennen war. 

Jede Triebachse bestand aus einer geschmiedeten Welle, auf der die beiden Räder aufgeschrumpft wurden. Die speziellen Gleitflächen für die Lager befanden sich hier ausserhalb der Triebräder.

Das führte unweigerlich dazu, dass hier eine bes-sere seitliche Stabilität vorhanden war. Ein Um-stand, der jedoch bei Fahrzeugen der Schiene nicht von so grosser Bedeutung war, da in den Kurven nicht so hohe Fliehkräfte wirkten.

Das auf der Achse aufgezogene Rad war als Spei-chenrad ausgeführt worden. Dieses wurde mit einer Bandage als Verschleissteil versehen. Das so aufge-baute Triebrad hatte einen Durchmesser von 1 610 mm erhalten.

Damit unterschied sich diese Achse nicht von jenen, die bei den Modellen aus den Hause BBC verwendet wurden.

Auch die Reihe Be 4/7 hatte identische Triebrad-sätze bekommen, so dass die Vorhaltung von Er-satzteilen verringert werden konnte.

Insbesondere galt das für die Radreifen. Diese Bandagen enthielten die Lauffläche und die Spur-kränze. Diese waren dadurch einem gewissen Verschleiss unterworfen.

Daher war der Radreifen mit einer Verschleissrille versehen worden. Auf die Lokomotive wirkte sich das insofern aus, dass die Triebräder sich deutlich verkleinern konnten. Die angegebenen 1 610 mm Durchmesser galten daher nur für das neu aufgebaute Rad. Dieser beschriebe Triebradsatz war bei allen drei Triebachsen gleich.

Im Rahmen gehalten wurden diese Achsen mit einfachen Gleitlagern. Diese Lager besassen Lagerschalen aus Weissmetall. Dadurch war allein durch das Material eine gute Eigenschmierung vorhanden. Jedoch führte die Reibung dazu, dass das Metall sich verändern konnte. Damit das verhindert werden konnte und um die Reibung noch mehr zu verringern, mussten diese Gleitlager mit speziellem Öl geschmiert werden.

Die Lager wurden in den Führungen im Rah-men gehalten. Jedoch konnten sie sich in der Höhe verschieben. Das hier vorhandene lineare Gleitlager wurde ebenfalls ge-schmiert.

Damit können wir zum Messband greifen. Der Abstand zwischen den drei Triebachsen betrug 2 100 mm. Da jedoch drei Achsen in Kurven klemmten, wurde die mittlere Trieb-achse mit einem seitlichen Spiel von sechs Millimetern versehen.

Dank dieser speziellen Lagerung konnte ein Radsatz verwendet werden, der über die üb-liche Spurweite verfügte und so keine spe-zielle Ausführung verlangte. 

Es ergab sich bei der Lokomotive so einen festen Radstand von 4 200 mm. Ein Wert, der bei den anderen Baureihen lag und der bei drei Triebachsen nicht so schlecht war.

Eine radiale Einstellung der äusseren Rad-sätze war nicht vorhanden. Solche speziel-len Drehgestelle mit integrierten Triebach-sen waren nur bei Laufwerken mit mehr Triebachsen von Vorteil. Hier hätten sie jedoch das Fahrverhalten negativ beein-flusst.

Abgefedert wurde jede Triebachse mit über den Lagern montierten Blattfedern. Diese Federn waren damals bei Lokomotiven üb-lich und sie waren dank der langen Schwing-ungsdauer ideal.

Selbst beim Unterhalt sollten diese Federn keine zu grossen Probleme machen. Es muss erwähnt werden, dass die bei diesem Modell erwähnten Brüche der Federn, nicht auf die Blattfedern bezogen waren. Diese funktio-nierten wirklich gut.

Kritisch war auch das Befahren von Kuppen und Senken, wie bei Ablaufbergen. Bei drei Triebachsen führte das in diesen beiden Fällen zu unzulässigen Achslasten. Um das zu verhindern, wurden zwischen den Blattfedern Ausgleichshebel eingebaut. Diese sorgten dafür, dass durch die erhöhte Achslast der mittleren Achse, die beiden äusseren nach unten gedrückt wurden. Damit fand automatisch ein Ausgleich der Lasten statt. Bei Senken funktionierten die Hebel umgekehrt.

Um die Lokomotive im Gleis zu stabilisieren und um die Achslasten auf den Triebachsen auf den erlaubten Wert zu verringern, wurde auf beiden Seiten eine Laufachse  eingebaut. Diese Laufachsen waren mit Rädern versehen worden, die einen Durchmesser von 950 mm hatten. Auch hier kamen die damals bei Laufachsen üblichen Speichenräder zur Anwendung. Zudem unterschieden sie sich natürlich nicht von anderen Baureihen.

Die Laufachsen waren innen gelagert worden. Auch hier kamen Lager-schalen aus Weissmetall zum Einbau. Zur Verbesserung der Schmierung und zur Kühlung, wurde auch hier Öl verwendet.

Dieses wurde jedoch im Gegensatz zu den Triebachsen nicht über eine zentrale Schmierpumpe zugeführt. Achslager von Laufachsen wurden immer vor Ort mit Schmiermittel befüllt. Eine damals übliche Arbeit für das Lokomotivpersonal.

Auch die Laufachse wurde mit über den Lagern montierten Blattfedern gefedert. Womit wir bei den gemeinsamen Punkten sind. Zwar waren bei den Lokomotiven beide Laufachsen gleich aufgebaut, aber innerhalb der Serie kam es zu deutlichen Unterschieden. Daher müssen wir die Federung und die Montage im Rahmen etwas genauer ansehen. Beginnen werde ich dabei natürlich mit den älteren Modellen, die auch die Mehrheit bildeten.

Bei den Lokomotiven mit den Nummern 10 201 bis 10 224 wurden die Laufachsen in einem Drehgestell gehalten. Dieses war nach der Bauart Bissel aufgebaut worden. Durch die spezielle Deichsel konnte sich so die Laufachse seitlich und in der Höhe verschieben. Jedoch neigten diese Bissellaufachsen schnell dazu zu schlingern. Um das zu verhindern, wurden kräftige Zentrierfedern eingebaut. Dadurch sollte die Laufachse stabiler werden.

Durch die schlechten Laufeigenschaften der ersten Maschinen, wurden Änderungen beim Laufwerk vorgenommen. So wurden die Zentrierfedern verändert. Dank etwas schwä-cheren Federn sollten sich die Laufachsen leichter einstellen.

Jedoch durften sie nicht zu schwach sein, da sind die Laufachse ins Schlingern geraten könnte. Es war daher nicht leicht, Die erhofften Verbesserungen konnten jedoch nicht umgesetzt werden.

Der Erfolg dieser ersten Massnahmen war daher nur mässig, so dass man bei den letzten beiden Lokomotiven der Baureihe Ae 3/5 zu einem veränderten Aufbau der Laufachse griff. Aus diesem Grund wurden bei den Nummern 10 225 und 10 226 Adamsachsen verwendet.

Auf den Radstand der Lokomotive hatte diese Änderung jedoch keinen Einfluss. Trotzdem konnte der Unterschied optisch erkannt werden, da hier die Deichsel fehlte und daher der Plattenrahmen angepasst wurde.

Weil auch jetzt der erhoffte Erfolg nicht in ausreichendem Masse vorhanden war, wurde das Laufwerk grundlegend verändert. Das führte letztlich dazu, dass an Stelle der vorderen Laufachse ein Drehgestell nach der Bauart Bissel verbaut werden musste. Dadurch änderte sich jedoch die Achsfolge zu 2’ C 1’ und die Bezeichnung. Diese Bisseldrehgestell war der Unterschied der Reihe Ae 3/6 III zur hier vorgestellten Lokomotive.

Gerade bei schnell fahrenden Lokomotiven war das empfindliche Fahrwerk vor Gegenständen im Gleis zu schützen. Aus diesem Grund wurden vor jeder Laufachse Schienenräumer montiert. Bei der Ausführung dieser Schienenräumer gab es zu den anderen Modellen keinen grossen Unterschied. Jedoch war die Montage bei den Modellen mit Adamsachse leicht anders ausgeführt worden, als bei der Mehrzahl der Maschinen.

Mit den Schienenräumern haben wir das Laufwerk soweit abgeschlossen. Es wird nun Zeit, dass wir erneut zum Messband greifen. Der gesamte Radstand wurde mit 9 300 mm (Ae 3/6 III 10 600 mm)  angegeben.

Das war ein sehr kurzer Wert für eine schnell fahrende Lokomotive. Letztlich ermöglichte dieses Fahrwerk auch den kurzen Kasten der Baureihe. Die Be-zeichnung der kürzesten Schnellzugslokomotive der Schweiz war daher zu-recht erfolgt.

Dabei interessiert uns nun natürlich auch die Höhe der Lokomotive. Diese wurde durch die gesenkten Stromabnehmer definiert und war mit 4 540 mm angegeben worden.

Damit bewegte sich die Lokomotive aus Meyrin bei der Höhe im Bereich der anderen Baureihen. Wichtig war das, weil ja das Lichtraumprofil eingehalten werden musste. Das galt natürlich auch für die Breite, die den üblichen Nor-men entsprach.

Wir haben bisher eigentlich nur Laufachsen angesehen, denn um aus den drei Triebachsen auch solche zu machen, wurde ein Antrieb benötigt. Dieser wurde damals noch von den Elektrikern vorgegeben und aus diesem Grund entschied sich die SAAS auch bei diesem Modell für den Hohlwellenantrieb nach Westinghouse. Bekannt ist dieser Westinghouseantrieb auch unter der fachlichen Bezeichnung Federtopfantrieb.

In Bewegung versetzt wurde der Antrieb mit jeweils zwei Fahrmotoren. Deren Drehmoment wurde mit einem eigenen Ritzel auf das gemeinsame Zahnrad übertragen. Dieses wiederum war um die Triebachse angeordnet worden und lief auf einer Hohlwelle. Damit war das Getriebe von den Bewegungen der Achsen entkoppelt worden. Ein Punkt der zum grossen Vorteil des Antriebes nach der Bauart Westinghouse gehörte.

Das Getriebe hatte eine Übersetzung von 1 : 5 erhalten. Dabei kamen jedoch schräg verzahnte Zahnräder zur An-wendung. Um die Abnützung zu verringern, mussten die Zahnflanken geschmiert werden.

Aus diesem Grund und zum Schutz wurde das Getriebe in einem Gehäuse eingebaut. Dieses war mit einer Ölwanne versehen worden. Dort wurde das Öl als Schmiermittel eingelassen. Eine regelmässige Nachschmierung war be-trieblich nicht erforderlich.

Das Zahnrad lief durch das Schmiermittel und nahm dieses durch Anhaftungen auf. So wurde das Öl auch auf die beiden Ritzel übertragen. Da sich das Getriebe im Betrieb jedoch sehr schnell drehte, wirkten auf das Schmiermittel auch Fliehkräfte.

So wurde das Öl an die Wände geschleudert und lief an-schliessend wieder in die Wanne. Es entstand ein natürlicher Kreislauf, der dafür sorgte, dass immer wieder neues Schmiermittel aufgenommen wurde.

Durch das Getriebe wurde das Drehmoment so verändert, dass eine tiefere Drehzahl, dafür eine grössere Kraft vorhanden war. Jedoch musste dieses Moment noch auf die Triebachse gelangen.

Dazu wurden auf beiden Seiten an der Hohlwelle Mitnehmer benutzt. Die Arme des Mitnehmers griffen dabei in die Lücken des Speichenrades. Dieses musste deswegen etwas anders aufgebaut werden, als das bei den anderen Baureihen der Fall war. Hier befand sich der spezielle Aufbau, der dem Antrieb seinen Namen geben sollte.

Um die Federung auszugleichen und um Stösse aufzufangen, wurden zwischen den Mitnehmern und den Speichen Federn eingebaut. Diese wurden in einer Art Topf gehalten. Daher auch die Bezeichnung Federtopfantrieb. Auch hier kamen bei diesen Federn die Schraubenfedern der bei Reihe Be 4/7 verwendeten Antriebe zur Anwendung. Dabei war das Problem, dass dort bei der Auslieferung der Modelle nach Muster Ae 3/5 noch keine Erfahrungen vorlagen.

Der grosse Vorteil war, dass das Drehmoment mit kaum zusätzlicher ungefederter Masse auf die Triebachse übertragen wurde. In diesem Punkt, war die Reihe Ae 3/5, wie die grössere Baureihe Be 4/7 sensationell gut.

Mit Hilfe der Haftreibung zwischen Lauffläche und Schiene wurde das Drehmoment der Fahrmotoren schliesslich in Zugkraft umgewandelt. Diese wiederum wurde über die Lager auf den Rahmen und so auf die Zugvorrichtungen übertragen. Hier wirkten daher die üblichen physikalische Grundsätze.

Die Adhäsion war vom Zustand der Schienen abhängig. Bei verschmutzten Schienen konnten daher die Zugkräfte nicht erzeugt werden. Aus diesem Grund musste in diesem Fall die Haftreibung verbessert werden.

Dazu wurde schon bei den älteren Modellen der Reihe Be 4/7 Sander mit Quarzsand verwendet. Diese Sandstreueinrichtung wirkte vor jedes Triebrad, wo der Sand mit Hilfe von Druckluft auf die Schiene geblasen wurde.

Der benötigte Quarzsand wurde in Sandkästen, die in jedem Führerstand und zu zweit am Rahmen montierten wurden, mitgeführt. Die beiden am Rahmen montierten Be-hälter verdeckten die Sicht zu den Ausgleichshebeln und deren Rohre führten vor unterschiedlich Achsen. In den zahlreichen Behältern konnten daher mehrere hundert Kilogramm Sand mitgeführt werden. Ein Punkt, der bei der Bestimmung des Gewichtes durchaus wirksam war.

Gerade bei Lokomotiven mit Laufachsen sind die Gewichte wichtig. Insbesondere das Adhäsionsgewicht ist ein Faktor, der zur Bestimmung der möglichen Zugkraft genutzt wird. Dieses Gewicht wurde bei der Baureihe Ae 3/5, als auch der Reihe Ae 3/6 III mit 56 Tonnen angegeben. Bei einem Gesamtgewicht von 81 Tonnen (Ae 3/6 III 89 Tonnen) bedeutete das unweigerlich, dass 25, beziehungweise 33 Tonnen über die Laufachsen abgestützt wurden. Die maximale Achslast von 13 Tonnen wurde daher erreicht.

 

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