Das Laufwerk mit Antrieb |
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Es wird Zeit, dass wir den fertig montierten Kasten auf die beiden
unter demselben montierten
Drehgestelle abstellen. Dabei beginnen wir die
Betrachtung des
Laufwerkes
zuerst mit den Drehgestellen selber, die letztlich unter den Kasten
gestellt werden. Die
Lokomotive
besass dabei zwei identische Drehgestelle, die speziell aufgebaut werden
mussten. Es lohnt sich daher, wenn wir etwas genauer hinsehen.
Wie der Rahmen des Kastens wurde der Rahmen der Drehgestelle als ringförmiger Träger ausgeführt. Zwei Querträger im Drehgestellrahmen versteiften. Diese
Querträger und besorgten die Aufnahmen für die im
Drehgestell
eingebauten
Fahrmotoren.
Der
Drehgestellrahmen
besass dabei keinerlei Knicke. In jedem Drehgestell wurden drei identische Trieb-achsen montiert. Diese Achsen waren aus hoch-festem Stahl geschmiedet worden und sie besassen die Sitze zur Aufnahme der beiden auf der Achse montierten Räder und der Lager.
Bei der
Achse
selber gab es keine besondere Ausführung, so dass man diese als einfache
Stahlwelle ansehen konnte. Spannender waren hingegen die beiden darauf
aufgeschrumpften
Räder.
Diese
Räder
bestanden aus bandagierten Speichenrädern. Dabei wurde der eigentliche
Radkörper
nicht voll, sondern mit Speichen versehen, um Gewicht zu sparen. Solche
Speichenräder besassen jedoch selten eine gerade Anzahl von Speichen, weil
so eine bessere Ausrundung des Radkörpers ermöglicht wurde. Die
Speichenräder konnten zudem immer wieder verwendet werden, was den
Materialverbrauch reduzierte.
Die
Verschleisselemente
des
Radsatzes
waren die auf dem
Radkörper
aufgezogenen
Bandagen.
Diese wurden mit einem
Sprengring
gesichert und besassen die
Lauffläche
mit
Spurkranz.
Das fertig montierte
Rad hatte neu einen Durchmesser von 1
260 mm erhalten. Abgenutzt werden durften diese
Radreifen
bis zu einer darauf angebrachten
Verschleissrille.
Danach musste die Bandage, wie ein Reifen auf einem Rad des Autos
ausgewechselt werden.
Dank der dauerhaften Schmierung der Lager mit Fett, waren sie auch lange Zeit ohne Unterhalt zuverlässig. Das reduzierte die Wartung für die Lager deutlich.
Bei allen
Lokomotiven
kamen die gleichen
Lager
zum Einbau. Damit haben wir aber die Gemeinsamkeiten in diesem Bereich. Bei der Lagerung der Achsen gab es aber auch Unterschiede zwischen den Prototypen und der Serie. Bei den beiden Prototypen mit den Nummern 11 401 und 11 402 wurden starre Führungen der Achslager verwendet.
Das verhinderte, dass die
Achse
seitlich ein Spiel besessen hätte. Damit das
Drehgestell
in
Kurven
nicht klemmte, wurde der
Spurkranz
der mittleren Achse geschwächt ausgeführt. Das ergab aber einen festen
Radstand im Drehgestell von 4 300 mm. Dies hatte jedoch zu einer grossen Beanspruchung des Geleises und übermässigem Spurkranzverschleiss geführt. Der Ruf eines Schienenmörders war die Folge davon. Bei der Serie wurden daher die äusseren Radsätze des Drehgestells, also eins und drei, sowie vier und sechs über Gummiklötze zwischen den inneren und äusseren Achslagergehäusen seitlich elastisch gela-gert.
Die Massnahme verbesserte die Laufeigenschaften besonders in engen
Bögen massiv. Das reichte jedoch auch nicht zur
Zulassung
der
Zugreihe R.
Die
Lokomotiven
der Baureihe Ae 6/6 sollten daher die angegebene
Höchstgeschwindigkeit
von 125 km/h nie erreichen, denn die
Zugreihe A
wurde nie auf mehr als 120 km/h zugelassen. Anfänglich betrug der Wert
jedoch noch 110 km/h. Somit hatte die Lokomotive immer einen schweren
Stand und sie wurde den Ruf des Schienenmörders nie mehr los.
Zudem waren die entsprechenden Spritzdüsen vorhanden. Ge-rade
diese
Spurkranzschmierung
verringerte den Verschleiss an den
Schienen
bei den Lokomotiven der Serie massiv. Die Abstützung des Drehgestells gegenüber den Triebachsen erfolgte mit Schraubenfedern die zwischen dem Drehgestell-rahmen und den beiden seitlichen Tatzen der Lagergehäuse eingebaut wurden.
Das führte dazu, dass die
Achse
insgesamt vier
Federn
erhalten hatte. Dabei wurde die mittlere
Triebachse
mit einer etwas weicheren
Federung
versehen, so dass mit dem
Drehgestell
problemlos Kuppen und Senken befahren werden konnten. Diese Art der Gestaltung bei der Federung wird bei allen Lokomotiven nötig, die über mehr als zwei Achsen oder mehr als zwei Drehgestelle verfügen.
Wobei sich der Unterschied bei den
Drehgestellen darin zeigt, dass bei den
dreiachsigen Drehgestellen die
Primärfedern
betroffen war. Bei drei zweiachsigen Drehgestellen musste jedoch die
Sekundärfederung
des mittleren Drehgestells weicher ausgeführt werden. Aussen an den Tatzen wurden schliesslich die bei Schrauben-federn wegen der kurzen Schwingungsdauer benötigten Dämpfer eingebaut. Es wurden bei der Primärfeder dazu mechanische Dämpfer verwendet, die durch Reibung verhin-derten, dass die Federung frei schwingen konnte.
So entstand eine für die maximale Geschwindigkeit der
Lokomotive
optimal ausgelegte
Primärfederung.
Zudem waren diese
Dämpfer
wartungsarm.
Da durch die
Federung
keine stabile Position der
Achsen
im Rahmen des
Drehgestells möglich war, mussten spezielle
Führungen eingebaut werden. Die Achslagerführungen der
Lokomotive
waren jedoch nicht zu erkennen, da sie innerhalb der
Schraubenfedern
der
Primärfederung
eingebaut wurden und durch diese verdeckt wurden. Eine radiale Einstellung
der
Radsätze,
war jedoch dadurch nicht möglich.
Dank dieser
Querkupplung
sorgte das hinten laufende
Drehgestell dafür, dass die vorlaufende
Achse
von der äusseren
Schiene
weggedrückt wurde. So wurde ein ruhiger Lauf der Drehgestelle ermöglicht
und die Drehgestelle gerieten nicht so schnell ins Schlingern. Bei den beiden Prototypen mit den Nummern 11 401 und 11 402 handelte es sich um eine Vertikal- und Horizontalkupplung. Bei der Serie konnte man sich nach den gemachten Erfahrungen auf die Kupplung in horizontaler Ebene beschränken.
Somit gab es hier auch einen Unterschied der Serie, der jedoch in
einer Vereinfachung der
Querkupplung
resultierte. Gerade bei den
Lokomotiven
der Serie be-sorgte das den erhofften Erfolg bei den Lauf-eigenschaften.
Es wird nun Zeit, dass wir die beiden verbundenen
Drehgestelle unter den Kasten der
Lokomotive
stellen. Dabei stützte sich der Kasten auf den
Sekundärfedern
ab. Dazu waren auf diesen
Gleitschuhe
vorhanden. Die Gleitschuhe zentrierten den Kasten auf dem Drehgestell und
waren in mehrere Bereiche unterteilt worden, so dass sich das Drehgestell
dank den Führungen horizontal und vertikal frei bewegen konnte.
Diese
Gleitschuhe
wurden in einem Kasten mit den längs angeordneten
Blattfedern
verbunden. Dieser Kasten war mit den Blattfedern verbunden und unterschied
sich zwischen den beiden
Prototypen
und der Serie. War bei den Prototypen ein geschlossener Kasten vorhanden,
wurde bei der Serie ein Kasten mit runden Öffnungen verwendet. So konnten
die
Federn
im Bereich des Kastens optisch kontrolliert werden konnten.
Diese
Blattfedern
hatten dank der langen Schwingungsdauer ideale Eigenschaften und waren
daher bestens für die
Sekundärfederung
geeignet. Speziell war, dass diese
Federn
jedoch über Kopf montiert wurden. Die Enden der Federung wurden durch Querbalken, die zwischen den jeweiligen Achsen eingezogen wurden, unter dem Drehgestellrahmen hindurch miteinander verbunden. Diese Querbalken waren wiederum mit Pendeln am Drehgestellrahmen aufgehängt worden.
Dadurch stützte sich die
Lokomotive
eigentlich nicht auf dem
Drehgestell ab, sondern war daran aufgehängt
worden. Der Kasten konnte daher quer zur Fahrrichtung schwingen.
Um das
Laufwerk
der
Lokomotive
vor auf dem
Gleis
liegenden Gegenständen zu schützen, wurden auf beiden Seiten der
Lokomotive massive
Bahnräumer
verwendet. Diese wurden bei den Lokomotiven der Baureihe
Re 4/4
bei den Schweizerischen Bundesbahnen SBB erstmals verwendet und wurden im
Gegensatz zu diesen Maschinen bei der Baureihe Ae 6/6 unter dem Kasten und
nicht am
Drehgestell montiert.
Auffallend waren die seitlich weit nach hinten gezogenen
Bahnräumer,
denn das war eine Eigenart der
Lokomotiven
der Baureihe Ae 6/6 und wurde bei den späteren Lokomotiven nicht mehr so
ausgeführt. Der Bahnräumer war vorne unten zudem leicht nach vorne gezogen
worden. Zudem besass der Bahnräumer eine leichte Pfeilung, wie sie schon
beim
Führerstand
verwendet wurde. Wegen dem
Lichtraumprofil
war er zudem unten leicht abgeschrägt worden.
In der Mitte, wo die Kupplung leicht an den Bahn-räumer schlagen konnte, wurde dieser zusätzlich verstärkt ausgeführt.
Während bei den
Prototypen
nur eine Seite diese Verstärkung besass, war sie bei den
Lokomotiven
der Serie auf beiden Seiten angebracht worden. Nachdem wir die Lokomotive nun auf dem Lauf-werk abgestützt haben, können wir uns dem Antrieb und der Kraftübertragung zuwenden. Dabei besass jede Triebachse einen eigenen Fahr-motor, so dass die Achsfolge der Baureihe Ae 6/6 mit Co‘ Co‘ angegeben werden konnte.
Bei diesen
Lokomotiven
wurde ein vollständig abgefederter
Antrieb verwendet, der von der Firma Brown Boveri und Co BBC
entwickelt wurde.
Beim
BBC-Federantrieb
wurde das Drehmoment des
Fahrmotors
vom Ritzel auf das grosse
Zahnrad
übertragen. Die
Übersetzung
dieses
Getriebes
wurde bei den beiden
Prototypen
mit den Nummern 11 401 und 11 402 mit 1:2.216 angegeben. Bei den
Lokomotiven
der Serie wurde ein Getriebe mit der Übersetzung von
1 :
2,56 eingebaut. Aufgrund der schlechten Erfahrungen mit den gerade
verzahnten Getrieben bei der Baureihe
Ae 4/6
wurden hier schrägverzahnte Zahnräder verwendet.
Geschmiert wurden die
Zahnräder
mit einer
Schmierung,
die aus einem Ölbad bestand. Durch dieses Ölbad lief das grosse Zahnrad
und nahm so das
Schmiermittel
auf. Das Schmiermittel wurde anschliessend auf das Ritzel übertragen.
Dadurch konnten die empfindlichen Zähne besser vor Abnützung geschützt
werden und die
Getriebe
erreichten eine sehr hohe Laufleistung, was sich im Unterhalt der
Lokomotive
positiv auswirken sollte.
Der notwenige Ausgleich der
Federung
erfolgte schliesslich zwischen dem
Rad
und diesem Hohlwellenstummel und daher einseitig auf das Rad. Dabei wurden
am Rad Mitnehmer montiert, die mit
Schraubenfedern
in das Gegenstück auf der Hohlwelle griffen. Damit haben wir das Drehmoment des Fahrmotors auf die Triebachse übertragen. In den Laufflächen der Bandagen wurde dieses Drehmoment mit Hilfe der Haftreibung in Zugkraft umgewandelt.
Diese
Zugkraft
wurde schliesslich auf die
Achslager
übertragen und gelangte über die Achslagerführungen in den Rahmen des
Drehgestells. Dort wurden die Zugkräfte der
einzelnen
Achsen
schliesslich vereinigt. Weil der Raum über der mittleren Triebachse durch den zugehörigen Fahrmotor belegt werden musste, konnte kein Drehzapfen zur Übertragung der Zugkraft auf den Kasten eingebaut werden.
Das
Drehgestell bewegte sich daher um einen so
genannten ideellen Drehpunkt, der keine
Zugkraft
übertragen konnte. Für deren Übertragung von den Drehgestellen auf den
Kasten musste daher eine andere Lösung gewählt werden.
In jedem
Drehgestell wurden zwei Mitnehmer eingebaut.
Diese Mitnehmer waren in je einem Querträger des Drehgestells fest
eingebaut worden und griffen nach unten mit dem nötigen Spiel in einen
Kastenquerträger. Die Mitnehmer hatten dabei jedoch nichts mit der
Drehbewegung zu tun und dürfen daher nicht mit den
Drehzapfen
verglichen werden. Dabei durfte jedoch immer nur ein Mitnehmer zur
Übertragung der
Zugkraft
genutzt werden, weil sonst das Drehgestell nicht mehr frei drehen konnte.
Die beiden Spiele waren so bemessen worden, dass die
Drehgestelle in beiden Fahrrichtungen den
Kasten jeweils zogen und nicht schoben. Um das bildlich zu erklären, muss
erwähnt werden, dass sich bei der Baureihe Ae 6/6 zuerst das Drehgestell
leicht unter dem Kasten verschob, bevor dieser und der Zug gezogen wurden.
Eine Lösung, die nur bei dieser Lokomotive so gelöst werden musste, weil
es keinen Platz für einen
Drehzapfen
gab.
Die schlechte Ausnützung der
Adhäsion
bei den
Lokomotiven
der Baureihe
Ae 4/6
liess erkennen, dass man Verbesserungen vornehmen musste. Durch die langen
Drehgestelle und die Tatsache, dass der
vordere Mitnehmer eingriff, war schon eine Verbesserung erzielt worden.
Trotzdem wollte man bei den Lokomotiven keine Risiken eingehen und
verbesserte die Ausnützung der Adhäsion mit weiteren Massnahmen.
Dazu gehört die bei den
Lokomotiven
eingebaute Ausgleichsvorrichtung für die
Achslast.
Diese bestand aus einem am Kasten montierten Druckluftzylinder. Dieser
wirkte wiederum über einen Winkelhebel und einen Seilzug auf den
jeweiligen vorlaufenden Querbalken. Dadurch entstand eine Vertikalkraft,
die beim Anfahren der Entlastung der vorlaufenden
Achse
entgegenwirkte. Dadurch erhielt die Lokomotive eine hervorragende
Ausnützung der
Adhäsion.
Bei den beiden Prototypen mit den Nummern 11 401 und 11 402 wurden daher jeweils vor die vorlaufende Achse eines Drehgestells Sand gestreut.
Bei der Serie begnügte man sich hingegen auf die erste
Achse
der
Lokomotive,
da man feststellte, dass das durchaus aus-reichend war. Zudem konnte das
Gewicht veringert werden. Die benötigten Sandkästen waren im Kasten der Lokomotive im Bereich des Bodens montiert worden. Die Behälter konnten durch Öffnungen nachgefüllt werden und dienten dem Vorrat des Quarzsandes.
Mit Hilfe eines elektropneumatischen
Ventils
wurde eine Leitung geöffnet und der Sand rieselte durch die Schwerkraft
auf die
Schienen
vor dem entsprechenden
Rad.
So konnte die
Adhäsion
bei schlechtem Wetter verbessert werden. Zum Abfangen einer schleudernden Achse, oder zur Unter-stützung des Sanders war eine elektropneumatische Schleuder-bremse eingebaut worden. Diese konnte über einen Druckknopf im Führerraum betätigt werden.
Ein automatisches ansprechen dieser
Bremse
war jedoch nicht vorgesehen. So verfügte die Baureihe Ae 6/6 im Gegensatz
zur Reihe
Re 4/4
über keinen eingebauten
Schleuderschutz,
der wegen der fehlenden
Vielfachsteuerung auch nicht notwendig war.
Damit haben wir den mechanischen Aufbau der
Lokomotive
nahezu abgeschlossen. Trotzdem wollen wir uns nun das Gewicht dieses
mechanischen Teils ansehen. Bei den in Serie gebauten Lokomotiven war der
mechanische Teil der Lokomotive 65.71 Tonnen schwer. Die
Prototypen
schafften des auf 66.1 Tonnen. Damit stellte der mechanische Teil mehr als
die Hälfte des verfügbaren Gewichtes. Die Reduktion für die Serie betrug
daher lediglich 400 Kilogramm.
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