Laufwerk mit Antrieb

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Das Fahrwerk der Lokomotive musste gemäss dem Pflichtenheft so ausgelegt werden, dass auch enge Kurven leicht befahren werden konnten. Wegen den geforderten Zugkräften waren jedoch drei Triebachsen erforderlich. Mit den beiden Laufachsen hätte das die Achsfolge 1C1 zur Folge gehabt. Jedoch hätte die bei der üblichen Ausführung zu einem zu grossen Verschleiss der Spurkränze geführt. Aus diesem Grund musste eine andere Lösung gewählt werden.

Um der Forderung gerecht zu werden, musste der feste Radstand angepasst werden. Da wegen der Höchstgeschwindigkeit von 75 km/h bei den Triebrädern keine Reduktion der Durchmesser möglich war, musste das Laufwerk dazu beweglicher aufgebaut werden. Das war jedoch nur möglich, wenn eine der Triebachsen nicht fest im Rahmen eingebaut wurde. In der Folge veränderte sich die Achsfolge dieser Baureihe auf 1B (A1’).

Bei den Maschinen wurde mit zwei Ausnahmen die vorlaufende Laufachse mit der benachbarten Triebachse in einem Drehgestell eingebaut. Bei die-sem Drehgestell handelte es sich um ein Modell der Bauart Helmholtz-Winterthur.

Dabei wurden die beiden unterschiedlichen Achsen in einem Drehgestell-rahmen gehalten und dieser mit einem Drehzapfen am Rahmen eingebaut. Dabei verschob sich der Drehpunkt jedoch zur Triebachse hin.

Befuhr die Lokomotive nun eine Kurve. Wurde die als Bissellaufachse im Drehgestell eingebaute Laufachse durch die Schienen zur Seite gedrängt. Dabei betrug der seitliche Wert bei der Auslenkung 65 mm.

Durch die Kräfte wurde nun aber auch das Helmholtz-Winterthur Drehgestell aktiviert. Das hatte auf die maximale Auslenkung der Laufachse keinen Einfluss, jedoch wurde nun die Triebachse über die gemeinsame Deichsel bewegt.

Durch die Wirkung des Helmholtz-Winterthur Drehgestells, wurde nun auch die Triebachse bewegt. Hier erfolgte nun auch eine leichte Einlenkung in die Kurve statt. Wobei der Weg so gering war, dass es mehr eine Veränderung des Winkels war. Das hatte nun zur Folge, dass der Spurkranz der Triebachse in einem etwas besseren Winkel zu Schiene stand. Möglich wurde dies, weil der Drehpunkt bei diesem Drehgestell nahe bei der Triebachse angeordnet wurde.

Somit konnte sich diese Triebachse radial einstellten. Der Achsabstand zwischen den beiden im Drehgestell gelagerten Achsen betrug 2 500 mm. Wobei wir hier nicht von einem festen Radstand sprechen können, da sich die Laufachse bekanntlich im Drehgestell gegenüber dem Hauptrahmen bewegen konnte. Eine gute Lösung zur Schonung der Spurkränze und zur Verringerung des festen Radstandes. Daher wurde dieses Drehgestell auch bei anderen Baureihen verwendet.

So gut das Drehgestell nach Helmholtz-Winterthur war, es hatte auch Nachteile, denn durch den damit verkürzten festen Radstand neigte die Lokomotive in dieser Fahrrichtung zu einem unruhigen Lauf.

Daher wurde bei den Maschinen mit den Nummern 5826 und 5827 darauf verzichtet. Diese beiden Exemplare erhielten daher die übliche Achsfolge mit der im Rahmen gelagerten Triebachsen. So vergrösserte sich aber der feste Radstand.

Durch die Änderung der Lagerung der ersten Triebachse, musste auch die führende Laufachse bei den Lokomotiven mit den Nummern 5826 und 5827 verändert werden. Um die Baulänge nicht unzulässig zu erhöhen, wurde hier eine Adamsachse verbaut.

Die seitliche Auslenkung dieser Laufachse wurde ebenfalls mit 65 mm angegeben. Damit konnte sie sich nicht so weit zur Seite auslenken, was aber wegen der ersten Triebachse kein Problem war.

Wenden wir uns nun der zweiten Triebachse zu. Diese hatte bei allen Lokomotiven zur ersten angetriebenen Achse einen Abstand von 1 850 mm erhalten. Jedoch galt das bei den Maschinen mit dem Helmholtz-Winterthur Gestell nur in geraden Gleis. In Kurven veränderten sich die Werte auf beiden Seiten auf unterschiedliche Weise. Das äussere Rad wurde immer nach vorne geschoben, während sich der Abstand auf der Innenseite verkürzte.

Der nun aber bei den Nummern 5826 und 5827 vorhandene stabile Radstand hatte auch auf die zweite Triebachse deutliche Auswirkungen. In engen Kurven musste bei den drei starr im Rahmen eingebauten Achsen eine Lösung gesucht werden, die zur Seite hin der mittleren Triebachse etwas mehr Platz zwischen den Schienen gab. Oft wurde in diesem Fall einfach der Spurkranz geschwächt. Eine Lösung, die hier nicht vorgesehen war.

Um zu verhindern, dass die mittlere Triebachse bei den Nummern 5826 und 5827 in engen Kurven im Geleise eingeklemmt wurde, musste sie anders ge-lagert werden. Hier konnte sich daher die mittlere Triebachse seitlich leicht verschieben.

So wurde sie durch die Kräfte im Geleise in den Kurven nach aussen gedrückt und konnte so der äusseren Schiene folgen. Eine Lösung, die bei drei angetriebenen Achsen damals nicht üblich war.

Die dritte und letzte Triebachse wurde dann mit einem Abstand von 2 050 mm zur zweiten angetrie-benen Achse montiert. Sie war bei allen Lokomo-tiven weder seitlich noch radial verschiebbar.

Durch den gegenüber den anderen beiden Trieb-achsen unterschiedlichen Abstand, entstand jedoch eine asymmetrische Achsanordnungen, was aber der Eleganz der Lokomotive nicht schadete. Asym-metrische Achsfolgen waren bei Dampflokomotiven durchaus üblich.

Spannend wird nun ein Blick auf den festen Rad-stand. Bei den Lokomotiven mit dem Helmholtz-Win-terthur Drehgestell waren die zweite und die dritte Triebachse fest im Rahmen gelagert.

Daher wurde hier der feste Radstand mit 2 050 mm angegeben. Das war ein ausgesprochen geringer Wert, der dafür sorgte, dass die Maschinen einen guten Kurvenlauf bekommen hatten. Jedoch neigte diese Lösung bei schneller Fahrt zu einem unruhigen verhalten der Lokomotive.

Wie gering dieser Wert wirklich war, erkennen wir erst, wenn wie einen Vergleich mit modernen Lokomotiven anstellen. Dabei nehme ich als Muster die Baureihe Re 4/4 II der Schweizerischen Bundesbahnen SBB, die über ein gutes Laufwerk verfügte. Hier betrug im Drehgestell der Abstand der beiden Achsen 2 800 mm. Damit war der Wert gegenüber den hier vorgestellten Lokomotiven 650 mm grösser ausgefallen. Deutlicher kann man den kurzen Abstand nicht darstellen.

Die beiden Lokomotiven mit den Nummern 5826 und 5827 hatten hier wegen der fest gelagerten ersten Triebachse mit 3 900 mm einen wesentlich höheren Wert erhalten. Jedoch war auch der nicht so hoch.

Bei Lokomotiven mit drei Triebachsen im Rahmen wurde der Wert automatisch erhöht. Als Muster dient hier die Reihe Ae 6/6, die einen um 400 mm höheren festen Radstand hatte. Trotzdem sollten diese Maschinen nicht so gut in Kurven sein, daher blieb es bei zwei Exemplaren.

Schliessen wir die Betrachtung des Laufwerks mit der hinteren Laufachse ab. Diese wurde bei allen Lokomotiven als Adamsachse geführt. Auch wenn sich hier die Lösung nach Bissel angeboten hätte, die Laufachse war eine Folge der möglichst einfachen Bauweise. Das zeigte sich bei der seitlichen Auslenkung, denn auch diese Achse hatte einen seitlichen Wert von 65 mm erhalten. Damit entsprach sie bei den beiden Exoten der vorderen Laufachse.

Auch wenn die Laufachse, die zur hinteren Triebachse einen Abstand von 2 500 mm hatte, gleich aufgebaut wurde, sie war nicht überall gleich. Bei den Lokomotiven mit den Nummern 5828 bis 5834 wurde die Adamsachse mit einer Rückstellvorrichtung versehen. Diese bestand aus zwei quer eingebauten und kräftigen Blattfedern. Sie sollten verhindern, dass die Laufachse ins Schlingern geraten konnte. So sollte der Laufruhe rückwärts verbessert werden.

Damit haben wir nun die Positionen der Achsen festgelegt. Wir können nun den gesamten Achsstand der Lokomotiven ansehen. Wobei der hier erwähnte Wert bei allen Maschinen nur im geraden Geleise gültig war. Gemessen betrug der Wert daher 8 900 mm. Es war somit ein kurzes Laufwerk entstand, das bestens für die Fahrt durch enge Kurven geeignet war. Abstriche gab es bei den meisten Lokomotiven nur bei schneller Fahrt.

Bei allen Achsen kamen Achswellen aus Stahl zur Anwend-ung. Diese wurden innen gelagert. Dabei wurden die üb-lichen Gleitlager mit Lagerschalen aus Weissmetall verwen-det.

Die Drehzahlen waren jedoch so gross, dass durch die Reib-ung zu viel Wärme erzeugt wurde. Daher mussten die Lager gekühlt werden und das erfolgte mit der Schmierung. Das Schmiermittel Öl verringerte die Reibung und führte auch die Wärme ab.

Das verbrannte Schmiermittel wurde anschliessend durch die vorhandenen Ritzen nach aussen gedrängt. Dort blieb es anschliessend am Gehäuse haften und verband sich mit dem aufgewirbelten Staub.

Daher wurde der Bereich um die Achslager schnell ver-schmutzt. Dank dieser klebrigen und ausgesprochen zähen Paste tropfte nicht zu viel Öl auf den Boden und ins Erdreich. Der Verlust musste jedoch für eine optimale Schmierung ergänzt werden.

Um den Aufwand bei der Nachschmierung zu verringern, wurde ein Schmierapparat eingebaut. Dieser hatte sich be-reits bei anderen Baureihen bewährt, so dass er auch hier verwendet wurde. Dabei wurde das Schmiermittel über Leitungen zu den jeweiligen Schmierkissen geführt. Der Vorrat beim Öl musste daher lediglich im Apparat überprüft und allenfalls manuell ergänzt werden. Es war daher eine optimale Schmierung der Achslager vorhanden.

Die einzelnen Lager mussten abgefedert werden. Dabei wurden alle Achsen mit den damals üblichen Blattfedern abgefedert. Unterschiedlich war nur der Einbauort. So wurden bei den Laufachsen und bei der vorderen Triebachse die Federn hoch eingebaut. Die restlichen Achsen waren jedoch mit tief liegenden Federungen versehen worden. Bei allem Maschinen waren die Federn jedoch nicht von aussen einsehbar.

Blattfedern waren einfach im Aufbau und für die Höchstgeschwindigkeit von 75 km/h bestens ge-eignet. Dabei wurden jedoch bei allen Achsen gleich kräftige Federn eingebaut. Was ebenfalls eine Folge der vereinfachten Bauweise war.

Es war so deutlich einfacher die Achslasten sowohl der Triebachsen, als auch der Laufachsen einzu-stellen. Arbeiten, die oft von Arbeitern ausgeführt wurden, die nicht über die notwendigen Kenntnisse verfügten.

Das hätte jedoch dazu geführt, dass die Maschinen beim befahren von Kuppen der Ablaufberge und Senken entgleisen konnten. Zudem hätten sich in diesen Situationen die Achslasten auf unzulässige Weise erhöht.

Umgekehrt hätte es auch stark verminderte Lasten gegeben und diese Achsen konnten leicht entgleis-en. Aus diesem Grund musste die Federung in diesen recht häufigen Fällen unterstützt werden. Dazu wurden damals spezielle Ausgleichshebel ver-wendet.

Diese Ausgleichshebel wurden zwischen den Blattfedern der Achsen eingebaut. Dabei wurde nur zwischen der zweiten und dritten Triebachse auf diesen Hebel verzichtet. Die Lokomotive kippte daher grundsätzlich um diese zwei Achsen, die auch jetzt den festen Wert bildeten. Wichtig war dies jedoch nur bei der Bestimmung der Höhe, denn diese blieb im Bereich der beiden Triebachsen nahezu unverändert. Bei den anderen Achsen gab es merkliche Unterschiede.

Die Lösung mit den Hebeln führte dazu, dass die stärker belasteten Federn die mit dem Hebel verbundene Achse nach unten, oder oben drückte. So war in jedem Fall gesichert, dass die Achslasten bei beiden betroffenen Achsen eingehalten waren. Das funktionierte sogar bei Gleisverwindungen der beiden Schienen. Auf Nebenlinien mit schlechtem Oberbau durchaus ein Vorteil. Die Baureihe Eb 3/5 besass daher ein optimales Laufwerk.

Auf den Achsen wurden schliesslich die beiden Räder aufgepresst. Dabei gab es lediglich beim Durchmesser zwischen den Trieb- und Laufachsen einen Unterschied. Während bei den Triebachsen ein Durchmesser von 1 520 mm vorhanden war, wurden die beiden Laufachsen mit einem geringeren Wert von 860 mm versehen. Das war damals durchaus üblich und half dabei das ungefederte Gewicht bei den Laufachsen zu reduzieren.

Die Radkörper der Räder waren als Speichenräder mit Bandagen ausgeführt worden. Dabei diente der Radreifen als Verschleissteil. Auch er wurde mit dem Schrumpfverfahren auf dem Radkörper befestigt. Anschliessend wurden dann sowohl die Lauffläche, als auch der Spurkranz ausgebildet. Geschwächte Spurkränze, wie sie damals auch verwendet wurden, gab es hier jedoch nicht, denn dazu war ja die Lagerung der Triebachsen angepasst worden.

Selbst beim Aufbau der Räder achtete man auch eine vereinfachte Lösung. Die Verschleissteile in diesem Bereich entsprachen anderen Baureihen. So konnten diese ausgetauscht werden. Eine Vereinfachung der Lagerhaltung war die Folge davon. Damit waren nahezu sämtliche Wünsche der Schweizerischen Bundesbahnen SBB beim Laufwerk umgesetzt worden. Abstriche musste man jedoch machen, jedoch galt das nicht für den Schutz.

Zum Schutz des Fahrwerkes, wurden bei den Laufachsen Schienenräumer verbaut. Dabei waren diese natürlich immer gegen die Puffer ausgerichtet worden. Die sonst bei der Rückseite fehlenden Modelle, mussten hier vorgesehen werden, da ja in beiden Richtungen mit der gleichen Geschwindigkeit gefahren werden sollte. Daher war der Schutz des Laufwerkes bei dieser Baureihe auch in beiden Richtungen erforderlich geworden.

Die beiden Schienenräumer einer Seite entsprachen den Modellen, wie sie bei den anderen Baureihen verwendet wurden. Das galt auch für die Stabilisierung der Bleche mit den quer zur Fahrrichtung eingebauten Stangen.

Dabei waren die Bleche zur Aussenseite hin nach hinten gezogen worden. So wurden auf den Gleis liegende Gegenstände zur Seite hin am empfindlichen Laufwerk vorbei geleitet. Ein optimaler Schutz war daher vorhanden.

Im Winter konnten die Schienenräumer nicht zur Schneeräumung benutzt werden. Dazu verwendete man bei den Schweizerischen Bundesbahnen SBB bei Bedarf spezielle Schneepflüge, oder gar eine Schneeschleuder.

Wie die Pflüge mit der hier vorgestellten Maschine genutzt wurden, werden wir beim Betriebseinsatz kennen lernen. Hier soll nun aus dem Fahrzeug eine Lokomotive werden. Damit das der Fall ist, muss aber ein Antrieb eingebaut werden.

Angetrieben wurde auch diese Baureihe mit Dampfmaschinen. Dabei kam auf jeder Seite der Lokomotive eine Maschine zur Anwendung. Die Dampfma-schine erzeugte eine lineare Bewegung, die für den Antrieb der Achsen in eine rotierende Bewegung umgewandelt werden musste. Damit das erfolgen konnte, musste die Kolbenstange mit dem Kreuzgelenk verbunden werden. Dieses Gelenk wurde bei der hier vorgestellten Baureihe mit einer doppelten Führung versehen.

Beweglich am Kreuzgelenk angeschlossen wurde schliesslich die Schubstange. Diese wurde nun auf die mittlere Triebachse geführt und endete dort im Kurbelzapfen des entsprechenden Rades. Der Ausgleich der Federung erfolgte bei dieser Achse durch geringes verdrehen des Triebrades. Bei den beiden Exoten mit den Nummern 5826 und 5826, konnte sich der Drehzapfen seitlich im Lager der Schubstange verwegen, das war jedoch eine Folge der Veränderungen des Lagers.

Somit wurde bei der Lokomotive die zweite Triebachse als einzige direkt von den beiden Dampfmaschinen ange-trieben. Die beiden anderen angetrieben Achsen dieser Bau-reihe wurden mit einfachen Kuppelstangen mit der zweiten Achse verbunden.

Ein Gelenk im Bereich des Kurbelzapfens ermögliche die ungehinderte Einfederung der angeschlossenen Triebachse. Wegen dieser Bauweise wurden diese beiden Achsen auch als Kuppelachsen bezeichnet.

Obwohl der Stangenantrieb dieser Baureihe einfach ausge-führt wurde, hatte er ein hohes Gewicht. Um die Massen der Antriebe etwas ausgleichen zu können, wurden die beiden Seiten mit einem Versatz versehen.

Dieser Versatz der beiden Triebwerke verhinderte zudem, dass die Drehung verdreht erfolgen konnte. Daher durfte auch nicht der ideale Versatz von 180° verwendet werden. Das führte jedoch zu einer Verschlechterung des Fahrver-haltens.

Auch die Lager der Triebstangen und des Kreuzgelenkes waren als Gleitlager mit Lagerschalen aus Weissmetall ausgeführt worden.

Geschmiert wurden diese Lager mit Öl. Hier wurde eine Nadelschmierung verwendet. Die genaue Dosierung des Schmiermittels erfolgte daher mit Hilfe der Fliehkraft, die auf diese Nadel wirkte. So war auch hier eine übliche Schmierung vorhanden und das Personal musste sich nicht an neue Lösungen gewöhnen.

Der Vorrat des Schmiermittels musste bei den Triebstangen manuell aufgefüllt werden. Auch wenn es theoretisch möglich gewesen wäre, wurden diese Lager nicht an den Schmierapparat angeschlossen. Jedoch war hier die Zugänglichkeit zu den Lagern leichter möglich. Damit ein geringer Vorrat vorhanden war, wurden die Lager mit entsprechenden Behältern versehen. Daher musste der Stand beim Schmiermittel regelmässig kontrolliert werden.

 

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