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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