Laufwerk mit Antrieb

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Wenn wir zum Laufwerk des Triebzuges kommen, dann beginnen wir auch hier mit der Achsfolge. Bei den langen Einheiten RAB(D)e 502 wurde diese Abfolge der Achsen mit 2’Bo’+2’Bo’+2’2’+2’2’+Bo’2’+Bo’2’+Bo’2’+Bo’2’ angegeben. Dabei fällt auf, dass bei keinem Wagen nur angetriebene Drehgestelle verwendet wurden. Zudem galt für die führenden Achsen des Triebzuges immer, dass sich in diesem Drehgestell normale Laufachsen befanden.

Um die Varianten zu vervollständigen muss auch noch die Achsfolge der kurzen Züge aufgeführt werden. Da diese mit 2’Bo’+2’Bo’+2’2’+Bo’2’ angegeben wurde, gab es auch hier keine Überraschungen.

Wobei wer genauer hinschaute, erkannte, dass es sich hier nur bei einem Fahrzeug wirklich nur um einen Wagen handelte. Wir hingegen haben nun drei verschiedene Varianten bei den Drehgestellen und das macht die Sache nicht leicht.

Auch wenn es sich effektiv um drei verschiedene Varianten handelte. Wir können mit einem normalen Laufdrehgestell im Triebzug beginnen, dann einfach zu den Modellen am Ende des Zuges gehen und bei jenen, die dazu vorgesehen waren, noch einen Antrieb einbauen. Es klingt einfach, ist aber so, denn vom Aufbau her, gab es bei den Drehgestellen keinen Unterschied. Doch auch hier müssen wir diese zuerst aufbauen.

Als tragendes Element bei den Drehgestellen wurde ein Rahmen verwendet. Dieser Drehgestellrahmen war aus Stahl aufgebaut worden und die einzelnen Bleche wurden mit der Schweisstechnik zu einem H förmigen Rahmen verbunden. Um genug Platz zu schaffen, wurden die Längsträger jedoch gekröpft ausgeführt. Soweit haben wir eine durchaus übliche Bauweise erhalten und die Veränderungen gab es nur bei den Einbauten.

Wer nun wirklich bei den Rahmen der Drehgestelle einen Unterschied suchen will, der fand ihn bei den beiden Enddrehgestellen. Bei diesen wurde zusätzlich ein Endträger verbaut.

Dieser gegen das Fahrzeug gerichtete Kopfträger war zur Aufnahme der Empfänger für die Zugsicherungen vorgesehen. Diese sehen wir später noch genauer an, es geht hier wirklich nur um den Träger, denn dieser war beim Aufbau das einzige abweichende Detail.

Bei jedem Drehgestell waren zwei aus geschmiedetem Stahl erstellte Achswellen eingebaut worden. Diese besassen auf beiden Seiten die Aufnahmen für die Räder und die Lager.

Mit einem Abstand von 2 500 mm zueinander waren sie für die vom Zug erreichte Höchstgeschwindigkeit sehr nahe zusammen.

Jedoch wurde so auch ein guter Lauf in engen Kurven erreicht. Gerade hier war das von grosser Wichtigkeit, denn man wollte ja schneller um Kurven fahren.

Die beiden auf der Welle aufgeschrumpften Räder wa-ren als Monoblocrad aufgebaut worden. Durch den Verzicht auf Bandagen als Verschleissteil, konnte das Gewicht gemildert und der Unterhalt vereinfacht werden.

Um den Wert beim Gewicht noch mehr zu verbessern, hatten die neuen Räder einen Durchmesser von 920 mm erhalten. Erst wenn sich dieser auf 840 mm reduziert hatte, musste das Rad ersetzt werden.

Bedingt durch den geringen Abstand und die kleinen Räder konnten die Kräfte im Gleis gemildert werden. Um eine weitere Verbesserung zu erreichen, wurde noch eine Spurkranzschmierung eingebaut. Mit dieser zusammen waren die Kräfte so gering, dass die Zulassung zur Zugreihe R kein Problem war. Jedoch sollten die Züge nach einer neuen Zugreihe verkehren und so schneller um Kurven fahren. Dank der Schmierung kein Problem.

Im Drehgestell gehalten wurden die beiden Achsen mit den aussen liegenden Lagern. Bei den Achslagern kamen doppelreihige Kegelrollenlager zur Anwendung. Diese mit Fett dauerhaft geschmierten Lager waren gegenüber von den normalen Rollenlager einfacher zu handhaben. Da sie auf diagonal wirkende Kräfte ausgelegt wurden, besassen diese Lager auch bei der hier vorhandenen hohen Drehzahlen eine gute Standfestigkeit.

Die Achsen waren gegenüber dem Drehgestellrahmen abgefedert worden. Dazu wurden auf der äusseren Seite eine Schraubenfeder eingebaut. Die der Mitte zugeordnete Federung war jedoch mit einer Gummi-feder versehen worden.

Um die kurze Schwingungsdauer dieser Federn zu kompensieren und um ein Aufschaukeln zu verhin-dern, waren hydraulische Dämpfer verbaut worden. Es einstand so eine gute Abfederung.

Dank der innen liegenden Gummifeder war eine elastische Führung der Radsätze im Gleis vorhanden. Da auf eine radiale Einstellung der Achsen verzichtet wurde, war der Abstand daher als fester Radstand anzusehen.

Es waren jedoch gut aufgebaute Drehgestelle, die einen guten Kurvenlauf hatten und das war wegen den höheren Kurvengeschwindigkeiten ein Vorteil. Damit diese gefahren werden konnten, musste die Abstützung angepasst werden.

Auch das Drehgestell war gegenüber dem Kasten ab-gefedert worden. Wobei es sich genau genommen um den am Kasten befestigen Wiegebalken handelte. Bei der Sekundärfederung kamen Luftfedern zum Einbau.

Diese wurden zudem mit einer Notlauffeder aus Gummi ergänzt. Die Ausdrehbewegungen des Dreh-gestells wurden durch die Federung aufgenommen. Die Zentrierung übernahm die hier eingebaute Wank-kompensation.

Bevor wir diese genauer ansehen, müssen wir noch die verbauten Dämpfer ansehen. Um ein Aufschwin-gen der Luftfeder zu verhindern, waren hydraulische Stossdämpfer verbaut worden. Diese wurden noch durch die zwischen dem Kasten und dem Drehgestellrahmen eingebauten Schlingerdämpfer ergänzt. Letztere waren wegen dem kurzen Radstand der Achsen wichtig. Solche Drehgestelle neigten bei hohen Geschwindigkeiten schnell zum schlingern.

Noch können wir die Abstützung des Kastens nicht ab-schliessen, denn bei diesen Triebzügen war eine neuartige Wankkompensation eingebaut worden.

Diese sollte das Wankverhalten des Kasten bei schnellen Fahrten in Kurven, aber auch bei Seitenwind kompen-sieren. Obwohl diese Einrichtung aktiv gegen das Ver-halten des Kastens wirkte, konnte nicht von einer Neigetechnik gesprochen werden, denn diesen Effekt gab es nicht.

Die Wankkompensation arbeitete bei jedem Drehgestell mit zwei elektrohydraulisch betriebenen Aktuatoren-einheiten und den daran angeschlossenen Lenkstangen auf den Wiegebalken.

Neigte sich der Kasten seitlich, bewirkte die Einheit mit der Kraft dagegen. Der Kasten blieb so stabil über dem Drehgestell, was schnellere Fahrten in Kurven erlaubte. So sorgten auch diese Einheiten für die Zentrierung des Dreh-gestells unter dem Kasten.

Unterstützt wurden die Aktuatoreneinheiten noch durch zwei Pendel. Diese wurden zwischen der Einheit und der Lenkstange, sowie dem Wiegebalken verbaut. Durch die trapezförmige Montage erfolgte dank diesen Pendeln auch eine Zentrierung wenn die Wankkompensation ausfiel. In dem Fall war die hydraulische Ansteuerung nicht mehr wirksam und die Aktuatoreneinheiten konnten sich frei bewegen. Die  benötigte Zentrierung blieb so wirksam.

Erfolgte der Ausfall der Aktuatoreneinheit am ersten Drehgestell in Fahrrichtung wurde die Geschwindigkeit des Zuges wegen dem Ausfall der Kompensation durch Seitenwind mit der Steuerung automatisch auf 160 km/h begrenzt. Störungen an anderen Einheiten bewirkten keine Beschränkung. Im Fall, dass die Zentrierung nicht mehr möglich war, wurde der Triebzug mit einer Zwangsbremsung zum Stillstand gebracht.

Da wir den Triebzug nun auf das Fahrwerk gestellt haben, können wir wieder zum Messband greifen. Die Höhe des Zuges betrug 4 590 mm, so dass die Umgrenzung nach den Normen der UIC eingehalten wurde.

Der minimal mögliche befahrbare Radius lag bei 100 Metern. Jedoch war es jetzt nicht mehr möglich die Züge zu kup-peln. In dem Fall durfte beim Radius ein Wert von 180 Meter nicht unterschritten werden.

Soweit waren alle Drehgestelle mit der erwähnten Aus-nahme der Enddrehgestelle identisch aufgebaut worden. Bei den 200 Meter langen Triebzügen wurden jedoch bei acht Drehgesellen noch Magnetschienenbremsen montiert.

Bei den kurzen Zügen halbierte sich dieser Wert entsprech-end. Die Magnetschienenbremsen waren, wie das üblich war, hoch aufgehängt worden und sie wurden mit Hilfe von Druckluft abgesenkt.

Die so aufgeführte Anzahl gibt jedoch kaum Hinweise zur Verteilung. Mit der erwähnten Anzahl bedeutete das, dass in jedem Wagen ein Drehgestell mit einer Magnetschienen-bremse versehen wurde.

Das war eine übliche Bauweise, denn mehr solcher Bremsen wären nur nötig gewesen, wenn eine weit höhere Geschwindigkeit gefahren worden wäre. Das galt auch im internationalen Verkehr, denn die Wirkung war sehr gut.

Bisher haben wir nur ein rollendes Fahrzeug erhalten. Damit wird einen Triebzug bekommen, müssen Antriebe eingebaut werden. Dabei verfügte jede Achse über einen eigenen Antrieb. Bei den langen Einheiten waren diese an zwölf Achsen in sechs Drehgestellen vorhanden. Bei den kurzen Triebzügen gab es auch hier eine Halbierung. Welche Drehgestelle ausgerüstet wurden, haben wir zu Beginn anhand der Achsfolge erfahren.

Wir beschränken uns auf die Betrachtung eines Antriebes. Bei diesen Trieb-zügen wurden die Fahrmotoren teilabgefedert eingebaut. Diese Bauweise ist besser unter der Bezeichnung Tatzlagerantrieb bekannt.

Die hohe ungefederte Masse wurde durch die leichten Radsätze und die ex-trem leicht aufgebauten Fahrmotoren teilweise kompensiert. So war es mög-lich mit dem Tatzlagerantrieb eine Geschwindigkeit von 200 km/h zu er-reichen.

Die Bauteile des Antriebes waren mit Drehmomentstützen versehen. Diese waren dazu vorhanden um bei einem Defekt an der Aufhängung den Motor und das Getriebe zu stützen.

Ohne diese Vorrichtung wäre der Motor alleine durch die Schwerkraft auf das Gleis gefallen. Grössere Schäden, oder gar eine Entgleisung des Fahrzeuges wären die Folge gewesen. Bei korrekter Aufhängung waren die Drehmo-mentstützen wirkungslos.

Das vom Fahrmotor erzeugte Drehmoment wurde über eine mit Öl ge-schmierte Bogenzahnkupplung auf das Ritzel übertragen. Diese Kupplung wirkte einer allenfalls auftretenden Drehmomentpulsation entgegen und die erlaubte auch den Ausbau des Motors, oder dass das Getriebe geöffnet werden musste. Es wurde daher auch auf den einfachen Unterhalt geachtet. Ein Punkt, der zu einer hohen Verfügbarkeit führen sollte.

Vom Ritzel wurde das Drehmoment auf das zweite Zahnrad übertragen. Es handelte sich dabei um ein schrägverzahntes Getriebe, welches eine Übersetzung von 1 : 4.36 hatte. Zum Schutz und wegen der Schmierung der Zahnflanken war das Getriebe in einem Gehäuse eingebaut worden. Es wurden dafür Gussteile aus dem leichten Sphäroguss verwendet. Am unteren Ende war dann noch die Ölwanne mit dem Schmiermittel vorhanden.

Bei dieser Form der Schmierung läuft das Zahnrad durch das Schmiermittel in der Ölwanne und so wird das Öl aufge-nommen. Durch den Kontakt gelangte das Öl auch auf das Ritzel.

Überschüssiges Schmiermittel wurde jedoch durch die Flieh-kraft gegen das Gehäuse geschleudert und lief danach in die Wanne. Eine Schmierung, die seit über 100 Jahren verwen-det wurde und die so gut funktionierte, dass sie nicht mehr verändert werden musste.

Das so auf die Achse übertragene Drehmoment wurde in den beiden Rädern mit Hilfe der Haftreibung zwischen Lauffläche und Schiene in Zugkraft umgewandelt. Diese wiederum ge-langte über die Achslager und das Drehgestell auf den Kasten.

Da hier keine Anhängelast mitgeführt werden musste, erfolg-te wegen der überschüssigen Zugkraft eine Beschleunigung. Es waren hier also physikalische Gesetze wirksam, die vom Zustand der Schienen abhängig waren.

Zur Verbesserung der Haftreibung war eine Sandstreuein-richtung verbaut worden. Bei dieser wurde der im Zug mitgeführte Quarzsand mit Hilfe von Druckluft auf die Schienen geblasen. Die Anlage war jedoch so ausgelegt worden, dass nicht dauerhaft gesandet werden konnte. Zudem wurde die Menge des gestreuten Sandes anhand der Geschwindigkeit geregelt. Bei hohen Geschwindigkeiten von über 140 km/h wurde daher mehr Sand gestreut.

Eingebaut wurden die Sander bei den beiden Enddrehgesellen. Sie wirkten dabei jeweils vor die erste Achse. Wer nun den Abschnitt aufmerksam gelesen hat, der hat vermutlich festgestellt, dass es sich dabei um ein Laufdrehgestell handelte. Das war kein Fehler, denn bei modernen Zügen wird der Quarzsand immer öfters auch zur Verbesserung der Haftreibung beim Bremsen mit den pneumatischen Bremsen benötigt.

 

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