Laufwerk mit Antrieb

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Ein Merkmal der Triebz黦e war, dass sie sehr leicht gebaut wurden. Dabei wurde ein grosser Teil bei den Fahrwerken eingespart. Bei normalen Reisezugwagen kommen zweiachsige Drehgestelle zur Anwendung. Beim Gewicht ergeben sich dadurch nur geringe Achslasten. Bei einem Verzicht, w黵de die Achslast zwar ansteigen, aber viel Gewicht eingespart werden. M鰃lich wurde dies, da wir einen einheitlichen Triebzug erhalten haben.

Bei den Triebz黦en der Bauart Flirt ging man daher einen neuen Weg. Dieser erlaubte den Verzicht auf nicht weniger als drei Drehgestelle.

Da man bei diesen durchaus ein Gewicht von rund vier bis f黱f Tonnen rechnen kann, eine Reduktion um bis zu 15 Tonnen.

Jedoch mussten die Laufwerke anders positioniert wer-den und dabei kam man zum Gliederzug. Damals be-kannt waren diese L鰏ungen bei den in Frankreich ver-kehrenden TGV.

Die Achsfolge wurde daher mit Bo𓮲2払o angegeben. Lediglich bei der Baureihe RABe 524 gab es davon bei den Nummern 524 101 bis 524 117 eine Abweichung, da dort zwei Laufdrehgestelle mehr ben鰐igt wurden. Genau bedeutete das, dass hier die Achsfolge mit Bo𓮲𖳴2払o benannt wurde. Damit erkennen wir bereits, dass bei allen Z黦en lediglich die beiden Enddrehgestelle angetrieben wurden. Mehr Triebachsen w鋜en aber m鰃lich gewesen.

Bei der Betrachtung der einzelnen Drehgestelle k鰊nen wir daher zwischen den Triebdrehgestellen und den Laufdrehgestellen unterscheiden. Beginnen werden wir dabei mit den im Triebzug eingereihten Laufdrehgestellen. Je nach Konfiguration waren drei oder f黱f solche vorhanden und sie wurden bei allen Modellen als Jakobsdrehgestelle ausgef黨rt. Diese boten gegen黚er den herk鰉mlichen L鰏ungen viele Vorteile.

Die Jakobsdrehgestelle erh鰄ten die Sicherheit bei allf鋖ligen Entgleisungen des Triebzuges. Durch die Tatsache, dass bei dieser Konstruktion das Drehgestell immer im halben Winkel zum Kasten stand, wurde auch garantiert, dass es richtig im Gleis stand und so optimal gef黨rt wurde. Das hatte zur Folge, dass die Kr鋐te im Gleis deutlich gesenkt werden konnten. Die zweiteilige Abst黷zung verteilte die Achslasten zudem optimal auf die beiden Achsen.

Diese Laufdrehgestelle besassen einen Rahmen, der aus Stahl gefertigt wurde. Hier wurde auf dieses schwere Metall gesetzt, da es sehr z鋒 war und so weniger zu Br點hen neigte. Zudem entstand so ein stabiler Drehgestellrahmen. Sein Merkmal war die besonders flache Konstruktion, die dank der Bauweise als Jakobsfahrwerk m鰃lich wurde. Das zeigte sich beim Fussboden, den wir sp鋞er noch genauer ansehen werden.

In jedem Laufdrehgestell wurden zwei Achsen einge-baut. Diese besassen zwei Scheibenr鋎er und aussen liegende Lager. Der Durchmesser der neuen und daher nicht abgen黷zten Monoblocr鋎er wurde mit 750 mm angegeben.

Bei den Achslagern kamen doppelreihige Rollenlager, wie sie sich seit Jahren bew鋒rt hatten, zum Einbau. Die geschlossene Ausf黨rung dieser Lager erlaubte auch eine dauerhafte Schmierung mit Fett.

Abgefedert wurden die Laufachsen mit Schrauben-federn, die 黚er dem Achslager eingebaut wurden. Die-se Federung waren dank der kurzen Schwingungsdauer f黵 hohe Geschwindigkeiten geeignet.

Jedoch f黨rte gerade diese Schwingungsdauer der Fe-derung zu unkontrolliertem Aufschaukeln. Damit dieser negative Effekt ged鋗mt werden konnte, wurden hy-draulische D鋗pfer verwendet. Eine L鰏ung, die durch-aus bekannt war.

Gef黨rt wurden diese mit einem Abstand von 2 700 mm eigebauten Rads鋞ze mit einfachen Radsatzlenker. Die-se Radsatzf黨rung lagerte im Drehgestellrahmen in speziellen Gummi-Metall-Buchsen.

Daher waren die Achsen nicht fest gef黨rt und sie konnten sich so passiv gesteuert radial einstellen. Eine L鰏ung, die den Verschleiss der Spurkr鋘ze verringern sollte und dabei auch das Gleis schonte. Damit wurde den engen Radien in der Schweiz Rechnung getragen.

Um die geforderte H鯿hstgeschwindigkeit von 160 km/h zu erreichen, wurde auf eine gute F黨rung der Rads鋞ze im Gleis geachtet und die Drehgestelle zudem mit D鋗pfern stabilisiert.

Dadurch konnten sie auch bei hohen Geschwindigkeiten ruhig laufen und kamen nicht ins Schlingern. Dadurch zeichnete sich das Fahrzeug auch bei hohen Geschwindigkeiten mit einem sehr ruhigen Fahrverhalten aus, bot aber auch in engen B鰃en einen optimalen Lauf.

Die auftretenden L鋘gskr鋐te zwischen Wagenkasten und den Laufdrehgestellen wurden durch Drehzapfen mit Lemniskatenf黨rungen 黚ertragen. Diese Drehzapfen waren jedoch nicht vollst鋘dig entkoppelt, so dass sie den Schall von den Fahrwerken auf den Kasten 黚ertrugen. Dadurch musste dieser mit Beschichtungen zur Schallisolation konstruiert werden. So wurde wirksam verhindert, dass er bei hohen Geschwindigkeiten nicht zu dr鰄nen begann.

Das Jakobsdrehgestell war ge-gen黚er den K鋝ten mit Luft-federn abgefedert worden. Sie besassen eine integrierte Not-lauffeder, die auch eine Fahrt mit defekter Luftfederung er-laubte.

Um den notwendigen Platz die-ser Luftfedern zu erhalten, wur-den im Kasten Aussparungen vorgesehen.

Diese wirkten sich im Fahrgast-raum nicht negativ aus, da in diesem Bereich Sitze montiert wurden. Sie sehen, wie optimal der ben鰐igte Platz gew鋒lt wurde.

Wir k鰊nen nun zu den Trieb-drehgestellen wechseln. Diese waren als normale Drehgestelle aufgebaut worden und bestan-den ebenfalls aus Stahl.

Gerade die hier auftretenden Kr鋐te konnten nur mit diesem Metall aufgenommen werden.

Trotzdem gab es zu den Lauf-drehgestellen beim Aufbau kei-ne grossen Unterschiede und auch die beiden Achsen wurden auf die gleiche Weise eingebaut und daher konnten auch sie sich radial einstellen.

Bei den Scheibenr鋎ern, die auch hier als Monoblocr鋎er ausgef黨rt wurden, gab es jedoch einen Unterschied. Hier wurde ein Durchmesser von 860 mm vorgesehen. Wobei dieser Wert nur bei der ersten Serie so gew鋒lt wurde. Die nachfolgenden Triebz黦e hatten mit 870 mm leicht gr鰏sere Rads鋞ze erhalten. Wobei der Unterschied so gering war, dass alleine die Abn黷zung den Wert wieder angleichen konnte.

Damit Platz f黵 die Luftfedern zwischen Drehgestell und Kasten geschaffen werden konnte, wurde der Drehgestellrahmen gekr鰌ft ausgef黨rt. Beim Aufbau entsprachen sie den Federn, wie sie bei den Laufdrehgestellen verwendet wurden. Da aber hier bedingt durch den Antrieb und die gr鰏sere Bauh鰄e der niedere Fussboden nicht gehalten werden konnte, war es nicht m鰃lich einen kompletten niederflurigen Bereich zu schaffen.

Auch hier kamen Luftfedern mit einer integrierten Notlauffeder zur Anwendung. Gerade bei Reisez黦en hatte sich die Luftfederung bei der Sekund鋜federung durchsetzen k鰊nen. Hier bestand der Vorteil, dass die vom Antrieb im Drehgestell erzeugten Schwingungen 黚ertragen wurden. Doch auch hier konnte das Drehgestell alleine mit der Luftfeder nicht an der Stelle gehalten werden, es musste eine andere L鰏ung gefunden werden.

Einen Drehzapfen, wie in den Laufdrehgestellen konnte wegen der ben鰐igten Bauh鰄e nicht verwendet werden. Dabei erinnerte man sich jedoch an eine bereits verwendete L鰏ung.

Diese bestand darin, dass am Kasten ein Quertr鋑er montiert wurde, der mittig unter dem Drehgestellrahmen gef黨rt wurde. Dabei verhinderte dieser Tr鋑er auch, dass das Drehgestell abfallen konnte, wenn der Triebzug ange-hoben wurde.

Mit Pendeln war schliesslich das Drehgestell an diesem Tr鋑er aufgeh鋘gt worden. Diese Pendel wurden nicht senkrecht, sondern in einem Winkel eingebaut.

Das sich drehende Laufwerk sorgte damit daf黵, dass der Kasten auf einer Seite angehoben wurde. Auf der gegen黚erliegenden Seite erfolgte der umgekehrte Vorgang. Durch die Masse des Kastens, sollten jedoch die Kr鋐te wieder ausgeglichen werden, der Kasten zentrierte sich so selber.

Dadurch wurde kein Drehzapfen ben鰐igt und das Drehgestell drehte sich um einen virtuellen Drehpunkt. Diese L鰏ung verwendete man schon bei anderen Fahrzeugen, wie bei den Baureihen Re 4/4 II und Re 6/6, und war ausge-sprochen erfolgreich.

Nebeneffekt war, dass dieser Aufbau die H鰄e des Drehgestells reduziert und der Boden dar黚er nicht so hoch war. Negativ war hingegen, dass damit keine Zugkr鋐te 黚ertagen werden konnten.

Bisher haben wir nur Drehgestelle erhalten, die auf eine etwas un黚liche Art unter dem Kasten montiert wurden. Damit daraus Triebdrehgestelle werden konnten, musste ein Antrieb eingebaut werden. Dieser war so ausgelegt worden, dass jede Triebachse 黚er einen eigenen Motor verf黦te. Eine L鰏ung, die sich in der Schweiz seit Jahren etablieren konnte. Jedoch erkannten die aufmerksamen Leser diesen Punkt schon bei der Achsfolge.

Wurden fr黨er die Antriebe von Mechaniker, oder vom Elektriker gebaut, war das nicht mehr der Fall. F黵 den Antrieb griff man daher auf einen Zulieferer zur點k. Hier stammte der Antrieb daher von der Firma Voith Turbo St. P鰈ten.

Das Modell vom Typ SZH595 war gegen黚er der Achse komplett abgefedert worden. Aus diesem Grund waren auch hier alle Punkte erf黮lt, dass der Triebzug mit Ge-schwindigkeiten von 160 km/h verkehren konnte.

Es wurde ein Hohlkardanwellenantrieb verbaut. Dabei wurde das Drehmoment des Fahrmotors zuerst von einem Ritzel auf ein Grossrad 黚ertragen. Dieses Getriebe besass schr鋑 verzahnte Zahnr鋎er.

Zur Schmierung der Zahnflanken, war ein 謑bad vorhan-den, wie es sich seit nahezu 100 Jahren durchsetzen konnte. Da mittlerweile die Dichtungen verbessert werden konnten, war der Verlust an Schmiermittel sehr gering.

Das Drehmoment des Fahrmotors wurde 黚er dieses voll abgefederte Getriebe auf die im Antrieb eingebauten Gummikeilpakete 黚ertragen.

Von dort gelangte das Drehmoment schliesslich auf die Hohlwelle. Diese wiederum war um die Achse aufgebaut worden und war mit dem Rad verbunden. Die Federung wurde dabei in den Gummikeilpaketen ausgeglichen. Daher war die ungefederte Masse nicht optimal ausgenutzt worden.

Dank der vollst鋘digen Entkopplung der Triebachse gegen黚er dem Getriebe, konnte sich die Achse auch radial einstellen. Das f黨rte dazu, dass die Spurkr鋘ze des f黨renden Radsatzes nicht so stark abgen黷zt wurden und so eine problemlose Zulassung zur Zugreihe R m鰃lich war. Ein Punkt, der gerade bei einem Fahrzeug f黵 den Personenverkehr ausgesprochen wichtig ist. Die vom Hersteller beim Antrieb gew鋒lten Massnahmen sollten der Baureihe Re 4/4 II entsprechen.

In den Triebachsen wurde das Drehmoment der Fahrmotoren schliesslich mit Hilfe der Haftreibung zwischen Lauffl鋍he und Schiene in Zugkraft umge-wandelt.

Die diesen physikalischen Gesetzen unterworfene Umwandlung, konnte nicht ver鋘dert werden. Gerade bei Adh鋝ionsbahnen ist jedoch die optimale Ausnutzung einer guten Haftreibung besonders wichtig. Jedoch reduzieren sich diese Werte bei schlechtem Zustand der Schienen.

Um daher die Adh鋝ion bei schlechtem Schienenzustand zu verbessern, wurden die Triebachsen mit Sandstreueinrichtungen versehen. Diese Anlagen wirkten in jedem Triebdrehgestell bei beiden R鋎ern auf die vorlaufende Triebachse.

Sie bestanden aus dem Sandbeh鋖ter und dem Sanderrohr. Dank der opti-mierten Ausf黨rung konnte das Rohr so ausgerichtet werden, dass der Quarzsand optimal auf die Schienen abgelegt wurde.

Die Zugkraft wurde 黚er die Radsatzlenker auf den Drehgestellrahmen 黚er-tragen. Jedoch konnte sie weder 黚er die Aufh鋘gung, noch 黚er die Federung auf den Kasten 黚ertragen werden. Daher musste eine L鰏ung angewendet werden, die sich schon bei den Lokomotiven der Baureihen Re 4/4 II und insbesondere Re 460, sehr gut durchsetzen konnte. Aus diesem Grund verf黦te auch dieser Triebzug 黚er eine Tiefzugvorrichtung.

Dank dieser Tiefzugvorrichtung war eine optimale Kraft黚ertragung der R鋎er auf die Schienen m鰃lich. So sorgte diese daf黵, dass die normalerweise entlastete erste Triebachse auf die Schienen gedr點kt wurde. Dadurch neigte diese nicht mehr so stark zum Schleudern. Nur so war es m鰃lich, die hohen Zugkr鋐te auch auf die Schienen zu 黚ertragen. Erfahrungen damit hatte man in der Schweiz schon seit vielen Jahren.

躡er die Zugstangen der Tiefzugvorrichtung wurde die Kraft schliesslich auf den Kasten 黚ertragen. Da keine Anh鋘gelast mitgef黨rt werden konnte, wurde die Zugkraft in Beschleunigung umgewandelt. Bei den vierteiligen Modellen wurde eine maximale Beschleunigung von 1.2 m/s2 erreicht. Damit diese auch wirklich erreicht wurde, 黚erliess man beim Bau nichts dem Zufall. Selbst die Verteilung der Achslasten wurden bei diesem Fahrzeug optimiert.

Das vierteilige Fahrzeug mit einem Gewicht von rund 120 Tonnen st黷zte sich auf zehn Rads鋞ze ab. Rechnerisch ergab das f黵 jede Achse eine Achslast von 12 Tonnen.

Dank der ausgekl黦elten Konstruktion, wurden diese aber nicht gleichm鋝sig verteilt, wodurch der Zug unterschiedliche Achslasten hatte. Diese be-trachten wir nun etwas genauer, denn genau diese war f黵 die Ausnutzung der Zugkraft ein entscheidendes Kriterium.

Der gr鰏ste Anteil des Gewichtes st黷zte sich 黚er die beiden Triebdreh-gestelle ab. So ergab das bei diesen beiden Drehgestellen f黵 jede Achse eine Achslast von 20 Tonnen, was der 黚lichen Achslasten in Europa entsprach.

Der Triebzug konnte damit auf den Strecken f黵 die Streckenklasse C3 eingesetzt werden. Auch wenn tiefere Klassen noch vorhanden waren, der Triebzug war in der Schweiz nahezu ohne Beschr鋘kungen einsetzbar.

Damit war jedoch auch eine verbesserte 躡ertragung der Zugkraft m鰃lich und die Triebachsen drehten auch dank der Tiefzugvorrichtung nicht so schnell leer durch.

Dies bedeutete aber auch, dass 80 Tonnen des ganzen Zuges alleine auf den Triebachsen ruhten. Erreicht wurde das damit, dass die gesamte elektrische Ausr黶tung auf dem Triebdrehgestell ruhte und so auch das Gewicht dort zu finden war. Es entstand so eine m鰃lichst optimale Ausnutzung der Kraft.

Die restlichen 42 bis 46 Tonnen wurden dann auf die sechs Laufachsen verteilt. Somit waren die Laufachsen nur mit einem Gewicht von gut acht Tonnen belastet worden. Das reduzierte die F黨rungskr鋐te im Gleis zus鋞zlich, so dass die Laufdrehgestelle sehr gute Laufeigenschaften hatten. Und so dem Zug zu einem ruhigen Fahrtverlauf auch bei h鰄eren Geschwindigkeiten verhalfen. Ein Punkt, der klar auf die Zufriedenheit der Kunden wirkte.

 

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