Laufwerk mit Antrieb

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Um das Laufwerk der Lokomotive näher kennen zu lernen, sehen wir uns zuerst die Achsfolge an. Diese wurde mit Bo’Bo’ angegeben. Daraus ableiten können wir daher, dass zwei identische Fahrwerke vorhanden waren und dass es sich dabei um einfache Drehgestelle mit einem Antrieb auf jede Achse einzeln handelte. Das erlaubt es uns die nähere Betrachtung auf eines der beiden Drehgestelle zu beschränken und so die Sache etwas zu vereinfachen.

Nicht aus der Achsfolge erkennen können wir, dass die beiden Drehgestelle der Reihe Re 450 keine neue Konstruktion waren. Sie wurden von der schon vorher erwähnten KTU Re 4/4 übernom-men.

Jedoch erfolgten dabei punktuell einige Anpassungen, die auf den Erfahrungen mit den Mustern aufbauten. Sie sehen, dass man so eigentlich zu einem bewährten Laufwerk griff, dass sich schon seit einigen Jahren im Betrieb behaupten konnte.

Für jedes Drehgestell wurde ein stabiler und verwindungssteifer Rahmen erstellt. Dieser bestand aus dem beim Bau von Drehge-stellen üblichen Stahl. Dabei wurden die einzelnen Bleche mit Hilfe der elektrischen Schweisstechnik zum fertigen Bauteil verbunden. So entstand ein Hohlrahmen der im Bereich der Mitteltraverse gekröpft wurde und der ein geschlossenes H bildete. Grosse Neuerung konnten hier nicht umgesetzt werden.

In jedem Drehgestellrahmen wurden zwei Achsen eingebaut. Diese bestanden aus geschmiedetem Stahl und sie besassen die Aufnahmen für die beiden Räder und die Lager. Der Abstand dieser beiden Achsen zueinander betrug 2 700 mm. Wobei das hier jedoch nur im geraden Gleis galt, denn das Laufwerk der Baureihe Re 450 verfügte über flexibel gelagerte Achsen. Wie das genau funktionierte, sehen wir uns anschliessend an.

Auf einer Achse wurden zwei Räder aufgeschrumpft. Diese waren identisch und sie wurden als Monobloc-räder ausgeführt. Damit kamen hier Scheibenräder zum Einbau, die etwas schwerer waren, als die bisher bei Lokomotiven verbauten Speichenräder mit Bandage.

Gerade bei einer Lokomotive, wo auf jedes Gramm geachtet werden musste, mag das überraschen, aber die Triebwagen hatten gezeigt, dass diese Räder hohe Laufleistungen erreichten.

Um das Gewicht der beiden Räder trotzdem weiter zu vermindert, wurde derer Grösse verringert. So hatten diese im neu eingebauten Zustand nur noch einen Durchmesser von 1100 mm erhalten.

Im Betrieb konnten sie bis auf einen Wert von 1040 mm abgenutzt werden. Dann musste aber das komplette Rad durch ein neues Modell ersetzt werden, denn eine Behandlung mit einem Radreifen war nicht mehr vorge-sehen.

Damit die rotierende Welle in einem festen Bauteil eingebaut werden konnte, wurden Lager benötigt. Die-se waren hier aussen angebracht worden und es wur-den die üblichen doppelreihigen Rollenlager verbaut.

Der Vorteil dieser Lager bestand darin, dass sie mit Fett geschmiert werden konnten und dass diese Schmierung dauerhaft erfolgte. Diese Lager mussten daher nur beim Austausch der Räder gewartet werden.

Ein Problem bei Achslagern war, dass diese eine grosse Drehzahl hatten. Diese wurde hier durch die verklein-erten Räder noch erhöht.

Jedoch hatten im Ausland diese Rollenlager gezeigt, dass sie für weitaus grössere Geschwindigkeiten, als die hier zugelassenen 130 km/h geeignet waren. Daher konnte diese Lösung beruhigt angewendet wer-den und die vielen verkehrten Fahrzeuge auf Schiene und Strasse, zeigten den Erfolg.

Jedes Achslager wurde gegenüber dem Drehgestellrahmen abgefedert. Dabei wurde hier das Gewicht vermindert, da man nur noch eine Feder pro Lager verwendete. Diese wurde über dem Achslager eingebaut und sie bestand aus Stahl. Genau wurden bei den Achslagern Flexicoilfedern verbaut. Diese konnten gegenüber den bisher angewendeten Schraubenfedern auch auf Torsion belastet werden. Etwas, was hier sehr wichtig war.

Wie die Schraubenfedern hatten auch diese Federn eine kurze Schwingungsdauer. Diese konnte dazu führen, dass sich die Federn aufschaukeln konnten. Um das zu verhindern, wurden daher diese Federn mit Dämpfern ergänzt.

Bei den hier verbauten Flexicoilfedern wurden dazu je-doch statt mechanische, hydraulische Lösungen verbaut. Der Vorteil dabei war, dass diese leichter eingestellt werden konnten.

Eine starre Führung der Achslager war hier jedoch nicht mehr vorhanden. Auch die mit der Lokomotive Re 4/4 II eingeführten gefederten Achslager gab es nicht mehr. Bei der Baureihe Re 450 wurden Radsätze verbaut, die sich im Betrieb radial einstellen konnten. Dabei erfolgte diese Einstellung jedoch auf passive Weise, so dass wir nicht von gesteuerten Radsätzen sprechen dürfen, diese kamen erst mit der Reihe Re 460.

Durch die fehlende Führung der Achslager konnten sich die Radsätze in einer Kurve durch die auf das Rad wirkenden Kräfte im Gleis an die Kurve anpassen. Dabei wurden die Flexicoilfedern verdreht und auf Torsion belastet. Da sie jedoch wieder in die ursprüngliche Lage zurückkehren wollten, gab es eine Kraft, die den Radsatz sobald es möglich war, wieder in die korrekte mittige Lage verbrachte. Die Einstellung erfolgte dabei an die Kurve angepasst.

Das so sehr flexible System hatte jedoch zwei Probleme. Die Zugkräfte konnten nicht über das Lager übertragen werden und die Kräfte im Gleis konnten dazu führen, dass der Radsatz am Drehgestellrahmen anschlagen und beschädigt werden konnte. Der letzte Punkt wurde mit am Achslager montierten Stösseln jedoch verhindert. So war die maximal möglich Auslenkung des Radsatzes durch deren Wegstrecke beschränkt worden.

Diese Radsätze zeigten ihre Vorteile bei Kurven, die unter einem Radius von 800 Metern lagen. Solche gab es in der Schweiz viele und daher wurden auch diese Achsen verbaut. Jedoch gab es, wie so oft, auch hier Nachteile.

So wurden die Spurkränze stärker belastet. Um das zu ver-mindern, wurde auch bei der Baureihe Re 450 eine intensiv wirk-ende Spurkranzschmierung verbaut. So konnte der Verschleiss deutlich gemindert werden.

Durch die Tatsache, dass sich die Radsätze in den Kurven einstel-len konnten und dank der Spurkranzschmierung war es kein Pro-blem mit der Lokomotive die Zulassung zur Zugreihe R zu erlangen.

Das war klar eine Forderung im Pflichtenheft und seit der Bau-reihe Re 4/4 II hatten die Konstrukteure diese im Griff, auch wenn dazu bei der Reihe Re 6/6 mit einem zusätzlichen Trick gearbeitet wurde. Die angesprochene Querkupplung gab es hier nicht.

Vorher haben wir erfahren, dass diese flexiblen Führungen der Achsen keine Zugkräfte aufnehmen konnten. Da wir nun aber eine Lokomotive haben, mussten diese übertragen werden.

Daher kommen wir zu den Antrieben und bei diesen gab es gegenüber der KTU Re 4/4 leichte Abweichungen. Doch auch hier musste dazu zuerst der Fahrmotor im Drehgestell eingebaut werden und dabei griff man auf eine ältere Lösung zurück.

Der Fahrmotor stützte sich einseitig auf die Achse ab. Die zweite Abstützung war jedoch mit einem Tatzenlager und einer elastischen Drehmomentstütze versehen worden. Diese Stütze erlaubte es dem Fahrmotor sich zusammen mit dem Radsatz in der Kurve einzustellen. Genau hier lag jedoch der Grund für diese Lösung, denn der Winkel des Motors gegenüber der Achse durfte sich wegen dem verbauten Getriebe nicht verändern.

Auch wenn wir hier viele Merkmale des als veraltet verschrienen Tatzlager-antriebes hatten, konnte dieser nicht mit der hier verbauten Lösung ver-glichen werden. Der einzige Punkt, der hier noch vorhanden war, war der ungefederte Fahrmotor.

Jedoch konnte dessen Gewicht weiter verringert werden, so dass sich diese Probleme nicht so sehr auswirkten. Doch nun gab es auch ein Problem, denn auch diese Lösung konnte keine Zugkräfte übertragen.

Das im Fahrmotor erzeugte Drehmoment wurde von diesem auf ein Getriebe übertragen. Dabei kam ein schräg verzahnten Getriebe mit einer Übersetzung von 1:6.056 zum Einbau.

Durch diese Übersetzung wurde das Drehmoment so verändert, dass sich die Drehzahl minderte und dafür die Kraft vergrössert wurde. Eine Lösung, die jedoch bei allen Lokomotiven angewendet wurde, denn die Motoren hatten zu hohe Drehzahlen.

Um das empfindliche Getriebe vor Verschmutzung zu schützen, war es in einem geschlossenen Gehäuse eingebaut worden. Dieses war mit einer Ölwanne versehen worden. Dort wurde normales Schmieröl gelagert. Durch das sich nun drehende Zahnrad wurde von den Flanken das Schmiermittel aufgenommen und auf das Ritzel übertragen. Durch die nun wirkenden Fliehkräfte wurde ein Teil des Öl an die Wände geschleudert.

Gerade der Schutz des Getriebes war immer ein wichtiger Punkt. So wurden bei den Modellen mit Seriemotorn gefederte Ritzel zur Minderung der Drehmomentpulsation eingebaut. Diese gab es hier nicht mehr, jedoch hatten die KTU Re 4/4 gezeigt, dass dem Getriebe eine neue Gefahr droht und diese kam von den Achsen. Kam die Lokomotive ins Schleudern, übertrugen sich die Schläge direkt auf das Getriebe, was diesem nicht gut bekam.

Aus diesem Grund wurde der Antrieb bei der Bau-reihe Re 450 in diesem Bereich verändert. So baute man zwischen dem Grossrad und der Achse eine tangentiale Federung ein. Diese wurde mit Gummi-elementen ausgeführt und so wurden diese Schläge gedämpft.

Dank den Elementen konnte der Einbauraum ge-mildert werden, da sie nicht so viel Platz benötig-ten. Das Getriebe war jedoch so gut es ging vor dieser Belastung geschützt.

Das so auf die Achse übertragene Drehmoment wurde in den beiden Rädern mit Hilfe der Haft-reibung zwischen Lauffläche und Schiene in Zug-kraft umgewandelt.

Um diese hohen Kräfte auch bei schlechtem Zustand der Schienen übertragen zu können, war eine Sand-streueinrichtung vorhanden. Massnahmen, die je-doch bei Lokomotiven der Schweizerischen Bun-desbahnen SBB schon seit vielen Jahren erfolgreich umgesetzt wurden.

Nun muss aber die Zugkraft auf den Drehgestell-rahmen und anschliessend auf den Kasten über-tragen werden.

Wir haben vorher erfahren, dass diese nicht über die Achslager und auch nicht mit der Befestigung des Motors erfolgen konnte. daher wurde der Weg über den Motor gewählt. Neben der Abstützung im Rahmen waren zwei Schiebelager eingebaut worden. Diese konnten sowohl auf Zugkraft als auch auf Druck belastet werden.

Die Schiebelager waren trapezförmig eingebaut worden und konnten sich verstellen. Durch die hier nun anstehenden Kräfte und wegen dem Einbau erfolgte eine zusätzliche Kraft, die den Radsatz gerade ausrichtete. Zudem bewirkten diese Stützen auch, dass der Radsatz seine Position im Drehgestell zentrierte. Wir haben somit auch die Achslager von der Kraftübertragung entkoppelt, was deren Lebensdauer erhöhte.

Bevor wir dem Kraftfluss weiter folgen können, müssen wir die Drehgestelle unter dem Kasten einbauen. Damit sie die Position behalten konnten, war in der Mitte ein Drehzapfen verwendet worden und zudem wurde das Drehgestell gegenüber dem Kasten gefedert. Diese sekundäre Federung bestand aus insgesamt sechs Federn. Auch hier mussten wegen der Auslenkung Flexicoilfedern verwendet werden. Die Rückstellung entsprach den Achslagern.

Da wir nun die Laufwerke unter dem Kasten eingebaut haben, können wir einige Masse überprüfen. Der Abstand der beiden Drehzapfen betrug 10 350 mm und die Lokomotive hatte eine Höhe von 4 500 erhalten. Damit passte sie in das normale Lichtraumprofil der Schweiz. Die maximal mögliche Auslenkung der Drehgestelle erlaubte es mit der Lokomotive Kurven mit einem Radius von lediglich 80 Metern zu befahren.

Das so fertig aufgebaute Drehgestell hatte ein Gewicht von zwölf Tonnen erhalten. Gerade dieser Wert zeigt deutlich auf, wie leicht der Kasten wirklich gebaut wurde. Jedoch müssen wir auch berücksichtigen, dass die Fahrmotoren auch hier ein recht hohes Gewicht hatten und wir noch nicht alle Bauteile kennen gelernt haben, die im Drehgestell eingebaut wurden. Dazu gehört auch noch die fehlende Übertragung der Zugkraft.

So fehlt uns der weitere Weg der Zugkraft. Dieser erfolgte nicht, wie man erwarten könnte, über den Drehzapfen des Drehgestells. Vielmehr war eine Tiefzugvorrichtung eingebaut worden. Diese griff die Zugkraft im Bereich des Drehgestells auf 200 mm über der Oberkante der Schiene ab und übertrug die Kraft nun mit einfachen Zugstangen auf Mitnehmer, die am Kasten eingebaut wurden. Die gefürchtete Entlastung der vorlaufenden Achse wurde so verhindert.

 

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