Fahrwerk mit Antrieb |
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Deutlich mehr Aufwand musste beim
Fahrwerk
betrieben werden. Dieses musste für die
Höchstgeschwindigkeit
von 150 km/h ausgelegt werden. Es sollte daher einen stabilen Lauf
ermöglichen. Somit lohnt es sich, wenn wir die Lösung für das Problem
ansehen. Diese Lösung waren die
Drehgestelle, von denen jeweils zwei Stück unter jedem
Kasten eingebaut wurden. Dabei war dieses
Laufwerk
in vielen Punkten identisch. Verwendet wurden hier die Drehgestelle der Leichttriebwagen CLe 2/4. Jedoch wurden diese an die um 25 km/h höhere Höchstge-schwindigkeit angepasst. Dabei wurde der Rahmen jedoch belas-sen.
Somit kam auch hier ein aus Stahl aufgebauter
Drehgestellrahmen
zur Anwendung. Die einzelnen Bauteile wurden mit Hilfe der elek-trischen
Schweisstechnik
zu einem verwindungssteifen, jedoch elastischen
Drehgestell verbunden.
Damit der Fussboden so tief wie möglich gehalten werden konnte und
trotzdem für die Montage und die
Federung
genug Platz vorhanden war, wurde der
Drehgestellrahmen
gekröpft ausgeführt. Eine Lösung, die in der Folge bei mehreren anderen
Baureihen ebenfalls aus diesem Grund angewendet werden sollte. Jedoch
musste dies mit einem deutlich höheren Aufwand bei der Konstruktion
erkauft werden.
Es wurden in jedem
Drehgestell zwei identische
Achsen
eingebaut. Diese bestanden aus geschmiedetem Stahl und waren mit den
Auflagen für die
Räder
und die
Lager
versehen worden. Auf die Ausgestaltung spezieller Achsen wurde verzichtet,
da diese bei anderen Fahrzeugen bei Versuchen gezeigt hatten, dass ihre
Festigkeit auch für hohe Geschwindigkeiten gegeben war. Ein Punkt, der
hier besonders beachtet werden musste.
Auf jeder
Achse
wurden mit einem Presssitz zwei
Räder
montiert. Es kamen die leichten
Monoblocräder
zur Anwendung. Jedoch wurde hier im Gegensatz zu den
Triebwagen
der Baureihe
CLe 2/4 auf die Ausführung
als Speichenrad
verzichtet. Es kamen übliche Vollräder ohne
Bandage
zum Einbau. Diese hatten einen Durchmesser von 900 mm erhalten und
besassen den ausgebildeten
Spurkranz
und die
Lauffläche,
welche den Kontakt zum
Gleis
hatte. Die Umstellung auf Vollräder war nötig, weil die erwar-teten Kräfte auf das Rad bei 150 km/h grösser einge-schätzt wurden. Man befürchtete, dass die Speichen-räder brechen könnten.
Eine durchaus gerechtfertigte Befürchtung, wie die Reihe
CLe 2/4 zeigen sollte. Man
nahm damit ein etwas höheres Gewicht bei der ungefederten Masse in Kauf.
Trotzdem sollte der
Triebzug
mit 127 Tonnen ein sensa-tionelles Gewicht bekommen. Geführt wurden diese Achsen durch aussenliegende Lager. Diese ergaben dem Fahrzeug eine bessere seit-liche Stabilität, als die innenliegende Montage. Ein Punkt, der gerade wegen den zusätzlichen Wankbe-wegungen berücksichtigt werden musste.
Sie sehen, dass hier wirklich viele Punkte beachtet wurden, die
später bei den schnellsten Zügen auch berücksichtigt wurden und da war
auch die Ausführung der
Achslager
wichtig. Die bisherige Lagerung mit Gleitlagern war schlicht nicht mehr ausreichend. Die wegen den kleinen Rädern sehr hohen Drehzahlen hätten zu hohen Reibwerten geführt.
Aus diesem Grund wurden auch hier die neuartigen
Rol-lenlager
eingebaut. Diese waren auch für hohe Ge-schwindigkeiten geeignet, da es im
Lager
kaum zu Reibung kam. Trotzdem mussten auch diese
Achslager
mit einer
Schmierung
versehen werden. Jedoch konnte die Schmierung deutlich vereinfacht werden. So konnte hier Fett verwendet werden und dank der geschlossenen Ausführung der Lager, musste dieses nicht regelmässig ergänzt werden.
Gegenüber von Lösungen mit
Öl
wurde der Unterhalt deutlich vereinfacht und der Interwall für die
Schmierung
konnte so ausgedehnt werden, dass diese während einem anstehenden
regelmässigen Unterhalt ersetzt wurde.
Damit können wir auch die Position im
Drehgestellrahmen
definieren. Die beiden
Achsen
hatten einen Abstand von 2 700 mm erhalten. Das war ein geringer
Radstand,
wenn man die
Höchstgeschwindigkeit
berücksichtigt. Jedoch musste der
Triebzug
die Bedingungen für die neue
Zugreihe R
erfüllen und da war wegen den engen
Kurven
ein geringerer Radstand notwendig. Damit neigte das
Drehgestell bei hohen Tempi zu
Schlingerbewegungen. Die Achsen waren gegenüber dem Drehgestell abge-federt worden. Auch hier wurden bei den Schenkeln der Achslagergehäuse Schraubenfedern eingebaut.
Diese
Federn
aus
Daher musste eine Dämpfung vorgesehen werden und da wählte man für
die
Dämpfer
eine Lösung, die gleichzeitig noch half das Gewicht zu reduzieren. Um die Achse im Drehgestell zu führen waren Achs-lagerführungen erforderlich. Diese wurden innerhalb der Schraubenfedern angeordnet und sie mussten die Federung ausgleichen. Da man diese Führungen nun mit einer bestimmten Reibung versehen hatte, konnten sie zugleich als Dämpfer genutzt werden.
Eine Lösung, die zwar das Gewicht leicht ver-ringerte, jedoch sich
im Betrieb nicht bewähren soll-te. Doch noch mussten die Erfahrungen
gemacht werden. Damit können wir das fertig aufgebaute Drehgestell unter das Fahrzeug stellen. In seiner Position ge-halten wurde dieses mit einem einfachen Dreh-zapfen. Dieser war so aufgebaut worden, dass er das Drehgestell zwar an der Position hielt, dieses sich jedoch frei bewegen konnte.
Eine Lösung, die sich schon bewährt hatte und die den Lauf nicht
behinderte. Es bleibt noch zu er-wähnen, dass der Abstand der
Drehzapfen
bei allen Fahrzeugen 17 200 mm betrug.
Weil der
Drehzapfen
den Kasten nicht stützen konnte, sondern diesen nur führte, wurde eine
zusätzliche Abstützung erforderlich. Diese war zudem gefedert. Als
Federung
wurden längs zur Fahrrichtung eingebaute
Blattfedern
verwendet. Dabei konnte dank dieser
Federn
auf
Dämpfer
verzichtet werden. Die lange Schwingungsdauer sollte auch bei hohen
Geschwindigkeiten keinen grossen Nachteil darstellen. Um eine gute Lastverteilung zu bekommen, wurde zwischen dem Kasten und dem Drehgestell ein Wiegebalken eingebaut. Dieser wiederum war mit Pfannen versehen worden, die ein Ölbad besassen. Damit wurde hier die gleiche Montage verwendet, wie das bei den in Serie gebauten Leichttriebwagen CLe 2/4 der Fall war.
Jedoch reichte diese für die hier vorgesehene
Höchstgeschwindigkeit
schlicht nicht aus, da das
Drehgestell sich nahezu frei bewegen konnte. Besonders bei hohen Geschwindigkeiten neigen Drehgestelle dazu, ins schlingern zu geraten. Diese Bewegungen im Gleis führen dazu, dass Schwing-ungen auf den Kasten übertragen werden und so die Führung im Gleis zu hoch wird.
Es droht eine
Entgleisung.
Ein Effekt, der damals durchaus von Versuchen mit
Reisezugwagen
be-kannt war und der nur mit entsprechenden Mass-nahmen wirksam verhindert
werden konnte.
Aus diesem Grund wurden zwischen dem
Drehge-stell und dem Kasten zusätzliche
Dämpfer
eingebaut. Diese bezeichnete man als
Schlingerdämpfer
und sie wurden mit Flüssigkeitsdämpfern ausgeführt, da diese besser
eingestellt werden konnten. Wir kennen diese Dämpfer heute unter der
Bezeichnung hydraulischer Dämpfer. Dabei wird die Dämpfung mit
Öl,
das sich in einem
Zylinder
befindet, bewerkstelligt und so eine elastische Dämpfung erreicht.
So konnte man mit diesen
Drehgestellen problemlos Geschwindigkeiten
bis 150 km/h erreichen. Zudem gab es bis jetzt keine Unterschiede zwischen
den Fahrzeugen. Beim Zwischenwagen gab es auch nicht mehr, denn dieser
besass die beim
Triebzug
vorhandenen
Laufdrehgestelle.
Die Modelle in den beiden
Triebköpfen
wurden jedoch mit einem
Antrieb
versehen. Daher wurde die
Achsfolge
des Zuges mit Bo’ Bo’ + 2’ 2’ + Bo’ Bo’ oder 8/12 angegeben. Wie schon bei den beiden Prototypen der Baureihe CLe 2/4 wurden hier zwei unterschiedliche Antriebe verbaut. Dabei kamen nun aber die Neuent-wicklungen aus dem Hause MFO und SAAS zur Anwendung.
Dabei sollten die drei neu entwickelten Lösungen mit dem bewährten
Tatz-lagerantrieb
beim
CLe 2/4 mit der Nummer 201
verglichen werden. Sie sehen, dass wir hier wirklich
Prototypen
hatten, die nach optimalen Lösungen such-ten. Gemeinsam bei den beiden Triebwagen war, dass jede Triebachse von einem eigenen Fahrmotor angetrieben wurde. Dabei musste auch hier die Drehzahl des Motors an jene der Triebachsen angepasst werden.
Aus diesem Grund wurde ein
Getriebe
mit der
Übersetzung
von
1:2.64
ver-wendet. Die schräg verzahnten
Zahnräder
wurden dabei mit
Öl
geschmiert, das sich in einer
Ölwanne
des geschlossenen Gehäuses befand. Die Unterschiede bei den beiden Triebzügen fanden sich zwischen dem Zahn-rad und der Achse, denn dort musste die Federung ausgeglichen werden. Dabei beginnen wir mit der Einheit, die mit der Nummer 501 versehen wurde.
Hier wurde ein
Antrieb
der Maschinenfabrik Oerlikon MFO verbaut. Dieser verwendete eine
Hohlwelle, die um die
Triebachse
geführt wurde. Die
Federung
wurde dabei durch Torsion und die Längenänderung dieser Welle
ausgeglichen.
Das führte jedoch dazu, dass der
Antrieb
nicht auf der gleichen Seite, wie das
Getriebe
mit der
Achse
verbunden wurde. Zudem war nur ein einseitiger Antrieb möglich, weil die
Länge der Welle ausgeglichen werden musste. Damit war die Ache bei dieser
Lösung gegenüber dem Antrieb mit einer
Torsionsstabfeder
abgefedert worden. Eine verbesserte Version dieser Lösung wird heute bei
den bekannten Antrieben mit Kardanhohlwelle verwendet. Somit können wir zum Triebzug mit der Nummer 502 wechseln. Hier wurde ein bereits erprobter Antrieb verwendet. Dieser wurde von der SAAS bei der Lokomo-tive Ae 3/5 mit der Nummer 10 204 verwendet.
Dabei wurde auch hier die
Triebachse
von einer Hohlwelle eingefasst. Damit waren die
Antriebe
der beiden Züge leicht austauschbar. Jedoch müssen wir auch die Lösung der
Leute in Genève etwas genauer ansehen. Am Ende der Hohlwelle wurde eine elastische Scheibe montiert. Diese war wiederum mit dem Rad verbunden. Durch die in der Scheibe vorhandenen Lamellen konnte sich die Achse frei bewegen und die Scheibe wurde auf Torsion beansprucht.
Eine Lösung, die bei vielen Fahrzeugen der BLS-Gruppe
verwendet werden sollte. Zudem erlaubte der
Antrieb
eine Einleitung der Kräfte auf beiden Seiten der
Achse,
was diese nicht so stark beanspruchte. Es muss gesagt werden, dass sich die Schweizerischen Bundesbahnen SBB letztlich für die Lösung der BBC entscheiden sollten.
Dieser
Antrieb
hatte gegenüber den hier vorgestellten Aus-führungen ein sensationell
geringes ungefedertes Gewicht und mit der Reduktion auf den Stummel, war
der Unterhalt einfacher und das Gesamtgewicht deutlich geringer, als bei
den Versionen der MFO und der SAAS, die durchaus auch gute Ergebnisse
hatten.
Das vom
Fahrmotor
über das
Getriebe
und den
Antrieb
auf die
Achse
übertragene
Drehmoment
wurde in den
Rädern
mit Hilfe der
Haftreibung
zwischen
Schiene
und
Lauffläche
in
Zugkraft
umgewandelt. Der dabei auftretende Kippeffekt beim Triebdrehgestell
wurde durch den tiefen
Drehzapfen
einfach ausgeglichen, so dass eine gute Ausnutzung der
Adhäsion
erreicht wurde. Trotzdem konnten schmutzige Schienen den Wert verringern. Um auch jetzt eine gute Adhäsion zu erreichen, musste die Reibung erhöht werden. Aus diesem Grund wurden bereits seit den Dampflokomotiven Sander verwendet. Diese Sandstreueinrichtungen arbeiten mit Quarzsand, der in Behältern mitgeführt wurde.
Über
Ventile
wurde dieser Sand mit der Hilfe von
Druckluft
auf die
Schienen
geblasen. Eine Lösung, die bei diesen
Triebzügen
jedoch auch genutzt wurde, wenn gebremst werden musste. Mit dieser Sandstreueinrichtung versehen wurden die beiden äusseren Triebachsen jedes Triebwagens. Damit waren vier Einrichtungen vorhanden, die jeweils vor die vorlaufende Achse wirkten.
Eine optimale Lösung, die gut wirkte und sich dadurch
auszeichnete, dass das Gewicht verringert werden konnte. Der Grund war der
Vorrat, der ein ansehnliches Gewicht hatte und der bei mehr
Sandern
durchaus mehrere hundert Kilogramm betragen konnte.
Die in den
Rädern
erzeugte
Zugkraft
wurde über die Mitnehmerzapfen auf den Rahmen des
Drehgestells übertragen. In diesem
Drehgestellrahmen
vereinigten sich die Kräfte der beiden
Achsen.
Diese Kraft gelangte schliesslich über den
Drehzapfen
auf den
Triebwagen.
Da hier zusätzlich Zugkräfte übertragen wurden, waren die Drehzapfen der
Triebdrehgestelle
kräftiger ausgeführt worden, als das bei den beiden
Laufdrehgestellen
der Fall war.
Es bleiben damit nur noch die Ergänzungen, die nur bei den
äusseren
Drehgestellen der
Triebköpfe
vorhanden waren. Das waren sicherlich die
Schienenräumer,
die das
Fahrwerk
vor auf dem
Gleis
liegenden Gegenständen schützte. Da hier durch die Schürzen grössere Teile
auch vom Fahrzeug abgelenkt wurden, konnten schmalere Schienenräumer
genutzt werden. Damit wurde auch hier das Gewicht noch einmal verringert.
Auch der Sendemagnet und der Empfänger für die neue
Zugsicherung
waren an den beiden Enddrehgestellen angebracht worden. Dabei wurden diese
Sonden bei jedem
Triebwagen
nur für eine Fahrrichtung vorgesehen und sie konnten in der Höhe verstellt
werden. Eine Lösung, die so umgesetzt werden musste, weil der Zug für eine
einfache Ausführung schlicht zu lange war und weil die Abnützung der
Räder
angepasst werden musste.
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