Laufwerk und Antrieb |
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Zumindest beim
Laufwerk
war man sich bei den drei
Lokomotiven
überraschend einig. Wobei es natürlich in gewissen Bereichen Unterschiede
gab. Trotzdem gab es bei allen drei Lokomotiven eine Gemeinsamkeit und das
war die Tatsache, dass man insgesamt 14
Achsen
um die engen
Kurven
auf der
Gotthardbahn bringen musste. Die neue riesige Lokomotive musste
gelenkiger sein, als die bereits verkehrenden
Ae 4/7.
Ein Blick in die
Achsfolge
zeigt auf, wie die Konstrukteure das Problem bei der
Lokomotive
mit starrem Rahmen lösen wollten. Wobei das dazu führte, dass selbst die
Achsfolge ausgeschrieben die Grösse der Lokomotiven widerspiegelte. Doch
genug der Worte, sehen wir uns die Achsfolge an. Bei sämtlichen Ae 8/14
musste die Achsfolge mit (1A) A1A (A1) + (1A) A1A (A1) angegeben werden.
Zum Vergleich, die
Ae 4/7
hatte langweilig 1D2.
Jeder Rahmen und somit eine halbe
Lokomotive
stützte sich mit den Aufbauten auf sieben
Achsen
ab. Wir erkennen dabei auch, dass effektiv nur zwei
Triebachsen
fest im Rahmen gelagert waren. Auf die ganze Lokomotiven gesehen waren das
die Achsen drei und fünf, sowie die Achsen zehn und zwölf. Beginnen werde
ich die Betrachtung jedoch bei der Achse eins und ich beschränke mich auf
eine halbe Lokomotive. Die vorlaufende Laufachse gehörte zusammen mit der ersten Triebachse zu einem Drehgestell. Dieses Drehgestell, das mit einem asymmetrischen Drehpunkt versehen war, wurde vom Hersteller als Java-Drehgestell bezeichnet. Die Triebachse war nahe des Drehpunktes, der jedoch ausserhalb der beiden Achsen lag, im Rahmen des Drehgestells angeordnet worden und konnte sich so seitlich leicht verschieben.
Die Verschiebung erfolgte ohne dass die
Achse
zu sehr gedreht wurde. Daher ergab sich für die erste
Triebachse
ein seitliches Spiel von 2x 10 mm. Innerhalb des Java-Drehgestells wurde die Laufachse als Adamsachse ausgeführt. Dadurch konnte sich die Laufachse innerhalb des Drehgestells zusätzlich noch auslenken.
Das ergab für diese
Laufachse
einen fast gigantischen Wert von 2x 120 mm. So gesehen war die Distanz bis
zur ersten fest gelagerten
Achse
mit der grossen Auslenkung berücksichtigt worden. Die riesigen
Lokomotiven
wurden damit überraschend beweglich.
Da die
Lokomotiven
eigentlich keine fest gelagerten
Achsen
hatten, müssen wir den Fixpunkt der Lokomotive finden. Dieser wurde dabei
eigentlich durch die erste im
Java-Drehgestell
gelagerte
Triebachse
wahrgenommen. Sie war fest im
Drehgestell gelagert und konnte sich nur
durch die Auslenkung des Drehgestells bewegen. Damit der Lauf des
führenden Drehgestells stabilisiert werden konnte, waren kräftige
Rückstellvorrichtungen mit
Blattfedern
vorhanden.
Die zweite
Triebachse
war zusammen mit der mittleren
Laufachse
und der dritten Triebachse direkt im Rahmen der
Lokomotive
gelagert. Dadurch waren sie stabil gelagert und konnte sich nicht den
Kurven
anpassen. Die Triebachsen hatten jedoch ein seitliches Spiel von 2x 10 mm
erhalten. Dadurch wurde der Lauf der Lokomotive in den engen Kurven weiter
verbessert und diese Triebachse von der Führung im
Gleis
entbunden. Kommen wir nun zur Laufachse, die sich zwischen den Triebachsen zwei und drei befand. Für ein elektrisches Triebfahrzeug war deren Anordnung im Rahmen aussergewöhnlich.
Schliesslich wurden solche
Achsen
meistens zur Führung der
Lokomotive
verwendet. Bei den hier vorgestellten Lokomotiven war es jedoch eine
stützende
Laufachse.
Nur so konnte man bei der verlangten
Leistung
die erforderlichen
Achslasten
einhalten. Speziell war bei der Laufachse, die über ein seitliches Spiel von 2x 30 mm verfügte, der Adhäsionsvermehrer. Diese Einrichtung entlastete die Laufachse leicht, so dass kurzfristig die Achslast auf den Triebachsen angehoben werden konnte.
Dieser
Adhäsionsvermehrer
arbeitete mit Hilfe von
Druckluft
und erhöhte die
Achslast
für die
Triebachsen
um etwa 1.5 Tonnen auf einen Wert von ungefähr 21.5 Tonnen. Damit haben wir mit der Laufachse auch die Mitte des Laufwerkes der ersten Hälfte erreicht. Der Beschrieb der nächsten Achsen dieser Hälfte wird jetzt erleichtert.
Es folgte die dritte im Rahmen gelagerte
Triebachse
und anschliessend das zweite
Java-Drehgestell. So gesehen, war das
Laufwerk
einer Hälfte genau symmetrisch aufgebaut worden. Ein Punkt, der bei
Lokomotiven
immer wieder herangezogen wurde.
Bei der zweiten Hälfte gab es beim
Laufwerk
keinen Unterschied zum ersten beschriebenen Teil. Daher können wir uns die
Betrachtung dieser Hälfte ersparen. Die
Lokomotiven,
die über eine Länge von 34 Meter verfügten, konnten dank diesem Aufbau des
Laufwerks problemlos Radien bis hinunter auf 100 Meter befahren. Ein Wert,
der in Depotanlagen oft erreicht wurde und so auch gefordert wurde. Da dieses Laufwerk empfindlich auf Gegenstände im Gleis reagierte, musste es auf der Fahrt optimal geschützt werden. Daher wurden bei den Lokomotiven vor den Laufachsen der äusseren Java-Drehgestelle Schienenräumer montiert.
Diese stammten zwar noch von den Dampflokomotiven, erfüllten aber
ihre Aufgabe sehr gut. Durch die Bauform wurden Gegenstände vom
Laufwerk
weg geleitet und neben das
Gleis
geworfen. Zur Stabilisierung der Schienenräumer wurde eine Querstange eingebaut. So war das Laufwerk, das wir im Aufbau kennen gelernt haben, von den Gefahren geschützt. Zwischen den beiden Hälften hatte es hingegen keine Schienenräumer.
Diese waren auch nicht notwendig, da die
Lokomotive
nie ohne die zweite Hälfte verkehren sollte. Doppellokomotiven in
Vielfachsteuerung
erkennt man daher oft an den
Bahnräumern
zwischen den beiden Hälften. Es wird nun Zeit, dass wir uns den Aufbau der einzelnen Achsen und deren Einbau genauer ansehen. Dabei beginnen wir wieder mit den Laufachsen.
Diese
Laufachsen
liefen in
Gleitlagern,
die mit einer Sumpfschmierung versehen wurden. Diese musste bei diesen
Achsen,
die
Räder
mit einem Durchmesser von 950 mm erhalten hatten, beim
Achslager
selber befüllt werden. Daher waren die Laufachsen in diesem Punkt mit den
älteren Exemplaren identisch.
Bei den
Triebachsen
gab es bei der
Lagerung
der
Achsen
keinen Unterschied zwischen den
Lokomotiven.
Diese Achsen liefen, wie es damals üblich war, in
Gleitlagern
mit Sumpfschmierung. Diese wurden jedoch von einer zentralen Schmieranlage
aus geschmiert. Auch diese war eigentlich nicht neu und war bei den
älteren Lokomotiven schon bekannt. So gesehen, war bei der
Schmierung
nicht viel verändert worden. Speziell war bei den Lokomotiven, dass die Achsen mit innen liegenden Lagern ausgeführt wurden. Diese Anordnung war nur bei der Lokomotive mit der Nummer 11 801 wegen dem verwendeten Antrieb wirklich erforderlich.
Die beiden anderen
Lokomotiven
hätten problemlos auch mit aussen liegenden
Lagern
ausgeführt werden können. Das führte dazu, dass diese beiden Lokomotiven
etwas ungewohnt und leer ausgesehen haben. Die Räder der Triebachsen waren jedoch unter-schiedlich ausgeführt worden. So besass die Loko-motive mit der Nummer 11 801 Speichenräder mit Bandagen, die einen Durchmesser von 1 610 mm er-halten hatten.
Der grosse Durchmesser war hier wegen dem ver-wendeten
Antrieb
nötig geworden. Die
Lokomotive
erreichte daher eine maximale Geschwindigkeit von 100 km/h und war daher
beim gleichen Wert, wie die Ae 4/7.
Für die beiden anderen
Lokomotiven
konnte der Durchmesser der
Triebräder jedoch reduziert werden. So konnte
hier ein Durchmesser von 1 350 mm gemessen werden. Dank dem anderen
Antrieb
ergaben sich auch andere Möglichkeiten bei der
Höchstgeschwindigkeit.
Während sich die Lokomotive mit der Nummer 11 851 mit 100 km/h begnügen
musste, schaffte es die Lokomotive 11 852 auf einen Wert von 110 km/h.
Kommen wir nun zur Abfederung des
Laufwerks.
Dieses wurde bei allen
Lokomotiven
identisch ausgeführt und unterschied sich nicht bei den
Achsen.
Sämtliche Achsen waren daher mit innen liegenden
Blattfedern
ausgeführt worden. Für die gefahrenen Geschwindigkeiten reichten diese mit
einer langen Schwingungsdauer versehenen Federn jedoch problemlos aus, so
dass man keine Experimente machen musste.
Damit es bei diesem
Laufwerk
zu einem
Antrieb
und somit zu
Triebachsen
kommen konnte, mussten die Triebachsen der
Lokomotiven
damit ausgerüstet werden. Hier gab es jedoch zwischen den Lokomotiven
deutliche Unterschiede und ich beginne die Betrachtung der Antriebe wieder
mit der Lokomotive 11 801 und komme anschliessend zu den anderen beiden
Maschinen, die unter sich nahezu identisch aufgebaut wurden.
Bei
der von der Firma Brown Boveri und Co (BBC) gebauten
Lokomotive
Nummer 11 801 kam ein
Antrieb
zum Einbau, der sich schon bewährt hatte. Dabei wurde jede
Triebachse
mit einem eigenen
Fahrmotor
angetrieben, der sich im
Maschinenraum
befand und im Rahmen der Lokomotive gelagert wurde. Über die Motorwelle
wurde einseitig ein Ritzel angetrieben. Diese Welle lagerte in
Gleitlagern,
die mit
Öl
geschmiert wurden. Über das tangential gefederte Ritzel trieb der Motor das in einem Hilfsrahmen auf der linken Rahmenseite gelagerte grosse Zahnrad an. Das so entstandene Getriebe hatte dabei eine Übersetzung von 1 : 2,57 erhalten.
Das
in einer Blechverschalung laufende grosse
Zahnrad
wurde während dem Betrieb ebenfalls geschmiert. Auch hier kam als
Schmiermittel
das gleiche
Öl
wie bei den
Lagern
der
Achsen
und Wellen zur Anwendung. Das von den Fahrmotoren stammende Drehmoment wurde innerhalb des Zahnrades mit speziellen Auslenkhebeln auf die Mitnehmer des Triebrades übertragen.
Dieses nach dem Erfinder Buchli benannte Prinzip wurde von der BBC
in 860 Lokomotiven der Schweizerischen Bundesbahnen SBB eingebaut und
bewährte sich daher sehr gut. Dieser
BBC-Einzelachsantrieb
wurde, wie wir erfahren haben, dabei nur einseitig eingebaut.
Der Vorteil bei diesem
Antrieb
lag damals in der relativ kleinen ungefederten Masse.
Zur
Schmierung
der Mechanismen wurde
Öl
verwendet. Dazu war aussen am Zapfenlager des
Zahnrades
eine spezielle Schmierpumpe angebaut worden. Diese wurde vom sich
drehenden Zahnrad angetrieben und arbeitete daher während der Fahrt
autonom. Somit war eine automatische Schmierung des
Buchliantriebes
garantiert.
Weil
der
BBC-Einzelachsantrieb
ein nicht unerhebliches Gewicht hatte und der nur einseitig angebaut
wurde, verlagerte sich das Gewicht auf eine Seite der
Lokomotive.
Zum Ausgleich wurden die Apparate auf der anderen Seite der Lokomotive
eingebaut. Trotzdem standen Lokomotiven mit dem
Buchliantrieb
nie gerade. Besonders bei der Lokomotive mit der Nummer 11 801 war das bei
den beiden Hälften gut zu erkennen.
Das so auf das
Triebrad
übertragene Drehmoment wurde durch die
Haftreibung
der
Laufflächen
gegenüber dem
Gleis
in Zugkraft umgewandelt. Jeder
Antrieb
konnte dabei eine maximale
Zugkraft
von mehr als 61 kN erzeugen. Für die ganze
Lokomotive
ergab das einen Wert von 490,5 kN. Somit konnte der Lokomotive in den
Steigungen des Gotthards eine maximale
Anhängelast
von 770 Tonnen zugemutet werden.
Gänzlich anders gestaltet wurde der
Antrieb
bei den beiden anderen
Lokomotiven
aus dem Hause MFO. An Stelle des von Buchli einwickelten
Buchliantriebes
der BBC wurde hier der neu entworfene
SLM-Universalantrieb
eingebaut. Speziell ist, dass dieser Antrieb ebenfalls von Buchli, der
mittlerweile bei der SLM arbeitete, entworfen wurde. Dadurch kam es jedoch
zum einen gänzlich anderen Aufbau, so dass wir auch diesen Antrieb ansehen
müssen.
Die zwei rasch laufenden
Fahrmotoren
einer
Triebachse
trieben über ein doppeltes
Getriebe
die zugehörige
Achse
an. Dadurch musste dieser
Antrieb
in der Mitte der
Lokomotive
eingebaut werden, so dass sich die Radlasten gleichmässig verteilen
konnte. So kam es zur Situation, dass die innen gelagerten Triebachsen
optisch frei waren und das ungewohnte Erscheinungsbild der Lokomotive
ergaben. Besonders bei der Nummer 11 851 war das sehr gut zu erkennen. Somit wurde das Drehmoment von zwei Fahrmotoren über je ein Ritzel auf das erste Zahnrad übertragen. Erst anschliessend kam das Zahnrad der Triebachse. Durch diese Konstruktion konnte die Übersetzung, die bei beiden Lokomotiven 1 : 3,47 betrug, beliebig verändert werden.
Jedoch liefen diese gerade verzahnten
Zahnräder
dadurch sehr schnell und mussten geschmiert werden. Auch hier kam zur
Schmierung
der Zahnflanken
Öl
zur Anwendung. Das Drehmoment im Getriebe wurde schliesslich mit Mitnehmern auf die Achswelle übertragen. Das Prinzip dieser gefederten Mitnehmer wurde schliesslich bei den vielen weiter entwickelten Antrieben verwendet und erlaubte einen guten Ausgleich der Federung.
So gesehen hatte der
SLM-Universalantrieb
bereits Merkmale von modernen Einzelachsantrieben erhalten. Wir können nun
auch bei diesen
Lokomotiven
das Drehmoment umwandeln. Über die auf der Achswelle montierten Radsätze gelangte das Drehmoment zur Lauffläche und wurde dort mit Hilfe der Haftreibung gegenüber den Schienen in Zugkraft umgewandelt.
Dabei hatten die beiden
Lokomotiven
der MFO jedoch unterschiedliche
Anfahrzugkräfte.
Bei der Nummer 11 851 konnte daher eine maximale Anfahrzugkraft von 600 kN
erzeugt werden. Bei der später gelieferten Nummer 11 852 waren es jedoch
„nur“ 500 kN.
Die geringere
Anfahrzugkraft
der Nummer 11 852 überrascht in erster Linie wegen der grösseren
Leistung.
Jedoch hatten die
Fahrmotoren
dieser
Lokomotive
eine andere Charakteristik und konnten schneller drehen. Das erlaubte der
Lokomotive eine leicht höhere Geschwindigkeit, reduzierte aber die
Anfahrzugkraft gegenüber der Schwester deutlich. Trotzdem standen die
Schweizerischen Bundesbahnen SBB diesen beiden Lokomotiven die
Normallasten
der Nummer 11 801 zu.
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