Laufwerk und Antrieb |
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Der grundsätzliche Aufbau mit drei in
Plattenrahmen
gelagerten
Triebachsen
und einer frei beweglichen
Laufachse
war bei beiden
Drehgestellen
identisch ausgeführt worden. Daher können wir uns bei der Betrachtung der
Lokomotive
vorerst auf ein Drehgestell beschränken. Unterschiede, sofern sie
vorhanden waren, werden natürlich erwähnt werden.
Bei den ersten drei
Lokomotiven
wurde dieser Aufbau in der Bezeichnung berücksichtigt. Die Angabe Fc 2x
3/4 kennzeichnete dabei zwei 3/4 gekuppelte
Drehgestelle.
Wobei diese von den Dampflokomotiven her übernommene Bezeichnung
eigentlich einen Teil im Rahmen annahm. Die
Achsfolge
ist in diesem Punkt deutlicher, denn hier wurde von (1’C) + (C‘1)
gesprochen. Beginnen will ich die Betrachtung des Drehgestells mit den drei Triebachsen. Diese Achse wurden in den damals üblichen Gleitlagern gelagert und besassen innen liegende Lager.
Diese Bauform der der
Triebachsen
war wegen dem verwendeten
Antrieb
mit
Triebstangen
nötig geworden und sie war von den Dampflokomotiven her bestens bekannt. Die Achswelle aus Stahl lief dabei in geteilten Lagerschalen aus Weissmetall. Diese Lager wurden so geführt, dass sich die Achse in der Höhe frei bewegen konnte und nur in Längsrichtung eine stabile Führung bestand.
Die Führung des
Achslagers
zum Rahmen erfolgte mit einem
Gleitlager
von Stahl zu Stahl, weil hier geringere Geschwindigkeiten und damit eine
stark reduzierte Reibung vorhanden war. Um die mit guten Schmiereigenschaften versehenen Lagerschalen gegenüber der Achswelle zusätzlich zu schmieren, wurde eine Schmierung mit Schmiermittel eingebaut. Dieses Schmiermittel war Öl, das im Vorbau in Behältern eingefüllt wurde.
Im
Lager
selber erfolgte die
Schmierung
mit einer Sumpfschmierung, die das
Schmiermittel
mit einem Kissen auf die Achswelle übertrug. Auch hier gab es keine
Neuerungen. Die mittlere der drei Triebachsen erhielt in den Lagern auf beide Seiten ein seitliches Spiel von jeweils 25 mm. Die beiden anderen Triebachsen waren in diese Richtung jedoch fest gelagert.
So bekam die
Lokomotive
im
Drehgestell
einen festen Radstand von 4 700 mm. Ein Wert, der damals selbst von den
grössten Dampflokomotiven am Gotthard nicht erreicht wurde.
Dank der beweglichen mittleren
Triebachse
war jedoch gesichert, dass sich die drei
Achsen
im engen Bogen nicht im
Gleis
verklemmten. Ein Umstand, der gerade bei der
Gotthardbahn berücksichtigt werden musste. Für die
Lokomotiven
ergab sich so ein minimal befahrbarer Radius von rund 100 Meter. Ein Wert,
der damals in den
Depots
durchaus erreicht werden konnte und von den Lokomotiven gefordert wurde. Zur Abfederung der Triebachsen verwendete man tief liegende Blattfedern. Diese Blattfedern waren in Längsrichtung eingebaut worden.
In den vergangenen Jahren hatten sich diese
Achs-federn
bei den
Lokomotiven
bewährt. Sie erfor-derten kaum Unterhalt und sie besassen eine sehr lange
Schwingungsdauer. Daher konnte man auf die Anwendung von speziellen
Dämpfern
verzichten. Jede Achse konnte sich in der Höhe frei bewegen. Eine Verbindung der Federungen mit Ausgleichhebel erfolgte hier jedoch nicht mehr. Die mittlere Trieb-achse wurde gegenüber den beiden äusseren Ach-sen jedoch weicher abgefedert.
Daher konnten mit der
Lokomotive
problemlos
Kuppen
und
Senken befahren werden. Ein Punkt der bei drei
Triebachsen
immer wieder so gelöst wurde und der im Betrieb gut funktionierte. Auf den Achsen wurden zwei Räder aufge-schrumpft. Diese Triebräder bestanden aus dem Radkörper, der als Speichenrad ausgeführt wurde und der darauf aufgezogenen Bandage.
Das
Rad
erhielt so einen Durchmesser von 1 350 mm. Dieser Wert entsprach in etwa
den Rädern, wie sie bei dem Dampflokomotiven
C 5/6 verwendet wurden. Noch achtete
man nicht darauf, dass man vorhandene Ersatzteile nutzen konnte.
Damit können wir die
Triebachsen
jedoch vorerst abschliessen und uns der
Laufachse
zuwenden. Diese wurde bei den
Lokomotiven
als führende
Achsen
ausgeführt. Das heisst, sie lief im
Drehgestell
aussen und somit in Fahrrichtung vor der Triebachse. Diese Lösung war von
den Dampflokomotiven her bekannt. Ein Verzicht auf diese Laufachsen war
noch nicht möglich. Das zeigten die Probleme mit der
Fc 2x 3/3
der BLS deutlich. Die Laufachse wurde nach der Bauart Bissel aufgebaut. Bissellaufach-sen besitzen eine Deichsel, die am Rahmen befestigt ist und so eine seitliche Auslenkung der Achse erlaubte.
Die maximale Auslenkung dieser
Laufachse
betrug bei den Ce 6/8 II auf jede Seite 83 mm. Dadurch war die Laufachse
gegenüber dem Rahmen frei beweglich und musste zur Stabilisierung der
Lokomotive
und zur Beruhigung der Laufachse gehemmt werden.
Damit das freie Spiel der
Laufachse
gehemmt werden konnte, wurde die Deichsel der Laufachse mit
Blattfedern
zentriert. Diese
Federung
wurde liegend eingebaut und sie waren hier von der
Front
der
Lokomotive
her gut zu erkennen. Lenkte nun die
Achse
durch das
Gleis
gesteuert aus, drückte sie gegen die
Feder.
Dadurch lief die Laufachse im Gleis ruhiger, was der Laufruhe der
Lokomotiven zu gute kam.
Bei der
Lagerung
der
Achse
gab es zu den
Triebachsen
keine grossen Unterschiede. Auch hier kam eine Sumpfschmierung mit
Öl
und
Lagerschalen
aus
Weissmetall
zur Anwendung. Der Behälter für das
Schmiermittel
war hier jedoch direkt bei der Achse und somit über dem Schmierkissen
angeordnet worden. Auch die
Bissellaufachse
hatte dabei innen liegende
Achslager
erhalten. Eine Lösung, die damals üblich war.
Zur Abfederung der
Laufachse
verwendete man ebenfalls
Blattfedern.
Damit besassen sämtliche Achsen der
Lokomotive
diese
Federn.
Als Unterschied zur
Federung
der
Triebachsen,
war die Laufachse jedoch mit oben liegenden Blattfedern ausgerüstet
worden. Das war wegen dem vorhandenen Platz unterhalb der
Achse
nicht anders möglich. Auch sie wurden stehend und in Längsrichtung
eingebaut.
Die bei der
Laufachse
verwendeten
Räder
hatten einen Durchmesser von 950 mm erhalten. Es kamen
Speichenräder
mit aufgezogener
Bandage
zur Anwendung. Damit entsprachen die
Bissellaufachsen
der Ce 6/8 II jenen Laufachsen, die bei den Dampflokomotiven
C 5/6 verwendet wurden. So
konnte man die Vorhaltung von Ersatz bei den Laufachsen deutlich
reduzieren und notfalls die Laufachsen gegenseitig tauschen.
Wir haben nun das
Laufwerk
fertig aufgebaut und können uns den
Achslasten
zuwenden. Gerade für die Gotthardstrecke musste man damals noch genau auf
die zulässigen Achslasten achten. Dabei sollte jedoch möglichst viel
Gewicht auf den
Triebachsen
abgestützt werden. Bei den
Lokomotiven
Ce 6/8 II ergab sich ein Wert von 17 Tonnen für die Triebachsen und von 13
Tonnen für die
Laufachsen.
Im Vergleich zu heutigen
Lokomotiven
und zu dem Maschinen Fb
5/7 der BLS war der Wert gering. Jedoch muss gesagt werden, dass die
elegante Lokomotive kein Leichtgewicht war. Die
Achslasten
der
Triebachsen
nutzten die erlaubten Werte mit den vorhandenen Toleranzen aus und auch
die
Laufachse
war sehr stark belastet. Das
Adhäsionsgewicht
der Lokomotive Ce 6/8 II betrug daher 104 Tonnen. Vor den Laufachsen wurden Schienenräumer, die mit einer massiven Stange verbunden wurden montiert. Diese Schienenräumer übernahm man ebenfalls von den Dampflokomotiven und sie boten einen guten Schutz vor kleinen sich auf den Schienen befindlichen Gegenständen.
Die Bauform sorgte zudem dafür, dass die Gegenstände seitlich nach
aussen abgeleitet wurden und nicht zum
Laufwerk
kamen. In jedem Drehgestell wurden zwei Fahrmotoren fest im Rahmen montiert. Diese Fahrmotoren besassen durchgehende Achswellen, die auf beiden Seiten mit Ritzeln versehen wurden.
Dabei liefen die Antriebswellen in herkömmlichen
Gleitlagern
mit einer Sumpfschmierung. Das
Schmiermittel
Öl
wurde in den im
Vorbau
vorhandenen Pfannen gelagert und dosiert an die Wellen übertragen.
Unterschiede zu den
Achslagern
gab es dabei nicht. Die Ritzel der Fahrmotoren waren zum Getriebe hin abgefedert worden. So wurden die Vibrationen der elektrischen Fahrmotoren nicht auf das fest im Rahmen eingebaute Getriebe übertragen.
Eine Lösung, die man damals zum Schutz der sehr teuren
Getriebe
als erstrebenswert erachtete. Jedoch waren die Befürchtungen nicht
begründet, so dass man diese Lösung schon als Spezialfall ansehen kann.
Es kam ein
Getriebe
der Firma Citroën zur Anwendung. Dieses Getriebe zeichnete sich durch eine
genaue Fertigung und durch die schräg verzahnten
Zahnräder
aus. Die
Übersetzung
zwischen den Ritzel und dem Grossrad, das unterhalb der Ritzel montiert
wurde, betrug 1:4.03. Zur
Schmierung
des Getriebes und damit der Zahnräder kam ebenfalls
Öl
zur Anwendung. Dabei kam für alle
Lager
das gleiche Öl als
Schmiermittel
zur Anwendung.
Die
Zahnräder
selber wurden zum Schutz der gehärteten Zahnflanken ebenfalls mit
Öl
geschmiert. Dabei kam jedoch eine gänzlich andere Ausführung zur
Anwendung. In einer geschlossenen Wanne wurde das
Schmiermittel
unter dem Grossrad gelagert. Dieses lief durch das Schmiermittel und nahm
dieses dabei auf. Damit wurde das Öl durch das Grossrad auf alle anderen
Zahnräder des
Getriebes
übertragen.
Das von den beiden
Fahrmotoren
erzeugte
Drehmoment
wurde mit Hilfe des
Getriebes
auf eine gemeinsame im Rahmen gelagerte
Vorgelegewelle
übertragen. Diese Vorgelegewelle war zwischen den
Triebachsen
eins und zwei eingebaut worden. Daher konnten die
Achsen
im
Drehgestell
nicht gleichmässig verteilt werden. Zwischen den Triebachsen eins und zwei
Betrug der Achsstand daher 3 000 mm.
An der
Vorgelegewelle
wurde schliesslich der
Stangenantrieb
eingebaut. Die Aufgabe dieses
Antriebes
bestand darin, das
Drehmoment
von der Welle auf die
Achsen
zu übertragen und dabei die
Federung
der Achsen auszugleichen. Eine Lösung, die man von den Dampflokomotiven
übernommen hatte, nur dass hier keine lineare Bewegung vorhanden war und
es durchaus auch andere Lösungen gegeben hätte. Das zentrale Bauteil des Stangenantriebes der Ce 6/8 II war der Dreiecksrahmen. Die-ser Rahmen lagerte in zwei Punkten im Rahmen des Drehgestells. Das waren einerseits der Drehzapfen der Vorgelegewelle und andererseits die vor der ersten Triebachse eingebaute Blind-welle.
Dank den Erfahrungen mit den
Fb 5/7
führ-te man diesen
Dreiecksrahmen
als massives Bauteil aus.
Damit sich die Bewegung der Stange übertragen liess, war der
Dreiecksrahmen
mit einer Kurbel in der
Blindwelle
gelagert worden. Obwohl die Hersteller in diesem Zusammenhang von einer
Blindwelle sprachen, handelte es sich jedoch um eine Stützwelle. Deren
Aufgabe bestand eigentlich nur darin zu verhindern, dass sich der schwere
Dreiecksrahmen verdrehen konnte.
Der
Dreiecksrahmen
hatte ungefähr im vorderen Drittelspunkt ein
Gleitlager,
mit welchem die vorderste
Triebachse
direkt vom Rahmen angetrieben wurde. Damit die
Federung
der
Achse
ausgeglichen wurde, war der
Kurbelzapfen
dieser Achse nicht direkt im Dreiecksrahmen, sondern in einem speziellen
Gleitstein gelagert worden. Dieser Gleitstein konnte sich so im Rahmen in
senkrechter Richtung bewegen und die Federung der Achse ausgleichen.
Für die beiden anderen
Triebachsen
jedes
Drehgestells
wurden am
Dreiecksrahmen
angelenkte
Kuppelstangen
benutzt. Zwischen dem Dreiecksrahmen und der
Achse
zwei und drei waren die Kuppelstangen mit einem
Gelenk
versehen worden. So konnte die
Federung
der mittleren Achse unabhängig von den beiden anderen Achsen arbeiten. Nur
so war es möglich mit der
Lokomotive
auch
Kuppen
und
Senken zu befahren. Die Lager der Triebwerke wurden mit Nadellagern aus-gerüstet. Diese Gleitlager verfügten über eine Schmier-nadel und die entsprechenden Behälter für das Schmier-mittel. Auch hier kam Öl als Schmiermittel zur Anwend-ung.
Ein Unterschied beim verwendeten
Schmiermittel
gab es dadurch jedoch nicht, so dass keine speziellen
Öle
verwendet werden mussten. Ein Vorteil, der sich im Betrieb positiv
auswirken sollte. Die Triebwerke eines Drehgestells waren gegeneinander um 90 o versetzt worden. Man wollte damit den Massen-ausgleich der schweren Triebwerke etwas verbessern.
Im Gegensatz zu den Dampflokomotiven wurde hier die Drehrichtung
jedoch durch die
Fahrmotoren
und nicht durch die Stellung der
Antriebe
vorgegeben, so dass es ausser dem Massenausgleich keine andere Begründung
für diesen Schritt gab. Die elektrische
Lokomotive
hatte daher andere Bedingungen zu erfüllen.
Um die Unwucht im
Rad
und somit in der
Triebachse
zu verringern, wurden im
Radkörper
die schon von den Dampflokomotiven her bekannten Gegengewichte eingebaut.
Dabei unterschied sich die Grösse dieses Gewichtes zwischen den
Achsen
deutlich. Der Grund war der vom
Antrieb
her erforderliche Massenausgleich und nicht optische Gründe.
Über den
Stangenantrieb
gelangte das
Drehmoment
von der
Vorgelegewelle
in die
Triebräder
des
Drehgestells.
Dort wurde dieses Drehmoment mit Hilfe der
Haftreibung
zwischen der
Schiene
und der
Lauffläche
des
Rades
in
Zugkraft
umgewandelt. Bei der
Lokomotiven
resultieren daher eine maximale
Anfahrzugkraft
von 30‘000 kg. Im Vergleich mit der Dampflokomotive
C 5/6 stellte schlicht das
eine Verdoppelung des Wertes dar.
Die
Zugkraft
wurde schliesslich über die Führungen der
Achslager
auf den Rahmen des
Drehgestells
übertragen. Zusammen mit den vom vorderen Drehgestell über die
Kurzkupplung
übertragenen Kräften wurden die Zugkräfte auf die
Zugvorrichtungen
übertragen. Damit erfolgte keine Kraftübertragung durch den Kasten der
Lokomotive, sondern nur in den Rahmen der Drehgestelle. Eine Lösung, die
damals durchaus üblich war.
Um bei schlechter Witterung die
Haftreibung
der
Lokomotive
zu verbessern, waren beidseitig vor der ersten und letzten
Achse
jedes
Drehgestells
Sander
montiert worden. Die benötigten Behälter mit dem
Quarzsand
waren am Drehgestell montiert worden und konnten in den
Depot
befüllt werden. Diese einfachen
Sandstreueinrichtunden
wurden mit
Druckluft
betrieben. Damit gab es einen deutlichen Unterschied zu den
Dampflokomotiven, wo man mit der Schwerkraft arbeitete.
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