Fahrwerk mit Antrieb

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Das Fahrwerk der Lokomotive bestand aus zwei unter dem Kasten eingebauten Drehgestellen. Mit wenigen Ausnahmen waren diese identisch ausgeführt worden. So können wir uns auf ein Exemplar beschränken und so die Betrachtung etwas vereinfachen. Wo Unterschiede vorhanden waren, werden diese natürlich erwähnt. Ich kann Ihnen jedoch versichern, viel wird sich nicht finden lassen, denn unnötig schwer machte man es sich nicht.

Bei einem Drehgestell wurde ein tragender Rahmen benötigt. Für diesen wurde ebenfalls Stahl verwen-det. Wo die Verbindungen nicht gelöst werden mussten. Es kamen Drehgestellrahmen mit der elektrischen Schweisstechnik zur Anwendung.

So entstanden die beiden gekröpften Längsträger, die mit dem kräftigen Mittelträger und den beiden abschliessenden Querträgern verbunden wurden. Es war ein bei Triebwagen übliches Drehgestell.

Die abschliessenden Querträger wurden zur Stabili-sierung der Schenkel benötigt. Zudem waren hier auch einige Supporte für die Empfänger der Zug-sicherungen vorhanden. Diese werden wir zu einem späteren Zeitpunkt ansehen, hier reicht es, dass je nach der Konfiguration die Endträger anders ausgeführt wurden. Weitere Anbauten gab es hier jedoch nicht mehr, denn die Kräfte wurden in der Mitte übertragen.

Je nach der Konfiguration und der Ausstattung fanden an diesem Querträger nicht alle Bauteile einen Platz. Aus diesem Grund waren auch zwischen den beiden Achsen am Drehgestellrahmen noch Supporte für die Zugsicherungen vorhanden. Bei diesen war speziell, dass sie sich genau unter dem Sitz des Lokführers befanden und so der Zeitpunkt für die Ansprechung von der Geschwindigkeit unabhängig erfolgen konnte.

Um den Bereich mit den hier verbauten Supporten abschliessen zu können, muss ich noch die nach unten geführten Bauteile erwähnen. Diese waren für die auf der Lokomotive verbaute Sandstreueinrichtung benötigt worden. Näher auf diese Einrichtung werden wir später eingehen, es reicht, wenn wir die kräftigen Supporte dafür kennen gelernt haben. Da diese auch für die Bremsen benötigt wurden, mussten sie erwähnt werden.

Die Träger für die Sandstreueinrichtung hatten noch eine weitere Aufgabe. Da sie in der Flucht der Lauffläche angeordnet wurden, und weil sie sehr weit nach unten reichten, wirkten die Halterungen auch als Schienenräumer.

Aus diesem Grund wurden sie auch kräftiger aufgebaut, als das alleine durch die Sander zu erwarten war. Sie sehen, es wurde sehr viel Wert auf den Schutz des Drehgestells und so dem Fahrzeug gelegt.

In jedem Drehgestellrahmen wurden zwei identische Achsen eingebaut. Für einen Radsatz verwendete man eine geschmiedete Achswelle, die mit den erforderlichen Sitzen versehen worden war.

Auf der Welle wurden die beiden Räder und die Achslager aufgezogen. Bevor wir jedoch zu den Lagern kommen, bauen wir den Radsatz noch fertig auf und dabei fehlen uns nur noch die beiden identischen Räder einer Achse.

Aufgezogen wurden Monoblocräder. Die bei solchen Radsätzen übliche Lösung mit kompletten Aufbauten konnte wegen den Bauteilen des Antriebes nicht verwendet werden. Daher wurden die Scheibenräder aufgezogen und dabei hatten sie im Neuzustand einen Durchmesser von 1 250 mm erhalten. Eine Verschleissrille gab den minimalen Wert vor und dieser lag bei 1 170 mm. In dem Fall musste das ganze Rad gewechselt werden.

Es wird nun Zeit, dass wir den Radsatz einbauen. Dabei wurde hier eine aussen liegende Lagerung vorgesehen. Für die Achslager wurden die seit Jahren üblichen doppelreihigen Rollenlager verwendet. Die Rollen dieser Lager waren fassförmig aufgebaut worden und so konnten die Probleme mit dem Einbau umgangen werden. Es war daher eine gute Lagerung vorhanden, die in einem geschlossenen Gehäuse eingebaut wurde.

Auch Rollenlager mussten geschmiert werden. Hier wurden dazu jedoch Fette benutzt. Diese waren im Gehäuse und konnten so nicht austreten, da die Dichtung einfacher war, als bei Ölen.

Es war so eine Dauerschmierung vorhanden, die kaum eine Wartung erforderlich machte. Bei einem Wechsel des Radsatzes wurden auch gleich die Lager ersetzt. Wir haben damit den üblichen Standard bei Bahnen erhalten.

Die Achse wurde gegenüber dem Drehgestellrahmen abgefedert. Dazu waren am Gehäuse des Achslagers seitliche Schenkel vorhanden. Zwischen diesen und dem Rahmen wurden dann die beiden Schrauben-federn eingebaut.

Auch wenn sie so bezeichnet wurden, die Federn waren als Flexicoilfedern ausgeführt worden. Bei den Bahnen kamen die nicht auf Torsion belastbaren Schraubenfedern kaum mehr zur Anwendung.

Schraubenfedern verfügen über eine kurze Schwing-ungsdauer. Daher konnten sie sich ohne Gegenmass-nahme aufschaukeln, was zu einem unruhigen Lauf-verhalten führte. Daher wurde eine Dämpfung einge-baut.

Es wurden aussen am Rahmen auf beiden Seiten hy-draulische Stossdämpfer verbaut. Diese Dämpfer funktionierten gut und wurden auch an anderen Orten verwendet, so dass sie günstig bezogen wer-den konnten.  

Da wir nun die beiden Radsätze im Drehgestell posi-tioniert haben, können wir wieder zum Messband greifen. Bei dieser Maschine wurde dabei ein Wert von 2 900 mm ermittelt, was recht hoch war. Trotzdem sollten mit der Lokomotive Radien bis zu einem Radius von 80 Meter befahren werden können. Mit dem Aufbau war jedoch ohne eine aktive radiale Einstellung der Achsen die in der Schweiz verlangte Zulassung zur Zugreihe R nicht mehr möglich.

Um diese Bedingungen zu erfüllen, wurde der Lauf des Drehge-stells mit speziellen Schlingerdämpfer beruhigt und die Spurkrän-ze wurden mit einer Schmierung versehen.

Diese Spurkranzschmierung war in der Schweiz üblich und es gelang so die Kräfte im Gleis trotz der hohen Achslast so zu ver-mindern, dass eine Zulassung zur Zugreihe R möglich wurde. Damit konnte die Höchstgeschwindigkeit auch ausgefahren wer-den.

Trotzdem war wegen dem Fahrwerk und der hier vorhandenen sehr hohen Achslast ein freizügiger Einsatz von den Behörden nicht zu erwarten.

Gerade in der Schweiz wurde daher verfügt, dass die Lokomo-tiven auch bei Fahrten nach der Zugreihe R nur Strecken be-fahren durften, die für die Streckenklasse D ausgelegt wurden. Da davon nur noch wenige Nebenstrecken betroffen waren, war das keine so grosse Beschränkung.

Mit dem Aufbau haben wir den Radsatz eingebaut, jedoch war dieser noch nicht in der Lage stabil. Dazu wurden zwischen dem Achslager und dem Drehgestellrahmen seitliche Radsatzlenker verbaut.

Diese waren jedoch so flexibel ausgeführt worden, dass sich die Achse passiv radial einstellen konnte. Ein Punkt, der die Zulass-ung zur Zugreihe R erleichterte. Damit haben wir aber das Drehgestell aufgebaut, jedoch nur ein Laufdrehgestell.

Um aus dem Drehgestell ein Triebdrehgestell zu machen, mussten noch Antriebe eingebaut werden. Dazu war für jede Achse ein im Drehgestell eingebauter Fahrmotor vorhanden. Das von diesem Motor erzeugte Drehmoment konnte jedoch nicht direkt auf die Triebachse übertragen werden, da die Drehzahlen schlicht zu hoch waren. Daher wurde am Motor in einem Gehäuse ein Getriebe zur Anpassung des Drehmoments vorgesehen.

Das im Fahrmotor erzeugte Drehmoment wurde über eine elastische Kupplung auf das Getriebe übertragen und in diesem so verändert, dass die Drehzahl vermindert und damit die Kraft erhöht wurde.

Zur Schmierung der empfindlichen Zahnräder wurde am unteren Ende des Gehäuses eine Ölwanne eingebaut. So wurde das Öl als Schmiermittel durch Anhaftung auf das gesamte Getriebe übertragen und dieses so optimal ge-schmiert.

Abgestützt wurden der Fahrmotor und das Getriebe über die Achse und die Lager im Drehgestellrahmen. Wir haben damit einen klassischen Tatzlagerantrieb erhalten.

Dank den sehr flexiblen Lagern konnte sich der Motor so ver-schieben, dass die passive radiale Einstellung der Triebachse nicht behindert wurde. Jedoch blieb die hohe ungefederte Masse erhalten. Diese konnte jedoch dank der neuen Moto-ren verringert werden.

Trotzdem konnten die Probleme dieses Tatzlagerantriebes nicht vollständig eliminiert werden. Besonders bei hohen Geschwindigkeiten ergaben sich daher Probleme mit dem Laufverhalten des Drehgestells. Aus diesem Grund musste zu Wahrung der Sicherheit die Höchstgeschwindigkeit der Lokomotive auf einen Wert von 140 km/h begrenzt werden. Abgesehen davon konnte mit diesem Laufwerk auch schneller gefahren werden.

Bevor wir uns die Kraftübertragung ansehen, müssen wir die beiden Drehgestelle unter dem Kasten einbauen. Diese waren gegenüber dem Kasten gefedert worden. Wie schon bei der Primärfederung kamen bei der Sekundärfederung die guten Flexicoilfedern zum Einbau. Hier waren diese besonders wichtig, das sie grossen Torsionskräften ausgesetzt wurden. Der Platz war dank dem gekröpften Rahmen vorhanden.

Um die kurze Schwingungsdauer dieser Federn zu kom-pensieren, wurden auch hier hydraulische Dämpfer ver-wendet. Diese Lösung erlaubte, dass eine sehr gute Federung vorhanden war

 So wurden trotz der direkten Abstützung die Vibra-tionen des Drehgestells nicht auf den Kasten übertragen. Jedoch haben wir auch jetzt noch keine Führung er-halten und das Laufwerk musste noch in seiner Position gehalten werden. Dabei kam es zu einer klassischen Lösung.

An der Lokomotivbrücke waren zur Führung des Dreh-gestells normale rechteckige Drehzapfen angebaut wor-den. Diese griffen in den mittigen Querträger des Rah-mens und führten so das Laufwerk. Jedoch ergab sich durch diesen Aufbau ein Problem, denn bei einer Befestigung war es dem Fahrwerk nicht mehr möglich, sich unter dem Kasten zu bewegen. Daher musste mit Gummipaketen eine flexible Lösung verbaut werden.

Da die Lokomotive nun auf dem Fahrwerk steht, können wir wieder zum Messband greifen. Diese wurde mit 4 245 mm angegeben und sie berücksichtigte dabei die Wirkung der Federung durch das Gewicht. Zudem wurde der höchste Punkt durch die gesenkten Stromabnehmer erreicht. Wir müssen nun das Drehmoment der Fahrmotoren auf das Fahrzeug übertragen und dabei treffen wir auf bereits bekannte Bauteile. 

Wie wir schon erfahren haben, wurde das Drehmoment der Fahrmotoren im Getriebe verändert und so auf die Achse und in die Räder übertragen. In den Rädern wurde das Drehmoment schliesslich mit Hilfe der Haftreibung zwischen Lauffläche und Schiene in Zugkraft umgewandelt. Die hier gelten physikalischen Gesetze waren vom Zustand der Schienen direkt abhängig und konnten zu nicht optimalen Werten führen.

Um die Adhäsion zu verbessern, wurde jeweils vor die vorlaufende Triebachse eines Drehgestells mit Hilfe der Sandstreueinrichtung Quarzsand auf die Schienen gelegt. Aktiviert wurde diese bei Bedarf durch das Lokomotivper-sonal. 

So konnte die Haftreibung verbessert werden und das war wegen den glatten Oberflächen wichtig. Aus diesem Grund wurde die Anlage so ausgelegt, dass auch ein dauerhafter Betrieb der Sander möglich war.

Die nun vorhandene Zugkraft wurde wieder in die Räder und die Achse übertragen. Über die Achslager und die am Gehäuse montierten Lenkstangen gelangte die Kraft in den Drehgestellrahmen und wurde dort mit jener der zweiten Achse übertragen.

Der erwähnte Drehzapfen besorgte dann die Übertragung in die Lokomotivbrücke und die Zugvorrichtungen. Vom Fahrzeug und der Anhängelast nicht benötigte Zugkraft, ergab dann die Beschleunigung.

Lösungen mit Drehzapfen führten sehr oft dazu, dass das Drehgestell kippen konnte. Dadurch verringerte sich die Achslast auf der vorlaufenden Achse.

Um das zu verhindern, war der Rahmen gekröpft ausge-führt worden und die Kraft setzte unterhalb der Achse an. Damit wirkte dieser Punkt dem Drehmoment entgegen und die Lasten waren wieder ausgeglichen. So konnte man leicht auf den Einbau von Zugstangen verzichten.

Sollten Sie nun befürchtet haben, einen wichtigen Unterschied zwischen den beiden Drehgestellen verpasst zu haben, kann ich Sie beruhigen. Es gab diesen auch nicht, denn es wurden identische Lösungen vorgesehen. Wegen dem weiteren Aufbau war es auch nicht mehr möglich eine Querkupplung zu verbauen. Diese Aufgabe übernahmen nun die hydraulischen Schlinger- und Querdämpfer zwischen dem Kasten und dem Drehgesell.

 

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