Fahrwerk mit Antrieb |
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Das
Fahrwerk
der
Lokomotive
D6 war in zwei Teile aufgeteilt worden. Den hinteren Teil haben wir vorher
beim Rahmen der Lokomotive bereits kennen gelernt. Nun wollen wir uns den
zweiten Teil noch genauer ansehen, denn dieser bestand aus einem
Drehgestell.
Wie bei solchen Bauteilen üblich, besass dieses einen eigenen Rahmen. Wir
müssen diesen ansehen, bevor wir uns dem eigentlich
Laufwerk
zuwenden können.
Dieser war so aufgebaut worden, dass er auch
den vorderen Abschluss der fertig aufgebauten
Lokomo-tive
bildete. Daher war auch hier ein
Stossbalken
als Abschluss vorhanden. Dieser war nun auf der vor-deren Seite vorhanden. Bevor wir uns aber dem Stossbalken zuwenden, müssen wir diesen Rahmen des Drehgestells noch mit jenem der Lokomotive verbinden. Dabei war wichtig, dass diese Verbindung in einem gewissen Rahmen beweglich war. Das
Drehgestell
konnte sich dabei gegenüber dem Rahmen frei bewegen, war jedoch bei der
Position fixiert worden. Dazu wurde ein
Drehzapfen
zwischen den beiden Rahmen eingebaut und dieser hatte eine besondere
Position. Während sich die Aufnahme beim Rahmen der
Loko-motive
am vorderen Ende befand, war das beim
Drehgestell
am hinteren Ende der Fall gewesen. Die hier vorhandene
Kupplung
mit dem Rahmen der Lokomotive war das Merkmal der
Bauart
nach Anatole
Mallet. Lange
Laufwerke
waren so ohne Probleme möglich geworden. Im Gegensatz zur Bauart
Garatt, war hier aber ein Teil immer noch im Rahmen der Lokomotive
gelagert worden. Um den Verschleiss bei der
Kupplung
der beiden Rahmen zu vermindern, wurde eine
Schmierung
mit
Öl
vorgesehen. Diese hatte jedoch den Nachteil, dass sich das
Drehgestell
so frei bewegen konnte, dass es die
Laufeigenschaften
der
Lokomotive
negativ beeinflusst hätte. Aus diesem Grund wurde die Kupplung zwischen
dem Drehgestell und dem Rahmen der Lokomotive mit Hilfe der eingebauten
Blattfedern
beruhigt.
Auch wenn das Verhalten verbessert wurde,
konn-ten nicht die Werte von normalen Lösungen bewirkt werden. Wer sich
mit denen befasste, weiss, dass dort bei den
Laufachsen
ähnliche Lösungen verbaut wurden. Damit haben wird die beiden Rahmen verbunden und können uns nun dem Stossbalken des Drehge-stells zuwenden. Hier gab es gegenüber der Loko-motive keine Unterschiede mehr. Bei den Zug- und
Stossvorrichtungen
waren die Normen der
UIC
massgebend. Selbst die zuvor er-wähnten
Schienenräumer
waren hier vorhanden. Jedoch haben wir nun die beiden Enden der
Loko-motive
erhalten und können zum Messband greifen. Da sich die
Kupplung
des
Drehgestells
in der Länge nicht verändern konnte, hatte die
Lokomotive
eine Länge von 13 776 mm bekommen. Dieser Wert war bei der
Gotthardbahn schlicht ein neuer
Rekord. Speziell war dabei nur, dass dieses Mass nur korrekt war, wenn auf
geradem
Gleis
gemessen wurde. In
Kurven
gab es zwischen den beiden Seiten des Fahrzeuges jedoch Unterschiede, da
sich das Drehgestell im Winkel veränderte. Bevor wir uns endlich dem
Laufwerk
zuwenden können, haben wir bei den Aufbauten noch ein Bauteil, das nicht
korrekt abgestützt worden ist. Es handelt sich dabei um den
Kessel.
Wir haben im vorherigen Abschnitt erfahren, dass dieser nur im Bereich der
Feuerbüchse
mit dem Rahmen der
Lokomotive
verbunden wurde. Das war auch bei anderen
Baureihen
so gemacht worden. Jedoch musste die Abstützung verändert werden.
Das ging hier nicht, weil sich das Drehgestell ja be-wegen konnte. Um trotzdem eine korrekte Abstützung zu erhalten, musste eine andere Lösung gefunden werden. An der Stelle des Sattels wurde der
Kessel
hier auf dem
Drehgestellrahmen
mit einer Gleitplatte abgestützt. Diese wurde mit
Öl
ge-schmiert und sie erlaubte die Bewegungen des
Drehgestells. Befuhr die
Lokomotive
nun eine
Kurve.
schwenkte das
Drehgestell
seitlich gegen die Innenseite der Kurve aus. Dank der Gleitplatte verschob
es sich nun gegenüber dem
Kessel,
der somit weiterhin in der Ausrichtung der Lokomotive blieb. Auch das ist
die Besonderheit der
Bauart
nach Anatole
Mallet. Wir hingegen nehmen uns nun das zweigeteilte
Laufwerk
der Lokomotive vor und dabei werden wir gleich eine grosse Überraschung
erleben. Das
Fahrwerk
der
Lokomotive
war mit jenem des
Drehgestells
identisch aufgebaut worden. Sowohl bei der
Achsfolge,
als auch beim Aufbau der
Antriebe
gab es hier keinen Unterschied. Dieser wird sich erst bei der Vorstellung
der
Dampfmaschinen
finden lassen. Um nicht alles doppelt zu behandeln, werde ich mich auf den
Teil im Rahmen der Lokomotive beschränken. Sollte es Abweichungen beim
Drehgestellrahmen
geben, werden diese natürlich erwähnt. Im
Plattenrahmen
wurden drei
Achsen
eingebaut. Deren
Achswellen
bestanden aus geschmiedetem Stahl und sie hatten die Aufnahmen für die
Achslager
und die beiden
Räder
erhalten. Deren Anschläge bestimmten die
Spurweite.
Das auf der Lagerfläche montierte
Lager
war in vertikalen Führungen gehalten worden. Für die hier vorhandenen
linearen Lager, kamen Lösungen mit Stahl auf Stahl vor. Um die Reibung zu
verringern, wurden diese mit
Öl
geschmiert.
So konnten auch enge
Kurven
befahren werden und die Verschiebung wurde mit dem eingebauten
Querausgleich sogar noch durch eine der beiden äusseren
Achsen
unterstützt. Diese Lösung sollte den Verschleiss reduzieren und wir können
nun den
Achsstand ansehen. Der feste
Radstand
wurde über die beiden äusseren
Achsen
gemessen. Da die drei
Triebachsen
gleichmässig verteilt wurden, ergab das einen Wert von 2 700 mm. So wurde
durch die Tatsache, dass die drei führenden Achsen in einem
Drehgestell
gelagert wurden eine sehr gute Eigenschaft in den
Kurven
erreicht. Als Vergleich kann erwähnt werden, dass heute elektrische
Lokomotiven
in einem Drehgestell ähnliche Abstände haben. Ein weiteres
Gleitlager
bei den
Achslagern
gab es durch die Tatsache, dass sich die
Achse
gegenüber dem Gehäuse drehte. Für dieses
Lager
musste etwas mehr Aufwand betrieben werden, denn es war deutlich stärker
belastet, als da beim vorher vorgestellten linearen Teil des Achslagers
der Fall gewesen war. Ein genauer Blick lohnt sich daher und hier kamen
ebenfalls die damals verfügbaren Lösungen zur Anwendung.
Trotz diesem Metall konnte die Reibung zur Achswelle aus Stahl nicht genug verringert werden. Doch die hohe Drehzahl entstand so eine
grosse Wärme, die von den
Lagerschalen
nicht gut aufgenommen werden konnte. Die Schalen schmolzen in dem Fall. Um das zu verhindern mussten die Reibung noch mehr verringert und das Lager gekühlt werden. Beide Effekte konnten mit der Schmierung erzielt werden. Dazu wurde das Schmiermittel Öl mit einer bei Achslagern üblichen Sumpfschmierung auf die Achswelle übertragen. Dank den in den
Lagerschalen
enthalten Kanälen wurde das
Öl
zwischen diese und die
Achse
gedrückt. Dort wurde die Reibung verringert und die Wärme ans
Schmiermittel abgegeben. Mitgeführt wurde der Vorrat beim Schmier-mittel in einem beim Lager montierten Behälter. Aus diesem wurde das Öl mit der Hilfe von Dochten zum unter der Welle mon-tierten Schmierkissen geführt. Die nur wenige Jahre später bei der Gott-hardbahn eingeführten Schmierpumpen gab es hier noch nicht. Wir haben daher eine normale
Schmierung
erhalten, die aber auf dem Verbrauch des
Schmiermittels
aufgebaut wurde. Das durch die Wärme verbrauchte
Öl
wurde aus dem
Lager
gedrängt. Dort vermengte es sich mit dem Staub zu einer zähen Paste, die
dann im Bereich der
Achse
am Rahmen haften blieb. Es war daher eine
Schmierung
vorhanden, die auf Verbrauch ausgelegt worden war. Damals war der Begriff
Umweltschutz noch nicht bekannt. Jedoch gelangte wegen der Vermengung mit
dem Schutz nicht viel Öl in das
Schotterbett. Es wird nun Zeit, dass wir die
Achsen
abschliessen. Dazu müssen wir die beiden
Räder
auf der Welle aufziehen. Verwendet wurden übliche
Speichenräder,
die mit einem
Radreifen
bezogen wurden. Diese
Bandagen
besassen die
Lauffläche
und den
Spurkranz.
Da es sich hier um ein Verschleissteil handelte, war die maximale
Abnutzung mit einer
Verschleissrille
gekennzeichnet worden. In dem Fall musste die
Lokomotive
zum Reifenwechsel.
Jedoch hatten diese
Räder
für die
Gotthardbahn auch Vorteile, denn der
Durchmesser entsprach den neusten Modellen der
Baureihe D4t
und so konnte die Vorhaltung von Ersatzteilen gemildert werden. Im Speichenrad waren noch die Gegengewichte zum Antrieb eingebaut worden. Wegen dem ge-ringen Durchmesser waren diese deutlich auffäl-liger, als das bei Baureihen mit grösseren Rädern der Fall war. Hinzu kam, dass hier der
Antrieb verstärkt wurde und so noch mehr
Gegengewicht benötigt wurde. Bevor wir uns diesen Bereich ansehen, müssen
wir die einzelnen
Achsen
noch mit einer
Federung
ver-sehen. Bei jedem Lager der Achsen war eine Federung eingebaut worden. Es wurden die damals üblichen Blattfedern verbaut und sie befanden sich bei allen Achsen unterhalb des Lagers. Dank der langen Schwingungsdauer dieser
Feder-ung,
konnte auf den Einbau einer Dämpfung ver-zichtet werden. Zudem fuhr die
Lokomotive
nicht so schnell, dass durch die träger arbeitenden
Blattfedern
grössere Probleme mit der Federung entstanden wären. Wie bei allen
Fahrwerken
mit drei
Achsen,
musste die
Federung
die Kräfte beim Befahren von
Kuppen
und
Senken ausgleichen. Damit das nicht zu unzulässig hohen
Achslasten
führte, waren die
Federn der mittleren Achse mit
Ausgleichshebeln
mit einer der beiden aussen montierten
Triebachsen
verbunden worden. So konnten bei allen Achsen die gleichen
Blattfedern
eingebaut werden und wir müssen nur die Funktion ansehen.
Die entlastete
Achse
wurde dadurch gegen die
Schiene
gedrückt. Bei einer
Senke funktionierte die Einrichtung analog. Einzig die Ableitung der
Kräfte erfolgte jetzt in umgekehrter Richtung. Die dritte Triebachse war jedoch nicht mit einem Ausgleichshebel verbunden worden, was auch nicht notwendig war, weil die Einrichtung so bereits optimal arbeitete. Sollten Sie bisher nun den Hinweis auf das
zweite
Fahrwerk
vermisst haben, dann war das kein Fehler, denn es gab keinen, wir haben
zwei identische
Laufwerke
erhalten. Diese Hinweise gelten nun auch für den
Antrieb,
den wir uns noch ansehen müssen. Wie bei den
Dampfmaschinen
üblich, wurde eine linear wirkende Kraft erzeugt. Diese wurde zudem in
zwei Richtungen ausgewirkt. Eine direkte Umsetzung dieser Kraft für die
Zugkraft
der
Lokomotive
war schlicht nicht möglich. Es musste daher ein
Antrieb
verbaut werden und dabei wählte man auch hier den bei solchen Modellen
üblichen
Stangenantrieb.
Zu Vereinfachung der Betrachtung beschränke ich mich auf einen Antrieb. Zwischen dem
Drehgestell
und dem Hauptrahmen gab es eigentlich nur einen Unterschied, den wir uns
schnell ansehen. Die
Kolbenstange
der
Antriebe
beim
Drehgestellrahmen
wurden durch den
Zylinder
geführt. Beim hinteren Teil war das nicht der Fall. Der Grund ist simpel,
denn bei einer vergleichsweisen Ausführung wären die Stangen dem
Drehgestell in die Quere gekommen. Zudem war der Aufbau der
Dampfzylinder
auch anders.
Dabei war dieser Winkel für die Belastung des
Kreuzge-lenkes
verantwortlich. Um eine Entlastung zu erreichen, wurden die
Zylinder
in einem leichten Winkel montiert. Das war so üblich und konnte hier wegen
den kleinen
Rädern
nicht erkannt werden. Wir sind nun bei der Schubstange, welche die Kraft auf das Rad übertrug. Um den Winkel beim Kreuzgelenk noch weiter zu verringern, wurde diese Stange mit dem Kurbelzapfen der von Zylinder aus gesehenen hintersten Achse gelagert. Damit war bei jedem
Laufwerk
die
Triebachse
am Schluss. Eine Lösung, die bei Laufwerken mit drei
Achsen
nicht selten war. Das auch, weil hier keine
Laufachsen
die weiter entfernte Montage der
Zylinder
erlaubte. Um den Stangenantrieb abzuschliessen, muss noch er-wähnt werden, dass die beiden anderen Achsen mit Kuppelstangen verbunden wurden. Diese
Triebstangen
waren mit
Gelenken
versehen worden. Das erlaubte es diesen beiden
Achsen
sich unabhängig nach den Kräften der
Federung
zu bewegen. Eine ebenfalls übliche Lösung, so dass wir hier nicht so viele
Neuigkeiten erwarten können, denn es war ein einfacher Aufbau.
Das in einem Gefäss beim
Lager
mitgeführte
Öl
wurde durch anheben der Dosiernadel zum Lager geführt und übernahm dort
die
Schmierung.
Auch jetzt wurde das verbrauchte Öl ausgeschieden. Mit Hilfe des Kurbelzapfen wurde die lineare Kraft der Dampfmaschine auf die Triebachse und die beiden Kuppelachsen übertragen. Der effektive Kraftfluss über die Kolbenstange und das Kreuzgelenk muss nicht näher vorgestellt werden. In diesen entstand dadurch ein
Drehmoment,
das für den Aufbau der
Zugkraft
benutzt werden konnte. Eine Anpassung der Drehzahl an die Bewegung des
Dampfmaschine
gab es jedoch nicht. Der
Antrieb führte also nur zur Umwandlung und
wir müssen jetzt nur noch die
Zugkraft
erzeugen. Das Drehmoment im Rad wurde mit Hilfe der Haftreibung zwischen der Lauffläche und der Schiene in Zugkraft umgewandelt. Die hier geltenden physikalischen Gesetze wurden auch durch die Bauart Anatole Mallet nicht verändert. Lediglich die Übertragung der
Zugkräfte
zu den
Zugvorrichtungen
war leicht anders, da beim vorderen
Triebwerk
für die Übertragung der Kräfte die
Kupplung
des
Drehgestells
zum Hauptrahmen genutzt werden musste. Die mit allen Antrieben am Rad erzeugte Zugkraft wurde für die Bestimmung der Daten genommen. Bei der hier vorgestellten Lokomotive ergab das einen Wert von 85 kN. Speziell dabei ist, dass dieser Wert mit jenem der Baureihe D4t identisch war. Da hier um Gegensatz zur
Schlepptenderlokomotive
aber kein
Tender
mitgeführt wurde, konnte dessen Gewicht der
Anhängelast
zugeschlagen werden. Mit den beiden zusätzlich
Triebachsen
war die Umsetzung der Kraft auch besser. Sie sehen, dass bei der Anhängelast, die hier mit 200 Tonnen angegeben wurde, nicht alleine die Zugkraft wichtig war. Diese musste auf die Schienen gebracht werden. Das war bei der mit vier Triebachsen versehenen Baureihe D4t immer wieder ein Problem. Hier standen dazu jedoch sechs
Triebachsen
zur Verfügung und so konnte die Kraft besser umgesetzt werden. Der Aufbau
als
Tenderlokomotive
mit den vier
Dampfmaschinen
war daher vom Hersteller gut gewählt worden.
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