Laufwerk mit Antrieb

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Beginnen wir die Betrachtung des Fahrwerks dieser Triebzüge mit einem bekannten Wert. Dieser wird durch die Achsfolge widergegeben und es sind viele Hinweise zu erkennen. Bei den hier vorgestellten vier Triebzügen wurde diese Achsfolge mit Bo’Bo’+2’2’+2’2’+Bo’Bo’ angegeben. Auch die im Pflichtenheft verlangte dreiteilige Lösung wurde bei den vier Prototypen jedoch verzichtet, so dass alle gleich formiert wurden.

Da die beiden Triebwagen in jeder Sache gleich aufgebaut wurden, können wir uns auf einen beschränken. Bei den beiden Zwischenwagen sah das anders aus. Jedoch waren sie bei den Lauf-werken ebenfalls identisch.

Wir kommen jedoch nicht darum herum die Lauf-drehgestelle und die angetriebenen Modelle ge-sondert anzusehen, denn es gab deutliche Unter-schiede. Die Ursache dafür war die Reduktion der Kosten eines Triebzuges.

Ich beginne mit den vier Laufdrehgestellen des Triebzuges. Diese wurden für den Triebzug nicht neu entwickelt. Stattdessen wurden Drehgestelle der Einheitswagen III benutzt. Der Unterschied zum Reisezugwagen fand sich nur, dass hier auf die Neigetechnik verzichtet wurde. Wobei diese auch bei den Wagen nur bei den Prototypen wirklich vorhanden war. Mit der Auslegung für eine Geschwindigkeit von 140 km/h waren sie für den Triebzug ideal geeignet.

Bei der näheren Betrachtung können wir auf die Unterschiede noch eingehen, denn im grundsätzlichen Aufbau waren sie gleich gebaut worden. Wichtige Unterschiede gab es nur bei den Abmessungen. Trotz Leichtbau bei den Drehgestellen des Zuges konnte nur Stahl verwendet werden. Die hohen Belastungen hätten mit Aluminium nicht aufgenommen werden können. Dazu ist dieses Metall einfach zu wenig elastisch, was der Vorteil von Stahl war.

Die einzelnen Bleche wurden mit Hilfe der elektrischen Schweisstechnik zu einem gekröpften Hohlrahmen verbunden. Der so entstandene Drehgestellrahmen bildete von oben betrachtet ein H. Die mittige Kröpfung war wichtig, weil so die Bauhöhe reduziert werden konnte. Es musste schlicht der Platz für die Federung geschaffen werden. Soweit waren alle Rahmen gleich aufgebaut worden, aber das reichte nicht immer.

Bei den Triebdrehgestellen rechte die Stabilität der Läng-sträger nicht um die Kräfte des Antriebes aufzunehmen. Daher wurden bei den Drehgestellen die beiden Holme mit aussen liegenden Querträgern verbunden.

Dank dem geschlossenen H, konnten die Kräfte aufgenom-men und im Rahmen verteilt werden. Sie sehen, es wurde wirklich nur das verbaut, was dringend erforderlich war und so gab es hier auch einen weiteren Unterschied.

Die Enddrehgestelle der beiden Triebwagen wurden gegen die Innenseite noch mit einem weiteren Querträger ver-sehen. Dieser Support war erforderlich, weil hier die Sen-der und Empfänger der automatischen Zugsicherung mon-tiert worden.

Der mittig eingebaute Sender bestand aus einem einfachen permanent wirksamen Magneten. Die Empfänger waren hingegen nur in der einen Fahrrichtung aktiv. Der Trieb-zug konnte so ohne Probleme verkehren.

In jedem Drehgestell waren zwei Achsen aus geschmiedetem Stahl verbaut worden. Diese Welle besass die Aufnahmen für die beiden Räder und die aussen liegenden Lager. Unterschiede zwischen den beiden Ausführungen der Drehgestelle gab es nur bei den aufgezogenen Rädern. Die Welle war bei allen Achsen identisch und sie musste eine hohe Festigkeit besitzen, denn hier wirkten sämtliche Kräfte, die auf das Fahrzeug übertragen wurden.

Verbaut wurden Scheibenräder. Diese waren einfacher im Aufbau, als Speichenräder. Jedoch hatten sie ein höheres Gewicht. Eine Verminderung wurde mit der Reduktion des Durchmessers erreicht. Zudem verwendete man bei den Laufachsen die noch leichteren Monoblocräder. Bei den Triebachsen wurde jedoch wegen dem höheren Verschleiss Bandagen aufgezogen. Dieses Verschleissteil konnten dann gewechselt werden.

Ein wichtiger Punkt bei den Rädern waren die Durch-messer. Da bei den Laufachsen die Modelle der Einheits-wagen III verwendet wurden, hatten diese einen Durch-messer von leidlich 800 mm.

Bei den Triebachsen konnte dieser Wert auch wegen dem Radreifen nicht gehalten werden. Daher erhöhte sich hier der Durchmesser auf einen Wert von 850 mm. Das war im Vergleich zu anderen Baureihen ein extrem niedriger Wert und das wirkte sich auf die Lager aus.

Da der Triebzug eine Höchstgeschwindigkeit von 125 km/h erreichen sollte, ergab das bei den kleinen Rädern eine hohe Drehzahl in den Lagern. Es wurden daher die üblichen doppeltreihigen Rollenlager verwendet.

Sie konnten dauerhaft mit Fett geschmiert werden und benötigten keinen Unterhalt. Alleine das war ein Punkt, der für diese Lager sprach, denn auch beim Unterhalt wollte man schliesslich viel Geld sparen.

Die so aufgebauten Rollenlager kamen bereits damals auch bei schnellen Triebzügen vor. So erreichte der RAe TEE II damit sogar 160 km/h. Nie gab es dabei mit diesen Lagern Probleme.

Noch wusste man nicht, dass diese auch viel höhere Drehzahlen vertragen konnten, als hier üblich war. Neu war nur, dass die Lager der Triebachsen seitlich ge-federt wurden. Diese Federung verringert die Kräfte im Gleis, was sehr wichtig war.

Bei jedem Achslager war eine Federung vorhanden. Diese arbeitete zwischen der Achse und dem Drehge-stellrahmen.

Wegen den hier sehr schnell folgenden Stössen wurden Schraubenfedern verwendet. Diese Federn konnten die Stösse dank der kurzen Schwingungsdauer sehr gut aufnehmen, neigten jedoch zum aufschaukeln. Mit den in den Federn vorhandenen Führungen wurde eine mechanische Dämpfung verwirklicht.

Der Abstand der Laufachsen betrug 2 350 mm und war daher verhältnismässig gering ausgefallen. Das war eine Folge der Einheitswagen III, die mit Neigetechnik schnell um Kurven fahren sollten. Dank dem kurzen Radstand konnte das auch von den Kräften her erfolgen. Hier war jedoch diese Einrichtung nicht vorhanden, denn ein Zug für den Vorortsverkehr muss sich nicht in die Kurven neigen, denn dazu kommt er zu schnell wieder zum Stillstand.

Es war nicht möglich, diesen Radstand auch bei den Triebachsen einzu-halten.

Die in den Drehgestellen eingebauten Fahrmoto-ren benötigten Platz und daher musste der Radstand auf 2 500 mm erhöht werden. Auch das war immer noch gering und daher konnte man auf eine radiale Einstellmöglichkeit der Radsätze verzichten. Es war ein einfaches Fahrwerk vorhanden, das nun aber unter den Wagenkasten gestellt werden sollte.

Abgestützt wurde der Kasten auf jeweils zwei Drehgestellen. Dabei kamen nur bei den beiden Triebwagen unterschiedliche Ausführungen vor, denn nur eines davon benötigte den Träger für die Bauteile der Zugsicherung. Damit das Drehgestell gegenüber dem Kasten gefedert werden konnte, musste eine Sekundärfederung eingebaut werden. Den Platz dafür fand sich dank dem gekröpften Aufbau des Drehgestellrahmens.

Bei der sekundären Federung kam eine Luftfederung zum Einbau. Bei dieser werden die Eigenschaften der Luft in einem Gummibalg genutzt. Da das Fahrzeug mit einer vom Gewicht abhängigen Abbremsung ausgerüstet worden war, konnte auch der Druck eingestellt werden. Das erlaubte die Höhe der Wagenkästen auf nahezu der gleichen Höhe zu halten. Nebeneffekt war, dass keine Erschütterungen übertragen werden konnten.

Da bei der Luftfederung die Wirkung ausfiel, wenn der Luft-balg undicht wurde, war eine Notlauffeder vorhanden.

Mit dieser Gummifeder konnte die Fahrt fortgesetzt werden. Da nun aber die Erfassung der Drücke in der Feder fehlte, fiel auch die automatische Lastab-bremsung aus.

Da zudem der Fahrkomfort ver-schlechtert wurde, waren Be-schränkungen bei der Höchstge-schwindigkeit vorhanden. Der Zug musste langsamer fahren.

An der Position gehalten wur-den die Drehgestelle mit einem einfachen Drehzapfen. Dieser griff vom Kasten in den Quer-träger des Drehgestells.

Das hatte zur Folge, dass ein niedriger Angriffspunkt für die Kräfte vorhanden war. Der sonst auftretende Kippeffekt konnte so verhindert werden.

Jedoch hatte dieser Teil auch den Nachteil, dass das Drehge-stell nicht immer optimal zum Gleis lief. Daher musste die Reibung des Spurkranzes vermindert werden.

Mit einer bei den Triebachsen verbauten Spurkranzschmierung wurden die Kräfte reduziert. Das galt auch für die Laufachsen, die vom Schmierfilm an den Schienen profitierten. Dank den quer gefederten Lagern und der Spurkranzschmierung konnten die Kräfte so weit verringert werden, dass die Zulassung zur Zugreihe R kein Problem war. Sie sehen, es wurden auch hier Bestrebungen für einen schonenden Lauf umgesetzt.

Mit den Triebachsen sind wir auch gleich bei den Antrieben angelangt. Nur mit diesen entstand aus dem Fahrzeug ein Triebwagen. Jede Achse hatte einen eigenen Motor erhalten. Dabei stützte sich der Fahrmotor am Drehgestellrahmen und auf einer Drehmomentstütze ab. Damit der Platz ausreichte, mussten aber der Radstand erhöht werden. Zudem war die Drehzahl des Motors zu hoch, so dass dessen Drehmoment verändert werden musste.

Bevor jedoch das Drehmoment verändert wurde, kam der Ausgleich der Federung. Damit sollte das Getriebe zur ungefederten Masse gehören.

Es kam der von der Firma Société Anonyme des Ateliers de Sechéron SAAS seinerzeit für die Triebwagen BDe 4/4 gebaute Lamellenantrieb zum Einbau.

Wie seit einigen Jahren üblich, wurden die Antriebe vom Elektriker verbaut und hier konnte dank dem bewährten Antrieb auf eine neue Entwicklung verzichtet werden.

Der Rotor des Fahrmotors war als Hohlwelle ausgebildet worden und das von diesem stammende Drehmoment wurde über Lamellen und eine Torsionswelle auf das Getriebe auf der anderen Seite übertragen.

Der Nachteil lag dabei bei der recht hohen ungefederten Masse, denn bei diesem Antrieb gehörte das Getriebe dazu. Dank den kleinen Rädern sollte das bis zur Höchst-geschwindigkeit von 125 km/h kein Problem sein.

Die Umwandlung des Drehmoments wurde in einem Ge-triebe vorgenommen. Durch dieses wurde die Kraft erhöht und die Drehzahl verringert.

Mit einer Übersetzung von 1 : 3.66 war es möglich, dass die maximale Drehzahl des Motors der für das Fahrzeug gültigen Höchstgeschwindigkeit von 125 km/h entsprach. Das Laufwerk selber hätte auch eine höhere Geschwindigkeit erlaubt. Dieses war wegen den Einheitswagen III für 140 km/h ausgelegt worden.

Das schräg verzahnte Getriebe musste geschmiert werden. Dazu wurde das zum Schutz verbaute Gehäuse  benutzt. An dessen unteren Ende befand sich eine Ölwanne und durch das dort gelagerte Schmiermittel wurde von Zahnrad aufgenommen. Dazu lief dieses einfach durch das Öl und so wurde dieses auch auf das Ritzel übertragen. Wegen der hohen Drehzahl wurde das Öl aber an die Wand geschleudert und lief danach in die Wanne.

Es war eine Lösung, die bereits seit vielen Jahren ange-wendet wurde und die sehr einfach war. Die Wanne mit dem Schmiermittel war bereits bei den ersten Modellen mit Getrieben umgesetzt worden und musste anschliessend nicht mehr verändert werden.

Die so aufgebaute Übertragung des Drehmoments war formschlüssig, denn es gab keine Federungen. Wie sich die Torsionswelle mit der Drehmomentpulsation der Motoren zeigte, sollte sich zeigen.

Das so auf die Achse übertragene Drehmoment wurde schliesslich in den Rädern mit Hilfe der Haftreibung zwi-schen Lauffläche und Schiene in Zugkraft umgewandelt. Diese wurde wiederum über die Führungen auf den Kasten übertragen.

Übertraf dabei der Zugkraft den Rollwiderstand und die Hangabtriebskraft, entstand die hier erwünschte Beschleu-nigung. Da keine Anhängelasten vorhanden waren, musste der Triebzug nur sich selber ziehen.

Speziell war, dass es keine Lösung zu Verbesserung der Adhäsion bei schlechtem Zustand der Schienen gab. Die sonst üblichen Sandstreueinrichtungen fehlten.

Die vier Triebzüge wurden in einer Zeit ausgeliefert, wo diese Vorrichtungen umstritten waren. Durch die hier vorhandenen Leistungen pro Achse war auch nicht mit grossen Problemen zu rechnen. Hinzu kam, dass diese Sander ein nicht unerhebliches Gewicht hatten und das wollte man ja sparen.

Damit haben wir die Drehgestelle eingebaut und den Triebzug auf seine eigenen Füsse gestellt. Daher lohnt es sich, wenn wir wieder zum Messband greifen. Die Höhe des Daches über der Schienenoberkante wurde mit 3 820 mm angegeben. Da die beiden Triebwagen jedoch noch über Aufbauten verfügten, waren diese effektiv deutlich höher ausgefallen. Trotzdem konnte mit dem Triebzug das Lichtraumprofil der Schweiz eingehalten werden.

Bei Triebzügen ist immer weder auf die Radien von Kurven zu achten. Bei den Modellen mit den Zug- und Stossvorrichtungen der UIC ist diese oft für die Beschränkung verantwortlich.

Bei einem Triebzug kommen jedoch eher Faktoren, wie die Auslenkung der Drehgestelle und der Kurzkupplung zum Zug. Je weiter sich diese Auslenken konnten, desto geringer war der erlaubte Radius von Kurven. Daher müssen wir genauer hinsehen.

Auf Strecken konnten Radien bis hinunter auf 120 Metern befah-ren werden. Das erlaubte es den Triebzug auf dem ganzen Netz der Schweizerischen Bundesbahnen SBB einzusetzen. Jedoch gab es in den älteren Depots noch engere Kurvenradien.

Hier durften 90 Meter nicht unterschritten werden. In dem Punkt können wir dem Triebzug ein gutes Zeugnis aussprechen, den vergleichbare Modelle mussten schon bei 120 Meter kapitulieren.

Für einen Triebzug wirklich ausgesprochen schwer zu befahren waren S-Kurven bei den eine Zwischengerade fehlte. Durch die Auslenkung der beiden Kasten in den Kurven, verschoben sich die Kupplungsachsen der Kurzkupplung.

Wie schwer das war, zeigt sich, wenn wir erfahren, dass in dem Fall der Radius nicht unter 185 Meter sinken durfte. Sie sehen, hier war ein deutlich höherer Wert vorhanden, als bei einfachen Bögen.

Wir haben die Triebzüge RABDe 8/16 aufgebaut. Auch wenn bei den Wagenkasten Aluminium verwendet wurde, musste das Metall geschützt werden. Der Werkstoff konnte zwar nicht rosten, aber korrodieren. Das musste verhindert werden und daher wird es Zeit, dass wir mit den einzelnen Baugruppen in die Spitzkammer fahren und dort der Schutz umgesetzt wurde. Wie das genau gemacht wurde, erfahren wir im nächsten Kapitel.

 

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