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Mechanische Konstruktion
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Auch die Be 4/7 war eine Lokomotive mit Drehgestellen. Der Aufbau des Kastens unterschied sich in vielen Bereichen nicht von den anderen Lokomotiven dieser Zeit. Das war nicht weiter verwunderlich, denn die mechanischen Bauteile kamen auch bei der Lokomotive aus Winterthur. Somit war bei allen Lokomotiven der gleiche Mechaniker am Werk. Die Schweizerische Lokomotiv- und Maschinenfabrik SLM sollte wie man es damals nannte zum allgemeinen Mechaniker im schweizerischen Lokomotivbau werden.
Der Kasten bestand aus einer selbsttragenden Lokomotivbrücke. Diese wurde mit Stahlträgern zu einem Hohlrahmen geformt. Dieser Rahmen hatte dabei keinerlei Zugkräfte zu übertragen und konnte daher leichter konstruiert werden. Gerade bei der elektrisch schweren und schon um eine Laufachse erweiterten Lokomotive war das von Vorteil. Verbunden wurden die einzelnen Teile des Rahmens mit üblichen Nieten.
Der Hohlrahmen war in der Mitte mit einem längs laufenden Kasten versehen worden. In diesen Kasten ragten die in den Drehgestellen montierten Fahrmotoren. Gerade hier musste der Mechaniker Anpassungen an den neuartigen Antrieb vornehmen. Der Kasten war jedoch nicht nur als Abdeckung für die Motoren geplant, sondern er sollte auch die elektrischen Bauteile tragen, daher musste er entsprechen stabil gebaut werden.
Die beiden Seitenwände bestanden aus, an zwei Gerüsten und den beiden Rückwänden der Führerständen montierten, Stahlblechen. Die beiden Gerüste waren wie die unteren Segmente der Seitenwand auf dem Rahmen festgeschraubt worden. Hingegen kamen zur Befestigung der Bleche am Gerüst Nieten zur Anwendung. Die unteren Bleche reichten jedoch nur bis zur halben Höhe der Seitenwände.
Die oberen Segmente erhielten Fenster. Dabei waren die beiden äusseren Segmente mit einem mittig angeordneten Fenster versehen worden. Das mittlere Segment hatte hingegen zwei gleich grosse Fenster, die sich seitlich der Mitte anordneten. Alle Fenster des Maschinenraumes waren als Senkfenster ausgeführt worden und konnten so vom Personal bei Bedarf geöffnet werden. Zugänglich waren sie durch die beiden seitlichen Durchgänge.
Die beiden identischen Seitenwände wurden mit zusätzlich Nietbändern versehen um so das Bild der Lokomotive zu verbessern und die doch recht grossen Bleche zu stabilisieren. Einfach gesagt, die Seitenwände unterschieden sich von jenen der Be 4/6 eigentlich nur in dem Punkt, dass sie völlig frei von Lüftungsgittern waren. Die Be 4/7 hatte nur die seitlichen Fenster. Für die Kühlung der Lokomotive wurde eine andere Lösung gewählt, doch dazu kommen wir später.
An den unteren mittleren Segmenten waren dann die Fahrzeugnummer und die Herstellerschilder angebracht worden. Für beide Schilder verwendete man gegossene Tafeln, die an der Lokomotive festgeschraubt wurden. Gerade die Lösung mit den Schildern war noch ein Relikt aus der Zeit der Dampflokomotiven und hatte sich so eingebürgert. Die Typenbezeichnung wurde hingegen nur angeschrieben.
An beiden Enden der Lokomotive wurden zwei identische Führerstände aufgebaut. diese unterschieden sich jedoch von jenen der Be 4/6. Zwar war die Form mit den abgeschrägten Ecken nahezu identisch. Anders war jedoch die Anordnung der Fenster. Die Be 4/7 hatte zusätzlich noch Fenster in den Ecken. Dadurch wurde die Lokomotive sehr übersichtlich, was das Lokomotivpersonal positiv bewertete. Die Fenster in den Ecken waren jedoch nicht mit Scheibenwischern versehen worden.
Der Zugang zum Führerstand war einerseits über die Stirnwandtüre und über zwei seitliche Aufstiege möglich. Die Be 4/7 hatten hier die gleichen Bauteile, wie die Be 4/6 verwendet. Das heisst, die seitlichen Aufstiege bestanden aus zwei Griffstangen und vier Trittstufen. Auch die Türen waren identisch. Man kann also sagen, die Be 4/7 hatte identische Führerstände, wie die Be 4/6, was jedoch wegen den zusätzlichen Fenstern in den Ecken nicht auf den ersten Blick aufgefallen wäre.
Abgedeckt wurde der Maschinenraum, wie die Führerstände mit einem Dach. Das Dach des Maschinenraums konnte dabei entfernt werden, so dass der Zugang zum Maschinenraum möglich wurde. In der Mitte des Daches hatte die Lokomotive einen Aufsatz. Dieser gab einerseits den Platz für den Transformator frei und hatte die für die Kühlung der Lokomotive notwenigen Öffnungen. Die durch diese Öffnungen einströmende Luft wurde in unter dem Dach montierte Luftkanäle und so an die verschiedenen Punkte in der Lokomotive geleitet.
Die Farbgebung der Lokomotive entsprach den Vorgaben der SBB. Das bedeutet, dass auch die Be 4/7 ein braunes Farbkleid erhielt und keinerlei Verzierungen aufwies. Das Dach war in einem hellen grau strichen worden. Daher war die Lokomotive farblich mit der Be 4/6 verwandt. Man kann daher sagen, dass die Lokomotiven der SBB braun gestrichen wurden und keinerlei zusätzlichen Schnickschnack bekommen haben. Auch die technischen Anschriften der Be 4/7 waren sehr bescheiden und eine Bahnanschrift fehlte gänzlich.
Der Kasten stützte sich auf zwei unterschiedlich aufgebaute Drehgestelle ab. Er lag dabei auf seitlichen geschmierten Gleitplatten auf, die so die Beweglichkeit der beiden Drehgestelle sicherten. Die Zentrierung und Fixierung des Kastens erfolgte über zwei Drehzapfenlager in die beiden Drehgestelle. Dabei war das Lager im vorderen längeren Drehgestell fest positioniert. Es war zwischen den beiden Triebachsen angeordnet worden.
Das hintere Drehzapfenlager wurde zwischen der äusseren Triebachse und der hinteren Laufachse angeordnet. Es war in Längsrichtung beweglich und erlaubte es dem Kasten, sich gegenüber diesem Drehgestell leicht zu verschieben. Dadurch wurden die Längsbewegungen der beiden Drehgestelle kompensiert und der Kasten vollständig von der Übertragung des Zugkräfte entlastet. Um den Kasten zusätzlich noch abzustützen baute man am inneren Ende des zweiten Drehgestells ein Rollenstützlager ein.
Die beiden Drehgestelle bestanden aus einem Aussenrahmen, der aus mehren Blechen erstellt worden war. Auch hier wurden hauptsächlich Nieten verwendet. Gerade hier war der grösste optische Unterschied zu den anderen Lokomotiven zu finden. Hatten diese wegen den Kuppelstangen einen innen liegenden Rahmen, war hier sogar ein aussen liegender Rahmen nötig. An der Art des Aufbaus änderte sich jedoch nur wenig.
Um die vom federnden Einzelachsantrieb herrührenden dynamische Änderungen der Achslasten, also die so genannten Achslastüberschreitungen von vorneherein zu kompensieren, wurden die beiden Drehgestelle für eine statische Achslast der Triebachsen von 18.5 Tonnen ausgelegt. Das bedeutete also, dass die Rahmen der Drehgestelle gegenüber den anderen Lokomotiven verstärkt werden mussten.
Auf der äusseren Seite der Drehgestelle wurde ein Stossbalken angebracht. Er nahm die beiden mit runden Puffertellern versehenen Stangenpuffer auf. Die Schraubenkupplung mit Notkupplung und Zughaken ergänzte die Zug- und Stossvorrichtungen an den beiden Enden der Lokomotive. Zwischen Puffer und Kupplung waren dann noch die Luftleitungen der verschiedenen Bremsen vorhanden.
Die beiden Drehgestelle wurden über Kuppeleisen miteinander verbunden. Um diese Kupplung beweglich zu halten, waren diese in Kegelfedern gelagert worden. Zur Sicherheit waren noch Kuppelstangen als Notkupplung vorhanden. Damit wurden die Zug- und Stosskräfte ausschliesslich über die Drehgestelle übertragen, ohne dass der Kasten der Lokomotive beansprucht wurde. Um den Kurvenlauf zu verbessern baute man zwischen den beiden Drehgestellen eine gelenkige Querkupplung ein.
Die beiden Drehgestelle waren nicht identisch aufgebaut worden. Hier unterschied sich die Lokomotive von den anderen Modellen deutlich. Diese hatten zwei identische Drehgestelle erhalten. Bei der Be 4/7 war das jedoch wegen der zusätzlichen dritten Laufachse nicht möglich. Daher verwendete man zwei unterschiedliche Drehgestelle um so die mittlere Laufachse zu ermöglichen.
Das vordere Drehgestell hatte die zusätzliche Laufachse zu übernehmen und war daher länger als das hintere Drehgestell. Daher hatte die Lokomotive in diesem Drehgestell die Achsfolge (1’ Bo 1’). Die beiden Laufachsen waren dabei nicht identisch montiert worden. So war die äussere Laufachse als Bissellaufachse ausgeführt worden. Die mittlere Laufachse war als eine Adamsachse ausgeführt worden. Man wollte so das Drehgestell möglichst kurz halten.
Das hintere Drehgestell bestand dann nur noch aus den beiden Triebachsen und der Laufachse, die auch hier als Bissellaufachse ausgeführt wurde. Grundsätzlich war der Aufbau identisch, nur dass hier die mittlere Laufachse fehlte. Daher war hier die Achsfolge (Bo 1’) vorhanden. Das ergab für die Lokomotive die ungewöhnliche Achsfolge von (1’ Bo 1’) (Bo 1’).
Trotz dem Aufbau der mittleren Laufachse als Adamsachse hatte man einen konstruktiven Fehler erhalten. So waren die beiden fertig montierten Drehgestelle länger, als der darauf abgestützte Kasten der Lokomotive. Daher ragten die beiden Drehgestelle bei den beiden Führerständen leicht über das Ende des Kastens hinaus. Dadurch hatte die Lokomotive eine Art Plattform über den Stossbalken. Diese wurde jedoch nicht dazu genutzt, nur war das Übergangsblech etwas weiter vom Kasten entfernt, so dass längere Haltegriffe für das Zugpersonal angebracht werden mussten.
Die beiden in einem Drehgestell montierten Triebachsen wurden in Gleitlagern gelagert und über hoch liegende Blattfedern abgefedert. Die Federstützen waren dabei mit der mittleren Laufachse und der anderen Triebachse über Ausgleichshebel verbunden. Natürlich waren beim hinteren Drehgestell nur die Triebachsen verbunden worden. Dadurch erhielt man einen verbesserten Achslastausgleich, was besonders beim befahren von Kuppen wichtig war.
Die Raddruchmesser der bandagierten Triebräder hatten einen Durchmesser der unter jenen der anderen elektrischen Lokomotiven lag. Bei der Be 4/7 wollte man von Seiten der SBB sparen. Daher erhielt die neue elektrische Lokomotive die identischen Radreifen, wie die A 3/5 mit den Nummern 901 - 938. Hinter diesen SBB-Nummern verbargen sich die ehemaligen A 3/5 der GB! Scheinbar war man bei den SBB sicher, dass die Lokomotiven schnell abgelöst wurden und so Radreifen vorrätig blieben.
Viele werden sich nun vielleicht fragen, warum man diesen Schritt nicht bei allen neuen elektrischen Lokomotiven wählte. Die Lösung war ganz einfach, denn bei den Be 4/7 konnte man den Durchmesser der Triebräder wegen dem besonderen Antrieb besser an solche Vorgaben anpassen. So konnte die SBB noch auf Vorräte aus der Dampfzeit zurückgreifen. Eine Lösung, die durchaus sinnvoll war.
Die Laufachsen hatten einen Durchmesser von 950 mm, was auch hier den üblichen Massen entsprach. Die Laufachsen wurden wie die Triebachsen mit hoch liegenden Blattfedern abgefedert. Die seitlichen Auslenkungen der Laufachsen betrugen bei den äusseren beiden Achsen 2 x 83 mm und bei der mittleren Laufachse 2 x 57 mm. Das seitliche Spiel der Achsen wurde mit Zentrierfedern gehemmt um so einen ruhigeren Lauf der Laufachsen zu erhalten.
Um die Laufachse vor auf dem Gleis liegenden Gegenständen zu schützen, waren am Rahmen der Bissellaufachse Schienenräumer montiert worden, die waren so geneigt worden, dass die Hindernisse seitlich nach aussen weggeräumt wurden. Auch diese Schienenräumer entsprachen den anderen Lokomotiven und wurden von den Dampflokomotiven übernommen. Somit konnte auch hier auf vorhandene Ersatzteile zurückgegriffen werden.
Alle Räder der Lokomotiven waren Speichenräder. Wobei die Triebräder im Gegensatz zu den Laufachsen spezielle Speichen hatten, die gleichzeitig dem Antrieb dienten. Optischen konnten wegen der Teile des Antriebs die Speichen nur schwer erkannt werden. Gerade diese Räder waren beim Antrieb nach Westinghouse einzigartig und kamen nur bei damit ausgerüsteten Lokomotiven vor.
Dadurch erhielt die Lokomotive einen guten Kurvenlauf, da die beiden Triebachsen mit einem Abstand von nur 2'400 mm sehr nahe beieinander standen. Daher war der feste Radstand auch nicht grösser. Dieser auf den ersten Blick hoch erscheinende Wert zeigt seine Kürze erst bei einem Vergleich. Die Be 4/6 hatte hier einen Abstand von 3'300 mm und selbst die erfolgreichen Re 4/4 II der SBB hatten mit 2'800 mm noch einen höheren Wert. Die Be 4/7 hatte somit einen der kürzesten festen Radstände einer SBB-Lokomotive.
In den Drehgestellen waren die Fahrmotorgehäuse der Zwillingsmotoren auf Querbalken abgestützt und mit den Trägern verschraubt worden. Kontrolliert werden konnten die Fahrmotoren über seitlich am Kasten des Rahmens angebrachte Deckel. Somit waren die Fahrmotoren von der Lokomotive aus abgedeckt, konnten aber jederzeit durch das Lokomotivpersonal kontrolliert werden. Eine Kontrolle die Vorgeschrieben war, jedoch nicht immer wahrgenommen wurde.
Die Übertragung des Drehmoments von den Rotorwellen eines jeden Zwillingsmotors auf die zugehörige Triebachse erfolgte einseitig über je ein Ritzel auf ein gemeinsames grosses Zahnrad. Dabei hatte das Getriebe eine Übersetzung von 1 : 5.7. Gerade hier lag einer der Vorteile des neuartigen Antriebs, denn das Getriebe konnte mit dieser relativ hohen Übersetzung den kleinen Rädern der Lokomotive angepasst werden.
Dieses grosse Zahnrad sass auf einer unten im gemeinsamen Motorgehäuse gelagerten Hohlwelle. Diese Hohlwelle, welche die Triebachse umschloss, übertrug das Drehmoment der Fahrmotoren beidseitig über je sechs Schraubenfedern und Mitnehmer auf die Triebräder und so auf die Schienen. Die dort erzeugte Zugkraft wurde dann über die Gleitlager auf die Drehgestelle und ab dort auf die Zugvorrichtungen übertragen.
Kein Einzelachsantrieb der damaligen Zeit hatte weniger ungefedertes Gewicht, als diese Konstruktion. Gerade die Tatsache, dass grundsätzlich keine Bauteile an den Rädern benötigt wurden, machte den Westinghouseantrieb lange Zeit als Antrieb mit dem geringsten ungefederten Gewicht. Selbst die in diesem Bereich optimierte Re 460 benötigte zusätzliche am Rad montierte Bauteile.
Abgebremst wurde die Lokomotive mit einer Westinghouse-Doppelbremse. Diese wirkte indirekt über ein einlösiges Steuerventil oder direkt über das Bremsventil mit je einem Bremszylinder auf jeweils ein Drehgestell. Dabei waren die Triebachsen mit beidseitigen Bremsklötzen ausgerüstet worden. Die innere Laufachse wurde zudem vom Bremszylinder des vorderen Drehgestells abgebremst. Die beiden äusseren Laufachsen waren jedoch ungebremst. Um die ausgelöste Lokomotive ebenfalls zu bremsen, war die direkt wirkende Regulierbremse und somit die Doppelbremse eingebaut worden.
Die für die Druckluftbremsen benötigte Druckluft wurde in zwei quer zum Fahrzeug montierten Luftbehältern gelagert und ab dort bezogen. Diese Luftbehälter waren in der Mitte der Lokomotive direkt über dem vorderen Drehgestell, also oberhalb der mittleren Laufachse montiert worden und wurden vom im Maschinenraum montierten Kompressor mit der nötigen Druckluft versorgt. Beim Kompressor handelte es sich um einen Schraubenkompressor. Im Gegensatz zu den anderen Lokomotiven hatte die Be 4/7 nur einen Kompressor.
Um das abgestellte Triebfahrzeug gegen entlaufen zu sichern, war in jeden Führerstand eine Handbremskurbel vorhanden. Diese wirkte direkt auf das jeweils darunter liegende Bremsgestänge. Daher konnten mit beiden Handbremsen sämtliche mit der Druckluftbremse gebremsten Achsen abgebremst werden. Die so stark wirkende Handbremse reichte vollständig um das Fahrzeug in sämtlichen Anlagen sicher abzustellen.
Solch wirksame Handbremsen waren damals üblich, da man sich auch für Lokomotiven, die am Gotthard verkehrten nicht um möglichst kräftig bremsende Lokomotiven bemühte und nur wenige Bremszylinder verwendete. Grund dazu war die im elektrischen Teil beschriebenen elektrischen Bremse, die bei der automatischen Bremse Nachlässigkeit aufkommen liess. Hier unterschieden sich die Konstrukteure der SAAS nicht von ihren Kollegen an den Anderen Orten.
Die Lokomotive hatte insgesamt 16 einzelne Sanderrohre montiert bekommen. Diese wirkten jeweils vor die jeweilige Triebachse. Der dazu benötigte Sand wurde in, am Drehgestell montierten, Behältern gelagert und mit Hilfe von Druckluft auf das darunter liegende Geleise geblasen. Die mittleren Sanderrohre teilten sich einen Sandkasten, so dass auf einer Lokomotivseite nicht weniger als sechs Kasten montiert wurden. Solche Sandstreueinrichtungen waren damals noch üblich und gerade bei einer Lokomotive mit Einzelachsantrieb sah man den Bedarf vor jede Triebachse Sand zu streuen als gegeben. Später merkte man, dass man sich auf weniger beschränken kann.
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