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Fahrwerk mit Antrieb
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Deutlich mehr Aufwand musste beim Fahrwerk betrieben werden. Dieses musste für die Höchstgeschwindigkeit von 150 km/h ausgelegt werden. Es sollte daher einen stabilen Lauf ermöglichen. Somit lohnt es sich, wenn wir die Lösung für das Problem ansehen. Diese Lösung waren die Drehgestelle, von denen jeweils zwei Stück unter jedem Kasten eingebaut wurden. Dabei war dieses Laufwerk in vielen Punkten identisch.
Somit kam auch hier ein aus Stahl aufgebauter Drehgestellrahmen zur Anwendung. Die einzelnen Bauteile wurden mit Hilfe der elek-trischen Schweisstechnik zu einem verwindungssteifen, jedoch elastischen Drehgestell verbunden.
Damit der Fussboden so tief wie möglich gehalten werden konnte und trotzdem für die Montage und die Federung genug Platz vorhanden war, wurde der Drehgestellrahmen gekröpft ausgeführt. Eine Lösung, die in der Folge bei mehreren anderen Baureihen ebenfalls aus diesem Grund angewendet werden sollte. Jedoch musste dies mit einem deutlich höheren Aufwand bei der Konstruktion erkauft werden.
Es wurden in jedem Drehgestell zwei identische Achsen eingebaut. Diese bestanden aus geschmiedetem Stahl und waren mit den Auflagen für die Räder und die Lager versehen worden. Auf die Ausgestaltung spezieller Achsen wurde verzichtet, da diese bei anderen Fahrzeugen bei Versuchen gezeigt hatten, dass ihre Festigkeit auch für hohe Geschwindigkeiten gegeben war. Ein Punkt, der hier besonders beachtet werden musste.
Auf jeder Achse wurden mit einem Presssitz zwei Räder montiert. Es kamen die leichten Monoblocräder zur Anwendung. Jedoch wurde hier im Gegensatz zu den Triebwagen der Baureihe CLe 2/4 auf die Ausführung als Speichenrad verzichtet. Es kamen übliche Vollräder ohne Bandage zum Einbau. Diese hatten einen Durchmesser von 900 mm erhalten und besassen den ausgebildeten Spurkranz und die Lauffläche, welche den Kontakt zum Gleis hatte.
Die Umstellung auf Vollräder war nötig, weil die erwar-teten Kräfte auf das Rad bei 150 km/h grösser einge-schätzt wurden. Man befürchtete, dass die Speichen-räder brechen könnten.
Eine durchaus gerechtfertigte Befürchtung, wie die Reihe CLe 2/4 zeigen sollte. Man nahm damit ein etwas höheres Gewicht bei der ungefederten Masse in Kauf. Trotzdem sollte der Triebzug mit 127 Tonnen ein sensa-tionelles Gewicht bekommen.
Geführt wurden diese Achsen durch aussenliegende Lager. Diese ergaben dem Fahrzeug eine bessere seit-liche Stabilität, als die innenliegende Montage. Ein Punkt, der gerade wegen den zusätzlichen Wankbe-wegungen berücksichtigt werden musste.
Sie sehen, dass hier wirklich viele Punkte beachtet wurden, die später bei den schnellsten Zügen auch berücksichtigt wurden und da war auch die Ausführung der Achslager wichtig.
Aus diesem Grund wurden auch hier die neuartigen Rol-lenlager eingebaut. Diese waren auch für hohe Ge-schwindigkeiten geeignet, da es im Lager kaum zu Reibung kam. Trotzdem mussten auch diese Achslager mit einer Schmierung versehen werden.
Gegenüber von Lösungen mit Öl wurde der Unterhalt deutlich vereinfacht und der Interwall für die Schmierung konnte so ausgedehnt werden, dass diese während einem anstehenden regelmässigen Unterhalt ersetzt wurde.
Damit können wir auch die Position im Drehgestellrahmen definieren. Die beiden Achsen hatten einen Abstand von 2 700 mm erhalten. Das war ein geringer Radstand, wenn man die Höchstgeschwindigkeit berücksichtigt. Jedoch musste der Triebzug die Bedingungen für die neue Zugreihe R erfüllen und da war wegen den engen Kurven ein geringerer Radstand notwendig. Damit neigte das Drehgestell bei hohen Tempi zu Schlingerbewegungen.
Daher musste eine Dämpfung vorgesehen werden und da wählte man für die Dämpfer eine Lösung, die gleichzeitig noch half das Gewicht zu reduzieren.
Da man diese Führungen nun mit einer bestimmten Reibung versehen hatte, konnten sie zugleich als Dämpfer genutzt werden.
Eine Lösung, die zwar das Gewicht leicht ver-ringerte, jedoch sich im Betrieb nicht bewähren soll-te. Doch noch mussten die Erfahrungen gemacht werden.
Damit können wir das fertig aufgebaute Drehgestell unter das Fahrzeug stellen. In seiner Position ge-halten wurde dieses mit einem einfachen Dreh-zapfen. Dieser war so aufgebaut worden, dass er das Drehgestell zwar an der Position hielt, dieses sich jedoch frei bewegen konnte.
Eine Lösung, die sich schon bewährt hatte und die den Lauf nicht behinderte. Es bleibt noch zu er-wähnen, dass der Abstand der Drehzapfen bei allen Fahrzeugen 17 200 mm betrug.
Weil der Drehzapfen den Kasten nicht stützen konnte, sondern diesen nur führte, wurde eine zusätzliche Abstützung erforderlich. Diese war zudem gefedert. Als Federung wurden längs zur Fahrrichtung eingebaute Blattfedern verwendet. Dabei konnte dank dieser Federn auf Dämpfer verzichtet werden. Die lange Schwingungsdauer sollte auch bei hohen Geschwindigkeiten keinen grossen Nachteil darstellen.
Um eine gute Lastverteilung zu bekommen, wurde zwischen dem Kasten und dem Drehgestell ein Wiegebalken eingebaut. Dieser wiederum war mit Pfannen versehen worden, die ein Ölbad besassen.
Damit wurde hier die gleiche Montage verwendet, wie das bei den in Serie gebauten Leichttriebwagen CLe 2/4 der Fall war.
Besonders bei hohen Geschwindigkeiten neigen Drehgestelle dazu, ins schlingern zu geraten. Diese Bewegungen im Gleis führen dazu, dass Schwing-ungen auf den Kasten übertragen werden und so die Führung im Gleis zu hoch wird.
Aus diesem Grund wurden zwischen dem Drehge-stell und dem Kasten zusätzliche Dämpfer eingebaut. Diese bezeichnete man als Schlingerdämpfer und sie wurden mit Flüssigkeitsdämpfern ausgeführt, da diese besser eingestellt werden konnten. Wir kennen diese Dämpfer heute unter der Bezeichnung hydraulischer Dämpfer. Dabei wird die Dämpfung mit Öl, das sich in einem Zylinder befindet, bewerkstelligt und so eine elastische Dämpfung erreicht.
So konnte man mit diesen Drehgestellen problemlos Geschwindigkeiten bis 150 km/h erreichen. Zudem gab es bis jetzt keine Unterschiede zwischen den Fahrzeugen. Beim Zwischenwagen gab es auch nicht mehr, denn dieser besass die beim Triebzug vorhandenen Laufdrehgestelle. Die Modelle in den beiden Triebköpfen wurden jedoch mit einem Antrieb versehen. Daher wurde die Achsfolge des Zuges mit Bo’ Bo’ + 2’ 2’ + Bo’ Bo’ oder 8/12 angegeben.
Dabei sollten die drei neu entwickelten Lösungen mit dem bewährten Tatz-lagerantrieb beim CLe 2/4 mit der Nummer 201 verglichen werden. Sie sehen, dass wir hier wirklich Prototypen hatten, die nach optimalen Lösungen such-ten.
Aus diesem Grund wurde ein Getriebe mit der Übersetzung von 1:2.64 ver-wendet. Die schräg verzahnten Zahnräder wurden dabei mit Öl geschmiert, das sich in einer Ölwanne des geschlossenen Gehäuses befand.
Die Unterschiede bei den beiden Triebzügen fanden sich zwischen dem Zahn-rad und der Achse, denn dort musste die Federung ausgeglichen werden. Dabei beginnen wir mit der Einheit, die mit der Nummer 501 versehen wurde.
Hier wurde ein Antrieb der Maschinenfabrik Oerlikon MFO verbaut. Dieser verwendete eine Hohlwelle, die um die Triebachse geführt wurde. Die Federung wurde dabei durch Torsion und die Längenänderung dieser Welle ausgeglichen.
Das führte jedoch dazu, dass der Antrieb nicht auf der gleichen Seite, wie das Getriebe mit der Achse verbunden wurde. Zudem war nur ein einseitiger Antrieb möglich, weil die Länge der Welle ausgeglichen werden musste. Damit war die Ache bei dieser Lösung gegenüber dem Antrieb mit einer Torsionsstabfeder abgefedert worden. Eine verbesserte Version dieser Lösung wird heute bei den bekannten Antrieben mit Kardanhohlwelle verwendet.
Dabei wurde auch hier die Triebachse von einer Hohlwelle eingefasst. Damit waren die Antriebe der beiden Züge leicht austauschbar. Jedoch müssen wir auch die Lösung der Leute in Genève etwas genauer ansehen.
Am Ende der Hohlwelle wurde eine elastische Scheibe montiert. Diese war wiederum mit dem Rad verbunden. Durch die in der Scheibe vorhandenen Lamellen konnte sich die Achse frei bewegen und die Scheibe wurde auf Torsion beansprucht.
Eine Lösung, die bei vielen Fahrzeugen der BLS-Gruppe verwendet werden sollte. Zudem erlaubte der Antrieb eine Einleitung der Kräfte auf beiden Seiten der Achse, was diese nicht so stark beanspruchte.
Es muss gesagt werden, dass sich die Schweizerischen Bundesbahnen SBB letztlich für die Lösung der BBC entscheiden sollten.
Dieser Antrieb hatte gegenüber den hier vorgestellten Aus-führungen ein sensationell geringes ungefedertes Gewicht und mit der Reduktion auf den Stummel, war der Unterhalt einfacher und das Gesamtgewicht deutlich geringer, als bei den Versionen der MFO und der SAAS, die durchaus auch gute Ergebnisse hatten.
Das vom Fahrmotor über das Getriebe und den Antrieb auf die Achse übertragene Drehmoment wurde in den Rädern mit Hilfe der Haftreibung zwischen Schiene und Lauffläche in Zugkraft umgewandelt. Der dabei auftretende Kippeffekt beim Triebdrehgestell wurde durch den tiefen Drehzapfen einfach ausgeglichen, so dass eine gute Ausnutzung der Adhäsion erreicht wurde. Trotzdem konnten schmutzige Schienen den Wert verringern.
Um auch jetzt eine gute Adhäsion zu erreichen, musste die Reibung erhöht werden. Aus diesem Grund wurden bereits seit den Dampflokomotiven Sander verwendet. Diese Sandstreueinrichtungen arbeiten mit Quarzsand, der in Behältern mitgeführt wurde.
Eine optimale Lösung, die gut wirkte und sich dadurch auszeichnete, dass das Gewicht verringert werden konnte. Der Grund war der Vorrat, der ein ansehnliches Gewicht hatte und der bei mehr Sandern durchaus mehrere hundert Kilogramm betragen konnte.
Die in den Rädern erzeugte Zugkraft wurde über die Mitnehmerzapfen auf den Rahmen des Drehgestells übertragen. In diesem Drehgestellrahmen vereinigten sich die Kräfte der beiden Achsen. Diese Kraft gelangte schliesslich über den Drehzapfen auf den Triebwagen. Da hier zusätzlich Zugkräfte übertragen wurden, waren die Drehzapfen der Triebdrehgestelle kräftiger ausgeführt worden, als das bei den beiden Laufdrehgestellen der Fall war.
Es bleiben damit nur noch die Ergänzungen, die nur bei den äusseren Drehgestellen der Triebköpfe vorhanden waren. Das waren sicherlich die Schienenräumer, die das Fahrwerk vor auf dem Gleis liegenden Gegenständen schützte. Da hier durch die Schürzen grössere Teile auch vom Fahrzeug abgelenkt wurden, konnten schmalere Schienenräumer genutzt werden. Damit wurde auch hier das Gewicht noch einmal verringert.
Auch der Sendemagnet und der Empfänger für die neue Zugsicherung waren an den beiden Enddrehgestellen angebracht worden. Dabei wurden diese Sonden bei jedem Triebwagen nur für eine Fahrrichtung vorgesehen und sie konnten in der Höhe verstellt werden. Eine Lösung, die so umgesetzt werden musste, weil der Zug für eine einfache Ausführung schlicht zu lange war und weil die Abnützung der Räder angepasst werden musste.
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