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Fahrwerk mit Antrieb
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Wenn wir ein Fahrwerk ansehen, dann beginnt dies immer mit der Achsfolge. An dieser Praxis wollen wir nichts ändern, denn die damit gemachten Erkenntnisse halfen schon immer weiter. Bei den hier vorgestellten Lokomotiven mit der nicht viel sagenden Bezeichnung CI wurde die Achsfolge mit 1’C angegeben. Auch wenn man nun meinen könnte, dass zwischen der Achsfolge und der Bezeichnung ein Zusammenhang besteht, war dem nicht so.
Diese Bauweise ist jedoch besser als Typ Mogul bekannt. In der Schweiz gab es viele Maschinen die nach dieser Bauart aufgebaut wurden. Meistens wurden diese auf steigungsreichen Strecken einge-setzt.
Die Bahnlinie über den Ceneri passte in dieses Bild. Spannend ist nur die Tatsache, dass diese Ma-schinen bei der Gotthardbahn die einzige Baureihe darstellten, die nach der Bauart Mogul aufgebaut wurden. Es lohnt sich ein genauer Blick.
Bedingt durch den Aufbau des Fahrwerkes hatte die Lokomotive eine Fahrrichtung. Diese konnte mit der erlaubten Geschwindigkeit von 65 km/h für die Nummern 81 und 88, beziehungsweise 60 km/h für die Nummern 89 bis 92 befahren werden.
In der Gegenrichtung waren die erlaubten Höchst-geschwindigkeiten jedoch deutlich tiefer und so lang die Höchstgeschwindigkeit in diesem Fall nur noch bei 40 km/h. Schuld dabei war die Laufachse.
Wir beginnen die Betrachtung des Laufwerkes mit den drei Triebachsen. Hier kamen Wellen aus hochfesten geschmiedeten Stählen zur Anwendung. Diese Achsen besassen die Aufnahmen für die Räder und die Achslager. Dabei kamen die Lager innerhalb der Räder zur Montage. Das war eine Folge des bei Dampflokomotiven verwendeten Antriebes mit Triebstangen. Dazu kommen wir später uns interessiert eher das Lager.
Alle anderen Richtungen waren mit Ausnahme der mittleren Triebachse so gehemmt, dass es keine Verschiebung gab. Bei der mittleren Achse musste jedoch ein seitliches Spiel zugelassen werden. Nur so war es möglich mit der Lokomotive eine Kurve zu befahren.
Trotzdem sollten auch diese Gleitlager geschmiert werden. Als Schmiermittel kam hier das damals übliche Öl zur Anwendung. Die bei diesen Lösungen ideal arbeitenden Fette, waren damals noch nicht so verbreitet.
Für das eigentliche Achslager musste jedoch ein etwas grösserer Aufwand betrieben werden. Dieser war wegen den grossen Drehzahlen erforderlich. So wurden hier die Lagerschalen aus Weissmetall aufgebaut.
Dieses weiche Metall besass sehr gute Schmiereigenschaften und war daher für solche Einsätze ideal. Das Problem war jedoch die Wärme, denn war die-ser Wert zu hoch, begannen die Weissmetalle zu schmelzen.
Um das zu verhindern, musste die Reibung verringert werden, denn diese er-zeugt bekanntlich die Wärme. Gleichzeitig sollte noch eine wirksame Kühlung vorhanden sein.
Beide Aufgaben wurden von der Schmierung übernommen. Das Schmiermittel Öl wurde mit Hilfe von Schmierkissen auf die Welle übertragen und von dieser im Lager verteilt. Verbrauchtes Öl wurde anschliessend ausgeschieden und so im Laufwerk verteilt.
Mit der Lagerung der Achsen und dem Wissen, dass die mittlere Triebachse seitlich verschoben werden konnte, können wir den festen Radstand bestimmen. Dieser wurde hier mit 3 400 mm angegeben. Ein recht hoher Wert, der jedoch damals noch üblich war, auch wenn man bereits wusste, dass Gebirgsstrecken kürzere Lösung benötigten. Dank der grossen Länge konnte jedoch auch bei 65 km/h ein stabiler Lauf erreicht werden.
Komplett aufgebaut ergab sich so bei den Trieb-rädern ein Durchmesser von lediglich 1 350 mm.
Wer schneller fahren wollte, baute grössere Trieb-räder ein. Es war also immer ein Kompromiss und hier reichte der Wert dazu, dass die Höchstge-schwindigkeit bei hoher Zugkraft auch ausgefahren werden konnte.
Hier kamen die damals üblichen und gut funktio-nierenden Blattfedern zum Einbau. Der Vorteil die-ser Federung bestand darin, dass wegen der langen Schwingungsdauer nicht dazu neigte, sich aufzuschaukeln.
Nicht gleich eingebaut wurden die Federn. So war jene der führenden Triebachse oberhalb des Achslagers eingebaut worden. Die beiden anderen Radsätze hatten jedoch unten liegende Blattfedern erhalten. Um Kuppen und Senken einfacher befahren zu können, waren die Federungen der mittleren und der hinteren Triebachsen mit Ausgleichshebeln versehen worden. So war gesichert, dass die Achslasten immer eingehalten wurden.
Diese wurden als führend eingebaut und sie erlaubte es, das Tempo auf mehr als 50 km/h zu steigern. Damit sind wir aber auch gleich bei der Laufachse der Baureihe angetroffen und können uns diese ansehen, denn nur so haben wir auch gleich die korrekte Bauart Mogul.
Bei der Laufachse handelte es sich um eine Bissellaufachse. Deren Rahmen war als Deichsel ausgeführt worden. Diese wiederum war an einem Ende mit dem Rahmen der Lokomotive beweglich verbunden worden. Am anderen Ende dieses einfachen Rahmens war dann die eigentliche Laufachse eingebaut worden. Kräftige Federn sorgten dafür, dass der Rahmen zentriert wurde. Auch hier wurden liegende Blattfedern benutzt.
Die Achse selber unterschied sich bei Aufbau und der Lagerung nicht gross von den Triebachsen. Auch bei der Laufachse kamen daher innenliegende Gleitlager zu Anwendung. Obwohl der Rahmen abgefedert wurde, konnte sich die Laufachse in der vertikalen Richtung mit einem linearen Gleitlager verschieben. Das eigentliche Achslager besass ebenfalls Lagerschalen aus Weissmetall und daher wurden auch diese mit Öl geschmiert.
Auf den Achswellen wurden schliesslich die beiden Räder aufgezogen. Auch hier wurden dazu Speichenräder mit aufgezogener Bandage verwendet. Der fertige Radsatz hatte aber nur noch einen Durchmesser von 870 mm erhalten. Das war auch für Laufachsen ein sehr geringer Wert, der aber dafür sorgte, dass das Gewicht der Laufachse verringert werden konnte. Sie sehen, es wurde Gewicht gespart, wo es nur ging.
Diese bestand aus den bekannten Paketen der Blatt-feder. Wie bei der führenden Triebachse war die Feder hier oben eingebaut worden. Hier musste das jedoch erfolgen, weil es unterhalb der Deichsel schlicht keinen Platz mehr gab.
Diese war so aufgebaut worden, dass sich die Lauf-achse frei bewegen konnte. Die dazu erforder-lichen Gleitplatten wurden zu Verringerung der Reibung mit Öl geschmiert. Eine damals durchaus übliche Lösung, die erst mit den Fetten geändert wurde.
Mit der Laufachse haben wir das Laufwerk nach dem Baumuster Mogul aufgebaut. Der komplette Radstand wurde bei der Lokomotive CI mit 6 000 mm angegeben. Wobei dieser Wert nur im geraden Gleis für beiden Seiten galt. Durch die Bissellaufachse gab es in den Kurven eine Änderung des Winkels, womit sich die beiden Seiten leicht verschoben. Der Wert war jedoch so gering, dass es nur wenige Millimeter waren.
Auch wenn unsere Lokomotive nun auf dem Fahrwerk steht, eigentlich haben wir damit erst einen speziellen Wagen erhalten. Um daraus ein Triebfahrzeug zu machen, musste ein Antrieb eingebaut werden. Bei der Achsfolge 1’C betraf das die drei im Rahmen der Lokomotive gelagerten Achsen. Daher wurde vorher in diesem Bereich auch von den Triebachsen gesprochen. Wobei das eigentlich nur bei einer Achse stimmte.
Die Aufgabe des Antriebes bestand darin, eine Beweg-ung auf das Triebrad zu übertragen. Hier wurden dazu zwei Dampfmaschin verwendet. Diese waren auf beiden Seiten eingebaut worden und bewegten das daran angeschlossene Triebwerk.
Wegen den hier entstehenden Kräften, musste das Kreuzgelenk geführt werden. Hier kam eine doppelte Führung zur Anwendung.
Diese Achse musste wegen dem im Kreuzgelenk maximal erlaubten Winkel gewählt werden. Wir haben damit nun aber die Triebachse kennen gelernt, denn korrekt durfte nur diese direkt angeschlossene Triebachse als solche bezeichnet werden. Die anderen Achsen galten als Kuppelachsen.
Für die beiden Kuppelachsen waren waagerecht verlaufende Kuppelstangen verbaut worden. Diese waren im Bereich der Triebachse mit einem Gelenk versehen und hingen im Kurbelzapfen der beiden Endachsen. Dieses Gelenk sorgte dafür, dass die drei angetriebenen Achsen unabhängig voneinander der Federung folgen konnten. Ein Prinzip, das bei Dampflokomotiven mit nur zwei Dampfmaschinen sehr oft angewendet wurde.
Diese waren ein Bestandteil der Gussteils und sie waren nicht bei jeder Achse gleich ausgeführt worden. Mit an-deren Worten war der Unterschied zwischen der Trieb-achse mit grossen Gewicht und den beiden Kuppelachsen mit kleinem Gewicht zu erkennen.
Auch bei diesen Lagern wurden Lagerschalen aus Weiss-metall verwendet. Diese Lager wurden jetzt aber mit einer kompakten Nadelschmierung versehen. So konnte das Öl dosiert zugeführt werden, was den Verbrauch verringerte.
Die Aufgabe des Kurbelzapfens bestand eigentlich darin, aus der linearen Bewegung eine drehende zu machen. Damit entstand nun im Rad ein Drehmoment, das für den Antrieb genutzt werden konnte. So wurde das Drehmoment mit Hilfe der Haftreibung zwischen der Lauffläche und der Schiene in Zugkraft umgewandelt. Diese Kräfte wurden nun im Rahmen der Lokomotive gebündelt und so auf die Zugvorrichtungen übertragen.
Mit den beiden Dampfmaschinen konnte bei der Reihe CI eine maximale Zugkraft von 55 kN erzeugt werden. Diese Werte konnten jedoch im gesamten Bereich der Geschwindigkeit gehalten werden. Wegen den vorhandenen Achslasten konnte die Anfahrzugkraft jedoch dafür sorgen, dass die Adhäsion überschritten wurde. Das führte dazu, dass die Triebachsen leer durchdrehen. Ein Aufbau von Zugkraft war in dem Fall nicht mehr möglich.
Um bei schlechtem Schienenzustand die Haftreibung der Räder auf diesem hohen Wert zu halten, wurde die Lokomotive mit einer Sandstreueinrichtung ausgerüstet. Dabei wurde der Quarzsand, der in einem Sanddom über dem Kessel gelagert wurde, durch eine Leitung vor die erste Triebachse gerieselt. Eine Unterstützung durch Luft, oder Dampf gab es hingegen nicht. Die Anlage funktionierte alleine mit der Schwerkraft.
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