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Mechanische Konstruktion B I
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Wer bei diesen Lokomotiven Überraschungen erleben will, ist definitiv fehl am Platz und sollte eine Lokomotive zurückgehen. Bei den Lokomotiven der Reihen B I (Eb 2/4) und A2 (Ea 2/4) handelte es sich um Einrichtungslokomotiven mit konventionellem Stangenantrieb. Das heisst, die Tenderlokomotiven mussten, wie die grossen Schlepptenderlokomotiven im Endbahnhof auf einer Drehscheibe abgedreht werden.
Solche Lokomotiven waren damals auch bei Tenderlokomotiven durchaus üblich und sie waren nicht mal selten anzutreffen. Bei Tenderlokomotiven mussten weniger Vorräte mitgeführt werden, als bei den grossen Lokomotiven mit Schlepptender. Genau das war der Grund, warum man bei den Eisenbahnen oft auf Tenderlokomotiven setzte. Nur bei kleineren Geschwindigkeiten gab es auch vor 1900 Tenderlokomotiven für beide Fahrrichtungen.
Das tragende Element bei den Lokomotiven war der aus einzelnen Stahlblechen aufgebaute und mit Nieten verbundene Rahmen. Dieser klassische Barrenrahmen wurde wie bei allen Dampflokomotiven genietet. Auch hier gab es keine grossen Überraschungen, denn die Technik hatte sich durchgesetzt. Die Möglichkeit, Stahl zu schweissen, kannte man damals noch nicht und so mussten diese Rahmen genietet werden. Querträger aus Stahlguss sorgten zudem für die Stabilität des Rahmens.
Der Barrenrahmen wurde auf beiden Seiten mit einem Stossbalken abgeschlossen. Diese Stossbalken dienten der Aufnahme der Zug- und Stossvorrichtungen. Diese bestanden aus den damals üblichen Puffern und der mittig angeordneten Schraubenkupplung. Beide Elemente entsprachen den frisch eingeführten Normen und so konnten auch Wagen anderer Bahnen angehängt werden. Das war im internationalen Verkehr bisher noch nicht üblich.
Mit einem runden Pufferteller versehen, waren die Stangenpuffer der Lokomotive im üblichen Stil aufgebaut worden. Die Gefahr von Überpufferungen wurde bei dieser Lokomotive durch den kurzen Überhang verhindert.
Die Konstruktion der Lokomotive sorgte daher dafür, dass die Puffer besser funktionierten. Heute behilft man sich bei langen Überhängen mit rechteckigen Puffertellern, die gab es damals aber nicht, so dass man sich für einen kurzen Überhang entschied.
Für die Befestigung der Schraubenkupplung montierte man in der Mitte des Stossbalkens einen federnd gelagerten Zughaken. An ihm wurde letztlich die Schraubenkupplung, bestehend aus den Laschen, der Spindel und den weiteren Bauteilen, montiert.
Die Zugfestigkeit dieser neuartigen Kupplung war jedoch noch bescheiden, so dass an ihr auf 26‰ Steigung lediglich 200 Tonnen angehängt werden durften.
Die später abgelieferten Nachbauten, also die Lokomotiven A2 (Ea 2/4), hatten an den Stossbalken noch die Leitungen der 1888 eingeführten Westinghousebremse erhalten. Diese beiden Leitungen bestanden aus der Hauptleitung für die indirekt wirkende automatische Bremse und der Leitung für die Regulierbremse, die auf Talfahrten und beim rangieren mit der Lokomotive benötigt wurde. Das war aber nur wegen der späteren Ablieferung dieser Lokomotiven so, denn auch die B I hatten damals diese Einrichtungen erhalten.
Der Rahmen der Lokomotive wurde einerseits auf den beiden Triebachsen und andererseits auf dem voraus laufenden Laufdrehgestell abgestützt. Damit hatte die Lokomotive eine stabile Abstützung, die an drei Punkten wirkte, erhalten. Bei der Musterlokomotive der Jura – Bern – Luzern Bahn hatte diese Bauart auch bei hohen Geschwindigkeiten einen ruhigen Lauf der Lokomotive zur Folge. Dieser durfte daher auch hier erwartet werden.
Ein ruhiges Laufverhalten förderte zudem der lange Radstand. Die Lokomotiven der Reihe B I (Eb 2/4) konnten hier mit 6‘300 mm aufwarten. Damit hatten diese Lokomotiven den längsten Radstand aller 1882 in Betrieb genommen Maschinen. Bei den später abgelieferten A2 (Ea 2/4) wurde der gesamte Radstand auf einen Wert von 6‘500 mm verlängert. Erst die späteren und grösseren Modelle der zweiten Generation übertrafen diesen Wert zum Teil.
Die Triebachsen lagerten in Gleitlagern, die mit Lagerschalen aus Weissmetall ausgerüstet waren. Die Schmierung der Gleitlager erfolgte mit Öl. Damals waren das durchaus übliche Lager, die zwar eine sichere Funktion, aber keine radialen Verstellmöglichkeiten der Radsätze hatten.
Daher waren die beiden Triebachsen fest im Rahmen gelagert und konnten sich nur in Querrichtung und in der Höhe leicht verschieben. Bei zwei im Rahmen montierten Triebachsen war das aber kein Problem.
Der feste Radstand bei den Triebachsen der Baureihe B I (Eb 2/4) wurde auf 2‘100 mm festgelegt. Damit hatte die Lokomotive einen kurzen festen Radstand erhalten und war gut für enge Kurven der Strecke geeignet.
Auch die Baureihe A2 (Ea 2/4) konnte mit einem Radstand von 2‘400 mm einen guten Wert aufweisen. Zum Vergleich seien hier moderne Lokomotiven aufgeführt, die in den Drehgestellen zwischen 2‘800 und 3‘000 mm haben. Die Dampflokomotiven waren daher überraschend gleisschonend aufgebaut worden.
Durch den längeren Radstand der Lokomotive A2 (Ea 2/4) wurde auch die ganze Lokomotive etwas gestreckt. Gegenüber den Lokomotiven B I (Eb 2/4), die eine länge von 10‘100 mm hatten, stieg dieser Wert bei den A2 (Ea 2/4) auf 10‘490 mm an.
Optisch aufgefallen ist diese grössere Länge jedoch nicht, da die Lokomotive A2 (Ea 2/4) gegenüber der Baureihe B I (Eb 2/4) auch vergrösserte Räder bei den Trieb- und Laufachsen hatte. Das glich die grössere Länge der Lokomotive wieder aus.
An den beiden Triebachsen wurden beidseitig die Speichenräder mit aufgezogener Bandage angeordnet. Diese Triebräder hatten bei den Lokomotiven B I (Eb 2/4) einen Durchmesser von 1‘600 mm, was für eine Geschwindigkeit von 75 km/h ausreichend war. Da die Lokomotive A2 (Ea 2/4) mit 90 km/h eine höhere Höchstgeschwindigkeit hatte, musste sie mit grösseren Rädern ausgerüstet werden. So hatte die Baureihe A2 (Ea 2/4) einen Raddurchmesser von 1‘870 mm erhalten.
Die beiden Laufachsen waren in einem Drehgestell untergebracht. Sie waren bei den beiden hier vorgestellten Lokomotiven vom Aufbau her nahezu identisch, da man keine grosse Anzahl von Laufachsen vorrätig halten wollte.
Trotzdem gab es zwischen den Lokomotiven B I (Eb 2/4) und der Baureihe A2 (Ea 2/4) auch bei den Laufachsen einen gewissen Unterschied bei den Durchmessern. Der Grund war der etwas höher liegende Rahmen der Lokomotive A2 (Ea 2/4).
Im Aufbau unterschied sich der Drehgestellrahmen kaum vom Rahmen der Lokomotive. Auch hier kamen mit Nieten verbundene Stahlbleche zur Anwendung. Ebenso wurde er als innen liegender Rahmen ausgeführt, so dass er kaum zu erkennen war. Erwähnenswert war eigentlich nur der massiv verstärkte Querträger zur Aufnahme des Drehzapfens. Sonst hatte das Drehgestell keine besonderen Merkmale erhalten.
Die beiden Laufachsen wurden mit Blattfedern gegenüber dem Drehgestellrahmen abgefedert. Im Gegensatz zu den Triebachsen wurden hier die Federpakete unter der Achse und auf dem Kopf stehend eingebaut. Das ermöglichte die kleineren Durchmesser bei unten liegender Federung. Der Grund war die umgekehrte Funktion der Blattfedern und damit die unten anzubringenden Abstützungen für die Federung. Nur so hatten diese im Rahmen des Drehgestells genug Platz.
Im Rahmen gelagert wurde das Drehgestell mit einem Drehzapfen. Es konnte sich daher drehen, aber nicht ausschwenken. Daher darf das Laufdrehgestell nicht mit der Bauart Bissel verwechselt werden, die eine Querverschiebung zulässt. Hier lag aber der Grund für die ruhig laufende Lokomotive, denn damit stieg der geführte Radstand deutlich an, was die Lokomotive stabilisierte. Mit den Lokomotiven A2 (Ea 2/4) war ein ruhiger Lauf bis zu 120 km/h nachgewiesen worden.
Das ausnutzbare Adhäsionsgewicht lag bei den Lokomotiven bei 32 Tonnen. Die Baureihe A2 (Ea 2/4) lag überraschenderweise etwas unter der Lokomotive B I (Eb 2/4). Die Differenz kann jedoch vernachlässigt werden, da es sich nur um eine paar hundert Kilogramm handelte. Die Lokomotiven hatten daher auf den Triebachsen eine Achslast von maximal 16 Tonnen, was dem damals auf der Gotthardbahn zulässigen Wert entsprach. Optimaler konnte man die Adhäsion der Lokomotive nicht ausnutzen.
Abgeschlossen werden kann der Rahmen mit dem Laufwerk mit den, vor den Laufachsen, am Rahmen der Lokomotive montierten Schienenräumern. Diese waren nicht immer vorhanden, da man im Winter gelegentlich auch einen Schneepflug anbauen musste.
Zwar war das nur selten der Fall, aber die Möglichkeit war vorhanden. Die Lokomotiven hatten meistens ihre Schienenräumer montiert bekommen. Hinten gab es jedoch keine Schienenräumer, da es sich um eine Lokomotive mit einer Hauptfahrrichtung handelte.
Ab dort gelangte dann die Kraft über die Schubstange zur ersten Triebachse. Die Schubstange lagerte im Kreuzgelenk sowie im Drehzapfen der angetriebenen Achse. Die hintere Triebachse wurde schliesslich mit einer einfachen Kuppelstange mit der Triebachse verbunden.
Im Kurbelzapfen des Triebrades wurde die bisher linear wirkende Kraft in eine Drehbewegung umgewandelt. Das sich drehende Rad wandelte diese Drehbewegung in den Laufflächen mit Hilfe der Haftreibung in Zugkraft um. Diese Zugkraft wurde letztlich auf den Rahmen und so auf die Zugvorrichtungen übertragen. Überschüssige Zugkraft sorgte schliesslich für die Beschleunigung der Lokomotive und somit des Zuges.
Bei der Baureihe B I (Eb 2/4) resultierte eine maximale Zugkraft von 33 kN. Damals wurde dieser Wert noch in Kilogramm angegeben, was 3‘300 kg entsprach. Dieser Wert lag bei der schnelleren A2 (Ea 2/4) auf etwa gleichem Wert. Mit Massnahmen, die wir noch kennen lernen werden, konnte die Zugkraft trotz den grösseren Triebrädern beibehalten, ja sogar leicht erhöht werden. Beiden Lokomotiven wurde daher die gleiche Normallast zugestanden. Nur die Geschwindigkeiten änderten bei der Lokomotive A2 (Ea 2/4).
Um diese Zugkraft auch bei schlechtem Zustand der Schienen übertragen zu können, wurden bei den Lokomotiven Sander eingebaut. Dabei wurde der Sand in einem auf dem Kessel montierten Sanddom gelagert und anschliessend über eine Leitung vor die vordere Triebachse geleitet. Die hintere Triebachse hatte keinen Sander erhalten, so dass nur ein Sanderrohr pro Seite vorhanden war. Das reichte aber durchaus aus.
Die Lokomotiven hatten unterschiedliche Ausrüstungen bei den Bremsen und daher bei gewissen Aufbauten. Der Grund liegt dabei nicht bei einem Fehler der älteren Lokomotiven B I (Eb 2/4), sondern in der Tatsache, dass die Gotthardbahn in der Zwischenzeit die Druckluftbremse eingeführt hatte.
Die hier unter der Baureihe A2 (Ea 2/4) aufgeführten Einrichtungen und Anpassungen waren 1890 auch bei den Lokomotiven der Reihe B I (Eb 2/4) eingebaut worden.
Insgesamt vier Bremsklötze wirkten auf die Laufflächen der Kuppelachse. Daher war bei der Lokomotive nur eine Achse mit der üblichen Klotzbremse abgebremst worden. Jedoch wurde die Bremskraft über die Triebstangen auch auf die zweite Triebachse übertragen, so dass die Bremskraft durchaus ausreichend war. Die Laufachsen waren bei den Lokomotiven ungebremst. Bremsen an den Laufdrehgestellen wurden bei der Gotthardbahn erst später mit den Lokomotiven A3t eingeführt.
Die Klotzbremse beider Lokomotiven wurde über ein Bremsgestänge bewegt. Das Bremsgestänge konnte in der Werkstatt mit einem manuellen Gestängesteller an die Abnützung der Bremsklötze angepasst werden. An dem Bremsgestänge angeschlossen war eine gewöhnliche Handbremse, die die mechanische Bremse der Lokomotive bewegte. So konnte die Bremse feinfühliger reguliert werden, als das bei den Ausführungen mit Exterhebel der Fall war. Man erkennt den Einsatz vor Schnellzügen.
Das Führerhaus selber war mit zwei Seitenwänden mit den beidseitigen Einstiegen und den Türen versehen worden. Die Einstiege hatten eine Leiter und seitliche Griffstangen erhalten. Zusätzliche Tritte gab es im Bereich des Stossbalkens an beiden Seiten der Lokomotive, so dass sie gut erreichbar war. Diese Form der Ausrüstung war bei Dampflokomotiven üblich, so dass hier keine zu grossen Neuerungen zu erwarten waren.
Die Frontwand der Lokomotive hatte auf beiden Seiten des Kessels zwei mit Sonnendächern ausgerüstete Frontfenster erhalten. Solche Frontwände hatten sich in den letzten Jahren bei Dampflokomotiven durchgesetzt. Die Fenster bestanden aus einfachen Gläsern, boten dem Lokomotivpersonal jedoch nur eine bescheidene Sicht nach vorne. Trotzdem war das Personal im Führerhaus vor dem Fahrtwind und somit vor der Unbill des Wetters geschützt worden.
Auf der Fahrt musste sich das Lokomotivpersonal hinauslehnen um die Strecke und die Signale optimal zu erkennen. Der Grund lag jedoch nicht bei den Fenstern, sondern bei den davor vorhandenen Aufbauten. Diese behinderten die Sicht auf die Strecke sehr stark, so dass der Lokführer nur schwer auf die Signale blicken konnte. Mit der Lösung, sich hinauszulehnen wurde jedoch der Winkel etwas verbessert. Die A2 (Ea 2/4) schnitt in diesem Punkt sogar etwas schlechter ab.
Eine Rückwand gab es beim Führerstand jedoch nicht. Das war bei Lokomotiven mit einer hauptsächlichen Fahrrichtung auch nicht erforderlich und wurde selten umgesetzt. Im Gegenteil, die offene Seite ermöglichte den Abzug der warmen Luft im Führerstand. Die Lokomotive erreichte auch dank dem Führerhaus eine elegante Erscheinungsweise. Beschwerden wegen der offenen Rückwand waren auch nicht zu erwarten, da sie im Windschatten war und daher die Wärme gut abführte.
Obwohl zu dieser Zeit längst noch nicht alle Führerstände über ein Führerhaus mit einem Dach verfügten, hatte diese Lokomotive ein solches erhalten. Die Lokomotiven der Gotthardbahn waren daher in diesem Punkt gut ausgestattet worden und auf dem neusten Stand der Technik. Die Länge des Daches machte jedoch hinter dem Einstieg eine zusätzliche Abstützung unumgänglich. Nur so bekam es die notwendige Stabilität.
Besonderes gab es jedoch am Dach nicht zu beobachten, da es wirklich nur den Führerstand abdeckte und so das Personal vor dem Wetter schützte. Durch die Wölbung auf beide Seiten, wurde das Dachwasser seitlich abgeführt. Da das Dach seitlich etwas vorstand, wurde verhindert, dass das Wasser vom Dach in den Führerstand laufen konnte. Deshalb wurde auf die Montage einer Dachrinne verzichtet und das Wasser tropfte seitlich einfach ab.
Der Klang der Pfeife entsprach jenem, der in der Schweiz verkehrenden Lokomotiven. So war das akustische Signal einer Lokomotive klar zu erkennen und die Leute reagierten auch bei der Gotthardbahn richtig, wenn es ertönte.
Der Grund war die Pfeife, die anhand des Luftstromes zum Schwingen angeregt wurde. Hatte dieser Luftstrom einen höheren Druck, wurde die Schwingung stärker und der Klang der Pfeife veränderte sich. Man konnte die beiden Lokomotiven daher gut unterscheiden.
Hinter dem Führerhaus wurde das Kohlenfach aufgebaut. Das Fach war nach oben offen und konnte daher in einem Depotleichter beladen werden. Optisch unterschieden sich hier die beiden Lokomotiven leicht.
So hatte die Lokomotive A2 (Ea 2/4) ein grösseres Kohlenfach erhalten und so musste dieses daher über den Puffern schräg nach oben gezogen werden, da es im Gegensatz zur Lokomotive B I (Eb 2/4) den Stossbalken überragte.
Speziell war der unter dem Kohlenfach montierte Werkzeugkasten. Oft brachte man das auf Dampflokomotiven mitzuführende Werkzeug und die Kannen mit dem Schmiermittel bei den Tenderlokomotiven im Führerhaus unter. Bei den Lokomotiven für die Gotthardbahn wurde jedoch ein spezieller Kasten unter dem Kohlenfach montiert. Daher war das Werkzeug von der Seite her gut zugänglich und zudem gut verstaut.
Grössere Unterschiede zwischen den Lokomotiven gab es bei der Anordnung der Wasserkästen. Die Lokomotive B I (Eb 2/4) hatte vor dem Führerhaus die beiden Wasserkästen, die mit 5,4 m3 Wasser gefüllt werden konnten, montiert bekommen. Die gewünschte Vergrösserung des Wasserkastens war jedoch wegen dem Laufdrehgestell und den zulässigen Achslasten nicht möglich. Die Lokomotive erreichte daher mit allen Vorräten ein Gesamtgewicht von 49,4 Tonnen.
Um die Rauchkammer der Baureihe B I (Eb 2/4) wurde noch ein Handlauf montiert, der so eine gute Haltemöglichkeit bot. Diese Art der Handläufe war bei den meisten Lokomotiven nicht vorhanden und war eine Eigenart der an die Gotthardbahn gelieferten Maschinen. Die Bedeutung des Handlaufes war daher auch schwer verständlich, da es keine Bodenbleche als Standflächen gab und dort eigentlich nur die Rauchkammer erreicht werden musste.
Bei den Lokomotiven A2 (Ea 2/4) wurden die Wasserkästen weiter vergrössert. Dazu wurden diese über dem Drehgestell etwas weniger hoch ausgeführt und daher über die Laufwerke gezogen. Dadurch verschwand der Handlauf der bei den Lokomotiven B I (Eb 2/4) noch vorhanden war und das Fassungsvermögen der Lokomotive konnte erhöht werden. Die Lokomotive hatte daher Platz für 5,8 m3 Wasser. Es gab gegenüber der älteren Lokomotive eine geringe Steigerung.
Zusammen mit den anderen Veränderungen an der Lokomotive, führte das dazu, dass die Lokomotive mit 54,4 Tonnen ein viel höheres Gewicht, als die Lokomotive B I (Eb 2/4) hatte. Durch den höheren Dampfdruck von 12 bar konnte aber die Leistung der Dampfmaschine so erhöht werden, dass für die Baureihe A2 (Ea 2/4) die gleichen Normallasten, wie für die älteren Modelle angewendet werden konnten.
Die von der Luftpumpe mit Hilfe des Dampfes geschöpfte Luft stand jedoch ausschliesslich den eingebauten Bremsen nach Westinghouse zur Verfügung. Andere mit Druckluft betriebene Elemente gab es auf der Lokomotive nicht, da meistens Dampf für die Bauteile verwendet wurde.
Der Anstrich der Lokomotive richtete sich nach den Gepflogenheiten der Schweiz. Daher waren auch die Dampflokomotiven der Gotthardbahn im Gegensatz zur recht bunten Lokomotive A I eher schlicht bemalt worden.
Die grundsätzliche Farbe war schwarz und wurde nur durch feine rote Zierlinien aufgelockert. Weitere Farbtupfer gab es nicht und nur die blanken Teile glänzten bei den Lokomotiven silbern.
Die Anschriften der hier vorgestellten Lokomotiven waren, wie bei schweizerischen Dampflokomotiven üblich, eher bescheiden ausgefallen. So brachte man die Loknummern mit einzelnen Ziffern an den Seiten der Führerhäuser an.
Die üblichen Herstellerschilder mussten jedoch an den Wasserkasten ausweichen und fanden dort genug Platz. Bahnanschriften oder technische Informationen zur Lokomotive gab es jedoch nicht, so dass die Lokomotive äusserst schlicht beschriftet wurde.
Zum Schluss muss noch die Beleuchtung der Lokomotive betrachtet werden. Dampflokomotiven hatten in der Schweiz und somit auch bei der Gotthardbahn keine fest zugeordneten Lampen, so dass diese auch hier aufgesteckt werden konnten.
Zwei Lampen konnten über dem Stossbalken aufgesteckt werden. Die dritte Lampe wurde in eine Halterung am oberen Rand des Kessels gesteckt. Um die obere Lampe zu montieren konnte der einfache Aufstieg zur Rauchkammer benutzt werden. Dadurch entstand das Signalbild in Form eines A.
Betrieben wurden diese Lampen mit dem üblichen Kalziumkarbid. Vor der Fahrt wurden in der Lampisterie frisch bestückte Lampen aufgesteckt und das Gas angezündet. So entstand ein helles, wenn auch nicht besonders starkes Licht. Letztlich waren die Lampen jedoch nur auf Strecken mit langen Tunneln und bei Dunkelheit beleuchtet worden. Am Tag trugen die Lokomotiven einfach nur die Lampen als Kennzeichnung.
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