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Der Kasten (ohne Führerräume)
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Die Reihe Re 4/4 der Schweizerischen Bundesbahnen SBB sollte die erste elektrische Lokomotive des Unternehmens sein, das nach den neusten Grundsätzen beim Bau solcher Fahrzeuge aufgebaut wurde. So verzichtete man seit vielen Jahren wieder auf einen tragenden Plattenrahmen, wie es bisher üblich war. Möglich wurde dies jedoch, weil die Fahrwerke mit Drehgestellen optimiert werden konnten und besser funktionierten.
Stattdessen benutzte man die Ideen, die bei der Bau-reihe Ae 4/4 für die BLS-Gruppe schon angewendet wurden. Die sich im Bestand der Schweizerischen Bundesbahnen SBB befindlichen Diesellokomotive der Bauart Am 4/4 läutete diese Entwicklung ab 1939 ein.
Doch damals wusste man noch nicht, dass diese Bau-weise so erfolgreich werden sollte, dass nahezu sämt-liche danach gebauten Triebfahrzeuge so gestaltet wurden.
Dabei wurde statt einem stabilen Plattenrahmen ein als Untergurt bezeichneter Hilfsrahmen verwendet. Dieser Rahmen gab bereits die Abmessungen des Kastens vor und konnte das Gewicht der eingebauten Ausrüstung in seinem Aufbau schlicht noch nicht tragen.
Seine Aufgabe bestand eigentlich nur darin, die Auf-gabe des Rahmens zu übernehmen und so die Zug-kräfte zu übertragen. Um die verbauten Geräte zu tragen, griff man jedoch zu einer anderen Lösung.
Der Untergurt wurde als Hohlträger in Form eines Vierkantrohres ausgeführt und bestand aus einzelnen Stahlblechen, die elektrisch miteinander verschweisst wurden. Erst diese Lösung bei der Fertigung von Lokomotiven, erlaubte diese Bauweise mit mehreren Baugruppen, die letztlich das kräftige und tragende Objekt werden liessen. Im Gegensatz zu den Nieten, konnten über die Schweissnähte auch höhere Kräfte übertragen werden.
Damit der Untergurt stabil war, baute man an den wichtigen Stellen Querträger ein. Die Träger waren jedoch so positioniert worden, dass die eingebauten Bauteile ideal abgestützt werden konnten. Dazu gehörten jene Bereiche, die den Transformator aufnahmen. Zudem waren auch die Querträger bei den beiden Drehgestellen vorhanden. Weitere Träger gab es jedoch nicht mehr und auch der Boden sollte nicht überall vorhanden sein.
So konnte viel Gewicht eingespart werden, was bei der geringen erlaubten Achslast wichtig war. Wir müssen in diesem Punkt bedenken. Die fertige Lokomotive durfte ein bestimmtes Gewicht nicht über-schreiten.
Je leichter nun der mechanische Aufbau wurde, desto mehr Gewicht durfte die elektrische Ausrüstung haben. Dieses Gewicht wurde aber bei der Bestimmung der Leistung wichtig. Einfach gesagt, ein leichter Kasten ergibt eine höhere Leistung.
Am Untergurt waren auf beiden Seiten je zwei Supporte angebracht worden. Diese Supporte waren nach Vorgaben der Schweizerischen Bundesbahnen SBB ausgeführt worden und standen leicht vom Kasten ab. Musste die Lokomotive, oder nur der Kasten mit einem Kran abgehoben werden, konnten die Ketten mit Bolzen an diesen Supporten einfach und schnell befestigt werden. Dadurch entfielen die Stahlträger, die bei den Rahmenlokomotiven noch benötigt wurden.
Wichtig bei den Supporten war, dass sie auch genutzt wurden, wenn der Kasten ohne Drehgestelle abgestützt werden musste. Damit die Kasten jedoch dabei nicht ab den Hebeböcken fallen konnte, mussten die Punkte für die Supporte so gewählt werden, dass der Schwerpunkt richtiglag. Wie kräftig der selbsttragende Kasten wurde, zeigt die Tatsache, dass an diesen Supporten die komplette Lokomotive angehoben werden konnte.
Vorne und hinten wurde der Untergurt so gestaltet, dass dieser als Stossbalken verwendet werden konnte. Mit im Untergurt eingezogenen Verstrebungen wurden die an diesen Stellen entstehenden Kräfte optimal in den Kasten abgeleitet. Genau hier war die Neuerung, denn im Gegensatz zum Plattenrahmen wurden die Zugkräfte im Fall des Untergurtes über den Kasten auf die Zugvorrichtungen übertragen. Daher musste dieser optimiert werden.
In der Mitte des Stossbalkens wurden die Zugvorrichtungen eingebaut. Dabei wurde im Untergurt der Zughaken federnd eingebaut. Jedoch konnte sich der Zughaken seitlich verschieben, so dass die Kräfte optimaler übertragen werden konnten. Führungen, die oben und unten vom Haken eingebaut wurden, besorgten die saubere Führung. Zur Reduktion der Reibung und damit sich der Haken leichter verschieben konnte, wurden diese Führungen mit Fett geschmiert.
Am Zughaken wurde noch die Schraubenkupplung montiert. Diese war, wie der Zughaken etwas schwächer, als nach den Vorgaben der UIC ausgeführt worden. Solche Kupplungen besassen schon die Leichtstahlwagen und wurden daher auch bei der Lokomotive gewählt, die nicht vor Güterzügen eingesetzt werden sollte. Ein Nebeneffekt dieser Zugvorrichtungen war, dass man mit dieser Kupplung ein paar Kilogramm Gewicht einsparen konnte.
Weil es der Schraubenkupplung nicht möglich war, auch Stosskräfte zu über-tragen, musste sie mit den seitlich montierten Stossvorrichtungen ergänzt werden. Dazu wurden am Stossbalken mit vier kräftigen Schrauben Puffer montiert.
Somit entsprachen die Zug- und Stossvorrichtungen vom Aufbau her den Nor-men der UIC. Lediglich die Zugvorrichtungen wurden etwas schwächer aus-geführt. Bei den Puffern wurden jedoch die üblichen Modelle genommen.
Diese waren kräftig genug, dass die Lokomotiven die schweren Züge auch ohne Probleme schieben konnte. Das besonders bei den Pendelzügen wichtig war. Es gab daher in diesem Bereich keine speziellen Vorrichtungen, wie zum Beispiel Zerstörungsglieder.
Im Bereich der Puffer war der obere Abschluss des Untergurtes gut zu erken-nen. Der Grund dafür war, dass der Stossbalken wegen seinem Aufbau und dem Abstand der beiden Stossvorrichtungen, nicht der Front der Führerhäuser folgen konnte.
So entstanden in den Ecken kleine Plattformen, die jedoch keine grosse Stand-fläche boten. Beim Typ B wurde dieser Bereich etwas grösser und daher mit einem Riffelblech abgedeckt.
Mit den montierten Stossvorrichtungen können wir die Lokomotiven bereits messen. Bei der Länge gab es zwischen den beiden Serien einen Unterschied. So wies die Bauart A eine Länge von 14 700 mm aus. Die Bauart B wurde jedoch leicht gestreckt und kam daher auf eine Länge von 14 900 mm. Ein Unterschied, der im Untergurt umgesetzt wurde, denn die verwendeten Puffer waren bei allen Lokomotiven identisch ausgeführt worden.
Diese Differenz war eine direkte Folge der Änderungen bei der Konstruktion. Diese hatte geänderte Führerhäuser zur Folge. Dadurch wurde aber ein etwas längerer Untergurt nötig. Diese leichte Veränderung beim Aufbau wirkte sich wegen den gleichen Stossvorrichtungen direkte auf die Länge der Lokomotive aus. Die Seitenwände des Kastens waren daher wirklich bei allen Lokomotiven der Reihe Re 4/4 gleich lang geworden.
Auf dem Untergurt wurden die beiden Seitenwände aufgebaut. Diese bestanden ebenfalls aus normalen Stahlblechen, die mit einander und mit dem Untergurt elektrisch verschweisst wurden.
Die Trennlinien zwischen dem Untergurt und den bei-den Seitenwänden waren gut zu erkennen. Zur Ver-stärkung der Naht, wurden zusätzlich längs verlauf-ende Schweissbänder verwendet. Diese wurden so-wohl mit dem Untergurt, als auch mit der Seitenwand verschweisst.
Dadurch konnten die Seitenwände einen Teil der Kräfte übernehmen und dem Kasten so die benötigte Stabilität geben. Wollte sich der Untergurt durch die Last nach unten durchbiegen, ging das nur, wenn die Wände verbogen wurden.
Dadurch entstand eine entgegenwirkende Kraft, die so das ganze Bauteil verstärkte. Jedoch bestand nun die Gefahr, dass die Seitenwände, die ja nur aus ein-fachem Stahlblech bestanden nachgeben könnten.
Damit diese Verteilung der Kräfte optimiert werden konnte, wurden innen die Wände mit Profilen, verstrebt. Im Dachbereich wurden die beiden Seitenwände an mehreren Orten gegeneinander abgestützt. So konnten sie nicht mehr verbogen werden und der Kasten bekam die volle Festigkeit. Eine leichte und sehr stabile Konstruktion, die jedoch nur wegen der neuen Schweisstechnik umgesetzt werden konnten, denn Nieten waren zu flexibel.
Wir haben das Geheimnis des selbsttragenden Kastens kennen gelernt. Der Untergurt wurde mit Hilfe der beiden Wände so verspannt, dass er sich nicht mehr durchbiegen konnte. Damit konnte viel Gewicht eingespart werden. Ein Punkt, der sowohl bei der Bauart A, als auch bei der Variante B angewendet wurde. Bei der Ausführung gab es jedoch zwischen den beiden Modellen im Bereich der beiden Seitenwände deutliche Unterschiede.
Wir beginnen mit dem Typ A und dabei mit der Seitenwand auf der linken Seite der Lokomotive. Es war eine glatte Wand entstanden, die nur durch die anschliessend erwähnten Öffnungen unterbrochen wurde. Dabei befanden sich in der unteren Hälfte nur die beiden Deckel zu den Sandbehältern für die Achsen zwei und drei. Diese wurden unmittelbar über der Trennlinie zum Untergurt platziert und störten daher die glatte Wand nicht gross.
Im oberen Bereich dieser Seitenwand kamen vier gleichgrosse Fenster zum Einbau. Dabei waren die beiden mittleren Fenster fest in der Seitenwand eingebaut worden. Die beiden Fenster unmittelbar bei den Führerständen waren jedoch mit einer Vorrichtung versehen, die es erlaubte, das Fenster nach innen zu klappen. Die bisher mögliche Lösung mit freier Öffnung des Fensters gab es bei dieser Baureihe jedoch nicht mehr.
Durch die gleichmässige Verteilung der vier Seitenfenster wurde der Gang dahinter sehr gut erhellt. Diese Fenster hatten daher ausser der Aufgabe, den Durchgang dahinter bei Tag ausreichend zu erhellen, keine weitere Funktion erhalten. Da zwei Fenster geöffnet werden konnten, wurde verhindert, dass es in diesem Bereich der Lokomotive in den heissen Tagen des Sommers zu unerträglichen Temperaturen kommen konnte.
Spannender als diese Wand mit den vier Fenstern, war der dahinter verlaufende Durchgang. Er verband die beiden Führerstände durch eine gerade Verbindung. Diese war mit einer zurück-versetzten weiteren geschlossenen Wand vom eigentlichen Maschinenraum abgetrennt worden. So entstand ein schmaler Durchgang, der vom Zugpersonal, aber auch von den Reisenden, benutzt werden sollte. Damit konnte die Lokomotive auch mitten im Zug eingereiht werden.
Kommen wir nun zur zweiten Seitenwand der Bauart A. Diese könnte man ungeniert auch als Maschenraumseite bezeichnen. Im oberen Bereich bekam diese Seite die gleichen vier Fenster, wie wir sie vorher kennen gelernt haben. Einziger Unterschied dazu war, dass man hier alle vier Fenster öffnen konnte. Dazu waren über dem Fenster Riegel angebracht worden. Löste man diese, konnte die Scheibe nach innen eingeklappt werden.
Die Lösung auf dieser Seite hatte eigentlich zwei Aufgaben zu erledigen. In erster Linie sollten sie bei sehr heissem Wetter dafür sorgen, dass die warme Luft aus dem Maschinenraum besser abgeleitet werden konnte. Zusätzlich dienten diese Fenster aber auch als Fluchtweg für das Lokomotivpersonal. Dieses konnte hier ein Fenster komplett lösen, so dass der Durchgang frei war. Nötig war dieser Weg jedoch nur, wenn bei Führerstände eingedrückt waren.
Unterhalb der Fensterreihe wurden die gleiche Zahl Lüftungs-gitter montiert. Diese hatten etwa die gleiche Grösse wie die Fenster erhalten und besassen wegen dem Regen, längs ver-laufende Lamellen.
Die Gitter hatten die Aufgabe, die zur Kühlung der Lokomotive benötigte Luft in den Maschinenraum zu leiten. Dort wurde sie dann von den Einrichtungen bezogen und auf anderen Wegen wieder aus der Lokomotive gelassen.
Filter oder ähnliche Einrichtungen, die die Luft gereinigt hätten, gab es bei dieser Lösung für die Lüftungsgitter nicht, so dass die Lamellen wirklich nur verhinderten, dass Regenwasser in den Maschinenraum eindringen konnte.
Eine Lösung, die schon bei anderen Lokomotiven angewendet wurde und die sehr gut funktionierte. Dabei wurde der Ma-schinenraum ausreichend gekühlt. Die Fenster mussten wirklich nur bei grosser Hitze geöffnet werden.
Hinter dieser Wand befand sich der Durchgang für das Loko-motivpersonal. Die Apparate und Bauteile der elektrischen Ausrüstung waren von diesem seitlichen Gang aus direkt zugänglich. Es war also jener Durchgang, der nicht für die Reisenden bestimmt war. Damit diese nicht unbedacht in diesen Bereich gelangen konnten, waren die beiden Türen, die diesen Durchgang von den Führerständen abschlossen, mit einem üblichen Vierkantschloss versehen worden.
Natürlich fehlten auch hier die Deckel zu den beiden Sandbehältern nicht. Diese waren identisch zu anderen Seite ausgeführt worden und lagen daher auch an der gleichen Stelle. Wir können daher zusammenfassen, dass die Seite mit dem Maschinenraum sich von der anderen Seitenwand optisch nur durch die Gitter unterschied. Wir hatten daher nahezu gleiche Seitenwände erhalten. Bei der Bauart B wurde dies jedoch zusätzlich vereinfacht.
Da der Durchgang für Reisende bei den Lokomotiven des Typs B nicht mehr vorgesehen war, konnte man den Durchgang hinter den Wänden anders nutzen. Sie haben richtig gelesen, der zweite Durchgang war mit samt den beiden Türen zum Führerraum weiterhin vorhanden. Er wurde jedoch nicht mehr als reiner Durchgang genutzt. Das bedeutete, dass die Wand gegen den Maschinenraum hin geöffnet werden konnte.
Der Bereich musste schliesslich nicht mehr vor unbefugtem Zugriff geschützt werden. Das führte auch dazu, dass die vorher bei der Bauart A erwähnten Vierkantschlösser an den Türen zum Maschinenraum nicht mehr vorhanden waren. Der Maschinenraum war daher für das Personal leicht und von beiden Seiten her zugänglich. Eine Lösung, die es jedoch nur hier gab, und die wegen der Ableitung der etwas älteren Modelle entstanden war.
Bei den Lokomotiven der Bauart B wurden daher zwei identische Seitenwände aufgebaut, so dass sie etwas einfacher gestaltet waren, als beim Typ A. Wobei in vielen Bereichen entsprachen die Wände der Seitenwand beim Durchgang. Das betraf besonders die Deckel für die Sandbehälter und die untere Hälfte, wo weiterhin keine Öffnungen vorgesehen wurden. Trotzdem wurden die Lüftungsgitter der anderen Seite beim Typ A benötigt.
Anstelle der vier Fenster, verwendete man hier zwei Fenster und zwei Lüftungsgitter. Dadurch befanden sie sich nun in einer Linie. Die Reihenfolge war so gewählt worden, dass die Lüftungsgitter immer hinter dem Führerstand angeordnet wurden. Zudem konnten die Fenster auf beiden Seiten geöffnet werden. Dabei musste das Personal analog dem Typ A vorgehen und auch der Zweck entsprach diesem Typ. Es war daher auf beiden Seiten ein Notausstieg vorhanden.
Speziell war hier, wie schon angetönt wurde, dass auch diese Lokomotiven beide gerade verlaufenden Durchgänge hatten. Einzig die Verkleidung entfiel, so dass beide Gänge einen freien Zugang zum Maschinenraum boten und damit eigentlich nur Durchgänge waren, die durch diesen geführt wurden um den Zugang zu ermöglichen und um den Führerstand der Lokomotive zu wechseln. Daher konnten auch die Schlösser an den Türen entfallen.
Der durch die beiden Seitenwände und die beiden seitlichen Durchgänge beschränkte Maschinenraum, wurde an den stirnseitigen Abschlüssen mit einer einfachen Wand mit jeweils zwei Türen abgeschlossen. Diese Wand stabilisierte die Seitenwände und bildete gleichzeitig die klare Trennung des Maschinenraumes zu den beiden Führerständen. Die Position dieser Trennwände war auch aussen gut zu erkennen, weil hier senkrecht verlaufende Nietenbänder vorhanden waren.
Abgedeckt wurde der Maschinen-raum mit einem Dach. Dieses war, um zusätzlich Gewicht zu sparen, aus Leichtmetall erstellt worden. Durch die leichten Dächer aus Alu-minium konnte sehr viel Gewicht beim mechanischen Teil einge-spart werden.
Zudem konnte hier auf auf eine verstärkte Ausführung verzichtet werden, da nur die leichteren Bau-teile der elektrischen Ausrüstung getragen werden mussten. Jedoch hatte die Lösung auch Nachteile.
Das Dach konnte nicht mit den beiden Seitenwänden verschweisst werden. Daher wurde es mit Schrauben an den dort montierten Auflagen befestigt und konnte von der Werkstatt in drei Teilen abgehoben werden. Spezielle Ösen erleichterten die Anbringung der Ketten. So war im Unterhalt ein leichter Zugang zu den eingebauten Baugruppen möglich. Letztlich war diese Lösung auch wegen dem selbsttragenden Kasten erforderlich geworden.
Nicht entfernt werden konnten die seitlichen Rundungen. Diese waren auch aus Stahl aufgebaut worden. Sie dienten den Seitenwänden als zusätzliche Stabilisierung. Speziell war jedoch der am unteren Rand dieser Rundungen vorhandene Absatz. Es handelte sich dabei um eine Regenrinne, die verhinderte, dass das Dachwasser seitlich am Kasten abfloss. Durch Rohre tropfte das Wasser daher unter dem Kasten auf den Boden.
Damit das Dach etwas stabiler wurde, bekam es zwei quer verlaufende Stege im Maschinenraum, die an den beiden Seitenwänden montiert wurden. Dadurch konnte sich das Dach darauf zusätzlich abstützen und war etwas stabiler geworden, als das bei der Lokomotive der Baureihe Ae 4/4 der Fall war. Gleichzeitig dienten diese Querträger auch der Aufnahme der Schrauben, die zur Befestigung des Daches verwendet wurden.
Damit das Personal bei der Wartung das gerundete Dach gefahrlos begehen konnte, waren beidseitig Stege montiert worden. Diese waren so gestaltet worden, dass sie die Demontage eines Segmentes nicht behinderten. Dabei beschränkten sich diese Stege jedoch nur auf die Bereiche mit den lösbaren Dachteilen und führten nicht in den Bereich der Führerstände. Belegt wurden die Stege mit Holzplanken, die so einen guten Stand erlaubten.
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