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Laufwerk mit Antrieb
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Damit kommen wir zum Fahrwerk der Lokomotive. Dessen Aufbau erkennen wir, wenn wir einen Blick auf die Achsfolge werfen. Diese wurde bei der Lokomotive mit 2’ C 1’ angegeben. Damit war nicht, wie man erwarten konnte, die Laufachse führend, sondern das zweiachsige Drehgestell. Diese Lösung musste jedoch wegen der elektrischen Ausrüstung so gewählt werden. Für uns bedeutet das, dass wir eine definierte Richtung haben.
Einen etwas grösseren Aufwand musste man jedoch beim eigentlichen Rotationslager betreiben. Diese Lager waren wegen der hohen Drehzahl der Achse einer grösseren Belastung ausgesetzt. Daher mussten die Lagerschalen zur besseren Schmierung mit Weissmetall ausgekleidet werden. Um eine weitere Verbesserung dieser Gleitlager zu erhalten und um die Erwärmung darin zu reduzieren, wurden diese Lager mit Öl geschmiert.
Montiert wurden die drei Triebachsen jeweils in einem Abstand von 2 350 mm. Damit trotz den drei im Rahmen gelagerten Achsen, Kurven problemlos befahren werden konnten, wurde die mittlere Achse mit einem seitlichen Spiel von jeweils 15 mm versehen. So konnte die Lokomotive auch enge Radien von 100 Meter problemlos durchfahren. Der feste Radstand der Lokomotive stieg bei den Triebachsen jedoch deswegen auf 4 700 mm an.
Auf jeder Seite wurde auf der Achse ein Rad aufgeschrumpft. Dieses Rad bestand aus dem Radkörper, der als Speichenrad ausgeführt wurde und der darauf aufgezogenen Bandage mit Lauffläche und Spurkranz als Verschleissteil. Es war eine übliche Ausführung und der gewählte Durchmesser von 1 610 mm entsprach den Triebrädern anderer Baureihen. Insbesondere galt das für die zur gleichen Zeit von den anderen Herstellern gelieferten Modellen.
Um die Triebachsen gegenüber dem Rahmen der Lokomotive abzufedern, wurde bei jedem Lager eine tiefliegende Blattfeder eingebaut. Der Vorteil war hier bei der langen Schwingungsdauer und der kaum benötigten Wartung.
Diese Lösung hatte sich bisher bei vielen Baureihen bewährt, so dass sie auch hier angewendet wurde. Man konnte sich hier wegen der kurzen Bauzeit keine Exprimente leisten. Somit entsprach der ge-samte Aufbau der Baureihe Ce 6/8 II.
Die drei Triebachsen der Lokomotive erhielten na-hezu gleichmässig ausgeglichene Achslasten. So wurden die Triebachsen bei den Maschinen mit den Nummern 10 401 bis 10 420 mit Achslasten von 17.9 bis 18.7 Tonnen festgelegt, wobei nur die dritte Triebachse abgefallen war.
Bei den anderen Maschinen änderte sich dieser Wert nur unwesentlich, so dass hier Werte von 18.7 bis 18.8 Tonnen erfasst wurden. Abgefallen war nun jedoch die erste Triebachse.
Wir können jedoch erkennen, dass es bei einer Lokomotive mit stabilen Rahmen nicht sehr leicht war, die Achsen auszugleichen. Zudem hatten die Hersteller, in unserem Fall die MFO immer wieder Probleme, die vorgegeben Werte einzuhalten. Damit können wir aber auch erkennen, dass die Schweizerischen Bundesbahnen SBB bei der Bestimmung der Leistung eine ganz gute Ahnung hatten, was machbar ist und was utopisch ist.
Damit die Achslasten bei den drei Triebachsen beim Befahren von Kuppen und Senken, nicht zu sehr auf einzelne Achsen verschoben wurden, baute man zwischen den Federn Ausgleichshebel ein. Diese Hebel verteilten die Kräfte so, dass immer ausgeglichene Achslasten vorhanden waren. Diese Hebel wurden sowohl zwischen den Triebachsen eins und zwei, als auch zwischen der dritten Triebachse und der nachlaufenden Laufachse eingebaut.
Daher konnten die Laufdrehgestelle zwischen diesen bei-den Baureihen ohne grossen Aufwand für Anpassungen ausgewechselt werden.
Das Laufdrehgestell besass einen innenliegenden Rahmen, der aus einzelnen Blechen erstellt wurde. Auch hier wur-den diese mit Nieten so verbunden, dass ein stabiler Drehgestellrahmen entstand. Gegen das Ende der Lokomotive wurde das Drehgestell zudem mit zwei Schienenräumern versehen. Diese wiederum entsprachen der üblichen Ausführung, so dass bei den oft beschädigten Teilen vorhandene Ersatzteile genutzt werden konnten.
Auch die beiden im Drehgestell gelagerten Laufachsen liefen in den damals üblichen Gleitlagern. Dabei wurde auch hier die Führung der Achslager im Rahmen mit Fett geschmiert, was wegen der geringen Anzahl von Bewegungen ausreichend war. Ein seitliches Spiel, wie bei der mittleren Triebachse, war im Drehgestell jedoch nicht vorhanden, da dieses nach dem damaligen Kenntnisstand bei zwei Achsen nicht benötigt wurde.
Das Rotationslager der Laufachse war, wie jenes der Triebachsen mit Lagerschalen aus Weissmetall versehen worden. Auch hier kam eine Sumpfschmierung mit Öl zur Anwendung. Wegen den Bewegungen des Drehgestells, waren diese Achsen jedoch nicht an der zentralen Schmierpumpe der Lokomotive angeschlossen worden. Sie mussten daher vor Ort geschmiert werden, was jedoch bisher bei allen Laufachsen so gelöst worden war.
Abgefedert wurden die Achsen gegenüber dem Drehgestell mit einer kombinierten Federung. Diese bestand aus einer hoch liegenden Blattfeder, die sich über zwei Schraubenfedern auf dem Rahmen abstützte. Diese Lösung war schon bei den Dampflokomotiven der Baureihe A 3/5 verwendet worden und sie erlaubte eine gute Abfederung der Laufachsen, die stärker beansprucht wurden, als die Triebachsen, die nicht direkt an der Führung beteiligt waren.
Beide in einem Abstand von 2 150 mm eingebauten Lauf-achsen wurden beidseitig mit zwei aufgeschrumpften Rä-dern versehen. Für die Laufachsen wurden Speichenräder mit Bandage verwendet. Diese hatten einen Durchmesser von 930 mm erhalten.
Das war grösser, als in den Laufdrehgestellen der Dampf-lokomotiven, jedoch entsprach der Durchmesser damit den Laufachsen, wie sie bei den elektrischen Maschinen für die Gotthardstrecke verwendet wurden.
Der Rahmen der Lokomotive stützte sich mit einem Kugel-drehzapfen auf das Drehgestell und dessen Aufnahme ab. Dieser Drehzapfen war so geführt, dass er sich seitlich um bis zu 80 mm aus der Mitte bewegen konnte.
Mit Ausnahme der Längsrichtung konnte das Drehgestell jedoch alle weiteren Bewegungen ungehindert ausführen. Zusätzliche Blattfedern verhinderten jedoch, dass das Drehgestell ins Schlingern geraten konnte.
Die Achslasten auf dem Drehgestell waren verhältnismäs-sig hoch und sie verteilten sich gleichmässig auf die beiden Achsen. Bei den Lokomotiven mit den Nummern 10 401 bis 10 420 wurden hier Werte von 14.6 Tonnen erreicht.
Wir erkennen, dass die buchhalterisch leichteren Lokomotiven mit den Nummern 10 421 bis 10 460 anders abgefedert wurden und so der Gewichtsverlust ausschliesslich auf den Laufachsen erfolgte. Wichtig war das, weil so das bei solchen Lokomotiven wichtige Adhäsionsgewicht nicht verändert wurde. Nebeneffekt war, dass sich das Drehgestell wieder den Vorgaben näherte und so etwas geringere Achslasten bekam.
Dabei war der Hilfsrahmen dieser Laufachse mit einer Deichsel am Hauptrahmen der Lokomotive beweglich befestigt worden. Gegen das Ende des Hilfsrahmens wurden dann noch die beiden Schienenräumer dieser Fahrrichtung montiert.
Um diesen Drehpunkt konnte sich die Laufachse daher aus der Längs-achse vertikal und seitlich bewegen. Dabei gab es zwischen den Lokomotiven dieser Baureihe Unterschiede. Bei den Nummern 10 401 bis 10 420 wurde eine seitliche Auslenkung von 83 mm in beide Richtungen vorgesehen. Bei den später ausgelieferten Modellen wurde dieses seitliche Spiel jedoch auf zweimal 70 mm reduziert, was auf die minimalen Kurvenradien jedoch keinen Einfluss hatte.
Um die Laufachse, die wegen der Deichsel leicht ins Schlingern geraten konnte, zu stabilisieren, wurde sie zusätzlich mit kräftigen Blattfedern versehen. Diese speziellen Zentrierfedern bewirkten, dass sich die Laufachse nur gegen die Kraft der Feder seitlich auslenken konnte. Die Laufachse wurde so in Kurven gegen die äussere Schiene gedrückt. Die Federung verhinderte nun dank der Rückstellkraft, dass die Kräfte im Spurkranz zu gross wurden.
Sowohl die Lagerung, als auch der Aufbau der Laufachse entsprach jenen im Drehgestell. Selbst die Abfederung mit der hochliegenden Blattfeder, die sich auf zwei Schraubenfedern abstützte, war identisch ausgeführt worden. Es konnten so Ersatzteile eingespart werden und dieser Punkt wurde mit den elektrischen Lokomotiven schon sehr früh eingeführt. Gerade bei Achsen war dies wichtig, da diese viel Platz benötigen.
Das Gewicht der Lokomotive wurde über ein am Hauptrahmen montiertes und geschmiertes Querblech und die Aufnahme der Laufachse auf diese übertragen. Dabei wurden bei den Lokomotiven mit den Nummern 10 401 bis 10 420 für die Laufachse eine Achslast von 14 Tonnen erreicht. Bei den anderen Modellen dieser Serie konnte dieser hohe Wert leicht vermindert werden, so dass hier noch eine Achslast von 13.4 Tonnen vorhanden war.
Mit der letzten Laufachse können wir uns dem gesamten Radstand der Lokomotive ansehen. Dieser Wert wurde mit 10 800 mm angegeben. Er war bei den elektrischen Lokomotiven nicht mehr so wichtig, wie noch bei den Dampfmaschinen, da die elektrischen Vertreter selten Drehscheiben aufsuchen mussten. Trotzdem konnten auch kurze Modelle in den Depots problemlos benutzt werden. Tiefere Werte erreichte nur noch die SAAS mit der Ae 3/5.
Die Lokomotive steht nun auf den eigenen Achsen. Es wird daher Zeit, wenn wir wieder zum Messband greifen. Diesmal soll die effektive Höhe ohne Berücksichtigung des Federweges bestimmt werden. Für den Kasten wurde ein Wert von 3 750 mm angegeben. Der höchste Punkt wurde beim Dachaufbau, beziehungsweise bei den Stromabnehmern erreicht. Hier konnte ein Wert von 4 433 mm erfasst werden. Damit war auch jetzt das Lichtraumprofil eingehalten.
Damit aus den drei im Rahmen der Lokomotive gelagerten Achsen auch Triebachsen wurden, mussten diese mit einem Antrieb versehen werden. Um das erforderliche Drehmoment zu erzeugen wurden zwei identische Fahrmotoren benötigt. Diese wurden im Rahmen montiert und besassen auf beiden Seiten die entsprechenden Ritzel. Um Schläge auf die Motorwelle aufzufangen waren diese, wie schon bei der Reihe Ce 6/8 II gefedert ausgeführt worden.
Die Ritzel griffen in die auf den Vorgelegewelle gelagerten Zahnräder, welche dank einem Ölbad geschmierte Zahnflanken hatten. Das so entstandene Getriebe hatte eine Übersetzung von 1 : 2.224. Somit erfolgte hier die Anpassung der Drehzahl des Fahrmotors an jene der Triebachsen. Eine weitere Übersetzung war wegen dem Aufbau des Antriebes nicht mehr vorhanden und wurde auch nicht mehr benötigt, da das Getriebe ausreichend bemessen war.
Die hier angebrachten Drehzapfen drehten in einem Radius von 600 mm und ihre Position war auf beiden Seiten um 90° versetzt ausgeführt worden. Damit sollte mit diesem Versatz nur noch das hohe Gewicht des Antriebes ausgeglichen wer-den.
Zwischen den beiden Drehzapfen der beiden Vorgelegewel-len wurde schliesslich der bei elektrischen Lokomotiven benötigte Dreiecksrahmen aufgehängt. Die Gleitlager zu den Drehzapfen waren aus Weissmetall und sie mussten regel-mässig geschmiert werden.
Wie bei den bisherigen Maschinen kam auch hier eine Nadel-schmierung zur Anwendung. Daher waren für das Personal keine Neuerungen in diesem Bereich zu finden.
Damit nun aber die Federung der Triebachse im Antrieb ausgeglichen werden konnte, wurde das Achslager, das eine Nadelschmierung besass, in einer Gleitbahn gehalten. So konnte sich das Lager nach oben und unten frei bewegen. Spezielle Einlagen erlaubten hier die einfache Nachstellung der Gleitelemente.
Die beiden äusseren Triebachsen dieser Maschine wurden über ihren Kurbelzapfen mit einfachen und identischen Kuppelstangen vom Dreiecksrahmen aus in Bewegung versetzt. Dabei wurde die Federung durch die Gelenke beim Dreiecksrahmen ausgeglichen.
Durch die Laufflächen der drei Triebachsen wurde das von den beiden Fahrmotoren erzeugte Drehmoment schliesslich in Zugkraft umgewandelt. Dazu war für die benötigte Haftreibung ein Adhäsionsgewicht von 56 Tonnen vorhanden.
Das reichte auf trockenen Schienen für die korrekte Übertragung der später noch vorge-stellten Anfahrzugkraft aus, war jedoch bei nassen Schienen zu gering. Die entsprechenden Erfahrungen hatte man schon bei den Dampfmaschinen gemacht.
Hier muss erwähnt werden, dass Lokomotiven mit Stangenantrieb weniger Sander benötigten, als die Modelle mit Einzelachsantrieb. Der Grund lag bei der starren Verbindung der einzelnen Triebachsen. So musste nur die erste mit Sand bestreut werden und das Verhalten besserte sich.
Die für den Quarzsand benötigten Behälter wurden beim Führerstand zwei Stück in diesem selber eingebaut. Sie wurden mit einfachen Deckeln abgedeckt, die dem Lokomotivpersonal auch als Sitzgelegenheit dienten.
Wegen der Distanz war diese Lösung auf der Seite des Führerstandes eins nicht möglich. Daher wurde hier in der linken Wand zwischen dem zweiten und dritten Seitenfenster der entsprechende Deckel eingebaut.
Da der Quarzsand ein wichtiger Teil des Gewichtes für das Betriebsmaterial war, sollten wir uns diesen veränderlichen Teil ansehen. Angegeben wurden hier total 0.6 Tonnen.
Darin enthalten waren jedoch die mitgeführten Schmiermittel, Ersatzteile, Werkzeuge und natürlich der in den Behältern enthaltene Sand, der alleine rund 500 Kg an das Gewicht des Betriebsmaterials beisteuerte. Damit erkennen wir, dass ausreichend Sand mitgeführt wurde.
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