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Laufwerk und Antrieb
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Unter der Lokomotive wurden zwei identische Drehgestelle montiert, die das Laufwerk bildeten. Diese Drehgestelle besassen einen aus Stahlblechen gefertigten Rahmen. Dabei wurden diverse vorgefertigte Hohlprofile verwendet. Diese wurden die im elektrischen Schweissverfahren zu einem verwindungssteifen Rahmen verschweisst. Eine Lösung, die sich bisher bei der Konstruktion von Drehgestellen bewährt hatte.
Dabei war aber der mittlere Querträger besonders verstärkt wurden und nahm dabei die meisten Kräfte auf. Die beiden Endträger wurden letztlich nur für die Aufnahme von zusätzlichen Baugruppen, wie der Zugsicherungseinrichtungen, benötigt.
Im Drehgestell wurden schliesslich die beiden Trieb-achsen montiert. Dabei wurden herkömmliche Achsen aus hochfestem Stahl verwendet. Auf diesen mit einem Schutzanstrich versehenen Achsen wurden schliesslich die beiden seitlichen Räder aufge-schrumpft und so mit der Achse fest verbunden.
Man verwendete für die Räder Vollräder, die mit einer Bandage als Verschleisselement versehen wurden. Wegen dem Antrieb, den wir später noch kennen lernen werden, durften bei der Lokomotive keine Achsen mit Monoblocrädern verwendet werden. Diese Triebräder besassen einen Durchmesser von 1 000 mm und waren daher relativ klein ausgefallen. Der Radreifen durfte bis zu einem Durchmesser von 920 mm abgenützt werden.
Gelagert wurden die beiden Achsen eines Drehgestells in herkömmlichen geschlossenen Zylinderrollenlagern. Diese wurden ausserhalb der Räder angebracht und wurden mit Fett geschmiert. Diese Lager hatten eine Abmessung von 150 x 270 mm erhalten und wurden von der Firma Timken geliefert. Sie zeichneten sich durch eine wartungsfreie und lange Lebensdauer aus. Bei den Eisenbahnen wurden sie daher seit Jahren äusserst erfolgreich verwendet.
Damit sich die mit einer kurzen Schwingungsdauer versehenen Federn nicht aufschaukeln konnten mussten sie zusätzlich gedämpft werden.
Ein Wert, der kaum eine andere Lokomotive schaffen konnte. Daher war die Maschine für die Aufgaben bestens gerüstet.
Dank dem biologisch abbaubaren Schmiermittel mit Feststoffanteilen konnte der Verschleiss am Spur-kranz deutlich reduziert und die Umwelt geschont werden. Nebeneffekt war, dass die Lokomotive auch hinunter bis zu Radien von 60 m leise fahren konnte.
Alleine durch die Federung entstand keine ausreichende Führung der Achsen. Daher wurden die Achslagergehäuse mit verschleiss- und wartungsarmen Lenkern am Drehgestellrahmen fixiert. Dadurch konnte sich der Radsatz gegenüber dem Drehgestell jedoch leicht verändern, was die Laufeigenschaften des Drehgestells zusätzlich verbesserte. So war die Maschine gut für enge Kurven, wie sie in Anschlussgleisen oft vorahnden sind, gerüstet.
Um die Betrachtung des Drehgestells abzuschliessen, müssen wir uns noch den Anbauteilen zuwenden. Dazu wurden die beiden Kopfträger verwendet.
Ein Bahnräumer, wie er bei den Schweizerischen Bundesbahnen SBB bei anderen Baureihen verwendet wurde, hätte keine Verbesserungen beim Schutz der Lokomotive gebracht und nur dafür gesorgt, dass unnötiges Gewicht entstanden wäre. So waren die Lokomotive und das Laufwerk gut vor Schäden ge-schützt.
Wechseln wir die Seite des Drehgestells und sehen uns den inneren Kopfträger an. Dieser war gleich ausgeführt worden und war für die Aufnahme der Empfänger für die Zugsicherungen der Lokomotive vorgesehen. Dank dem Träger war ausreichend Platz vorhanden und es waren auch Erweiterungen bei den Zugsicherungen leicht umzusetzen. Auch hier konnte der Verschleiss der Räder mit verstellbarer Montage ausgeglichen werden.
Wegen dem Antrieb musste man darauf achten, dass sich die Gelenkwelle und der Querträger nicht berühren konnten. Diese Gefahr bestand in erster Linie, wenn mit der Lokomotive Kuppen von Ablaufbergen befahren wurden. Daher musste auch deren Halbmesser beschränkt werden. Die von der Maschine zugelassenen Werte waren jedoch so gering, dass beim Einsatz der Lokomotive keine Beschränkungen erlassen werden mussten.
Dabei gab es pro Drehgestell insgesamt vier Federn, die gleichmässig auf beiden Seiten aufgeteilt wurden. Auch hier verhinderten hydraulische Dämpfer, dass sich die sekundäre Federung ausschaukeln konnte.
Weil die Federn hoch angeordnet wurden und der Drehgestellrahmen keinen Knick hatte, waren sie gut einsehbar und konnten vom Personal leicht kontrolliert werden. Optisch bewirkte das jedoch, dass die Lokomotive, die auf kleinen Rädern stand, sehr hochbeinig wirkte. Der Blick zwischen Rahmen und Drehgestell war durch die Lokomotive möglich. Das verstärkte den Effekt trotz der Tatsache, dass der Rahmen auf normaler Höhe war, zusätzlich.
Nachdem wir die Lokomotive auf das Laufwerk gestellt haben, können wir uns dem Antrieb zuwenden. Im Gegensatz zu den bisherigen Diesellokomotiven der Schweizerischen Bundesbahnen SBB gab es jedoch einen deutlichen Unterschied. Das führt dazu, dass wir uns den mechanischen Antrieb der Lokomotive beginnend beim Dieselmotor ansehen müssen und dieser Bereich daher etwas aufwendiger wurde.
Dieses hydrodynamische Getriebe vom Typ L5r4zseU2 stammte von der Firma Voith und hatte eine maximale Leistung von 1 400 kW erhalten. Es be-schränkte somit die Leistung der Lokomotive und verhinderte zugleich, dass der Dieselmotor überlastet werden konnte.
Das Turbowendegetriebe Voith vom Typ L5r4zse besass für jede Fahrrichtung zwei Drehmomentwandler, die jeweils aus einem Pumpenrad, einem Tur-binenrad und einem Leitrad bestanden.
Eine feste mechanische Verbindung dieser drei Räder gab es jedoch nicht. Um die Verbindung der Räder herzustellen machte man sich die Massenkräfte von Flüssigkeiten zu nutze. Damit entstand bei der Lokomotive eine hydraulische Kraftübertragung.
Normalerweise waren die Wandler leer und es fand daher keine Übertragung der Kräfte statt. Wollte man jedoch Kräfte übertragen, wurde jedoch Hydrauliköl vom Typ TEGULA in den gewünschten Wandler gepumpt. Dadurch erfolgte nun zwischen Pumpen- und Turbinenrad alleine durch die Massenkräfte der Flüssigkeit eine Kraftübertragung. Je höher der Druck des Öls war, desto grösser war die durch das Getriebe übertragbare Zugkraft.
Das fest stehende Leitrad nahm je nach Fahrzustand des Wandlers das Differenzmoment zwischen Pumpen- und Turbinenmoment auf und bewirkte eine stufenlose und selbsttätige Drehmomentwandlung. Dadurch konnte die Lokomotive stufenlos beschleunigen. Damit aber auch die vom Besteller geforderten hohen Geschwindigkeiten erreicht werden konnten, musste im Wandler jedoch mehrere Getriebe angesteuert werden.
Die Umschaltung auf jeweils eine andere Übersetzung der Zahnräder erfolgte fliessend und rucklos durch füllen und entleeren der jeweiligen Wandler. Dabei wurde der erste Wandler entleert und der zweite Wandler gleichzeitig gefüllt. War der Umschaltvorgang abgeschlossen, wurde die Kraft durch den zweiten Wandler übertragen und der erste stand nun für die nächste Schaltung bereit. Wir haben daher eine stufenlose Zugkraftregelung bei allen Geschwindigkeiten erhalten.
Nach dem Turbowendegetriebe folgte ein mechanisches Getriebe. Dieses hatte eine niedrige für den Rangierbetrieb bestimmte Schaltung und eine höhere für den Streckenbetrieb bestimmte Schaltung erhalten. Diese Umschaltung durfte jedoch erst im Stillstand und bei Stillstand der Turbinen erfolgen. Daher musste der Fahrmodus der Lokomotive vor Beginn der Fahrt eingestellt werden. Fliessende Wechsel waren daher nicht vorgesehen.
Wenn der Fahrmotor abstellte, ging die Stufenschaltung des Wendegetriebes automatisch durch Federkraft in die Mittelstellung und die Lokomotive rollte so antriebslos weiter. Damit wurde verhindert, dass einerseits die Lokomotive durch einen blockierten Motor stark abbremste, oder dass der Fahrmotor durch den Antrieb weiter mitdrehte und so grössere Schäden entstanden. Bei Ausfall der Elektronik konnte hingegen nicht mehr weitergefahren werden.
Damit haben wir nun ein stufenloses und in der Wirkung variables Drehmoment erhalten. Dieses Drehmoment konnte nun auf die Triebachsen und somit auf die Drehgestelle übertragen werden. Um die Federung derselben auszugleichen und die Beweglichkeit der Drehgestelle durch die Kraftübertragung nicht einzuschränken, erfolgte diese auf die Drehgestelle mit Hilfe einer Gelenkwelle. Damit haben wir hier einen Gelenkwellenantrieb eingebaut bekommen.
Die Übertragung des Drehmoments von der Gelenkwelle auf die Triebachse erfolgte mit Hilfe von Stirnradgetrieben mit Kegelradvorgelege. Dabei wurden die beiden Radsätze mit einer weiteren Gelenkwelle verbunden und konnten daher unabhängig der Wirkung der Federn folgen. Das Übersetzungsverhältnis im Achsgetriebe war fest und betrug 1:5.613. Dieses Getriebe vom Typ SK20 – 561 stammte von der Firma Flender.
Für das Drehmoment des Antriebsgetriebes galt daher, dass dieses gleichmässig auf die vier Triebachsen übertragen wurde. Bei schweren Anfahrten bot diese Lösung den Vorteil, dass die Lokomotive mit allen vier Achsen die volle Zugkraft aufbauen konnte.
Im Rad, genauer in der Lauffläche des Rades wurde somit das Drehmoment mit Hilfe der Haftreibung in Zugkraft umgewandelt. Dabei erreichte die Lokomotive mit 259 kN eine sehr hohe Anfahrzugkraft. Mit zunehmender Geschwindigkeit sank diese jedoch stark.
Um die Haftreibung der Lokomotive zusätzlich zu verbessern, wurde eine übliche mit Druckluft betriebene Sandstreueinrichtung eingebaut. Sie wirkte in jedem Drehgestell auf die vorlaufende Achse. Somit waren bei der Lokomotive nicht weniger als acht Sanderrohre vorhanden. Der dazu benötigte Quarzsand wurde in speziellen am Drehgestell angebauten Behältern gelagert. Dabei wurden 360 Kg Quarzsand mitgeführt.
Die in den Triebrädern erzeugte Kraft wurde über die Rollenlager und mit Hilfe der waagerecht geführten Achslagerführungen auf den Drehgestellrahmen übertragen. Die Lokomotive hatte dadurch einen tiefen Angriffspunkt der Zugkraft erhalten, was die Kraftübertragung verbesserte, wobei hier wegen dem Aufbau des Antriebes einzelne schleudernde Triebachsen nicht zu befürchten waren. Durchdrehende Räder gab es nur, wenn sämtliche Achsen frei drehen konnten.
Im Drehgestell wurden die Zugkräfte der beiden Triebachsen gebündelt und anschliessend mit Zug- / Druckstangen auf den Rahmen der Lokomotive übertragen. Dabei erfolgte der Kraftfluss über die mit Gummifedern versehenen Drehmomentstützen. Wir haben die Kraft nun im Rahmen der Lokomotive, von wo sie schliesslich zu den Zugvorrichtungen beim Stossbalken geleitet wurde. Dort konnte sie schliesslich auf die Last übertragen werden.
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