Drehgestellrahmen


Drehgestell.jpg (71267 Byte)
bitte klicken




 

Der Drehgestellrahmen besteht aus Längs- und Querträgern, die aus Blechen kastenförmig zusammengeschweißt sind und als Hohlkörper ausgebildet sind. Durch Diese Hohlträger erhielt man bei geringem Gewicht eine hohe Festigkeit und Widerstandskraft. Im mittleren Querträger ist. weit nach unten gezogen, das Drehzapfenlager angeordnet, in dem der am Brückenrahmen befestigte Drehzapfen beweglich gelagert ist. In diese Führung ragt der am Rahmen der Lok befestigte Drehzapfen hinein, der die gesamten Zugkräfte vom Drehgestell auf den Rahmen und damit auf den Zughaken übertragen muß. Damit die beiden vorauslaufenden Achsen der Drehgestelle beim Anfahren eines schweren Zuges nicht so sehr nach oben gezogen und damit entlastet werden, sind die Drehzapfenlager möglichst tief im Drehgestell, nur ungefähr 50 cm über der Schienenoberkante, angeordnet. Dadurch sind die Drehzapfen recht lang Diese Tiefanlenkung am Drehzapfen verringert die Entlastung des jeweils vorauslaufenden Radsatzes beim Anfahren und trägt dadurch zu den guten Anfahreigenschaften der Lokomotive bei.  Bei den zweiachsigen Drehgestellen läuft über die Drehgestellmitte ein Zwischenträger, der die Drehzapfenführung enthält. . Sie müssen aber die in Längsrichtung der Lok wirkenden Zug- und Stoßkräfte übernehmen. Querbewegungen werden durch zwei Rückstellfedern beiderseits eines jeden Drehzapfens aufgefangen. Um auftretende Reibung möglichst gering zu halten, schwimmen die Drehzapfenlager in ölgefüllten Stahlblöcken. Wegen ihrer schwimmenden Lage können die Drehzapfen keine Abstützfunktion für den Rahmen vornehmen. Die Abstützung übernehmen bei den ersten Einheits-Elloks Schraubenfedern, von denen je eine auf jeder Drehgestellseite zu finden ist. Ihre Führungskästen gleiten bei Drehungen der Drehgestelle auf geschmierten Hartmanganleisten am Lokrahmen. Die Lokrahmen besitzen also vier Abstützungen. Da sich,  diese Art der Abstützung nicht bewährt hat, wurden an zahlreichen Loks des ersten Typenprogramms konstruktive Verbesserungen vorgenommen . Damit sich die Drehgestelle beim Entgleisen oder Aufgleisen nicht vom Lokrahmen lösen, sind sie mit Aufhängestangen lose mit dem Brückenrahmen verbunden. 
An den Drehgestellen befindet sich die elektro-pneumatisch betätigte Sandstreueinrichtung. Der Lokführer hat die Möglichkeit, entweder die Magnetventile der Streueinrichtung der in Fahrtrichtung vordersten Achse oder die Ventile der Streueinrichtungen der vorderen Achsen beider Drehgestelle elektrisch zu betätigen.



 

Probleme führen zu Bauartänderungen


Sofort nach der Indienststellung der ersten Serien-E 10 zeigten sich konstruktive Mängel. Der größte Mangel waren die schlechten Laufeigenschaften der Lok. Bei Geschwindigkeiten oberhalb von 80 km/h begannen die
Drehgestelle - durch schlechten Oberbau angeregt - Nickschwingungen durchzuführen, die bei zunehmender Geschwindigkeit so heftig wurden, dass die Achslagergehäuse gegen den Drehgestellrahmen schlugen. Gleichzeitig setzten Wankbewegungen der Brücke gegenüber den Drehgestellen ein. In Kurven fing sich die Lok jedoch wieder. Die DB zog zunächst die Konsequenz, auf geraden Streckenabschnitten mit schlechtem Oberbau die Höchstgeschwindigkeit beim Befahren mit Neubau-Elloks auf 80 km/h herabzusetzen. Gleichzeitig wurde das BZA Minden beauftragt, bei Probefahrten zwischen Offenburg und Basel Schwingungsdämpfungs-maßnahmen auf ihre Brauchbarkeit hin zu untersuchen. Dabei stellte man fest, dass man befriedigende Laufeigenschaften erzielte, wenn man bei der Achslagerfederung Gummifedern anstelle von Stahlfedern benutzte und parallel zur Brückenabstützung Teleskopstoßdämpfer einbaute. Alle schnellfahrenden Neubau-Elloks - also Loks der Baureihen E 10 und E 41 - die bis Mitte 1957 ausgeliefert worden waren, erhielten umgehend die genannten Teile eingebaut, da sich zu diesem Zeitpunkt bereits zahlreiche Federbrüche und Brüche an Ausrüstungsteilen der Loks ereignet hatten, die auf das schlechte Laufverhalten zurückzuführen waren.  Neubauten rüstete man gleich mit den Zusatzteilen aus.Außer durch ihre schlechten Laufeigenschaften fielen die Drehgestelle durch eine weitere schlechte Eigenschaft auf: Sie ließen sich sehr schwer drehen. Eine Kraft von 15 W (entsprechend 1,5 t!) war am Spurkranz nötig, um die Drehbewegung eines Drehgestells hervorzurufen. Dies hatte einen hohen Radreifenverschleiß bei Kurvenfahrt zur Folge. Die E 10-Radreifen hatten nur eine halb so große Lebensdauer wie die der E 44. Versuche zeigten, dass man diesen unhaltbare Zustand dadurch verbessern konnte, dass die Gleitschienen an der Brücke aus Gummi statt aus Stahl gefertigt wurden. Nun waren selbst zur Vollauslenkung des Drehgestells Kräfte von nur max. 8kN (entsprechend 800kg) nötig. Die Loks der ersten Lieferungen wurden entsprechend nachgerüstet. Aber trotz der, Hilfsmaßnahmen waren die Laufeigenschaften der Drehgestelle nicht gut. Vor allem bei Geschwindigkeiten über 140km/h waren sie; kaum noch befriedigend. Daher beauftragte man die drei E 10-Herstellerfirmen Krupp, Krauss-Maffei und Henschel mit der Konstruktion von neuen Drehgestellen.
Anfang 1960 lieferten diese Firmen ihre Versuchsdrehgestelle ab. Vergleichsmessungen mit den Seriendrehgestellen belegten, dass die Laufeigenschaften des Henschel-Drehgestells bei Geschwindigkeiten bis 140 km/h etwas besser, darüber aber deutlich besser als beim Seriendrehgestell waren. Das Krauss-Maffei-Drehgestell zeigte bei allen Geschwindigkeiten schlechtere Laufeigenschaften. Das Krupp-Drehgestell wurde vorübergehend in E 10170 eingebaut. Es zeigte derart schlechte Laufeigenschaften, dass die Lok vom Bw Heidelberg für die Dauer des Versuchseinsatzes fast nur vor Güterzügen eingesetzt werden konnte. Die DB zog daraus die Konsequenz, aus Gründen der Einheitlichkeit die Neubauten der Serien-E 10 weiterhin mit den Seriendrehgestellen auszurüsten. Lediglich einige E 10, deren Höchstgeschwindigkeit über 150 km/h liegen sollte, erhielten Henschel-Drehgestelle.
Damit waren die Drehgestell-Versuche aber noch nicht abgeschlossen. Krauss-Maffei verbesserte die Konstruktion ihres Versuchsdrehgestells. Nun übertraf es in der Laufruhe alle übrigen E 10-Drehgestelle. Da aber zum Zeitpunkt seiner Bewährung (Ende 1967) bereits die Bestellung der letzten E 10-Bauserien erfolgte (Auslieferung bis März 1969), blieb das Krauss-Maffei-Versuchsdrehgestell leider ein Einzelstück. Es stand aber bei der Konstruktion der Drehgestelle der Baureihe 111 Pate. Schließlich verfügte man 1986 die Herabsetzung der Höchstgeschwindigkeit aller Loks mit Seriendrehgestellen auf 140 km/h wegen ihrer bescheidenen Laufeigenschaften bei hohen Geschwindigkeiten. 1991 musste wegen Schäden an den Drehgestellen und den Antrieben die Höchstgeschwindigkeit der Loks mit Henschel-Drehgestellen zeitweise sogar auf 120 km/h herabgesetzt werden. Erst umfangreiche Maßnahmen erlaubten wieder die alte Höchstgeschwindigkeit.


Wie der Brückenrahmen besteht der Drehgestellrahmen aus Längs- und Quer­trägern. Im mittleren Querträger ist - nach unten gezogen - das Drehzapfenlager angeordnet.

Zurück ] Nach oben ] Weiter ]