7. September 1901.

2) Die Lagerung des Motors gegenüber der Achse. Zwischen den beiden Grenzfällen: Wagenkasten ohne jedwede Abfederung starr auf den Achsen und nahezu vollkommene Abfederung, wie beim Kraftwagen mit Luftreifen, ist eine grofse Anzahl von verschiedenen Kombinationen möglich. Elektrische Lokomotiven sind

in kleinsten Abmessungen entsprechend dem oberen Grenzfall so ausgeführt, dass auch der Oberkasten in nicht abgefederter, starrer Verbindung mit den Radsätzen steht; bei der Central London Railway sind trotz 30 km/st Geschwindigkeit die Untergestelle der Lokomotiven nicht abgefedert, und es dürften hierdurch, wenigstens zum grofsen Teil, die starken Erschütterungen hervorgerufen werden, welche zu so vielen Klagen Anlass geben. An andern Stellen sind die Motoren unmittelbar auf den Achsen ruhend angeordnet, und wieder an andern sind sie am abgefederten Wagenkasten oder am abgefederten Untergestell befestigt, wobei also ihre Gewichte die Achsen nicht unmittelbar belasten. Die am Untergestell hängenden Motoren haben hier gegen die Radachsen die gleichen Federwege zu beschreiben wie das Untergestell selbst, d. h. bis zu 60 mm in einem Sinne. Fig. 6, 7, und 8 zeigen die genannten drei grundsätzlich verschiedenen Ausführungsmöglichkeiten bei einem Radsatz von 1000 mm Dmr. für geringere Geschwindigkeiten. Die eingeschriebenen Hauptabmessungen geben ein Bild von dem im einzelnen Falle verfügbaren Raum und zeigen auch, wieviel von dem kostbaren Platze bei Fig. 7 und 8 durch die Lager verloren geht. Bei weitem am einfachsten bauen sich die Motoren bei starrer Lagerung der Achse im Drehgestell, Fig. 6. Die Achse macht hier, ebenso wie der starr aufgebaute Motor, keine Relativbewegung gegen die übrigen Konstruktionsteile. Allerdings haben leider die Achsbüchsen auch die zentrische Lagerung des umlaufenden Ankers in dem mit dem Untergestell fest verbundenen Motorgehäuse zu sichern, und diese Konstruktion ist kaum zulässig bei kleinsten Ausführungen mit Gleichstrommotoren; bei Verwendung von Drehstrommotoren ist sie wohl gänzlich ausgeschlossen, weil der radiale Luftzwischenraum zwischen Anker und Gehäuse nur wenige Millimeter beträgt.

Eine gute und sichere Lagerung erhält der umlaufende Teil gegen den ruhenden bei der Bauart Fig. 7. Das Motorgehäuse ist auf der Achse aufgelagert, der Anker sitzt gut zentrisch geführt dazwischen auf der gleichen Achse. Diese Gewichte sind also vom Radsatz unmittelbar

zu tragen, und die Umfangskraft geht von der Achse durch die Pressflächen in die Räder. Das Gehäuse ist entgegen der Umfangskraft am Untergestell gelenkig zu befestigen, wobei auf das Spiel zwischen der Achse und dem abgefederten Gestell Rücksicht zu nehmen ist.

In Fig. 8 ist der Motor fest mit dem Untergestell verbunden, welches seinerseits gegen die Achse abgefedert ist. Das Abfedern des Motors und das Verbinden des Motorgehäuses mit dem Untergestell bedingt die Verwendung einer Hohlachse, welche die eigentliche Radachse in dem erforder

Fig. 6.

hierüber nicht vorlagen, wurde unabhängig von weiteren Studien sofort eine Versuchsreihe aufgenommen, um eine sichere Unterlage für die Konstruktionen zu schaffen. Als Material für die Hohlwelle war zunächst Stahlguss angenommen und die Form mit möglichster Berücksichtigung der Abkühlungsverhältnisse ausgebildet. Im weiteren Verlaufe wurde jedoch von der Verwendung von Stahlguss Abstand genommen; insbesondere wegen seiner höchsten Polirfähigkeit in der Lauffläche wurde geschmiedeter Nickelstahl in Anwendung gebracht.

Als eine weitere, sehr schwierige Einzelheit bei der angestrebten Entlastung der Radachse von der sehr grofsen zusätzlichen Belastung durch das Gewicht des Motors ergab sich die Gelenkkupplung, welche die Arbeit von der Hohlachse auf die Vollachse und damit auf den Radsatz zu übertragen hat. Die zunächst in Aussicht genommene Kupplung zeigt Fig. 9 in der Versuchsanordnung in Verbindung mit einem Elektromotor und einer Bremsdynamo. Diese Kupplung ähnelt in ihren Grundzügen einem doppelten Schleppkurbelsystem. Bei den anzustrebenden hohen Umlaufzahlen (Laufraddurchmesser 1250 mm, bei 200 km/st n

=

850) und

den grofsen Kräften erschien diese Kombination von Gelenken und Gelenkstangen bei weitem nicht genügend betriebsicher. Diesem Entwurf folgte eine lange Reihe anderer Entwürfe und Gegenentwürfe verschiedener Art; wegen der hohen Verantwortung, welche die Zwischenglieder zu übernehmen haben, wurde auch die Frage des unmittelbaren Aufbaues auf die Achse wieder aufgenommen.

Fig. 9.

Versuchsausführung einer Gelenkkupplung.

Fig. 10.

Motorstützung mit vielen kleinen Federn.

aufserordentlich grofse Abfederungsweg gezeigt. Es wurden daher Skizzen zur Vermeidung dieser grofsen Wege entworfen, wobei auf das Verschrauben des Motors mit dem Untergestell verzichtet wurde, die Abfederung sich vielmehr gegen die Räder oder ähnlich wie bei dem starren Aufbau des Motors auch gegen die Achse stützte. Als Gröfse des Federweges, insbesondere beim Abstützen nicht gegen die Achse, sondern unmittelbar gegen die Radnaben oder gegen den Radkranz, wurden wenige Millimeter für genügend erachtet, um die Schläge für den Motor und seine Wicklung weicher zu machen, und um auch den Oberbau zu schonen. Die Schläge gegen die Achse wären hier vermieden, ebenso die Beanspruchung der Verbindung von Achse und Rad. In Fig. 10 sind ausschliefslich die Federn wiedergegeben, die den Motor tragen sollen, dagegen nicht die Federn und Lenker, welche die UmfangsDie aufsen kraft übertragen. gegen den Radkranz anliegenden Tragfedern (Entwurf a) werden aufserordentlich stark durch ihre eigene Zentrifugalkraft beansprucht, und auch Entwurf b Skizze c ist nur wenig besser.

ist inbezug auf Eigenbelastung der Federn durch Zentrifugalkraft besser, doch ist der Platzbedarf der Kupplung erheblich gröfser. Skizze d zeigt, wie sich der Motor federnd gegen die Radnabe stützt, ähnlich Entwurf e, bei dem die cylindrischen Aufsenflächen einer gröfseren Anzahl von Schraubenfedern als Stützung dienen. Skizze f schliesslich zeigt die Möglichkeit, das Motorgewicht mit sehr einfachen Mitteln durch eine federnde Schraube mit sehr vielen gegen einander exzentrisch liegenden Windungen auf die Achse zu hängen bezw. zu stützen. Alle diese Kupplungen versprachen aber wegen der sehr hohen Beanspruchungen des Materials nicht die erforderliche dauernde Betriebsicherheit.

Mit Rücksicht auf die angeführten Schwierigkeiten wurde noch eine Reihe von andern Entwürfen durchgearbeitet, bei denen denkbar leichteste Gewichte für die Motoren angestrebt wurden, hierdurch vielleicht doch noch zulässige Gesamtgewichte für die nicht abgefederten Teile zu erhalten. Fig. 11a, b, c zeigen solche Entwürfe, allerdings noch für den zuerst angenom

um

Zeitschrift des Vereines deutscher Ingenieure 1901.

O. Lasche: Der Schnellbahnwagen der Allgemeinen Elektricitäts-Gesellschaft, Berlin.

7. September 1901.

für den Gebrauch verloren gegangen, und ein grofser Teil der Länge hätte unbenutzt bleiben müssen, wie Fig. 12 dentlich zeigt. Es wurden daher die Studien mit kleinen

Rädern in der gleichen Richtung aufgenommen.

Fig. 13 giebt ein Bild dieser Studien. Der Raddurchmesser ist hier für eine Umlaufzahl des Motors von rd. 1000 mit 1250 mm angenommen und das magnetisch beanspruchte Material des Motors bis nahe an das Normalprofil herangeführt. Weiter zeigen diese Skizzen bereits den Verzicht auf einen eignen Gehäusekörper und die Ausführung des Motors als Rippenkörper. Durch die Gewichte dieser Motoren wurde das Eigengewicht der Radätze etwa auf das Doppelte vergröfsert, die Anzahl der Motoren hätte aber von vier Stück, d. h. zwei pro Drehgestell, auf sechs pro Drehgestell, d. h. 12 pro Wagen, vermehrt werden müssen. Der Gewinn erschien zu gering im Vergleich zu dem höheren Preise und der umständlichen Kabelführung für die vielen aufsen liegenden Motoren.

Als eine Hauptschwierigkeit bei der Durchführung der Konstruktion von Kupplung und Lager war oben die sehr grofse Abfederung bei Verbindung des Motors mit dem Untergestell bezeichnet worden; anderseits erschienen alle angeführten Abstützungen des Motorgewichtes durch eine Anzahl kleinerer Federn nicht genügend zuverlässig. Für die Federwege hingegen sollten, wie schon gesagt, einige Millimeter genügen, entsprechend den obigen Studien, bei denen der Motor nicht mehr mit dem Untergestell verbunden gedacht war. Nun wurde er durch eine eigne Abfederung gegen die Achsbüchse abgestützte. Für diese Abstützung der Motoren wurden nunmehr die altbewährten Eisen