Achsmotorantrieb

Drehgestell des RA 30 und 32 der Veltlinbahn mit Achsmotoren

Direktantrieb der ersten elektrischen Lokomotive von Baltimore and Ohio Railroad aus dem Jahre 1896, die im Stadttunnel von Baltimore im Einsatz war mit Achsmotoren

Der Achsmotor war eine Bauform von Elektromotoren bei elektrisch angetriebenen Fahrzeugen, bei der der Fahrmotor in verschiedenen Bauformen konzentrisch auf der Radwelle der Antriebsachse angeordnet war. Mit diesen Motoren ausgerüstete Fahrzeuge zählten zu den ersten elektrisch angetrieben. Diese Bauform wird heute nicht mehr angewandt.

Geschichte

Die erste Anwendung von Achsmotoren ist aus dem Jahr 1869 bekannt, als in London der Rotor des Achsmotors auf der Welle des Antriebsrades fest aufgekeilt und der Stator des Motors ebenfalls auf der Radachse gelagert war. Als Gegenstück gegen die Drehbewegung musste er ein Widerlager gegen fest stehende Teile des Fahrzeuges besitzen. Diese Gestaltung war ungünstig und konnte sich nicht durchsetzen, weil das Gewicht des Fahrmotors ungefedert auf der Antriebsachse lag. Starke Stöße von den Achsen auf die Schienen und umgekehrt wurden nicht abgefedert und konnten zu Beschädigungen des Rotors und der Schienen führen.

Später wurde dieser Antrieb so umgeändert, dass der Rotor nicht unmittelbar auf die Achse, sondern auf eine die Achse umschließende Hohlwelle aufgeschrumpft wurde. Der Motorrahmen war im Drehgestell- oder Lokrahmen befestigt und die Übertragung auf die Antriebsräder geschah über Federtöpfe wie beim Hohlwellen-Antrieb. Mit diesem Antrieb wurden unter anderem die Drehstromtriebwagen der Studiengesellschaft für Elektrische Schnellbahnen sowie die RA 30 und 32 der Veltlinbahn ausgerüstet. Das Gewicht des Stators belastete nur zu einem Teil die Antriebsräder und die Stöße waren minimiert. Einige Lokomotiven der New York, New Haven and Hartford Railroad waren mit Achsmotoren ausgerüstet und brachten es auf Leistungen bis zu 550 PS

Eine dritte Bauart wurde 1903 von der Firma General Electric vorgenommen. Diese Ausführung war nur für Gleichstrommaschinen geeignet. Bei ihr wurde der Rotor auf der Antriebsachse direkt aufgeschrumpft. Das Magnetfeld, welches nur aus zwei waagerecht liegenden Polschuhen bestand, war mit dem Rahmen verschraubt und konnte durch die Eisenmasse desselben magnetisch geschlossen werden. Damit konnte der mit dem Antriebsrad mitschwingende Rotor eine gewisse Höhendifferenz ausgleichen. Die Bauform bedingte einen höheren Luftspalt als bei den Antrieben mit Hohlwelle und konnte nicht bei jedem Motor angewandt werden. Diese Anordnung wurde in den Vereinigten Staaten in großer Stückzahl bis 1918 gebaut und war bei der Baltimore and Ohio Railroad bekannt.

Der Vorteil der Achsmotoren lag in der Anwendung bei hohen Geschwindigkeiten, wo praktisch keine Untersetzung in Kauf genommen werden mussten und damit ein Getriebe eingespart werden konnte. Das zeigt ihre Anwendung bei den Schnelltriebwagen der Studiengesellschaft für Elektrische Schnellbahnen. Dem standen eine ganze Reihe von Schwierigkeiten gegenüber. Die Leistung war durch den Raddurchmesser und der Spurweite begrenzt. Die Motoranordnung bedingte eine tiefe Schwerpunktlage, was für den Fahrzeuglauf nicht günstig war. Gleichfalls war durch die tiefe Anordnung der Motoren die Gefahr durch Verschmutzung der elektrischen Maschine groß. Motoren mit einer Untersetzung konnten ein bedeutend höheres Drehmoment übertragen. Deshalb beschränkte sich der Einsatz von Achsmotoren vorrangig auf Untergrundbahnen und Anwendungen, bei denen kein alltäglicher Einsatz zu erwarten war. Sie werden heute im Schienenfahrzeugbau nicht mehr angewandt.

Siehe auch

• Direktantrieb

Literatur

• Richard Bäcker: Über Antriebe und Bauarten elektrischer Lokomotiven, in: Elektrische Schienenfahrzeuge in Glasers Annalen 1909–1929, Transpress Reprint, Berlin 1990; ISBN 3-925952-11-X

Weblinks

• Walter Kummer: Die Maschinenlehre der elektrischen Zugförderung. Springer-Verlag, Berlin, Heidelberg, ISBN 978-3-662-42861-0 (Originaltitel: Die Maschinenlehre der elektrischen Zugförderung. 1915.).