Buchli-Antrieb
Der Buchli-Antrieb ist ein nach seinem Erfinder, dem Schweizer Ingenieur Jakob Buchli, benannter Antrieb für Elektrolokomotiven.
Der Buchli-Antrieb ist ein vollabgefederter Antrieb, das heißt, jede Triebachse hat einen eigenen Motor, der im gefederten Lokkasten untergebracht ist. Das Gewicht der Fahrmotoren ist von den Rädern, welche den Stößen und Schlägen der Schienen ausgesetzt sind, vollständig entkoppelt.
Der Antrieb war in den dreißiger Jahren sehr erfolgreich, wird aber heute nicht mehr verwendet. Er wurde von kleineren, leichteren Antrieben abgelöst, die auf Grund kleinerer Unwuchten höhere Drehzahlen ermöglichen .
Konstruktion
Das Großrad ist fest im Lokomotivkasten gelagert. Die Verbindung zum ungefederten Radsatz ist über zwei Kuppelstangen und zwei Zahnradsegmente hergestellt. Durch die gelenkige Mechanik kann sich der Treibradsatz gegenüber dem Großrad in vertikaler Richtung bewegen.
Die Zapfen im Radsatz und die Enden der Zahnschwingen sind kugelig ausgeführt, sodass sich die Kuppelstangen gegenüber den Radebenen neigen können. Dadurch kann der Radsatz gegenüber dem Lokkasten auch einseitig einfedern.
Normale Ausführung
Der Buchli-Antrieb wurde meistens als einseitiger Einzelachsantrieb mit Innenrahmen ausgeführt.
Der Lokomotivrahmen mit den Radsatzlagern befindet sich innerhalb der Radscheiben des Radsatzes. Auf einer Seite des Radsatzes befindet sich das Großrad, das in einem Hilfsrahmen außerhalb des Radsatzes gelagert ist und von einem auffälligen Radschutzkasten umgeben wird. Jedes Großrad wird von einem eigenen Motor angetrieben, der sich oberhalb des Großrades im Lokkasten befindet.
Bei dieser Ausführung entsteht im Fahrwerk durch die außenliegenden Großräder eine stark einseitige Gewichtsverteilung. Damit der Schwerpunkt der Lokomotive auf der Längsachse bleibt, müssen die schweren Geräte im Maschinenraum gegenüber der Seite mit den Antrieben angeordnet werden.
Die Lokomotiven haben das für den Buchli-Antrieb typisch asymmetrische Erscheinungsbild: Auf der einen Seite sind die Radsterne der Triebräder sichtbar, auf der anderen Seite werden sie fast vollständig durch die Radschutzkästen der Großräder abgedeckt.
Andere Ausführungen
Neben der oben genannten normalen Ausführung gab es noch folgende Varianten:
Ausführung mit Außenrahmen
Der Lokomotivrahmen mit den Radsatzlagern befindet sich außerhalb der Radscheiben des Radsatzes. Der Radsatz wird von einer im Lokkasten gelagerten Hohlwelle umschlossen, auf welcher das Großrad sitzt.
Beispiele: Pennsylvania Railroad O1B, DR ET 11 01
Ausführung als Gruppenantrieb
Der Motor ist zwischen den Treibachsen angeordnet. Ein gemeinsames Ritzel oder ein Ritzel an beiden Motorwellenenden treibt die Großräder der benachbarten Achsen an.
Ausgeführte Fahrzeuge sind nicht bekannt.
Ausführung mit zweiseitigem Antrieb
Der Radsatz ist mit zwei Großrädern gekuppelt. Der Motor besitzt auf beiden Seiten ein Ritzel. Die Zapfen in der Radscheibe sind um 90° gegeneinander verdreht, wodurch die Unwucht des Antriebes verringert werden kann.
Gegenüber der einseitigen Ausführung lassen sich bei der zweiseitigen Ausführung größere Antriebskräfte übertragen. Bei dieser Anordnung besteht aber die Gefahr von mechanischen Verspannungen in den Antriebsteilen. Um diese von den Fahrmotorwellen fernzuhalten, wurden die Ritzel gefedert ausgeführt.
Beispiele: Französische Schnellzuglokomotiven: SNCF 2D2 5400, SNCF 2D2 5500, SNCF 2D2 9100
Ausführung mit zwei Motoren pro Achse
Zwei Fahrmotoren arbeiten auf ein gemeinsames Großrad, das mit einem Radsatz verbunden ist.
Beispiele: Pennsylvania Railroad O1B
Bewährung
Der Buchli-Antrieb ermöglichte in den 1920er-Jahren erstmals den Bau leistungsstarker, schnell fahrender Lokomotiven mit Einzelachsantrieb. Die möglichen Übersetzungen erlaubten auch den Einbau großer Motoren, die aber dank der vollen Abfederung gegenüber den Radsätzen auch bei schneller Fahrt die Gleise nicht übermäßig beanspruchten.
Nachteilig waren die vielen beweglichen Teile, welche nach einer aufwändigen Ölumlaufschmierung verlangten und einen sorgfältigen Unterhalt nötig machten. Der Buchli-Antrieb setzte sich deshalb nur bei Schnellzuglokomotiven hoher Leistung durch, wo es keine Alternativen gab.
Bei den SBB waren 240 Lokomotiven mit Buchli-Antrieb über 60 Jahre in Einsatz. Die Ae 3/6I waren von 1921 bis 1994 sogar 73 Jahre lang in Betrieb. Die französischen Bahnen hatten 100 Schnellzuglokomotiven innerhalb von 50 Jahren im Einsatz.
Der Buchli-Antrieb wird heute nicht mehr verwendet. Es stehen heute kleinere, schnellaufende Fahrmotoren zur Verfügung, welche leichtere Antriebe ermöglichen. Außerdem wurden bei Geschwindigkeiten über 140 km/h die durch die Antriebsteile verursachten Unwuchten zu groß.
Fahrzeuge mit Buchli-Antrieb
- Deutsche Reichsbahn
- E 16 (116)
- ET 11 01 Doppeltriebwagen Bo'2'+2'Bo', Baujahr 1935 (Ausführung mit Außenrahmen): Das Fahrzeug wurde 1954 umgebaut und der Buchli-Antrieb entfernt, da er sich in diesem Fahrzeug nicht bewährt hatte. Stattdessen wurde ein Tatzlagerantrieb eingebaut. Der Triebwagen steht heute im DGEG-Eisenbahnmuseum Neustadt/Weinstraße.
- Französische Staatsbahn (SNCF)
- Indonesische Staatsbahn
- 3000 – 4 Stk 1'Do1' Lokomotiven für 1,5 kV, Hersteller: Werkspoor, Niederlande, Baujahr 1924, ausrangiert ca. 1976. Bei dieser Lokomotive wurde erstmals das Java-Gestell angewendet. Bild.
- Japanese National Railways
- 7000 – (1A)Bo(A1), Baujahr 1926, später in JNR ED54 umgezeichnet (ED54)
- Great Indian Peninsular Railway
- EC/1 4002 – 2'Co2', Baujahr 1927 Bild
- RENFE
- RENFE Baureihe 272 – von der Vorgängergesellschaft NORTE bestellte Lokomotiven – 12 Stk 2'Co'Co'2' für 1,5 kV, Baujahr 1928
- Paulista-Bahn, Brasilien
- 320 – 1'Do1', Baujahr 1932 Bild
- Tschechoslowakische Staatsbahnen (ČSD)
- E 465.0 – 2 Stk 1'Do1' Lokomotive für 1,5 kV, Baujahr 1927, ausrangiert 1962
- Pennsylvania Railroad
- Pennsylvania Railroad O1B – 2 Stk 2'Bo2' Lokomotiven (Ausführung mit Innenrahmen und zwei Fahrmotoren pro Achse)
- Ferrovia Circumvesuviana, Italien
- 1'Do1' Lokomotive (Typ und Nummer unbekannt)
Siehe auch
Patente
- Patent US1298881: Shaft-Coupling. Veröffentlicht am 1. April 1919, Erfinder: Jacob Buchli.
- Patent DE304997: Kupplung. Angemeldet am 7. Dezember 1916, veröffentlicht am 19. April 1918.
- Patent US1683674: Locomotive structure. Angemeldet am 18. August 1926, veröffentlicht am 11. September 1928, Erfinder: Karl Howard.
Literatur
- Gustav Nagel: Hierzulande ein Exot. Der Buchli-Antrieb. In: LOK MAGAZIN. Nr. 253/Jahrgang 41/2002. GeraNova Zeitschriftenverlag GmbH München, ISSN 0458-1822, S. 64–65.
- Werner Nef: Buchli-Oldtimer der Schweiz, 2003, ISBN 3-7654-7125-9.
- Karl Sachs: Elektrische Triebfahrzeuge, 1953, Band I, S. 298–301.