Buchli-Antrieb

Buchli-Gelenkhebelantrieb mit Innenrahmen

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

Buchli-Gelenkhebelantrieb

Buchli-Antrieb bei der DB-Baureihe E 16

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 befinden sich außerhalb den Radscheiben des Radsatzes. Der Radsatz wird von einer im Lokkasten gelagerten Hohlwelle umschlossen, auf welcher das Großrad sitzt.

Beispiele: Pennsylvania Railroad O1B, DRG ET11.01

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 zwanziger Jahren des letzten Jahrhunderts 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 sechzig Jahre in Einsatz. Die Ae 3/6^I waren von 1921 bis 1994 sogar 73 Jahre lang in Betrieb. Die französischen Bahnen hatten 100 Schnellzuglokomotiven innerhalb von fünfzig 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

SBB Ae 3/6 ^I von der Seite mit Buchli-Antrieb her gesehen

• SBB
  • Be 2/5 (Versuchslokomotive)
  • Ae 4/8 (Versuchslokomotive)
  • Ae 3/6^I
  • Ae 4/7
  • Ae 8/14 11801

• 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)
  • SNCF 2D2 5400 (beidseitiger Antrieb)
  • SNCF 2D2 5500 (beidseitiger Antrieb)
  • SNCF 2D2 9100 (beidseitiger Antrieb)

• 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 (Es ist als ED54 umzubenennen)(ED54)

• Indian Railways
  • EC/1 4002 - 2'Co2', Baujahr 1927

• 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)

Andere Antriebe

• Hohlwellen-Antrieb
• Tatzlager-Antrieb
• Einzelachsantrieb

Patente

• Patent US1298881.
• Patent DE304997.
• Patent US1683674.

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.