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Barrenrahmen der bayerischen S 2/6

Ein Barrenrahmen ist eine spezielle Bauform des Lokomotivrahmens und wurde gegenüber dem ebenfalls in der Dampflokomotivtechnik verwendeten Blechrahmen als Fachwerkrahmen ausgebildet, der durch Walzen hergestellt wurde.[1] Dadurch wird ein freier Kesseldurchblick bei der Lokomotive und eine gute Zugänglichkeit der inneren Triebwerksteile zur Wartung erreicht. Zur Entwicklung der unterschiedlichen Rahmenformen kam es, weil das Gewicht der Lokomotiven ständig vergrößert wurde. So betrug das vorgeschriebene Gesamtgewicht beim Lokomotivrennen von Rainhill noch 6 t, die Lokomotive Badenia aus dem Jahr 1842 wog bereits 16,2 t.[2] Lokomotiven zur Zeit der Entstehung des Barrenrahmens hatten hingegen ein Gewicht von etwa 80 t. Der Ursprung der Konstruktion lag in der Lokomotivtechnik der Vereinigten Staaten.

Inhaltsverzeichnis

Verwendung und HerstellungsbesonderheitenBearbeiten

 
typische Bauform des Barrenrahmens bei der DR-Baureihe 01

Barrenrahmen wurden ausschließlich bei Dampflokomotiven verwendet, um einerseits die Steifigkeit des Rahmens und andererseits die Zugänglichkeit zu dem Innentriebwerk bei Mehrzylinderlokomotiven zu verbessern. Als erste in Deutschland hergestellte Lokomotive, die mit einem Barrenrahmen ausgerüstet war, gilt die Bayerische S 2/5 aus dem Jahr 1904. Vorher besaß schon die 1900 entstandene S 2/5 (Vauclain) einen Barrenrahmen, diese Maschinen wurden allerdings noch bei Baldwin Locomotive Works hergestellt.[3] Zur Zeit des Endes der Länderbahnen galten Lokomotiven mit Barrenrahmen durch ihre Wartungsfreundlichkeit und Eleganz als Konstruktionsprinzip, so dass sie bei den Einheitslokomotiven verwendet wurden. Barrenrahmen konnten nicht in jeder Lokomotivfabrik hergestellt werden. Die vorherrschenden Fertigungsfabriken der Lokomotiven mit Barrenrahmen waren Krauss-Maffei, Schwartzkopff sowie Henschel & Sohn. Ihre Fertigung verlangte spezielle Ausrüstungen der Werkstätten. So konnte die Maschinenfabrik Esslingen keine Barrenrahmen bearbeiten, und die größten Lokomotiven der Königlich Württembergischen Staats-Eisenbahnen wie die Württembergische C und die Württembergische K wurden mit einem Blechrahmen hergestellt. Bei der Sächsischen Maschinenfabrik wurden vorherrschend Lokomotiven mit Blechrahmen hergestellt. Ausnahmen sind hier lediglich die Baureihen 18.0 und 19.0, wobei erstere einen Barrenrahmen in Kombination mit Blechrahmen besaß. Der Barrenrahmen war in der Herstellung teurer als ein Blechrahmen, und deshalb wurde bei der Produktion von Lokomotiven mit geringerer Bedeutung oftmals der einfachere Blechrahmen gewählt.

Mit dem Bau der DR-Baureihe 52 wurde erstmals beim Rahmenbau von Dampflokomotiven die Schweißtechnik angewendet, diese Lokomotive kann als Ersatz des Konstruktionsprinzipes Barrenrahmen zu Blechrahmen gelten. Als nach dem Zweiten Weltkrieg die Neubaulokomotiven mit überwiegend Zweizylindertriebwerk erschienen, wurde bei diesen Lokomotiven nur noch der Blechrahmen in Schweißbauweise hergestellt. Die folgende Tabelle zeigt die für deutsche Staatsbahnen mit einem Barrenrahmen hergestellten Lokomotiven.[4]

Baureihe Jahr der Auslieferung Anzahl der gefertigten Lokomotiven mit Barrenrahmen Rahmenwangenstärke in mm Zylinderanzahl Bemerkung
01 1925–1938 241 100 2
01.10 1939 55 100 3
03 1930–1938 298 90 2
03.10 1939–1941 60 90 3
05 1935, 1937 3 90 3
06 1939 2 100 3
13.6–8 1902–1903 22 50 oder 100 4 Kombination Barren-/Blechrahmen
14.0 1908ff. 99 95 4 Kombination Barren-/Blechrahmen
14.1 1904 10 keine Angaben 4 aus 2 Teilen verschraubt
15.0 1906 1 keine Angaben 4 aus 2 Teilen verschraubt
17.0–1 1910–1914 202 100 4 Kombination Barren-/Blechrahmen
17.2 1914ff. 124 100 3 Kombination Barren-/Blechrahmen
17.4–5 1903–1907 39 100 4
17.11–12 1914ff. 77 100 4 Kombination Blech-/Barrenrahmen
18.0 1917–1918 10 keine Angaben 3 Kombination Blech-/Barrenrahmen
18.2 1907–1913 35 100 4
18.201 1939 1 80 3 Rekonstruktion 1960 aus 61.002
18.3 1918–1920 20 100 4
18.4–5 1908–1931 159 100 4
19.0 1918–1923 23 100 4
19.10 1941 1 70 8 Lokomotive mit Einzelachsantrieb durch Dampfmotoren
23.0 1941 2 100 2
24.0 1928–1940 95 70 2
38.0 1905–1908 51 keine Angaben 4
38.4 1921 80 keine Angaben 4
39.0 1922–1927 260 100 3
41 1937–1941 366 100 2
42 1943–1949 1061 keine Angaben 2
43 1926–1928 35 100 2
44 1926–1949 1989 100 3
45 1936–1937 28 100 3
50 1939–1948 3164 80 2
52 von 1942 etwa 300 keine Angaben 2 Fertigung mit Rahmen aus Restbeständen
56.1 1919–1920 85 100 3
56.7 1908–1915 70 100 4
56.8–11 1915–1919 230 100 4 Kombination Blech-/Barrenrahmen
56.20–29 1919–1928 846 100 2
57.5 1911–1924 95 100 4
58.10–21 1917–1924 1478 100 3
62 1928–1932 15 100 2
64 1928–1940 520 70 2
80 1927–1929 39 70 2
81 1928 10 70 2
84 1935–1937 12 90 2
85 1932–1933 10 100 3
86 1928–1943 776 70 2
87 1927–1928 16 70 2
95 1922–1924 45 100 2
97.4 1920 1 80 4 Zahnradlokomotive
99.20 1917 1 keine Angaben 4 Schmalspurlokomotive Bauart Mallet für 1000 mm Spurweite
99.22 1931 3 60 2 Schmalspurlokomotive für 1000 mm Spurweite
99.73–76 1928–1933 32 60 2 Schmalspurlokomotive für 750 mm Spurweite

HerstellungsbesonderheitenBearbeiten

Ein Aufbau des Barrenrahmens wird hier anhand des Rahmens der Baureihe 19.0 erläutert. Der Barrenrahmen bestand aus den beiden gewalzten Rahmenwangen, die (von vorn nach hinten) mit der Pufferbohle, mit den Zylindern, der Aufhängung des Krauss-Helmholtz-Lenkgestelles, dem Steuerungsträger, der hinteren Befestigung des Steuerungsträgers, mehreren Querstreben und Pendelblechen, dem Bremszylinderträger, dem Rahmen des Schleppachsengestelles und des Kuppelkastens für den Tender versteift und verbunden sind. Die einzelnen Fachwerksteile konnten vernietet oder verschraubt werden. Die Rahmenwangen hatten bei dieser Baureihe einen lichten Abstand der Rahmenwangen von 1.070 mm, sie besaßen eine Höhe von maximal 700 mm und eine Länge von 13.660 mm.

Die beiden Rahmenwangen waren in der Herstellung erst durch Erfahrungen im Panzerschiffbau möglich geworden. Außer den Achslagerführungen besaßen die Rahmenwangen mehrere große gewichtssparende Fenster. Für die Anordnung der Zylindergruppe und des Führerhauses wurde er auf eine geringere Höhe eingezogen und stellenweise in der Dicke reduziert.[5]

Die Rahmen waren in ihrer Bauweise elastisch ausgeführt. Das ermöglichte einen ausreichenden Widerstand der Lokomotive bei schlechtem Oberbau und bei betrieblichen Besonderheiten wie Pufferstößen. Durch die geringere Höhe im Vergleich zu Blechrahmen waren sie besonders beim Anheben ohne Aufbauten anfälliger gegen Verbiegen. Deshalb mussten dabei ständig die Achsgabelstege angebaut werden.[6]

InstandhaltungsbesonderheitenBearbeiten

Rahmenrisse waren bei Barrenrahmen keine Seltenheit. So musste bei jeder planmäßigen Untersuchung, die im Intervall von ungefähr 1,5 Jahren im Ausbesserungswerk durchgeführt wurden, die Lokomotiven ausgeachst und der Rahmen begutachtet werden. Hier müssen die Achsgabelstege nach dem Ausachsen sofort wieder am Achsausschnitt befestigt werden, um ein Verbiegen des elastischen Rahmens zu vermeiden. Bei aufgetretenen Rissen mussten diese beidseitig schräg ausgefugt und wieder verschweißt werden. Ein besonderes Schwachteil des Rahmens bei der Baureihe 01 war der Bereich zwischen den Zylindern und der ersten Kuppelachse. Eine Häufung von Rissen hatte automatisch eine Anfertigung eines Einsatzteiles zur Folge. Zusätzlich zu diesen Arbeiten wurden die Achslagerführungen erneuert und die Passschraubenbohrungen überprüft. Außerplanmäßige Ereignisse wie eine Entgleisung oder ein Auffahrunfall hatten eine außerplanmäßige Instandhaltungsstufe mit einer Rahmenbegutachtung und Vermessung zur Folge.[7]

WeblinksBearbeiten

LiteraturBearbeiten

EinzelnachweiseBearbeiten

  1. Fotografie eines gewalzten Barrenrahmens aus dem Jahr 1903 auf www.drehscheibe-online.de
  2. Karl-Ernst Maedel, Alfred B. Gottwaldt: Deutsche Dampflokomotiven, Transpress-Verlag, Berlin 1994, ISBN 3-344-70912-7, S. 32.
  3. Karl-Ernst Maedel, Alfred B. Gottwaldt: Deutsche Dampflokomotiven, Transpress-Verlag, Berlin 1994, ISBN 3-344-70912-7, S. 158.
  4. Manfred Weisbrod, Hans Müller, Wolfgang Petznick: Dampflok-Archiv, Baureihen 01–99, Transpress-Verlag Berlin 1976.
  5. Jürgen-Ullrich Ebel: Sächsische Schnellzuglokomotiven Band 2, EK-Verlag, Freiburg 2000, ISBN 3-88255-120-8, S. 16.
  6. Wolfgang Messerschmidt: Lokomotivtechnik im Bild, Motorbuchverlag, Stuttgart 1991, ISBN 3-613-01384-3, S. 163.
  7. Manfred Weisbrod, Wolfgang Petznick: Baureihe 01, Transpress-Verlag, Berlin 1979, S. 90 ff.