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Aluminium-Hauptseite - Alusuisse - SEAG 3-54 Alu

Fotos - Zeichnungen - Beschreibung - Daten - Exkurs: Aluminium – das „Schweizer-Metall“
 
 

Drehgestell Bauart Alusuisse SBB 1970   (Prototyp, 1435 mm Spurweite)   eingesetzt unter werkseigenem Tonerde-    Schüttgutwagen Uacos, Baujahr 1971   Ausschnitt aus einer Fotomontage in einer    Alusuisse-Werbeanzeige "Alussuisse-Aluminium    bewährt für Eisenbahnen"  in: Eisenbahntech-   nische Rundschau 4/1974, Umschlagseite 2

Drehgestell Bauart Alusuisse RhB   (Prototyp, 1000 mm Spurweite)   Foto:    Werkfoto Alusuisse/Hauser-Alus, Sammlung Jahn

 

Drehgestell Bauart Alusuisse RhB   (Prototyp, 1000 mm Spurweite)   Foto:    Werkfoto Alusuisse/Hauser-Alus, Sammlung Jahn

 

Drehgestell Bauart Alusuisse   (Prototyp, vermutlich 1000 mm Spurweite)    Quelle: Zehnder, Dipl.-Ing. J.: Güterwagen-Drehgestell     aus Aluminium. (in: Leichtbau der Verkehrsfahrzeuge,     15. Jahrgang = 1971, Heft 2, S. 57)

 
 

Drehgestell Bauart Alusuisse   (Prototyp, vermutlich 1000 mm Spurweite)    Quelle: Zehnder, Dipl.-Ing. J.: Güterwagen-Drehgestell     aus Aluminium. (in: Leichtbau der Verkehrsfahrzeuge,     15. Jahrgang = 1971, Heft 2, S. 57)

Die ersten beiden Prototypen der Alusuisse-Drehgestelle wurden als Meterspur-Drehgestelle ab dem Jahr 1969 unter einem Kesselwagen der Rhätischen Bahn erprobt. Im Sommer  1971 wurden Fahrversuche mit normalspurigen Drehgestellen aufgenommen. Zwei Jahre später, im Sommer 1973 wurden von der Rhätischen Bahn 10 neue Kesselwagen in Betrieb genommen, die mit der meterspurigen Serienausführung der Alusuisse-Drehgestelle ausgerüstet waren. Eine normalspurige Serienausführung wurde im Jahr 1974 angekündigt.

Die Alusuisse-Drehgestelle unterscheiden sich von konventionellen Drehgestellen vor allem in zweierlei Hinsicht.
Zum einen sind alle wesentlichen Teile des Drehgestellkorpus aus Aluminium-Legierungen hergestellt.
Zum zweiten besteht der eigentliche Drehgestellrahmen lediglich aus dem Hauptquerträger. An seinen Enden, den Traversenköpfen, befinden sich Gelenk-Lagerstellen für die als Schwingarme ausgebildeten Achslagergehäuse. Die beiden Schwingarme einer Achse sind starr auf einem durchgehenden Federstab montiert. Die Last des Wagens wird vom Hauptquerträger über zweistufige Blattfedern auf die Achslager übertragen.

Bei vertikaler Belastung biegen sich die Tragfedern durch und die Schwingarme schwenken um den Gelenkpunkt an den Traversenköpfen. Dadurch vergrößert sich der Achsstand des Drehgestells um einen minimalen Betrag. Darüberhinaus bewirkt diese Eigenschaft bei Kurvenfahrt durch den Fliehkraftüberschuss eine zusätzliche Belastung der Kurven-Außenseite und eine Entlastung der Kurven-Innenseite, was zu einer nahezu radialen Einstellung der Achsen führt.

Die Serienausführung unterscheidet sich von den Prototypen besonders augenfällig durch die Bremse mit nun innenliegenden Doppel-Bremsklötzen. Bei den Prototypen lagen die Bremsklötze außen der Aufhängung einen Hilfsrahmen erforderte. Darüberhinaus wird in der Serienausführung die Last von den Blattfedern über endlose Drahtseile auf die Achslager übertragen: auf den Bolzen durch ds Federauge sind beiderseits der Feder Seilrollen aufgesteckt, über den Rücken der Schwingarme verlaufen Seilkauschen. Bei den Prototypen sind die Federn dagegen über laschenartigen Hebeln mit den Schwingarmen verbunden.

Sowohl bei den Prototypen als auch in der Serienausführung übernimmt ein horizontales, im Normalbetrieb schlaff durchhängendes Drahtseil je Drehgestellseite im Falle eines Federbruches die Last.

Im Jahr 1977 entwickelte Alusuisse eine weitere Variante, die für US-amerikanische 70 t-Wagen. Vor der Auslieferung wurden diese Drehgestelle im April und Juni 1979 auf Ausstellungen in Hamburg und Düsseldorf gezeigt.

Alle Projekte wurden jedoch nach kurzer Zeit eingestellt, da sich in diversen Aluteilen Risse bildeten.

 

Aluminium-Drehgestelle Bauart Alusuisse, Prototypen	RhB	SBB 1970
Spurweite	1000 mm	1435 mm
maximale Achslast	12 t	20 t
mittlerer Achsstand	1400 mm	1800 mm
maximaler Laufkreis-Durchmesser		920 mm
Achsschenkelmittenabstand		1944 mm
Blatt-Tragfedern
Gestreckte Länge
Anzahl der Federblätter	3 + 6	3 + 6
Federblattquerschnitt
Traghöhe
Gewicht (einschl. Radsätzen und Bremse)	2000 kg	3600 kg
erstes Baujahr	1969	1971

Aluminium – das „Schweizer-Metall“
Insbesondere während des Zweiten Weltkrieges entwickelte sich der Werkstoff Aluminium zum „Schweizer-Metall“. Der Kohlemangel sowie die im europäischen Vergleich günstige elektrische Energie, die für die Verhüttung der Tonerde in großen Mengen benötigt wird, führten zu dieser Entwicklung.

Die Erzeugung wie die Verarbeitung von Aluminium führte in der Schweiz schon früh zu mehreren Pionierleistungen: 1888 nahm in Neuhausen am Rheinfall die Aluminium Industrie AG (AIAG), die spätere Alusuisse, europaweit die erste Hüttenaluminiumproduktion auf. In der Verarbeitung gelang Alfred Gautschi von der Alu Menziken 1905 erstmals die industrielle Produktion von Alufolie. 1906 gelang dem Schweizer Max Ulrich Schoop die weltweit erste Aluminiumschweißung.

Bis zum zweiten Weltkrieg war die schweizerische Aluminiumindustrie eine ausgesprochene Exportindustrie. Ab 1950 nahmen die Verwendungsmöglichkeiten in den verschiedenen Anwendungsbereichen stark zu: Die Aluminium-Produktion stieg in der Schweiz von 1950 bis 1966 von 19 auf 68 Tausend Tonnen. Jahrelang hatte die Schweiz europaweit den höchsten Verbrauch von Aluminium pro Einwohner.

Entsprechend waren die Alu-Anwendungen bei der Eisenbahn in der Schweiz. Bereits während des Zweiten Weltkrieges wurden infolge Kupfermangel die Traktionsmotoren von Neubauloks mit Alu-Drähten gewickelt. Alle Güterwagen mit Stoffdächer erhielten nach dem Krieg Dächer aus Aluminium. Auch bei den neuen SBB-Leichtstahl-Personenwagen wurde der Werkstoff Aluminium in großem Umfang eingesetzt.

Im Vergleich zu Deutschland kam in der Schweiz Aluminium generell beim Fahrzeugbau ab 1950 wesentlich häufiger zum Einsatz. Schon früh waren Lastkraftwagen mit Seitenborden aus Aluminium oder mit Tankaufbauten aus Aluminium Standard. 1950 wurden die ersten Normalspur-Personenwagen mit Alu-Kasten gebaut ("Pneuwagen", Ap4ü 2290 und Bp4ü 5991, mit 16 beziehungsweise 20 Rädern, ähnlich dem Micheline-Triebwagen), Mitte der Sechzigerjahre folgten die ersten Serien von Schmalspurwagen für Bergstrecken.

Da auf Grund der Gewichtsersparnisse mehr transportiert oder Energie gespart werden kann, begann Alusuisse ab diesem Zeitpunkt den Einsatz von Aluminium beim Bau von Eisenbahnfahrzeugen oder -teilen verstärkt zu propagieren. In den frühen Siebzigerjahren war man gar der Meinung, alles kann und sollte aus Aluminium sein, auch Drehgestelle. Zunächst wurden zwei oder drei Wagen EW I für den Personenverkehr mit Alu-Kasten gefertigt, 1969 folgten die Schiebewandgüterwagen. 1970 entwickelte Alusuisse mit Vevey die Alu-Silowagen für Tonerde, 1971 folgte der Silowagen für Getreide, 1972/73 die Prototypen EW III "Swiss Express", 1974 die vier Vorortszüge RABDe 8/16, 1975 die Serie der EW III.

Die Wirtschaftskrise 1975/76 bremste die Entwicklungen und schon bald erfolgte die Ernüchterung bei den Alu-Wagen im harten Normalspureinsatz. 1980 verzichteten die SBB auf die Beschaffung weiterer Alu-Personenwagen und liess den EW IV aus Stahl entwickeln. Die Getreidewagen mussten laufend saniert werden (ab 2002 erfolgte die Verschrottung). Bei den 10 RIC-Speisewagen aus den Sechzigerjahren (WRm) traten 1980 im Wagenboden starke Korrosionen auf, so dass diese umfangreich saniert werden mussten.

Ein Fehler war, dass seinerzeit in der Schweiz Aluminium teilweise konstruktiv als auch verbindungstechnisch wie Stahl eingesetzt wurde. In Deutschland wurde bei den Alu-Triebzügen VT 10.5 und VT 11.5 (1953/63) dagegen weitgehend erfolgreich die Technik des Flugzeugbaus angewendet (genietete Bleche). Zu den genannten Korrisionen kam es, da unterschiedliche Werkstoffe direkten Kontakt miteinander hatten und Feuchtigkeit hinzutreten konnte. Dabei bilden sich sogenannte Lokalelemente, in denen elektrochemische Prozesse ablaufen, die letztlich zur Auflösung des unedleren Metalls führen.

Heute gibt es zwar neue Aluminiumlegierungen und bessere Fertigungstechniken, aber die Entwicklung ist auch bei anderen Werkstoffe nicht stehen geblieben und mit den Verbundwerkstoffen, etwa den Kohlefasern, sind ganz neue Werkstoffklassen aufgetaucht. Aluminium wird daher wohl auch in Zukunft wohl nicht zu dem klassischen Werkstoff im Eisenbahnbereich werden.

Im Jahr 2000 wurde Alusuisse (Alusuisse Group AG ‘Algroup’) von Alcan Aluminium Limited (Alcan), einer Aktiengesellschaft mit Sitz in Montreal, Canada, übernommen.

Weiterführende Links:
http://www.uni-tuebingen.de/uni/qvo/pd/pd-2002-05.html
http://www.alu-menziken.com/Gruppe/100jahre_d.htm
http://ac16.uni-paderborn.de/lehrveranstaltungen/_aac/vorles/skript/kap_11/kap11_5.html

Quellen:
Berger, Urs G.: Persönliche Mitteilungen
Bryner, Oberingenieur K.: Neuentwicklung von Güterwagen-Drehgestellen in der Schweiz. (in: Leichtbau der Verkehrsfahrzeuge, 15. Jahrgang = 1971, Heft 2, S. 53 - 56)
Ossig, Rudolf: Persönliche Mitteilungen
Zehnder, Dipl.-Ing. J.: Güterwagen-Drehgestell aus Aluminium. (in: Leichtbau der Verkehrsfahrzeuge, 15. Jahrgang = 1971, Heft 2, S. 56 - 58)
Zehnder, Dipl.-Ing. Jürg: Eine neue Familie von Güterwagen-Drehgestellen. (in: Leichtbau der Verkehrsfahrzeuge, 18. Jahrgang = 1974, Heft 2, S. 115 - 119)