Rahmen

Rahmen für Lokomotiven (longerons; frames; lungheroni), Platten oder Barren, die in Verbindung mit Querträgern (Kesselträger) und wagrechten Absteifungen als Träger für den Kessel, die Dampfmaschine u.s.w. dienen. Besitzt eine Lokomotive bewegliche Drehgestelle (Truckgestelle, Bisselgestelle u.s.w.), so unterscheidet man zwischen Hauptrahmen und Drehgestellrahmen.

Die R. der ersten Lokomotiven bestanden aus Holzbalken, die an den Stellen, die zur Aufnahme der Achslager bestimmt waren, mit Blechplatten armiert wurden. Größere Widerstandsfähigkeit gegen Verbiegen der R. in wagrechter Richtung erzielte man durch Anwendung zweier dünner Blechplatten (8–12 mm dick), die oben vermittels eines durchgehenden Futterholzes, später Futtereisens (etwa 50 × 150), zwischen den Achslagerpartien und an den Enden durch kleinere Füllstücke (etwa 50 × 80) verbunden sind. Diese Form der R., heute noch viel vorhanden (meistens bei Lokomotiven mit außenliegenden R.), und die R. aus einfachen, starken Blechplatten sind die auf dem Festland üblichen Ausführungsarten.

Zu Beginn der Dreißigerjahre des verflossenen Jahrhunderts wurden in England R. aus Schmiedeeisen – Barreneisen – hergestellt (Lokomotiven von Bury u.s.w.). Diese Bauart wird in verbesserter Weise heute bei allen amerikanischen Lokomotiven – mit wenigen Ausnahmen – ausgeführt.

Die R. (Abb. 94 a–c) bestehen im allgemeinen aus 2 Platten mit Ausschnitten für die Achslager A, Schieberkasten S bei Lokomotiven mit Innensteuerung und Ausschnitten G, die die Zugänglichkeit zu innerhalb der R. liegenden Teilen ermöglichen und auch oft nur den Zweck der Gewichtsverminderung haben. Am vorderen und hinteren Ende sind die beiden Rahmenplatten durch wagrechte Bleche verbunden, die einerseits als Querversteifung, anderseits zur Aufnahme der Zugvorrichtungsbestandteile dienen. Außerdem sind die Rahmenplatten verbunden durch lotrechte Bleche K, auf denen der Kessel aufruht.

Entsprechend der Längenausdehnung, die der Kessel beim Anheizen erfährt (etwa 8–15 mm), muß die Verbindung des Kessels mit dem R. eine derartige sein, daß diese Ausdehnung ungehindert erfolgen kann.

Der Rauchkasten des Kessels ist mittels Schrauben und Nieten fest mit den vorderen Vertikalblechen verbunden; der Langkessel liegt auf den Kesselträgern nur lose auf. Das Gleiten erfolgt auf nach der Rundung des Kessels gebogenen Winkeln W (Abb. 94 c) oder auf an diesen Winkeln festgeschraubten Metallplatten M. Eine weitere Auflage B – gegen Abheben geschützt durch eine Art Tasche (Boxträger) – findet die Feuerbüchse des Kessels am rückwärtigen Teil der R. (Abb. 94 a); denselben Zweck wie diese Taschenboxträger erfüllen die in Amerika ausgedehnt verwendeten Pendelboxträger (Abb. 95 a).

Hinsichtlich Anordnung der R. kann man unterscheiden:

1. Lokomotiven mit Innenrahmen;

2. Lokomotiven mit Außenrahmen;

3. Lokomotiven mit Innen- und Außenrahmen;

4. Lokomotiven mit Kastenrahmen;

5. Lokomotiven mit geschmiedeten Barrenrahmen. –

1. Lokomotiven mit Innenrahmen (Abb. 96).

Bei dieser heute fast ausschließlich angewendeten Bauform der R. bestehen die Langträger (innerhalb der Räder gelegen) aus einfachen Blechplatten von 25–35 mm Dicke. Die Stärke der Querverbindungen beträgt 8–15 mm.

2. Lokomotiven mit Außenrahmen (Abb. 97).

Außenliegende R. (außerhalb der Räder) erfordern die Anwendung irgend eines Kurbelsystems (s. Kurbeln), bedingen daher einen etwas höheren Einheitspreis und höhere Erhaltungskosten, die durch die auch auf andere Weise zu erreichenden Vorteile einer breiteren Feuerbüchse, leichter Zugänglichkeit des Stehkessels, bequeme Anordnung der Federn u.s.w. nicht aufgewogen werden.

3. Lokomotiven mit Innen- und Außenrahmen.

Die Anwendung von innenliegenden Dampfzylindern bei außenliegenden Hauptrahmen bedingt zur Entlastung der Kurbelachse die Einführung von Hilfsrahmen, die entweder als vollständige Innenrahmen ausgebildet werden (4fache Lagerung der Achsen) oder als einfache mittlere R. erscheinen (3fache Lagerung der Achsen). Die erste Ausführung findet sich bei vielen englischen (Abb. 98), die zweite bei älteren belgischen Lokomotiven vor (Abb. 99).

4. Lokomotiven mit Kastenrahmen (Abb. 100 a u. b).

Um leichte, im Verhältnis zum Gewicht leistungsfähige und billige Tenderlokomotiven zu erhalten, werden die R. oft derart ausgeführt, daß sie in Verbindung mit den Querblechen Kasten bilden, die als Wasserbehälter dienen. Diese Ausführungsart, auch Wasserkastenrahmen genannt, rührt her von Krauss (1866).

Infolge der großen Steifigkeit und Widerstandsfähigkeit dieser Kasten können die Rahmenplatten 8 bis 10 mm stark gehalten werden.

Diese Bauart, billig und gut bei Lokomotiven für Bauzwecke und Bahnen untergeordneter Bedeutung, erschwert die Zugänglichkeit zu den Achslagern und gibt bei größeren Zylindern keine genügend sichere Verbindung dieser mit den R.

5. Lokomotiven mit Barrenrahmen (Abb. 95 a u. b).

Mit wenigen Ausnahmen sind bei den amerikanischen Lokomotiven die R. aus Barreneisen geschmiedet.

Die Stärke der oberen Gurte, an die die Achslagerführungen u.s.w. angeschweißt sind, beträgt meistens 4¹/₂ × 4''. Die Querträger (Kesselträger) sind wie bei den europäischen Lokomotiven ausgeführt; die vordere und rückwärtige Verbindung besteht meistens aus Gußeisen.

Seit dem letzten Jahrzehnt werden diese R. in Amerika aus Flußeisenguß von etwa 40 bis 45 kg/cm² Festigkeit hergestellt. In dieser Form fanden sie auch Eingang in Schweden, aus Schmiedeeisen hergestellt vielfach in Süddeutschland (Maffei).

Die Entscheidung, ob Innen- oder Außenrahmen anzuwenden sind, hängt von Radstand, Spurweite u.s.w. ab; nach den heutigen Erfahrungen dürfte es wohl keine Lokomotivbauart für 1∙435 m Spurweite mehr geben, die nicht mit Innenrahmen in befriedigender, einfacher Weise durchgeführt werden könnte.

Der Außenrahmen, einst als eine Hauptbedingung angesehen für ruhigen Gang der Lokomotiven (Möglichkeit einer tiefen Lagerung des Kessels, breite Federbasis), ist heute nicht mehr am Platz, nachdem die Erfahrung gelehrt, daß hochliegende Kessel (Mitte bis 3∙000 m und mehr über Schienenoberkante) in Verbindung mit großem Radstand, Vermeidung jeglichen Überhangs in der Geraden und in den Krümmungen, selbst bei den größten Geschwindigkeiten vollständig ruhigen Lauf gewähren.

Der Außenrahmen hat nur mehr Berechtigung bei ganz besonderen Bauarten für Schmalspurbahnen und bei Lagerung von Laufachsen (rückwärtige Hilfsrahmen bei den Lokomotiven der Paris-Orléans-, Paris-Lyon-Mittelmeer-Bahn u.s.w.).

Die Stärke der Rahmenplatten, die Höhe der Stege über den Achslagern und die wagrechten Verbindungen sind derart zu bemessen, daß ein Verbiegen und Aufreißen der Bleche und ein gegenseitiges Verschieben der Rahmenplatten durch die Einwirkung des Dampfdrucks auf die Kolben nicht eintreten kann. Abgesehen von diesen durch Rechnung bestimmbaren Abmessungen müssen die R. gegenseitig derart versteift sein, daß selbst bei Entgleisungen und Zusammenstößen ein sicherer Zusammenhalt des ganzen Baues gewährt wird. Besonderes Augenmerk ist ferner darauf zu richten, den R. so stark zu machen, daß die Lokomotive am vorderen und hinteren Ende vermittels Ketten und Kran (behufs Ein- und Ausbinden der Räderpaare) gehoben werden kann, ohne daß Verbiegungen in den Rahmenplatten und deren Verbindungen eintreten.

Literatur: Eis. T. d. G. 1912. – Maurice Demoulin, Traité Pratique de la Machine Locomotive. Paris 1898; Modern Locomotives. Railr. Gaz. 1901.

Gölsdorf.

Abb. 94 a–c.

Abb. 95 a u. b.

Abb. 96.

Abb. 97.

Abb. 98.

Abb. 99.

Abb. 100 a.

Abb. 100 b.