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[[Datei:Buchli-Gelenkhebelantrieb.jpg|miniatur|hochkant=0.9|Buchli-Gelenkhebelantrieb]]

Der '''Buchli-Antrieb''' ist ein nach seinem Erfinder, dem Schweizer Ingenieur [[Jakob Buchli]], benannter Gelenkantrieb zwischen [[Fahrmotor]] und [[Radsatzwelle]] von Lokomotiven mit Einzelachsantrieb und elektrischer Kraftübertragung. Er wurde vorwiegend bei [[Schnellzug]]lokomotiven in der Schweiz und in Frankreich verwendet. Dieser Gelenkantrieb überträgt das Drehmoment zwischen dem im Rahmen gelagerten und damit vollständig zur [[gefederte Masse|gefederten Masse]] gehörenden ''[[Großrad]]'' und der Radsatzwelle derart, dass sich die vertikal geführte Radsatzwelle ungehindert auf- und abbewegen kann. Der Fahrmotor und sämtliche Übertragungsteile gehören ebenfalls zur gefederten Masse, während neben dem Radsatz nur die Lenkerstangen und ein Teil der Zahnschwingen zu den ''ungefederten Massen'' zu zählen sind.

Der Antrieb war in den 1930er Jahren sehr erfolgreich, wurde danach aber von kleineren und leichteren Antrieben abgelöst, die auf Grund kleinerer [[Unwucht]]en höhere Drehzahlen ermöglichten und keine Zentralschmierung benötigen.

== Konstruktion ==
[[File:Buchli-Antrieb-de.jpg|miniatur|hochkant=0.9|Buchli-Gelenkhebelantrieb]]
[[Datei:Animation of Buchli Drive.gif|miniatur|hochkant=0.9|Funktion des Buchli-Antriebs]]
Jede Triebachse hat einen eigenen Fahrmotor, der im gefederten Teil des Fahrzeugs angeordnet ist. Der Fahrmotor ist somit nicht den von den Schienen ausgehenden, auf den Radsatz wirkenden Stössen und Schlägen ausgesetzt.
[[File:CdT - 2D2 écorchée.jpg|miniatur|hochkant=0.9|Buchli-Antrieb der SNCF 2D2 5516, hellblau gekennzeichnet]]
Das Grossrad ist im [[Wagenkasten|Lokomotivkasten]] drehbar gelagert und über je zwei mitrotierende [[Kurbel]]n und [[Koppelgetriebe|Koppeln]] mit dem auf den Schienen befindlichen Radsatz verbunden.
Diese beiden Mechanismen übertragen das Drehmoment auf die Radsatzwelle, ohne deren vertikale Bewegungsfreiheit einzuschränken. Die [[Kurbel]]n sind an ihren gegenüberliegenden Verlängerungen gegeneinander [[Verzahnung|verzahnt]] und auf diese Weise gegeneinander [[Laufgrad|zwangläufig]] beweglich. Dieser Koppelmechanismus erlaubt die zweidimensionale Bewegungsfreiheit ([[Freiheitsgrad|f=2]]) zwischen dem drehenden Großrad und dem auf- und abgehenden Radsatzwellen-Lager.

Die Gelenke an den beiden Koppeln sind Kugelgelenke, so dass sie auch bei einseitigem Einfedern der Radsatzwelle (geneigtes Laufrad) klemmfrei funktionieren.

=== Nachteile ===
Der Schwachpunkt des Buchli-Antriebes ist seine Asymmetrie und die damit zusammenhängende ungleichmässige Massenverteilung zwischen der linken und der rechten Seite der Lokomotive. Bei Anwendung eines einseitigen Buchli-Antriebes müssen im Lokkasten die schweren Geräte der Antriebsseite gegenüber angeordnet werden, damit das linke und rechte Rad des Radsatzes jeweils denselben Raddruck aufweisen. Die Lokomotiven wiesen deshalb meist nur einen Gang durch den Maschinenraum auf, der auf der Antriebsseite der Wand entlang führte.

Weiter führen die Kugelzapfen im Rad zu einer Unwucht im Radsatz, die Gegenmassen erforderlich macht, welche aber in Folge der beweglichen Teile die Unwucht nie vollständig aufheben können.

== Normale Ausführung ==
Der Buchli-Antrieb wurde meistens als einseitiger [[Einzelachsantrieb]] mit Innenrahmen ausgeführt.

Der [[Lokomotivrahmen]] mit den [[Radsatzlager]]n befindet sich innerhalb der Radscheiben des [[Radsatz]]es. Auf einer Seite des Radsatzes ist das Grossrad in einem Hilfsrahmen ausserhalb des Radsatzes gelagert. Es ist von einem auffälligen Radschutzkasten umgeben. Jedes Grossrad wird von einem eigenen Motor oberhalb des Grossrades im Lokkasten angetrieben. Bei dieser Ausführung entsteht im [[Fahrwerk]] durch die aussenliegenden Grossräder eine stark einseitige Gewichtsverteilung. Damit der [[Massenmittelpunkt|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 Zahnradschutzkästen 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 der das Grossrad sitzt.

Beispiele: [[PRR-Klasse O1b|Pennsylvania Railroad O1b]], [[DR-Baureihe ET 11|DR ET 11 01]]

=== Ausführung mit zweiseitigem Antrieb ===
Der Radsatz ist mit zwei Grossrädern gekuppelt. Der Motor hat auf beiden Seiten ein Ritzel. Die Zapfen in der Radscheibe sind um 180° 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, die 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 im Einsatz. Die [[SBB Ae 3/6 I|Ae 3/6I]] waren von 1921 bis 1994 sogar 73 Jahre lang in Betrieb. Die französischen Bahnen hatten 100 Schnellzuglokomotiven 50 Jahre lang im Einsatz, wobei der Antrieb bis Anfang der 1950er Jahre eingebaut wurde. Der Buchli-Antrieb wird heute nicht mehr verwendet, weil kleinere, schnelllaufende Fahrmotoren zur Verfügung stehen, die leichtere Antriebe ermöglichen. Ausserdem wurden bei Buchli-Antrieben ab Geschwindigkeiten über 140 km/h die durch die Antriebsteile verursachten Unwuchten zu gross – ein Nachteil, der schon beim unmittelbar auf den Buchli-Antrieb folgenden Entwicklungsschritt mit dem [[SLM-Universalantrieb]] beseitigt wurde.

== Fahrzeuge mit Buchli-Antrieb ==
{| class="wikitable sortable" width="100%"
!Land
!Bahngesellschaft
!Baureihe
!Anzahl
!Baujahr
!Hersteller
!Achsformel
!Einsatz
!Bild
|-
|{{SUI}}
|[[Schweizerische Bundesbahnen|SBB]]
|[[SBB Fb 2/5|Fb 2/5]]
|1
|1918
|[[Schweizerische Lokomotiv- und Maschinenfabrik|SLM]], [[Maschinenfabrik Oerlikon|BBC]]
|1’(1Bo)1’
|Versuchslokomotive
|[[Datei:SBB CFF FFS Be 25 BBC SLM 1.jpg|rahmenlos]]
|-
|{{SUI}}
|SBB
|[[SBB Ae 4/8|Ae 4/8]]
|1
|1922
|SLM, BBC
|(1’Bo1’)(1’Bo1’)
|Versuchslokomotive
|[[Datei:SBB Ae 4 8 11000 Grossmutter Anfangs der 1920er Jahren.jpg|rahmenlos]]
|-
|{{SUI}}
|SBB
|[[SBB Ae 3/6 I|Ae 3/6I]]
|114
|1920–1929
|SLM, BBC,
[[Maschinenfabrik Oerlikon|MFO]], [[Société Anonyme des Ateliers de Sécheron|SAAS]]
|2’Co1’
|Universallokomotive
|[[Datei:Ae 3-6-I buchli.jpg|rahmenlos]]
|-
|{{SUI}}
|SBB
|[[SBB Ae 4/7|Ae 4/7]]
|127
|1927–1934
|SLM, BBC,
MFO, SAAS
|2’Do1’ oder 2’Co(A1)
|Universallokomotive
|[[Datei:11026Ae47BaumaI.png|rahmenlos]]
|-
|{{SUI}}
|SBB
|[[SBB Ae 8/14|Ae 8/14]]
11801
|1
|1931
|SLM, BBC
|(1A)A1A(A1)+(1A)A1A(A1)
|Güterzuglokomotive
|[[Datei:SBB Ae 8 14 11801 Rail Top.jpg|rahmenlos]]
|-
|{{DEU}}
|[[Deutsche Reichsbahn (1920–1945)|DR]]
|[[DR-Baureihe E 16|E 16]]
|21
|1926–1927
1932–1933
|[[Krauss-Maffei|Krauss]], BBC
|1’Do1’
|Schnellzüge
|[[Datei:116 010-0 München Hbf (1970).jpg|rahmenlos]]
|-
|{{DEU}}
|[[Deutsche Reichsbahn (1920–1945)|DR]]
|[[DR-Baureihe ET 11|ET 11 01]]
|1
|1935
|[[Maschinenfabrik Esslingen|ME]], BBC
|Bo’2’+2’Bo’
|Triebwagen
|[[Datei:ET 11 01 23-11-57 Reutlingen.jpg|rahmenlos]]
|-
|{{FRA}}
|[[Chemins de fer de l’État (Frankreich)|État]]
[[Société nationale des chemins de fer français|SNCF]]
|[[Etat E 501–523]]
2D2 5400
|23
|1936–1938
|[[Fives-Lille]], [[Compagnie Électro-Mécanique|CEM]]
|2’Do2’
|Schnellzüge
|[[Datei:SNCF 2D2 5413 b.jpg|rahmenlos]]
|-
|{{FRA}}
|[[Chemin de fer de Paris à Orléans|PO]]
[[Société nationale des chemins de fer français|SNCF]]
|[[PO E 501 und 502|E 501–502]]
2D2 5501–5502
|2
|1925
|SLM, BBC
|2’Do2’
|Schnellzüge
|[[Datei:E-502 PO.jpg|rahmenlos]]
|-
|{{FRA}}
|[[Chemin de fer de Paris à Orléans|PO]]
[[Société nationale des chemins de fer français|SNCF]]
|[[PO E 503–537|E 503–537]]
2D2 5503–5537
|35
|1933–1935
|[[Fives-Lille]], [[Compagnie Électro-Mécanique|CEM]]
|2’Do2’
| Schnellzüge
| [[Datei:2D2-5525 Versailles-a.jpg|rahmenlos]]
|-
|{{FRA}}
|[[Chemin de fer de Paris à Orléans|PO]]
[[Société nationale des chemins de fer français|SNCF]]
|[[PO E 538–545|E 538–545]]
2D2 5538–5545
| 8
|1938
| [[Fives-Lille]], [[Compagnie Électro-Mécanique|CEM]]
|2’Do2’
|Schnellzüge
| [[Datei:PO-Midi E 543.jpg|rahmenlos]]
|-
|{{FRA}}
|[[Société nationale des chemins de fer français|SNCF]]
|[[SNCF 2D2 5546–5550|2D2 5546–5550]]
|5
|1942–1943
|[[Fives-Lille]], [[Compagnie Électro-Mécanique|CEM]]
|2’Do2’
|Schnellzüge
|[[Datei:SNCF 2D2 5546.jpg|rahmenlos]]
|-
|{{FRA}}
|[[Société nationale des chemins de fer français|SNCF]]
|[[SNCF 2D2 9100|2D2 9100]]
|35
|1950–1951
|[[Fives-Lille]], [[Compagnie Électro-Mécanique|CEM]]
|2’Do2’
|Schnellzüge
|[[Datei:2D2-9108-a2.jpg|rahmenlos]]
|-
|{{IND}}
|[[Great Indian Peninsula Railway|GIPR]]
|[[GIPR-Klasse EC/1|EC/1]]
|1
|1928
|[[Hawthorn, Leslie & Company|Hawthorn Leslie]], [[Brown, Boveri & Cie.|BBC]]
|2’Co’2
|Schnellzüge
|[[Datei:GIPR EC1 4002.jpg|rahmenlos]]
|-
|{{IDN}}
|[[Nederlandsch-Indische Staatsspoorwegen|ESS]]
|[[ESS-Reihe 3000|3000]]
|2
|1924
|SLM, BBC
|(1A)Bo(A1)
|Schnellzüge
|[[Datei:ESS3002-1940.jpg|rahmenlos]]
|-
|{{JPN}}
|[[Eisenbahnministerium (Japan)|JGR]]
|[[JGR-Klasse 7000|7000–7001]] später ED54
|2
|1926
|SLM, BBC
|(1A)Bo(A1)
|Schnellzüge
|[[Datei:JNR ED 54-2.jpg|rahmenlos]]
|-
|{{CZE}}
|[[Československé státní dráhy|ČSD]]
|[[ČSD E 465.001 und E 465.002|E 465]]
|2
|1927
|[[ČKD|Breitfeld-Daněk]], BBC
|1’Do1’
|Personenzüge
|[[Datei:CSD E465 0.jpg|rahmenlos]]
|-
|{{BRA}}
|[[Companhia Paulista de Estradas de Ferro|Paulista-Bahn]]
|320
|1
|1932
|SLM, BBC
|1’Do1’
|Schnellzüge
|[[Datei:CP 320 Brown Boveri Buchli.jpg|rahmenlos]]
|-
|{{USA}}
|[[Pennsylvania Railroad|PRR]]
|[[PRR-Klasse O1|O1b]]
|2
|1931
|PRR, BBC
|2’Bo2’
|Personenzüge
|[[Datei:PRR O1.jpg|rahmenlos]]
O1 7850 mit GE-Antrieb
|}

== Patente ==
* {{Patent|Land=US|V-Nr=1298881 |Titel= Shaft-Coupling|V-Datum = 1919-04-01 |A-Datum = |Erfinder = Jacob Buchli}}
* {{Patent|Land=DE|V-Nr=304997 |Titel= Kupplung|V-Datum = 1918-04-19|A-Datum = 1916-12-07|Erfinder = }}
* {{Patent|Land=US|V-Nr=1683674 |Titel= Locomotive structure |V-Datum =1928-09-11 |A-Datum = 1926-08-18 |Erfinder = Karl Howard}}

== Literatur ==
* {{Literatur
| Autor = Günter Kästner
| Titel = Lokomotiven mit Buchli-Antrieb
| Sammelwerk = [[Lok Magazin]]
| Hrsg = Wolfgang Messerschmidt
| Nummer = 59
| Verlag = [[Franckh-Kosmos|Franckh’sche Verlagshandlung, W. Keller & Co.]]
| Ort = Stuttgart
| Jahr = 1973
| ISSN = 0458-1822
| Seiten = 158–163
}}
* 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.
* Hans Schneeberger: ''Die elektrischen und Dieseltriebfahrzeuge der SBB, Band 1: Baujahre 1904–1955.'' Minirex, Luzern 1995, ISBN 3-907014-07-3
* Peter Willen: ''Lokomotiven der Schweiz, Normalspur Triebfahrzeuge.'' 3. Auflage, Orell Füssli Verlag, Zürich 1975, ISBN 3-280-00800-X

== Weblinks ==
{{commonscat|Buchli Drive|Buchli-Antrieb}}

[[Kategorie:Antrieb nach Konstruktion]]
[[Kategorie:Elektrolokomotivtechnik]]
[[Kategorie:Schienenverkehr (Schweiz)]]
[[Kategorie:Elektrischer Fahrzeugantrieb]]

Buchli-Antrieb - Versionsgeschichte

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