Eine die Räder tragende Hohlwelle ist mittig über ein kardanisches Kugelgelenk mit der hindurchgehenden massiven Antriebswelle verbunden. Beide Wellen werden in diesem Zusammenhang ungenauerweise oft auch als Achsen bezeichnet. Das kardanische Gelenk besteht aus einer Hohlkugel in der an dieser Stelle geteilten Hohlachse, einer darin gleitenden kugelförmigen Verdickung der Vollachse und einem in diesem Kugelelement sitzenden Mitnehmerzapfen, der in der Hohlachse in zwei axial verlaufenden Kulissen geführt wird. Das Antriebsmoment wird so von der im Außenrahmen gelagerten Achse auf die Hohlachse des Radsatzes übertragen, wobei eine Winkeleinstellung der Hohlachse möglich bleibt. Bei Auslenkung aus der Mittellage entsteht bei Drehung der beiden Achsen eine taumelnde Relativbewegung. Die Hohlachse ist zusätzlich durch die verschiebliche Lagerung des die Hohlkugel des Kardangelenks bildenden Zwischenelements axial verschiebbar. Um die Winkeleinstellbarkeit auf die Ebene der Gleise zu beschränken, also Wankbewegungen der Lokomotive zu verhindern, ist die Hohlachse in der Regel zusätzlich an ihren Enden in horizontal verlaufenden Kulissen in einem Deichselgestell gelagert.
Trotz der vergleichsweise einfachen Konstruktion bewährte sich die Klien-Lindner-Hohlachse im Betriebseinsatz nur bedingt. Die Klien-Lindner-Hohlachsen verursachten insbesondere einen unruhigen Lauf der Lokomotiven, der gelegentlich zu Entgleisungen führte. Dazu kam ein höherer Wartungsaufwand, der oft in keinem Verhältnis zum Nutzen des geringeren Spurkranz- und Gleisverschleißes stand. Zum Einsatz kam die Klien-Lindner-Hohlachse deshalb vor allem in Einsatzbereichen, wo nur eine geringe Fahrgeschwindigkeit gefordert war und somit der Nachteil des unruhigen Laufes keine Rolle mehr spielte. Die weiteste Verbreitung fand sie bei Lokomotiven für Schmalspurbahnen, und da insbesondere bei Wald- und Feldbahnen.
Lokomotiven mit Klien-Lindner-Hohlachsen (in Auswahl):
Die Lokomotivfabrik Orenstein & Koppel in Berlin hat die Konstruktion später noch wesentlich verbessert. Über ein zusätzliches Deichselgestell stützte sich nun die Hohlachse auf die Kernachse ab. Die prinzipbedingten Wankbewegungen wurden damit unterbunden.
Deutsches Reichspatent DRP 27.892 und 68.932, 1893
Lionel Wiener: Articulated Locomotives. Constable, London 1930 (Reprint with a new introduction by R. A. Le Massena: Kalmbach Publishing Co., Milwaukee WI 1970).
