Druckluft und Bremsen |
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So richtig spannend wird die
Lokomotive der Reihe Fc 2x 3/3 bei der
Druckluft. Diese musste auf dem
Fahrzeug herstellt werden und dabei sah die MFO eine Lösung mit zwei
verschiedenen Modellen vor. Selbst der Hersteller nutzte daher diese
Versuchslokomotive für Erprobungen. Um die Unterschiede zu erkennen,
müssen wir die beiden
Kompressoren ansehen und dabei beginne ich mit dem
Modell, das etwas mehr
Leistung hatte.
Im
Zylinder wurde die
angesaugte Luft schliesslich in die Leitung gepumpt. Daher funktionierte
er auf die gleiche Weise, wie eine
Luftpumpe. Jedoch wurde hier für den
Antrieb ein Motor und nicht Dampf verwendet. Dieser Kolbenkompressor verfügte über eine gute Leistung, jedoch reichte diese bei langen Güterzügen nicht aus. Da-her wurde ein zweiter Kompressor verbaut. Diesen mon-tierte man ebenfalls im Maschinenraum und er wurde als Achskompressor bezeichnet.
Bei diesem wurde nach einem anderen Modus gearbeitet. Dabei
wurde die Luft ebenfalls im Innenraum bezogen und mit einem einfachen
Filter so gereinigt, dass kein Schmutz in die Leitung gelangte.
Bei der Funktion war aber der
grosse Unterschied zu fin-den. Hier wurde mit den Motor eine Welle
angetrieben. Diese
Achse war so aufgebaut worden. Dass die Luft über eine
Spirale durch die Kammer getrieben und anschliessend in die Leitung
entlassen wurde. Damit wurde hier die
Druckluft
nicht stossweise, sondern
dauernd geschöpft. Später wurde diese besondere Lösung auch als
Schraubenkompressor bezeichnet.
Die Schöpfleistung des
Achskompressors war davon abhängig, wie schnell sich die Spirale drehte
und wie gut diese gegenüber dem festen Bereich abgedichtet werden konnte.
Da ein Defekt dieser Dichtung nicht ausgeschlossen werden konnte, wurde in
der Leitung ein Rückschlagventil eingebaut. Dieses war natürlich auch beim
zweiten
Kompressor vorhanden, denn selbst dort konnte ein Defekt nicht
ausgeschlossen werden.
Der Behälter hatte
die Aufgabe, als grosses Volumen Schwankungen beim Verbrauch auszugleichen
und so die Versorgung mit
Druckluft zu sichern. Dadurch mussten die
Kompressoren auch nicht dauernd arbeiten. Maximal war in den Leitungen ein Luftdruck von acht bar zulässig. Die-ser Wert wurde in der Zuleitung mit einem Überdruckventil kontrolliert.
Öffnete dieses
Ventil, gelangte die
Druckluft in den
Maschinenraum. Da dies unter grossem Lärm erfolgte,
sollte das Personal darauf hingewiesen werden, dass der maximale
Luftdruck
in den Leitungen erreicht war. Die beiden
Kompressoren konnten durch das
Lokomotivpersonal manuell ein- und ausgeschaltet werden.
Es war aber auch eine
automatische Regelung vorhanden. Bei dieser wurden die beiden
Kompressoren
über die Steuerung bedient. Ein
Druckschwankungsschalter
schaltete bei
einem Druck von sechs
bar die Geräte ein. War der Wert im System auf einen
Wert von acht bar gestiegen, wurden die Kompressoren wieder ausgeschaltet.
Eine Regelung, die sehr gut funktionierte und die dafür sorgte, dass immer
genug
Druckluft vorhanden war.
Da die Druckluft auch zur
Inbetriebnahme der
Lokomotive benötigt wurde, waren in der Zuleitung und
den beiden abführenden Leitungen je ein
Absperrhahn eingebaut worden.
Wurden diese geschlossen, blieb der Vorrat im Luftbehälter auch über einen
längeren Zeitraum erhalten. Ein Punkt, der gerade dann wichtig war, wenn
die Maschine für den Unterhalt, aber auch für ein normales
Stilllager
abgestellt werden musste.
Diese wurde für alle
Verbraucher genutzt, die nicht mit den
Bremsen zu tun hatten. Dazu gehörte
die elektrische Ausrüstung, wie die
Stromabnehmer, die wir später noch
genauer ansehen. Aber auch andere Nutzer waren hier ange-schlossen. Dabei haben wir die Sandstreueinrichtung bereits kennen gelernt. Diese wurde über ein Ventil geregelt. Wurde dieses geöffnet, strömte die Druckluft in die Leitung und riss dabei den Quarzsand mit. Dessen Reibung sorgte dann dafür, dass der Druck gesenkt wurde.
Eine Lösung, die sich bei den Dampflokomotiven
bereits bewährt hatte und die daher auch bei dieser
Lokomotive zur
Verbesserung der
Adhäsion genutzt wurde.
Weiter war auch die auf dem
Dach montierte
Lokpfeife an dieser
Apparateleitung angeschlossen worden.
Diese wurde von den Dampflokomotiven übernommen und nun statt durch Dampf
mit
Druckluft betrieben. Da jedoch der
Luftdruck deutlich geringer war,
gab es einen anderen Klang und die
Pfeife war zudem deutlich leiser.
Trotzdem konnte sie die Aufgabe noch korrekt erfüllen. Sie sehen, wo es
ging, wurde nichts Neues verbaut.
Das
Ventil zur
Pfeife war so
aufgebaut worden, dass es je nach
Zugkraft mehr oder weniger
Druckluft
durchleitete. Damit konnte der Lokführer das akustische Signal so
gestalten, wie er es für richtig und angemessen hielt. Das in der Schweiz
bekannte
Signalbild wurde daher durch das Personal erzeugt und nicht durch
die Technik. Damals kam sie zudem noch mehr zum Einsatz, da die
Bremser
damit die Aufträge erhielten.
Es war jedoch eine Leitung,
die nur auf die
Lokomotive beschränkt wurde und daher nicht an den
Stossbalken genutzt werden konnte. Doch damit müssen wir uns nun diesen
Teil der
Bremsen ansehen.
Auf der
Lokomotive wurde die
Doppelbremse der Firma
Westing-house eingebaut. Diese bestand effektiv aus
zwei unterschiedlichen
Bremssystemen, die beide auf unterschiedliche Weise
wirken. Gemeinsam war, dass sie an der
Speiseleitung angeschlossen und so
mit einem
Luftdruck von sechs bis acht
bar versorgt wurden. Bei keiner der
vorgestellten pneumatischen
Bremsen wurde ein solcher Wert benötigt. Die
Reduktion fand dabei in den Ventilen statt.
Einfach im Aufbau war die
direkt wirkende
Regulierbremse. Hier wurde die von der
Speiseleitung
stammende
Druckluft im
Regulierbremsventil in einen veränderlichen
Luftdruck zwischen null und 3.5
bar umgewandelt. Dabei konnten zwischen
diesen Eckwerten alle erdenklichen Luftdrücke in der angeschlossenen
Leitung erzeugt werden. Diese feine Regulierung der Kräfte war letztlich
für den Namen dieser
Bremse nach
Westinghouse verantwortlich.
Die
Regulierleitung wurde nicht
nur den beiden
Bremszylindern, sondern auch den
Stossbalken zugeführt. In
beiden Stossbalken wurde die Leitung geteilt und nach einem
Absperrhahn in
einen
Luftschlauch entlassen. Die speziellen hier montierten
Kupplungen
waren so ausgelegt worden, dass sie auch unter Druck leicht gelöst werden
konnten. Wichtig war das bei nur einer
Zugstrennung, da so nicht die
Schläuche abgerissen wurden.
Aus diesem Grund musste das zweite in der Doppelbremse nach Westing-house enthalten Bremssystem einge-baut werden. Dieses war im Aufbau deutlich aufwendiger.
Gleich war jedoch, dass auch
jetzt ein
Bremsventil an der
Speiseleitung ange-schlossen wurde. Auch hier,
wurde jedoch mit tieferen Werten gear-beitet. Mit dem als Führerbremsventil be-zeichneten Ventil, der Bauart Westing-house wurde Druckluft in eine Leitung entlassen.
Diese Leitung musste geschlossen sein, damit sich darin
ein
Luftdruck von fünf
bar aufbauen konnte. Erst bei diesem Wert galt
diese
Westinghousebremse als gelöst und betriebsbereit. Mit anderen
Worten, diese
automatische Bremse
musste zuerst vorbereitet werden, denn sonst
hätte sie nicht korrekt funktioniert.
Auch jetzt wurde diese als
Hauptleitung bezeichnete Leitung, zu den
Stossbalken geführt. Dort wurde
sie ebenfalls geteilt und endete in je einem
Absperrhahn mit
Luftschlauch.
Damit die beiden
Bremsleitungen nicht vertauscht werden konnten, wurden
bei dieser zweiten
Bremse andere
Kupplungen verwendet. Auch sie lösten
sich bei einer
Zugstrennung leicht. Damit hatte jeder Stossbalken der
Maschine vier Luftschläuche erhalten.
Eine Bremsung wurde mit dieser
automatischen Bremse
nur eingeleitet, wenn der Druck in der
Hauptleitung
unter 4.6
bar abgesenkt wurde, das konnte erfolgen, wenn die Leitung
geöffnet wurde, aber auch, wenn mit dem
Bremsventil bewusst eine
Bremsung
erfolgen sollte. Somit reagierte dieses
Bremssystem auf den Abfall des
Luftdruckes in der Hauptleitung und konnte daher auch als
Sicherheitsbremse genutzt werden.
Dieses stammte aus dem
Hause
Westinghouse. Deshalb wurde diese indirekte Bremse auch mit dem
Namen
Westinghousebremse versehen. Dieses
Steuerventil war dabei das
massgebende Bauteil der Bremse. Verwendet wurde das damals übliche Steuerventil der Bauart W1 von der Firma Westinghouse Bremsen. Dieses hatte sich bewährt und es funktionierte gut. Dabei war zu beachten, dass die verwendete Ausführung einlösig wirkte.
Mit anderen Worten, das
Steuerventil löste die
Bremse komplett, wenn sich der
Luftdruck in der
Hauptleitung erhöhte. In diesem Fall wirkte auf der
Lokomotive nur noch
die
Regulierbremse.
Wurde die
Hauptleitung auf
einen Wert unter 4.6
bar abgesenkt, steuerte das
Ventil um. Es strömte nun
Druckluft in den
Bremszylinder
und die
Bremse zog an. Ab diesem Wert
konnte nun der
Luftdruck im
Zylinder immer weiter erhöht werden. Dazu
musste einfach die Hauptleitung abgesenkt werden. Maximal war ein Druck im
Bremszylinder von 3.9 bar möglich. Wie schon erwähnt, führte ein Anstieg
zur vollständig gelösten Bremse.
Speziell war, dass das
Steuerventil die Zufuhr der
Druckluft zum
Bremszylinder verstellen konnte.
Dazu musste jedoch ein Steuersignal eingestellt werden. Hier wurde diese
Bremsumstellung jedoch nicht eingebaut. Das führte dazu, dass diese
Lokomotive für
Güterzüge nur mit der
Personenzugsbremse versehen wurde.
Ein Widerspruch, der kurz erläutert werden muss. Bei einer
Güterzugslokomotive würde man die
G-Bremse erwarten.
Ob bei einem Fahrzeug die
P-Bremse, oder die viel langsamere
Güterzugsbremse wirkte, war vom
Steuerventil abhängig. Auch wenn bei der
Lokomotive die schnellere Lösung
verwendet wurde, galt das nicht für den angehängten Zug. Wobei um 1910
bereits erste
Güterzüge mit der
Personenzugsbremse geführt wurden.
Lediglich bei langen und schweren Zügen war mit zu hohen Kräften auf den
Puffern zu rechnen.
Beide vorgestellten
Druckluftbremsen wirken auf einen
Bremszylinder. Dabei war in jedem
Drehgestell ein solcher eingebaut worden. Die
Druckluft sorgte dafür, dass
ein
Kolben ausgestossen wurde. Wurde die Luft jedoch wieder auf den
normalen Wert der Umgebung abgesenkt, sorgte eine Rückholfeder dafür, dass
sich der Kolben in die ursprüngliche Lage begab. Die pneumatische
Bremse
wurde so sicher wieder gelöst.
Damit das nicht
passieren konnte, war in jedem
Führer-stand eine
Handbremse eingebaut
worden. Diese wirkte rein mechanisch auf das
Bremsgestänge
und sorgte so
dafür, dass die mechanischen Bremsen nicht gelöst wurden. Somit konnten so
auch alle
Achsen gebremst werden. Die als Spindelbremse ausgeführte Handbremse konnte in Notfällen auch dazu genutzt werden, das rollende Fahr-zeug anzuhalten. Wurde sie jedoch dazu genutzt die abgestellte Lokomotive zu sichern, wurde die Kurbel mit einem Stift gesichert.
So konnte sie sich nicht ungewollt lösen. Die
Handbremse wirkte
jetzt jedoch als Stillhaltebremse. Die
Bremskraft war jedoch geringer, da
nicht die Kräfte des
Brems-zylinders möglich waren.
Damit sind wir bei den
mechanischen
Bremsen der
Lokomotive angelangt. Das sowohl an der
Handbremse, als auch am
Bremszylinder eines
Drehgestells angebaute
Bremsgestänge
veränderte die Bewegung so, dass die
Bremsbeläge gegen die
Laufflächen der
Räder gepresst wurden. Dadurch wurden diese an der freien
Drehung gehindert und das Fahrzeug damit verzögert. Wir haben die
gewünschte Bremswirkung.
Mit auf die
Lauffläche wirkten
Bremsbelägen haben wir eine
Klotzbremse erhalten. Dabei wurde jedes
Rad
mit einem
Bremsklotz versehen. Der Platz des
Laufwerkes erlaubte keine
Steigerung, da der dazu notwendige Platz im kurzen
Drehgestell nicht
vorhanden war. Trotzdem sollte die
Lokomotive ein ansprechende Wirkung der
Bremsen bekommen. Diese passte somit zur
Höchstgeschwindigkeit der für
Güterzüge gedachten Lokomotive.
Die Wirkung der
Klotzbremse
führte zu einem Verschleiss. Damit dieser nicht bei der
Lauffläche
erfolgte, wurden
Bremsklötze aus Grauguss verwendet. Diese waren weicher
und daher erfolgte der Abrieb dort. Selbst die dabei entstehende Wärme
wurde vom Klotz aufgenommen. Das abgetragene Metall war heiss und wurde in
die Umwelt entlassen. Dabei konnte es sich sowohl in der Farbe und sogar
im Metall einbrennen.
Der Verschleiss bei den
Bremsklötzen
führte jedoch auch dazu, dass der Weg bis zur
Lauffläche
immer länger wurde. Das führte zu einer schlechteren Wirkung der
Bremse.
Um das auszugleichen, wurde im Gestänge ein
Bremsgestängesteller
eingebaut. Dieser musste im regelmässigen Unterhalt durch das Personal der
Depots nachgestellt werden. Die
Bremse der Baureihe Fc 2x 3/3 entsprach
somit den damals üblichen Lösungen.
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