Druckluft und Bremsen

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Wie bei allen anderen Lokomotiven seit der Einführung der Bremsen, war auch hier Druckluft vorhanden. Diese komprimierte Luft wurde jedoch für deutlich mehr Bereiche genutzt. Wobei diese sicherlich nicht so umfangreich waren, wie bei einem elektrisch betriebenen Fahrzeug sind. Es musste bekanntlich kein Stromabnehmer gehoben werden. Trotzdem ergibt sich hier ein Problem, das wir zuerst ansehen müssen.

Bei diesem Fahrzeug gab es zwei Systeme für Druckluft. Die für den Betrieb der Gasturbine erfor-derliche verdichtete Luft werden wir jedoch bei dieser genauer ansehen und hier nicht weiter verfolgen.

Hier behandeln wir die normalen Systeme, wie es sie auf anderen Lokomotiven auch gab. Dazu muss-te die Druckluft jedoch zuerst hergestellt werden und dazu war ein Kompressor erforderlich, der im Maschinenraum aufgebaut wurde.

Genau genommen wurde der Kompressor im Gene-ratorenraum aufgestellt. Dort war der erforderliche Platz vorhanden und auch die Leitungen zur Ver-sorgung waren kurz, da die Energie bekanntlich von Hauptgenerator genommen wurde.

Mehr dazu werden wir bei den Hilfsbetrieben der Lokomotive kennen lernen. Jedoch gab es noch eine Lösung um die Druckluft zu erzeugen. Dazu wurde einfach der verbaute Dieselmotor genom-men.

Dank der Möglichkeit die Druckluft auch mit dem Dieselmotor zu erzeugen, konnte auf eine Handluftpumpe verzichtete werden. Jedoch gilt auch hier, dass es ohne Probleme möglich war, die Lokomotive ohne Druckluft in Betrieb zu nehmen. So konnte der Vorrat mit den normalen Lösungen erzeugt werden, was jedoch bei der Bedienung genauer angesehen wird. Lief der Dieselmotor, erzeugte der Kompressor die Druckluft.

Es wurde ein Rotationskompressor der SLM verbaut. Diese Modelle waren damals bei den Schweizerischen Bundesbahnen SBB in grosser Stückzahl vorhanden. Gerade die zahlreichen Maschinen der Reihen Ae 3/6 I und Ae 4/7 sorgten dafür, dass es für die mit der Gasturbine versehene Lokomotive immer ein Ersatz gab. Wobei gerade das hier verbaute Modell durch seinen hohe Zuverlässigkeit bekannt geworden war und daher hier verbaut wurde.

Die aus dem Generatorenraum bezogene Luft wurde in zwei Stufen verdichtet. In der ersten Stufe entstand ein Luftdruck von zwei bar. Dieser wurde dann in der zwei-ten Stufe auf den Enddruck erhöht.

Lag der Wert in der angeschlossenen Leitung jedoch tie-fer, verflüchtigte sich der Luftdruck wieder. Das führte dazu, dass von der Luft Wasser ausgeschieden wurde. Damit dieses nicht in die Leitungen gelangte, war ein Wasserabscheider vorhanden.

Eine weitere Aufbereitung der Luft gab es jedoch nicht mehr. So wurde diese über ein Rückschlagventil zum Hauptluftbehälter geleitet. So lange der Bezug geringer war, als die Schöpfleistung des Kompressors, stieg der Druck in diesem Behälter immer weiter an.

Dabei war ein maximaler Luftdruck von acht bar vorhan-den. Dieser Wert konnte wegen dem Überdruckventil jedoch nur wenig überschritten werden, denn dieses öff-nete bei neun bar.

Der Luftvorrat in diesem Hauptluftbehälter betrug 400 Liter. Dieser wurde während dem Betrieb der Gasturbine und bei der korrekten Stellung immer wieder ergänzt.

Wann das zu erfolgen hatte, wurde mit einem Druck-schwankungsschalter geregelt. Dieser sorgte dafür, dass bei einem Wert von 6.5 bar der Kompressor eingeschaltet wurde. Beim maximalen Wert erfolgte dann wieder die automatische Abschaltung des Kompressors.

Obwohl der Vorrat hier nicht so wichtig war, wie bei den elektrischen Modellen, konnte er mit den Hauptluftbehälterhähnen eingesperrt werden. Diese Möglichkeit war jedoch vorhanden, damit in einem Depot nicht der Dieselmotor lange Zeit Luft ergänzen musste. Deutlich schlimmer wäre es jedoch gewesen, wenn dazu in diesen Hallen die Gasturbine hätte gestartet werden müssen. Der Vorrat verkürzte die Inbetriebnahme.

Am Hauptluftbehälter war schliesslich die Speiseleitung für die Versorgung der Verbraucher angeschlossen wor-den. Diese blieb auf das Fahrzeug be-schränkt und sie wurde nicht zu den Stossbalken geführt.

Da es hier keine auf einen bestimmten Luftdruck angewiesenen Baugruppen gab, konnte auf die Apparateleitung verzichtet werden. Auch wenn es nicht viel war, der Verzicht führte zu einem geringeren Gewicht.

Bevor wir uns den Hauptverbraucher genauer ansehen, betrachten wir die anderen Bereiche, die mit Druckluft betrieben wurden. Einige davon haben wir bereits kennen gelernt.

Bei den Scheibenwischern wurde ein pneumatischer Antrieb verwendet. Diesen gab es schon bei den anderen Baureihen und dabei konnte mit einer einfachen Verstellschraube das Tempo des Scheibenwischer eingestellt werden. Wobei das nicht so einfach war.

Wenn wir schon bei den beiden Führerständen sind, kommen wir zu einem weiteren Verbraucher von Druckluft. Es handelte sich dabei um die auf dem Dach montierte Lokpfeife. Je nach der Menge Luft, die ausströmte konnte ein anderer Klang erzeugt werden. Es war jedoch die Aufgabe des Personals für das bekannten akustische Signal der Schweiz zu sorgen. Dazu wurde einfach am Bediengriff die Zugkraft entsprechend gewählt.

Gerade die Scheibenwischer, als auch die Lokpfeife, waren Ausführungen, die auch bei anderen Baureihen verbaut wurden. Neue Lösungen, wie ein akustisches Signal mit einem Horn wurde daher nicht umgesetzt. Der Versuchsträger war, wenn wir von der Gasturbine absehen, eigentlich nur eine normale Lokomotive und daher wurde auch die Sandstreueinrichtung auf die konventionelle Weise, also mit Druckluft betrieben.

Aktiviert wurde die Sandstreueinrichtung im Führerstand. Dabei strömte Druckluft aus der Speiseleitung in ein Ventil und trat anschliessend über die Leitung ins Freie. Dabei wurde der Quarzsand aus den Vorratsbehältern mitgezogen und letztlich auf den Schienen verteilt.

Wegen der Unterstützung mit Druckluft wurde der Quarzsand unmittelbar vor dem Triebrad abgelegt, was die Wirkung der Einrichtung deutlich verbesserte. Damit haben wir die mit Druckluft betriebenen Baugruppen kennen gelernt. Es bleibt nur noch der Verbraucher, wegen dem seinerzeit die Druckluft auf den Fahrzeugen eingeführt wurde.

Dies waren die Bremsen und diese waren auch der Grund, warum der Hauptluftbehälter mit Hähnen versehen wurde. Stand hier nicht genug Druckluft zur Verfügung, waren die Druckluftbremsen der Lokomotive schlicht nicht korrekt betriebsbereit.

Die auf der Lokomotive verbauten Druckluftbremsen stammten von der Firma Westing-house. Es kam, wie das bei den anderen Baureihen auch der Fall war, die Doppelbremse zur Anwendung.

Dabei war eigentlich nicht diese Lösung speziell, sondern die Tatsache, dass damals durchaus auch Fahrzeuge mit verbesserten Lösungen versehen wurden. Gerade die neue eingeführte R-Bremse gehörte zu diesen Errungenschaften.

Wenn wir uns die Doppelbremse nach Westinghouse ansehen, dann müssen wir die beiden Bremssysteme aufteilen. Ich beginne die Betrachtung mit der einfacher aufgebauten Regulierbremse. Bei dieser wurde ab einem Bremsventil eine Leitung mit Druckluft von bis zu 3.5 bar versorgt und so die Bremsung eingeleitet. In diesem Zusammenhang wurde auch von einer direkten Bremse gesprochen, denn es gab keine weiteren Bauteile.

Wie in diesen Jahren bei den Schweizerischen Bundes-bahnen SBB noch üblich, wurde die Regulierbremse zu den beiden Stossbalken geführt. Dort stand sie in zwei speziellen Luftschläuchen auch der Anhängelast zur Verfügung.

So konnten auch diese mit der Regulierbremse abge-bremst werden. Jedoch hatten die Schläuche ein Problem, denn die Bremse fiel auf den Wagen bei einer Zugstrennung aus und daher musste ein zweites System verbaut werden.

Dieses zweite Bremssystem war die klassische Westing-housebremse. Diese war zwar nicht veraltet, aber auch nicht auf dem neusten Stand.

Gerade die Schweizerischen Bundesbahnen SBB nah-men in diesen Jahren Lokomotiven in Betrieb, die über neue Steuerventile aus dem Hause Oerlikon Bremsen verfügten.

Hier war die einfachere Lösung nach Westinghouse verbaut worden, weil sie in der Anschaffung schlicht billiger war.

Bei der Westinghousebremse, die nun auch als auto-matische Bremse bezeichnet wurde, musste eine als Hauptleitung bezeichnete Leitung über ein Bremsventil mit Druckluft gefüllt werden.

Der Luftdruck in dieser Leitung betrug fünf bar und in diesem Fall galt die Bremse als gelöst. Bevor wir zur Wirkweise kommen, bleiben wir noch bei der Hauptleitung, die ebenfalls zu den Stossbalken geführt wurde und so der Last zur Verfügung stand.

Auch hier waren die Luftschläuche doppelt vorhanden. Im Unterschied zur der vorher vorgestellten Regulierleitung wurden hier andere Kupplungen verwendet. Da diese die Leitung nicht automatisch verschlossen, war am Stossbalken bei jedem Schlauch ein Absperrhahn vorhanden. Wurde die Leitung verbunden, mussten also auch die Hähne geöffnet werden. Nur an den jeweiligen Enden blieben sie geschlossen, da nur so der Druck aufgebaut werden konnte.

Eine Bremsung wurde damit einge-leitet, dass der Luftdruck in der Haupt-leitung reduziert wurde. Das konnte durch das Bremsventil erfolgen, aber auch wegen einer Zugstrennung und der nun vorhandenen offenen Leitung.

So wirkte diese zweite Bremse auch auf der Anhängelast und sie konnte damit als Sicherheitsbremse bezeich-net werden.

Das Problem war eigentlich nur, dass der Bremszylinder so nicht direkt ver-sorgt werden konnte.

Damit das möglich wurde, musste ein Steuerventil eingebaut werden. Dieses stammte aus den Hause Westinghouse und es war, wie damals bei Lokomo-tiven oft der Fall, einlösig.

Das mag überraschen, denn in jenen Jahren waren mehrlösige Ventile durchaus schon vorhanden und sie wurden bei den Wagen auch eingebaut. Die Lokomotive Am 4/6 war daher gerade in diesem Punkt nicht auf dem neusten Stand der Technik.

Für das Steuerventil war ein Bremsumschalter vorhanden. Dieser erlaubte es, die Wirkung der Westinghousebremse von der normalen Personenzugsbremse auf die deutlich langsamer wirkende Güterzugsbremse umzustellen. Von den Bremsen her konnte diese Maschine also vor allen Zügen eingesetzt werden. Die neue R-Bremse war jedoch nicht vorhanden, da diese nur benötigt wurde, wenn schneller als 110 km/h gefahren werden sollte.

Wir können nun die Druckluftbremsen abschliessen und zu den mechanischen Bremsen wechseln. Das erfolgte in den verbauten Bremszylindern. In diesem Punkt war die Lokomotive gut aufgestellt, denn sie hatte für jede Triebachse einen eigenen Bremszylinder bekommen. So konnte auf das schwere Bremsgestänge verzichtet werden und auch die Probleme wegen dem Aufbau des Laufwerkes konnten so umgangen werden.

Wie in der Schweiz üblich, waren die beiden Lauf-achsen nicht mit einer Bremse versehen worden. Das war eigentlich nicht so klar, denn bei Lösungen mit solchen Achsen in einem Drehgestell wurden die Lauf-achsen immer wieder gebremst.

Sie sehen, dass hier wirklich auf eine einfache und damit auch leichte Bremse gesetzt wurde. Es war somit schon früh klar, dass das Gewicht ein grosses Problem werden konnte.

An jedem Bremszylinder war ein kurzes Bremsgestänge mit einem automatischen Gestängesteller angeschlossen worden.

Wenn wir uns auf die Triebachsen eins und vier be-schränken, dann kann noch erwähnt werden, dass die Handbremse des benachbarten Führerstandes an diesem Bremsgestänge angeschlossen wurde.

Damit spielte es jedoch keine Rolle, ob mit der Spindel-bremse, oder mit dem Bremszylinder das Gestänge be-wegt wurde.

Die eigentlich Bremse war als Klotzbremse ausgeführt worden. An der Stelle der klassischen Bremsklötze wurden Sohlenhalter mit jeweils zwei Bremssohlen aus Grauguss verwendet. Die Wirkung erfolgte jedoch weiterhin auf die Lauffläche des Rades. Durch die vom Gestänge aufgebaute Kraft wurden die Sohlen gegen das Rad gepresst. Damit wurde dieses an der freien Drehung gehindert und das Fahrzeug verzögert.

Da jedes Triebrad von beiden Seiten mit zwei Bremssohlen versehen wurde, hatte die Lokomotive nicht weniger als 32 Bremsklötze erhalten. Zusammen mit der Tatsache, dass für jede Triebachse ein eigener Bremszylinder verbaut wurde, entstand eine gute Bremse. Wie gut die Wirkung dieser Bremse war, werden wir jedoch nur mit einer Bremsrechnung erfahren. Diese wollen wir nun ausführen und dazu benötigen wir Gewichte.

Fertig aufgebaut hatte die Lokomotive ein Gewicht von 92.4 Tonnen erhalten. Für die Berechnung der Bremsen wurde dieser Wert auf 92 Tonnen abgerundet. Die Bremse konnte beim einem Luftdruck im Bremszylinder von 3.9 bar ein Bremsgewicht von 96 Tonnen erzeugen. Wenn wir nun rechnen, erhalten wir ein Bremsverhältnis von 104%. Im Vergleich zu anderen Baureihen ein sehr guter Wert, der für die Geschwindigkeit von 110 km/h ausreichend war.

 

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