Druckluft und Bremsen |
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Sie werden es vermutlich bereits ahnen,
denn auch im Bereich der
Bremsen
und der Ausrüstung mit
Druckluft
gab es zur
Diesellokomotive
der Baureihe Em 3/3 keine sehr
grossen Unterschiede. Es kann grundsätzlich gesagt werden, dass es kaum
grosse Unterschiede in diesen Bereichen zwischen den jeweiligen Fahrzeugen
gab. Es ging auch hier darum, die Anzahl der Ersatzteile möglichst gering
zu halten und so einheitliche Lösungen zu schaffen. Erzeugt wurde die Druckluft in einem Kompressor. Dieser wurde im hinteren Vorbau montiert und er entsprach mit Ausnahme des Antriebes den Modellen, wie sie bei den an-deren Rangierlokomotiven verwendet wurden. Daher kam auch bei der Baureihe Ee 3/3 IV
ein mehrstufig arbeitender
Kolbenkompressor
zum Einbau. Von der
Lei-stung
her, wurde dieser
Kompressor
jedoch auf die spe-ziellen Bedürfnisse des
Rangierdienstes
ausgelegt. Der Kompressor arbeitete meistens mit einer vom Druck abhängigen Regelung. Dabei überwachte ein Druck-schwankungsschalter den Druck in den Vorratsbehältern. Lag dieser bei einem Wert von unter acht bar, wurde die Druckluft vom Kompressor ergänzt. War der übliche Druck erreicht, schaltete
sich der Schalter wieder aus und der
Kompressor
stellte seine Arbeit ein. Ein Vorgang, der solange wiederholt wurde, bis
durch die Steuerung darauf zugegriffen wurde. Durch die mechanische Belastung im Kompressor wurde die Luft erwärmt. Gelangte sie anschliessend in die Leit-ung, fiel der Druck in sich zusammen. Das war besonders stark ausgeprägt, wenn
die Leitungen überhaupt keinen Druck besassen. Durch diesen Druck-abfall
schied die Luft Feuchtigkeit in Form von Wasser aus. Durch die Vermischung
mit den
Schmiermitteln
vom
Kompressor,
sprach man hier von einer Emulsion. Da dieses Wassergemisch in den Leitungen
nicht erwünscht war, musste es aus dem System entfernt werden. Gerade im
Winter konnte Wasser gefrieren, was den
Ventilen
und den Leitungen nicht gut bekommen wäre. Daher wurde nach dem
Kompressor
ein
Wasserabscheider
eingebaut. Dieser sammelte die Emulsion, welche wiederum in einer
Werkstatt über einen Ablasshahn abgelassen und fachgerecht entsorgt werden
konnte. Beim
Kompressor
war keine Beschränkung des Druckes vorhanden. Dieser arbeitete einfach,
bis die Kraft des Motors nicht mehr ausreichte um die Luft zu verdichten.
Die dabei möglichen Werte, waren jedoch für die Leitungen viel zu hoch.
Daher musste der Druck begrenzt werden. Diese Aufgabe übernahm das
Überdruckventil,
welches die Leitung bei einem Druck von über zwölf
bar
öffnete und so die
Druckluft
ins Freie entliess. Die vom Kompressor geschöpfte und anschliessend entwässerte Luft wurde in die im Rahmen montierten Luftbe-hälter geleitet. Wegen dem verfügba-ren Platz wurde das Volumen in den Hauptluftbehältern auf mehrere einzel-ne Baugruppen aufgeteilt. Man erreichte so, dass bei normalen Betrieb
der
Kompressor
nicht dauernd arbeiten musste. So lange dieses Volu-men jedoch nicht
aufgefüllt war, blieb das vorher erwähnte
Überdruckventil
geschlossen. Es handelte sich bei den Hauptluftbe-hältern auch um das Volumen der Druckluft, welches gespeichert wer-den konnte. Wichtig war das hier, weil die
Loko-motive
ohne diesen Vorrat nicht ein-geschaltet werden konnte. Damit der Vorrat im
abgestellten Zustand nicht durch die Leitungen entweichen konnte, wurden
die Behälter mit
Absperrhähnen
versehen. Diese
Hauptluftbehälterhähne
verhinderten so recht gut einen ungewollten Verlust. An den
Hauptluftbehältern
wurden schliesslich die Verbraucher angeschlossen. Dazu stand die direkt
angeschlossene
Speiseleitung
zu Verfügung. Da es hier keine weiteren Begrenzungen gab, arbeitete diese
Leitung mit einem variablen Druck von bis zu zehn
bar.
Hier wurden nicht so empfindliche Verbraucher, wie die
Bremsen,
die
Scheibenwischer
und die auf dem Dach des
Führerhauses
montierte
Lokpfeife
angeschlossen. Da die
Speiseleitung
mittlerweile bei den modernem
Rollmaterial
für die Versorgung von gewissen Funktionen genutzt wurde, musste, wollte
man diese Funktionen auch mit der
Rangierlokomotive
nutzen, die Leitung zu den beiden
Stossbalken
geführt werden. Dort konnten dann die Verbraucher mit einem
Luftschlauch
mit weissen
Kupplungen
und ebenso weissen
Absperrhähnen
verbunden werden. Jedoch wurde an der Speiseleitung auch die nur auf die Lokomotive beschränkte Apparateleitung angeschlossen. Diese hatten einen festen Druck von sechs bar und diente den elektrischen Funktionen. Wobei hier davon nur die auf einen
bestimmten Druck angewiesenen Baugruppen angeschlossen wurden. Die
restlichen Geräte, wie der
Hauptschalter
und der
Stromabnehmer,
wurden jedoch direkt an der variablen
Speiseleitung
angeschlossen. Gerade den Stromabnehmer müssen wir uns kurz ansehen, denn dieser benötigte Druckluft um gehoben zu werden. Das ging jedoch nicht, wenn diese fehlte. Jedoch konnte ohne gehobenen Stromabnehmer keine Druckluft erzeugt werden. Damit der Bügel trotzdem gehoben werden
konnte, war auf der
Lokomotive
im
Führerstand
eine
Handluftpumpe
vorhanden. Diese arbeitete jedoch auch auf den
Hauptschalter,
so dass es eine an-strengende Arbeit war. Damit kommen wir zu den Druckluftbremsen und damit zu den wichtigsten Verbrauchern der Druck-luft. Diese wurden direkt an der Speiseleitung angeschlossen und bestanden aus zwei unabhängig arbeitenden Systemen. Dabei gab es jedoch beim Aufbau dieser
Bremse
mit zwei
Kreise
eigentlich keine grossen Unterschiede zur
Lokomotive
der Baureihe Em 3/3. Warum das so
wichtig war, erkennen wir bei der
direkten Bremse. Die
direkte Bremse
der
Lokomotive
wurde als
Rangierbremse
bezeichnet. Gesteuert wurde diese
Bremse
durch ein
Bremsventil
der
Bauart
Charmilles. Dieses konnte nicht direkt beeinflusst werden und es steuerte
die pneumatische Bremse der Lokomotive in Abhängigkeit mit der
elektrischen
Bremse. Erst wenn diese nicht ausreichte, wurde die
direkte Bremse aktiviert und so eine Bremsung mit den mechanischen Bremsen
ausgeführt. Die gesteuerte
Rangierbremse
mit Unterstützung der
elektrischen
Bremse war bei elektrischen
Rangierlokomotiven
bisher nicht vorhanden. Jedoch wurde dieses System bei den
Diesellokomotiven
der Baureihen Bm 4/4 und
Em 3/3 schon erfolgreich verwendet.
Dort erkannte man, dass damit der Verschleiss bei den mechanischen
Bremsen
deutlich verringert werden konnte. Da die Ee 3/3 IV sonst schon sehr nahe
verwandt war, setzte man diese Lösung auch hier ein. Wir können somit bereits zum zweiten Bremssystem wechseln. Dieses war zudem als Sicherheitsbremse ausgelegt worden. Wie bei den anderen Fahr-zeugen verwendete man auch hier die automatische Bremse dafür. Diese arbeitete mit einer Leitung, die auf einem Betriebsdruck von fünf bar gehalten wurde. Erst, wenn dieser Druck unterschritten
wurde, begann die Bremswirkung ein-zusetzen. Daher sprach man hier auch
von einer indirekten
Bremse. Man bezeichnete die mit fünf bar ge-füllte Leitung auch als Hauptleitung. Diese wurde zu beiden Stossbalken geführt und stand dort auch ange-hängten Fahrzeugen zur Verfügung. Damit diese nicht mit der
Speiseleitung
verwechselt werden konnte, waren hier die
Kupplungen
und die
Absperrhähne
mit roter Farbe gekennzeichnet worden. Zudem passten die verwendeten
Kupplungen auch nicht zusammen, so dass keine Fehler möglich waren. Da nun die
automatische Bremse
erst auf einen Abfall des Druckes reagierte, jedoch der
Bremszylinder
für die Kraft
Druckluft
benötigte, wurde ein
Steuerventil
eingebaut. Dieses
Ventil
war von der
Bauart
Lst 1
und es wurde schon bei vielen
Lokomotiven
eingebaut. Es handelte sich zudem um ein mehrlösiges
Bremsventil,
das zudem für den Einbau einer Hochleistungsbremse ausgelegt wurde und so
auch die
R-Bremse
ermöglichte. Hier kommen wir nun aber zu einer sehr
speziellen Situation. Theoretisch hätte die
Lokomotive
die Kräfte einer
R-Bremse
erzeugen können, da diese jedoch von der Geschwindigkeit abhängig
zugeschaltet wurde, stand sie nicht zur Verfügung, weil die entsprechenden
Kontakte schlicht nicht angeschlossen wurden. Ähnliches galt auch für die
beim
Steuerventil
mögliche
G-Bremse,
denn diese konnte auf der Maschine nicht eingestellt werden.
Nun
eigentlich hätte sich die
R-Bremse
das
Lst 1
gar nicht aktivieren können. Die Werte für die
Bremse
wurden bei
Lokomotiven
so festgelegt, dass diese bei 60 km/h eingeschaltet wurden. Da dies der
Höchst-geschwindigkeit
der hier vorgestellten Maschine entsprach, hätte sich die R-Bremse auch
bei aktiven An-schluss gar nicht aktivieren können. Da diese Umstellung
jedoch vom
V-Messer
beeinflusst wurde, hätten andere Werte gelten können. Somit arbeitete das
Steuerventil
lediglich mit der
P-Bremse.
Man nutzte somit nicht alle Funktionen des
Ventils,
konnte aber so die gleichen Bauteile, wie bei anderen Baureihen verwenden.
Da nun vom
Brems-ventil
der
Bauart
Lst 1
bestimmte Drücke vorgegeben waren, kann der maximale Druck im
Bremszylinder
leicht festgelegt werden. Dieser Wert betrug auch hier 3.9
bar
und entsprach so der Höhe der üblichen
Personenzugsbremse. Bleibt eigentlich nur noch zu erwähnen,
dass bei dieser
Lokomotive
auch eine
Schleuderbremse
vor-handen war. Diese wurde im Betrieb vielfach benötigt und sie erlaubte
geringe
Bremskräfte
bei den mechanischen
Bremsen.
Dazu wurde im
Bremszylinder
ein Druck von 0.8
bar
erzeugt. Angewendet wurde diese Bremse bei durchdrehenden
Rädern,
jedoch auch bei gewissen Aufgaben im
Rangierdienst,
die wir später noch kennen lernen werden. Um die von den pneumatischen
Bremsen
erzeugten Drücke in eine mechanische Kraft umzuwandeln, wur-den
Bremszylinder
benötigt. Davon wurden bei dieser
Lokomotive
zwei Stück eingebaut. Dabei wurde der
Kolben
bei beiden Zylindern
mit Hilfe der
Druckluft
ausgestossen. Wurde die Druckluft jedoch wieder entlassen, wurde mit Hilfe
einer eingebauten
Feder
dafür gesorgt, dass sich der Kolben wieder in die ur-sprüngliche Position
begab. Die Lösung mit zwei
Bremszylindern
erlaubte eine geteilte
Bremse,
was bei einem Defekt an einem Teil nicht zum Ausfall der vollen
Bremskraft
führen konnte. Dabei wurde an jedem Bremszylinder ein
Bremsgestänge
angeschlossen. Jedes wirkte dabei auf eine der äussern
Achsen
und auf die Hälfte der mittleren
Triebachse.
Somit war die mittlere Achse als einzige von beiden Bremszylindern
beeinflusst. Eine Lösung, die auch bei der Baureihe
Ae 6/6 angewendet wurde. Das
Bremsgestänge
konnte mit einem automatischen
Bremsgestängesteller
der Marke Stopex automatisch dem Verschleiss der
Bremsklötze
angepasst werden. Diese wiederum wurden nicht direkt am Gestänge
angeschlossen, sondern sie wurden in speziellen
Sohlenhaltern
eingebaut. Diese Lösung ermöglichte leichtere Elemente und vereinfachte so
den Wechsel der
Bremssohlen.
Zudem konnte so die Wirkung etwas verbessert werden.
In jedem Sohlenhalter wurden zwei Bremsklötze eingebaut. Es kamen auch hier Bremssohlen aus Grauguss zur Anwendung. Somit konnten diese aus den vorhandenen Beständen der Baureihe Em 3/3 ergänzt werden. Für jede
Achse
bedeutete das jedoch, dass acht solcher
Bremssohlen
vorhanden waren. Die
Lokomotive
selber hatte somit insgesamt 24
Bremsklötze
erhalten, was eine gute Abbrems-ung der Maschine erlauben sollte. Wurde eine Bremsung eingeleitet, sorgte die Druckluft dafür, dass der Kolben im Brems-zylinder ausgestossen wurde. Damit bewegte sich das Bremsgestänge und presste nun die Bremssohlen mit Kraft gegen die Lauffläche des Rades. Dort wurde die Reibung erhöht und das
Rad
wirksam an der freien Drehung gehindert. Die
Lokomotive
verzögerte damit dank dieser Wirkung der klassischen
Klotzbremse
und konnte so auch angehalten werden. Mit dem bisherigen Aufbau der Bremse kann nun gerechnet werden. Damit dies ohne grosse Probleme möglich war, wurde die Bremskraft nicht in Kilonewton angegeben. Diese Kraft wurde für die Bremsrechnung in den Unterlagen in ein sogenanntes Bremsgewicht umgewandelt. Bei der Maschine wurde daher für die
Bremsen
ein Gewicht von 41 Tonnen erreicht. Bei einem Gewicht der
Lokomotive
von 48 Tonnen wurde damit ein
Bremsverhältnis
von 85% erreicht. Zur Sicherung der abgestellten Lokomotive war eine von der Druckluft unabhängige Hand-bremse als Feststellbremse vorhanden. Die im Führerstand montierte Kurbel wirkte dabei über einen Kettenzug direkt auf das Bremsgestänge des zweiten Bremszylinders. Somit war diese
Handbremse
zur Hälfte auf die mittlere und vollständig auf die dritte
Trieb-achse
wirksam. Eine Lösung, die schon bei der Reihe
Em 3/3 angewendet wurde. Da bei der
Rangierlokomotive
nur eine
Handbremse
vorhanden war, wurde auch nur von die-ser ein
Bremsgewicht
erzeugt. Dieses wurde in den Unterlagen mit einem Wert von zehn Tonnen
angegeben. Mit den hier vorhandenen 20% war es nicht möglich, die
Lokomotive
auch auf steileren Strecken sicher abzustellen. Da jedoch
Rangierlokomotiven selten auf sehr steilen Strecken verkehrten, war das
keine grosse Einschränkung. Jedoch gab es bei dieser
Rangierlokomotive
eine ganz spezielle Situation. Dank der
elektrischen
Bremse und dem zweigeteilten
Bremsgestänge,
war diese Maschine als einzige elektrische Rangierlokomotive in der Lage
auch
starke Gefälle
in alleiniger Fahrt zu befahren. Das war eine direkte Folge der nahen
Verwandtschaft mit den
Lokomotiven
der Baureihe Em 3/3, die im
mechanischen Bereich nicht verleugnet werden kann. Bevor wir jedoch zum nächsten Kapitel
kommen, stellen wir die bisher aufgebaute
Lokomotive
auf die Waage. So wurde für den mechanischen Teil ein Gewicht von 31
Tonnen angegeben. Das entsprach jedoch nicht dem Wert der Baureihe
Em 3/3, da bei der hier
vorgestellten Lokomotive bekanntlich auf den thermischen Teil einer
Diesellokomotive
verzichtet wurde. Elektrisch war die Ee 3/3 IV jedoch eine grosse
Sensation und nicht ein Teil der Reihe
Em 3/3.
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