Beginnen wir die pneumatischen Bremssteuerungen mit der Art, die gar keine Luft benötigt. Jedoch nicht um diese zu lösen, denn sie arbeitet mit einem Vakuum, das in einem System aus Leitungen aufgebaut wird. Um dieses Vakuum zu bekommen, wird mit einer Pumpe, oder einem Ejektor die Luft aus dem System gezogen. Damit wurde auch gleich die Luftfeuchtigkeit herausgenommen und das war ein Vorteil.

Als Entwickler der Vakuumbremse gilt der am 23. Februar 1851 in Sotteville-lès-Rouen Frankreich geborene britisch-österreichische Staatsbürger John George Hardy. Dabei wurde von ihm nur das von seinem Vater John Hardy entwickelte System verbessert und zu Einbaureife gebracht. John George Hardy verstarb am 22. Februar 1914 in Wien und hinterliess uns die Vakuumbremse, die bei Bahnen in der ganzen Welt angewendet wird.

Liebe Bewohner von Deutschland. Die in der Schweiz und anderen Ländern als Vakuumbremse bekannte Lösung, wird bei Euch Saugluftpumpe genannt. Im weiteren Verlauf müssen Sie sich aber am Vakuum erfreuen, denn wir bleiben bei der Betrachtung bei diesem Begriff, auch wenn die Saugluftpumpe genau umschreibt, was für ein System hier effektiv angewendet wird, denn die genau als automatische Vakuumbremse bezeichnete Lösung, arbeitet anders.

Wenn wir uns schon mit den Begriffen herumschlagen, dann muss noch erwähnt werden, dass hier oft auch von der Hardybremse gesprochen wurde. Es ist aber so, dass viele Hersteller in diesem Bereich tätig sind und daher auch von diesen Verbesserung vorgenommen wurden. Auch wenn oft von der Hardybremse gesprochen wurde, wir sehen uns diese automatische Vakuumbremse etwas genauer an, denn sie ist wirklich speziell.

Beginnen wir mit den Leitungen, denn diese mussten bei den Verbindungen der Fahrzeuge flexibel sein. Die dort verwendeten Luftschläuche müssen armiert und damit verstärkt werden, denn der Luftdruck wirkt von aussen auf diese und das konnte zum Verschluss der Leitung führen. Besonders dann, wenn diese zum Lösen der Bremse entleert wird und auch jetzt bietet uns diese Vakuumbremse eine andere Lösung an.

Bei der Vakuumbremse spricht man von evakuieren. Damit wird hier angegeben, dass die Bremsen gelöst werden. Man kann ja hier nicht Füllen nehmen, da diese Handlung dazu führt, dass die Bremse angezogen wird.

Mit dem evakuieren wird also die Luft aus der Leitung gezogen. Gelöst ist diese Bremse, wenn sich zwischen dem normalen Luftdruck und dem Vakuum eine Druck-differenz von 52 cmHg aufgebaut hat.

Damit müssen wir uns mit dem Luftdruck befassen. Dieser beträgt in der Regel auf Meereshöhe 1013.25 hPa. Dieser Wert in Hektopascal entsprich in etwa einen bar, oder zehn Tonnen auf 1 m².

Nicht nur auf den Leitungen lastet dieser Druck, sondern auch auf uns Menschen, die aber einen dazu passenden Gegendruck aufweisen.

Daher bemerkten wir den Druck der Luftsäule auch nicht. Es sei denn es nähert sich ein Hochdruckgebiet, dann kann es durchaus sein, dass Menschen das spüren.

Um mit der Vakuumbremse den Zug zu verzögern, wird einfach wieder Luft in die Leitung gelassen. Je mehr davon eindringt, desto stärker bremst der Zug ab. Die dabei wichtigen Werte sind die Durchschlagsgeschwindigkeit. Diese wird bei der hier behandelten Bremse mit 15 m/s angegeben. Bei einer Schnellbremse erhöht sich dieser Wert auf 200 m/s. Wir haben daher im Notfall eine sehr hohe Geschwindigkeit erhalten.

Im Betrieb kann bei der Vakuumbremse eine leicht längere Zeit gerechnet werden, bis die Leitung wieder evakuiert worden ist. Das hängt hier nicht vom Bremsventil, sondern von der Leistung der Vakuumpumpe ab, denn nur diese kann die Luft aus den Leitungen entfernen. Bei einer Zugstrennung geht das nicht, da laufend Luft in das System eindringt. Die gelöste Anhängelast wird damit automatisch abgebremst und das ist wichtig.

Wir haben vorher erfahren, dass eine Differenz von 52 cmHg vorhanden sein muss. Wer mit dieser Abkürzung nicht viel anfangen kann, dem sei erklärt, dass es 52 Zentimeter in der Quecksilbersäule sind. Diese Säule wird auch zur Anzeige bei dieser Vakuumbremse benutzt, den die üblichen Instrumente können dazu schlicht nicht verwendet werden. Sie sehen, es ist wirklich eine komplett andere Lösung, als bei der Druckluftbremse.

Die Funktion der Bremse bleibt unabhängig der Höhe über Meer gegeben. Jedoch ergibt sich durch den Druckabfall mit zunehmender Höhe ein Problem. In der Leitung vorhandene Lecks können so eventuell nicht mehr ausgeglichen werden. Für die Vakuumpumpe bedeutet das, dass sie mehr arbeiten muss. Wir hingegen müssen uns nun ansehen, wie stark sich der Luftdruck mit der Höhe verändert, denn nur so wissen wir Bescheid.

Auf Meereshöhe haben wir bekanntlich 1013.25 hPa. Wenn wir uns auf 1 000 Meter Höhe befinden, beträgt der Luftdruck gerade noch 891 hPa. Das entspricht 88%, oder noch 0.88 bar. Wenn wir uns aber auf 2 000 Meter befinden, steht noch ein Luftdruck von 759.99 hPa zur Verfügung. Das sind noch 75 %. Sie sehen, es ist wichtig, dass mit der Differenz gearbeitet wird. Wenn wir noch höher gehen würden, senkt sich der Druck noch mehr.

Mit der Vakuumbremse können sich Probleme ergeben, wenn grosse Differenzen bei den Höhen überwunden werden. Gerade früher war das grösser, da noch nicht so dichte Leitungen vorhanden waren und auch die Leistung der Luftpumpe immer mehr verbessert wurde. Trotzdem konnte sich die Vakuumbremse nicht weiter durchsetzen und trotzdem wird sie auch heute noch in der Schweiz angewendet und daher sehen wir die Bahnen an.

Mit Vakuumbremsen arbeiten die Bahnen RhB und MGB. Diese hatte wegen der in den Bergen oft feuchteren Luft ein Vorteil gegenüber der Lösung mit Druckluft. Daher wurde die Bremse in den höheren Regionen zu einem grossen Vorteil.

Jedoch ist es mit der Vakuumbremse nicht so leicht möglich, die Bremskraft zu verstärken, denn das geht nicht so leicht, wie man meinen könnte, denn wir haben nur einen Druck zur Verfügung.

Mit grösseren Bremszylindern ginge die kräftigere Wirkung, die besonders bei der Klotzbremse im höheren Bereich höher sein kann. Mit sinkender Geschwindigkeit drohen die Räder zu blockieren.

Die Systeme für den Gleitschutz können bei der Vakuumbremse nicht korrekt arbeiten, da sie zu träge reagiert. Das ist auch der Grund, warum sich immer mehr Bahnen für die Anwendung der Druckluftbremsen entscheiden.

Jedoch ist die Umstellung das Problem. Daher musste eine entsprechende Lösung her. Diese arbeitet schlicht mit beiden Bremsen. Man spricht in diesem Fall von einer vakuumgesteuerten Druckluftbremse.

Diese erlaubte es Systeme für den Gleitschutz und auf den Triebfahrzeugen alle Lösungen der Druckluftbremse zu nutzen. Dazu musste aber ein neues Ventil verbaut werden, denn die üblichen Steuerventile funktionieren nicht.

Auch wenn das Vakuumsteuerventil vermittelt, dass es bei der Vakuumbremse benötigt wird, ist es dort nicht erforderlich. Mit diesem Ventil wird ein für die Druckluftbremsen erforderliches Steuerventil mit der Vakuumbremse gesteuert. Die Versorgung des Bremszylinders erfolgt dann mit Druckluft und daher wird es Zeit, dass wir uns auch die Druckluftbremsen ansehen, denn diese konnten sich durchsetzen.