Druckluft und Bremsen

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Das gesamte Druckluftsystem und die pneumatischen Bremsen wurden von einem dafür spezialisierten Unternehmen bezogen. Das war seit wenigen Jahren so üblich und als Lieferant trat die Firma Knorr Einheitsbremsen AG auf. Knorr Bremsen war einer der führenden Anbieter und er lieferte die Ausrüstung in Baugruppen. Diese unterteilten sich in das Gerüst mit der Luftaufbereitung und jenes mit den benötigten Absperrhähnen auf.

Beginnen wir mit dem Gerüst mit der Aufbereitung der Druckluft. Dazu musste zuerst die Aussenluft in dem Fall jene des Maschinenraumes, in ein geschlossenes System von Leitungen und Behältern gepumpt werden.

So lange die zugeführte Menge grösser war, als der bezogene Anteil stieg in der Leitung der Luftdruck an und es entstand die gewünschte Druckluft. Wie bei allen anderen Lokomotiven war dazu der Luftpresser erforderlich.

Es wurde ein moderner Schraubenkompressor verbaut. Dieser wurde so bezeichnet, aber das Prinzip verbessert. Die Luft wurde in einem Turbinenrad gefangen und in die Leitung geschöpft.

Diese Kompressoren hatten bei geringem Gewicht eine sehr hohe Leistung, was besonders bei einer Lokomotive für den Güterverkehr der Fall ist. Somit reichte ein Luftpresser mit einer Schöpfleistung von rund 2 400 Litern in der Minute für die Er-zeugung durchaus aus.

Die nun in den Leitungen gefangene Luft konnte nicht entweichen und so stieg der Luftdruck an. So lange das erfolgte, gab es kein Problem, jedoch wurde die Druckluft erzeugt um genutzt zu werden.

Das führte dazu, dass der Luftdruck wieder sank. Dadurch kam es dazu, dass die in der Luft enthaltene Feuchtigkeit ausgeschieden wurde. Was draussen in der Natur für die Wolken sorgt, ist in einem System für Druckluft nicht erwünscht.

Aus diesem Grund wurde die Druckluft aufbereitet. In einem Lufttrockner wurde die Feuchtigkeit entzogen und im Bauteil kondensiert. Dieses Kondensat war dank den neuen Geräten frei von Schmiermitteln.

Daher konnte es in die Umwelt entlassen werden. Der Lufttrockner mit Luftöler funktionierte dabei so gut, dass nachträglich keine Entnahme mehr verbaut werden musste. Die so aufbereitete Luft kam zum letzten Bauteil der Aufbereitung.

Das waren die Hauptluftbehälter. In diesen wurde die vom Kompressor geschöpfte Luft gesammelt. Dank dem vorhandenen Volumen konnte ein kurzfristiger Über-bezug aufgefangen werden. Da jedoch die Leistung des Luftpressers so hoch war, dass diese Luftbehälter bersten konnten, zum Schutz war ein Überdruckventil vorhanden. Die geschöpfte Luft wurde bei einem Luftdruck von zwölf bar ins Freie entlassen. Das erfolgte unter grossem Lärm.

Weil die Erzeugung der Druckluft durch die Steuerung übernommen wurde, war dieses Überdruckventil kaum geöffnet. Mit Hilfe das Druckschwankungsschalters konnte der Vorrat in einem Bereich zwischen acht und zehn bar gehalten werden. Damit können wir uns den Verbrauchern zuwenden. Für diese war an den Behältern eine Leitung angeschlossen. Hier wurde dabei von einer Hauptluftbehälterleitung gesprochen.

Ein Koloss von Wort. Daher wurde es auch in abgekürzter Form als HBL verwendet. Für uns wichtig ist, dass wir wissen, dass es sich um die Speiseleitung handelte. Diese stand nicht nur den Verbrauchern zur Verfügung, sie wurde auch zu den beiden Stossbalken geführt und dort geteilt. Mit Hilfe der Luftschläuche und Absperrhähne konnte sie bei Bedarf verbunden werden. Damit die Leitung erkennt werden konnte, waren Bediengriff und Kupplung gelb gestrichen worden.

An der HBL oder Speiseleitung waren auch Komponenten der elektrischen Ausrüstung angeschlossen worden. Das waren sowohl die Stromabnehmer, als auch für den Hauptschalter. Das galt für alle hier behandelten Versionen, denn es wurde nur bei Wechselstrom so ein Bauteil verwendet. Jedoch ergab sich ein Problem, denn ohne Druckluft konnten die Bügel nicht gehoben werden und so war eine Erzeugung der Druckluft schlicht nicht möglich.

In dem Fall sprang ein Hilfsluftkompressor ein. Der Antrieb dieses Kolbenkompressors wurde von der Batterie versorgt und er lieferte die Druckluft um die Lokomotive in Betrieb nehmen zu können.

War das erfolgt, übernahm der normale Kompressor und die Anlage wurde zum Schutz der Batterien wieder abgeschaltet. Bei den Modellen mit dem RD-Modul konnte auch der Dieselmotor dafür genutzt werden. Auch wenn das nicht üblich war.

Bevor wir zu den Bremsen kommen, betrachten wir andere Verbraucher. Zu diesen gehörten die aku-stischen Signalmittel. Dazu wurden Makrofone ver-wendet. Diese waren so aufgebaut worden, dass zwei Tonlagen erzeugt werden konnte.

Das führte dazu, dass akustische Signale leiser und lauter erteilt werden konnten. Wie das erfolgte, regelt das Lokomotivpersonal. Wir hier mussten nur wissen, dass Druckluft benutzt wurde.

Bereits kennen gelernt haben wir die Sandstreuein-richtung. Der in den Behältern mitgeführte Quarz-sand wurde mit der Hilfe von Druckluft auf die Schienen geblasen. Dabei hatte jeder Behälter ein Fassungsvermögen von 100 Kilogramm Sand. Mit Ausnahme der Modelle mit Xload waren daher 400 kg vorhanden. Bei der erwähnten Verbesserung wurde auch der Vorrat verändert, so dass eine veränderte Menge vorhanden war.

Nicht alle der erwähnen Verbraucher wurden mit dem normalen Druck der HBL betrieben. Für diese Bereiche waren Druckreduzierventile vorhanden. Montiert wurden diese an einem zentralen Luftgerüst. Dort waren auch die Absperrhähne zu den Baugruppen vorhanden. Die Stellung der Bedienhebel gab an, ob eine Funktion aktiv war oder nicht. Eine in der Schweiz von den älteren Lokomotiven her bekannte Lösung.

Es gab noch weitere Nutzer der Druckluft. Diese werden wir nicht weiter behandeln. Wichtig dabei ist, dass nicht mehr so viel auf diese Weise angeschlossen wurde, wie das früher der Fall war. Heute kamen elektrische Regelungen vor, denn diese konnten mit weniger Aufwand erstellt werden. Nicht auf eine andere Regelung umgestellt werden konnten jedoch die Druckluftbremsen. Diese gehörten immer noch zu den wichtigsten Baugruppen.

Wie wichtig das ist, zeigt sich, dass der Lieferant für die pneumatischen Bremsen gleich die ganze Anlage erstellte. Für uns bedeutet das, dass wir uns ebenfalls diesen Baugruppen zuwenden müssen. Wie bei Lokomotiven üblich, wurde auch hier eine Zweikreisbremse eingebaut. Diese wirkte auf unterschiedliche Weise und daher müssen wir uns diese Bremseinrichtungen getrennt ansehen und dabei beginne ich mit der einfacheren Lösung.

Verbaut wurde eine direkte Bremse. Bei dieser wurde mit einem Bremsventil die von der Speiseleitung bezogene Druckluft zu den Bremszylindern geführt. Maximal konnte ein Wert von 3.3 bar erreicht werden. Je nach Stellung waren aber auch andere, jedoch tiefere Werte vorhanden. Es war daher eine feine Regulierung der Bremse vorhanden. Durch die direkte Wirkweise war der Aufbau wirklich sehr einfach ausgefallen.

Die direkte Bremse beschränkte sich auf das Triebfahrzeug. Weil somit der Zug nicht gebremst werden konnte, wurde diese Bremse bei Rangierfahrten eingesetzt. Jedoch kam sie auch zur Anwendung, wenn die Lokomotive unabhängig vom zweiten System gebremst werden musste. Das war der Fall, wenn die Anhängelast entkuppelt werden musste. Dank der direkten Druckluftbremse konnte die Kupplung entlastet und so gelockert werden.

Somit kommen wir zur zweiten Brem-se. Dabei handelte es sich um eine indirekte Bremse. Besser bekannt ist sie unter dem Begriff automatische Bremse.

Hier wurde mit einem Bremsventil eine Leitung mit Druckluft befüllt. Im betriebsbereiten, also in gelöstem Zu-stand war in dieser Hauptluftleitung ein Wert von fünf bar vorhanden.

Die Bremsung wurde mit einer Ab-senkung eingeleitet. Doch bevor wir dazu kommen ein Blick auf die Lei-tung.

Hier wurde von der Hauptluftleitung HLL gesprochen. Auch bekannt ist der Begriff Hauptleitung.

Diese wurde ebenfalls zu den beiden Stossbalken geführt und dort geteilt. Wie bei der Speiseleitung (HBL) waren Absperrhähne und Luftschläuche vorhanden. Der Bediengriff und die Kupplungen waren nun rot. Zudem wurden die Bajonettverschlüsse gespiegelt aufgebaut. So konnten die bie Leitungen ab dem Ventil und von den Hauptluftbehältern nicht vertauscht werden.

Speziell war nun die Absenkung des Luftdruckes. Diese wurde in der Hauptluftleitung vorgenommen und erfolgte nach den bekannten Regelungen. Gleichzeitig wurde jedoch auch ein elektrisches Signal erzeugt. Dieses war für die EP-Bremsen der Reisezüge vorgesehen. Genutzt wurde das Signal auf der Lokomotive und über die bei jedem Stossbalken doppelt vorhandene neunpolige Steckdose zum EP-Kabel auch auf der Anhängelast.

Diese indirekt wirkende EP-Bremse war mittlerweile bei den Zügen miit Reisezugwagen als Standard definiert worden. So war damit klar, wir haben hier eine Universallokomotive erhalten, die auch so eingesetzt wurde. Jedoch fand das in der Schweiz nicht statt, aber möglich gewesen wäre es, denn auch die NBÜ der Deutschen Bahn DB war vorhanden. Diese passte jedoch teilweise auch zu den in der Schweiz eingesetzt Wagen.

Auf der Lokomotive bewirkte der Druckabfall in der Hauptluftleitung, dass das verbaute Steuerventil umgesteuert wurde. Aus einem Hilfsluftbehälter strömte nun Druckluft in den Bremszylinder.

Wie hoch der Enddruck war, hing von der Absenkung und von der Einstellung des Steuerventiles ab. Bei die-sem konnte auch die Füllzeit verstellt werden und es lohnt sich, wenn wir etwas genauer hinsehen, denn beim Ventil waren drei Stellungen vorhanden.

Bei der Stellung G, war die Güterzugsbremse aktiv. Bei dieser G-Bremse wurde die Druckluft verzögert in den Bremszylinder geführt. Das hatte zur Folge, dass es länger dauerte, bis die gewünschte Bremskraft vor-handen war.

Da auch die Lösezeit länger als normal war, sollten so Zerrungen und Stauchungen in einem langen Güterzug verringert werden. Die Vorschriften der einzelnen Länder regelten, wann diese G-Bremse vom Personal eingestellt werden musste.

Wenn wir nun zur P-Bremse kommen, haben wir die normale Personenzugsbremse erhalten. Diese konnte eingestellt werden und das war auch eine Folge des Einsatzes. in Ländern wo bei Güterzügen die Hochleistungsbremse in Form der R-Bremse nicht angewendet werden durfte. Daher musste diese Einstellung ermöglicht werden. In den anderen Fällen wurde die dritte Stellung benutzt, die mit einem R bezeichnet worden war.

Die R-Bremse war eine von der gefahrenen Geschwindigkeit abhängige Erhöhung des Druckes im Bremszylinder. Wurde diese Stellung gewählt, war bei den anderen Geschwindigkeiten die Personenzugsbremse aktiv. Bei der G-Bremse war jedoch keine R-Bremse mehr vorhanden, da diese dazu benötigt wurde, um schnell fahren zu können und das konnten die hier vorgestellten Lokomotiven und daher musste passende mechanische Bremsen her.

Mit der vom Steuerventil stammenden Druckluft wurde der Bremszylinder bewegt. Wobei das so nicht genau stimmte, denn es waren mehrere davon vorhanden. Genau genom-men hatte jedes Rad einen eigenen Bremszylinder bekom-men.

Diese waren zudem nicht identisch aufgebaut worden. Bei jeder Achse war bei einem Zylinder noch eine Federspei-cherbremse vorhanden. Um diese zu lösen, musste Druck-luft zugeführt werden.

Ob die Anforderung von den Federspeicherbremsen, oder von den pneumatischen Bremsen kam, spielte keine Rolle. Der Bremszylinder wurde so bewegt, dass die Brems-beläge gegen die auf dem Rad montierten Bremsscheibe gepresst wurden.

Diese hinderen die Triebachse an der freien Drehung. Diese Radscheibenbremse war sehr leistungsfähig und daher müssen wir diese Werte genauer ansehen, denn diese war für die Bremsrechnung wichtig.

Ich beginne mit der Feststellbremse. Bei dieser wurde eine Kraft angegeben. Das war wichtig, weil in den Ländern, wo die Angabe von 45 kN wichtig war, von der Stillhaltebremskraft gesprochen wurde. Bei dieser Lokomotive reichte diese Kraft aus, um überall auf dem Streckennetz der Schweiz die Maschine gegen entrollen zu sichern. Wobei das natürlich nicht für Abschnitte mit Zahnstange galt, jedoch konnte dort die Lokomotive nicht eingesetzt werden.

Wenn wir nun zu den pneumatischen Bremsen kommen, dann beginne ich mit der G-Bremse. Bei dieser wurde ein Bremsgewicht von 72 Tonnen angegeben. Dieser Wert berücksichtigte bereits, dass bei vielen Bahnen diese Druckluftbremse nur zum Faktor 0.8 angerechnet werden durfte. Das Bremsverhältnis betrug dabei kaum mehr als 80%, wobei sich die unterschiedlichen Gewichte und im Bereich der Bruchteile auswirkten und vernachlässigt werden können.

Damit kommen wir zur P-Bremse. Diese erreichte ein Bremsgewicht von 95 Tonnen. Bei der Bremsrechnung ergab das für die leicht schwereren Modelle der Reihe Vectron MS eine Bremsverhältnis von 108%.

Das war ein ansehnlicher Wert und hier können wir zudem noch mit der R-Bremse rechnen und diese hatte ein Gewicht von bis zu 135 Tonnen erhalten. Das Verhältnis wurde nun auf einen Wert von 153% gesteigert.

Die Lokomotive hatte eine gute Bremse erhalten. Wenn wir das nun auf die Schweiz beschränken, dann gilt, dass von den Bremsen her mit der Lokomotive mit der höchsten Zugreihe gefahren werden konnte.

Da jedoch bei Lokomotivzügen grundsätzlich mit dem Bremsverhältnis von maximal 115 % gefahren wurde, konnte nur die dort zugelassenen Werte erreicht werden. Mit Signalen konnte der Wert von 200 km/h schlicht nicht erreicht werden.

Jedoch zeigten diese Werte, dass wir hier eine Lokomotive haben, die auch mit Triebzügen mithalten konnte und daher nicht nur für den Güterverkehr geeignet war.

Wie schneller als 160 km/h gefahren wurde, werden wir bei den Zugsicherungen erfahren. Bei den Bremsen sind wir soweit am Schluss angelangt, denn es gab weder einen Putzklotz, noch wurde eine Schleuderbremse eingebaut. Die thermische Belastung der Radscheibenbremsen war jedoch sehr gross. Auch wenn aus hoher Geschwindigkeit damit ohne Schaden gebremst werden konnte, der Verschleiss war sehr hoch.

Auch wenn bei Scheibenbremsen in der Regel wegen den sehr kurzen Wegen keine Gestängesteller benötigt werden, musste die Bremse der Lokomotive geschont werden. Das ging nur, wenn mit einer anderen Lösung gearbeitet wurde. Diese wurde jedoch mit der elektrischen Ausrüstung ermöglicht. Bei dieser gab es zwischen den Maschinen grössere Unterschiede. Das werden wir jedoch im nächsten Kapitel genauer betrachten.

 

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