Druckluft und Bremsen |
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Druckluft
hatte sich schon zu den Zeiten der Dampflokomotiven durchgesetzt. Zwar
wurde sie dort nahezu ausschliesslich für die
Bremsen
benötigt. Bei den elektrischen Maschinen kamen jedoch bereits bei den
ersten Modellen mit Druckluft betriebene Funktionen dazu. Die hier
vorgestellte
Lokomotive
sollte davon keine Ausnahme bieten. Im Gegenteil es war hier deutlich mehr
mit komprimierter Luft versorgt worden.
Daher war es für die
Lokomotive
besonders wichtig, dass diese
Druckluft
auf dem Fahrzeug in ausreichendem Masse erzeugt werden konnte. Die zuvor
ausgelieferten Modelle kamen hier jedoch nicht mehr zur Anwendung. So
konnte an der Stelle von zwei
Kompressoren
nur noch einer verwendet werden. Ein Vorteil beim Gewicht. Dazu musste
jedoch vom
Kolbenkompressor
der ersten Stunde Abstand genommen werden. Es gelang dem Hersteller ein Modell zu erschaffen, dass über eine ausreichende Leistung verfügte. Dieser Kom-pressor wurde als Rotationskompressor bezeichnet und er arbeitete im Gegensatz zu den heutigen Schraubenkom-pressoren mit zwei Stufen um die erforderliche Druckluft zu erzeugen.
Eingebaut wurde er im
Maschinenraum
der
Lokomotive.
Es lohnt sich wegen dem neuen Modell, dass wir den
Kompressor
etwas genauer ansehen. Die zur Verdichtung vorgesehene Luft wurde über einen einfachen Luftfilter aus dem Maschinenraum bezogen. In der ersten Kammer wurde die Luft durch eine Schnecke in einen immer kleineren Raum gepresst.
Dadurch stieg der Druck so lange an, bis die Luft entlassen wurde.
Danach gelangte sie jedoch sofort in die zweite Kammer, wo der Vorgang
wiederholt wurde. Dadurch wurde schliesslich ein Druck von rund acht
bar
erzeugt. Sofern Ihnen dieses Prinzip bekannt vorkommen sollte, dann vermutlich deswegen, weil wir hier den direkten Vorgänger für die später bei der Baureihe Ae 3/6 I ver-wendeten Modelle hatten.
Es bedeutete aber auch, dass man erstmals von der Luftschöpfung
der
Luftpumpen
Abschied nahm. Jetzt wurde die normale Luft in einem Verdichter auf den
erforderlichen Enddruck gebracht. Damit sollte das Problem mit dem
ausgeschiedenen Wasser besser gelöst werden.
Die komprimierte Luft entspannte sich in der Leitung. Sofern dort
der Druck geringer war. Damit wurde die Feuchtigkeit unmittelbar nach dem
Kompressor
ausgeschieden und sie konnte daher beim in dieser Leitung eingebauten
Ölabscheider
besser entnommen werden. Auch wenn man damals von einem Ölabscheider
sprach, der Zweck war die Reduktion des in den Leitungen unerwünschten
Wassers, da dieses gefrieren konnte. Die so aufbereitete Druckluft wurde anschliessend zu den Hauptluftbehält-ern geführt. Diese fanden ihren Platz ausserhalb des Kastens im Bereich der mittleren Laufachse. Dort gab es im Wartungskanal den notwendigen Platz. Da ja die Lauf-achse keinen Motor hatte.
Es musste daher hier wirklich noch mehr auf den verfügbaren Platz
geachtet werden, denn nur so war es letztlich möglich auf beiden Seiten
einen Durchgang zu erschaffen. So lange in den an diesen Haupt-luftbehältern angeschlossenen Leitung-en keine Druckluft bezogen wurde, erhöhte sich der Luftdruck bei lauf-endem Kompressor.
Damit der Druck nicht zu hoch anstieg, beschränkte ein
Überdruckventil
den
Luftdruck
im System auf einen Wert von acht
bar.
Wobei damals natürlich noch von Atmosphären gesprochen wurde. Damit
entsprach der Wert jedoch den anderen Baureihen der damaligen Zeit.
Bei den beiden angeschlossenen Leitungen beginne ich mit der
Apparateleitung.
Diese war über ein
Reduzierventil
angeschlossen worden und sie arbeitete mit einem Druck von sechs
bar.
Wie es der Name schon vermuten lässt wurden hier die Apparate
angeschlossen. Dazu gehörten sowohl die beiden
Stromabnehmer,
als auch die hier verbauten neuartigen
Hüpfer.
Daher war in diesem Bereich ein grösserer Verbrauch zu erwarten.
Neben den diversen elektrischen Apparaten wurden hier auch
mechanische Bereiche angeschlossen, die auf einen geregelten Druck
angewiesen waren. Dazu gehörten die auf der
Lokomotive
verbauten
Sandstreueinrichtungen.
Gerade in diesem Punkt, war man bei dieser Lokomotive sehr grosszügig,
denn es sollten insgesamt 16 Sanderrohre eingebaut werden. Es lohnt sich
deshalb auch hier, wenn wir etwas genauer hinsehen und so den Grund
erkennen. Der Quarzsand, der in an den beiden Drehgestellen montierten Behältern mitgeführt wurde, gelangte in die Leitung und wurde mit Druckluft auf die Schienen geblasen. Dabei erfolgte das vor jedes Triebrad.
Bei vier
Achsen
ergab das die 16 Rohre. Der Grund dafür waren die vorhandenen
Loko-motiven.
Diese hatten Sander von jeder Antriebseinheit. Davon waren hier vier Stück
vorhanden und nicht deren zwei. Daher die grosse Anzahl. Damit kommen wir bereits zur zweiten Leitung, die direkt an den Hauptluftbehältern angeschlossen wurde. Es handelte sich nun um die Speiseleitung, die mit dem Luftdruck der Hauptluftbehälter betrieben wurde.
Hier kamen Verbraucher zum Anschluss, die nicht auf einen
bestimmten Druck angewiesen waren. Dabei waren das längst nicht mehr nur
die
Bremsen,
denn elektrische
Lokomotiven
hatten bekanntlich keinen Dampf mehr.
Damit mussten auch die
Lokpfeifen
mit
Druckluft
betrieben werden. Dazu war auf dem Dach über jedem
Führerstand
eine
Pfeife
montiert worden. Ein
Ventil
in der Zuleitung regelte dabei den Luftstrom und somit der Klang der
Pfeife. Das hier verwendete Modell entsprach jenem der anderen Baureihen,
so dass alle
Lokomotiven
der Schweizerischen Bundesbahnen SBB über das gleiche Klangbild verfügten.
Es wird nun Zeit, dass wir zu den
Druckluftbremsen
kommen. Diese wurde ebenfalls an der
Speiseleitung
angeschlossen. In den Unterlagen wurde von einer Doppelbremse nach
Westinghouse
gesprochen. Diese bestand aus zwei unabhängig arbeitenden Systemen.
Beginnen werde ich dabei mit der direkt wirkenden
Bremse.
Diese
Regulierbremse
regelte den Druck der Speiseleitung auf Werte von bis zu 3.5
bar
im
Bremszylinder. Die Regulierbremse konnte mit unterschiedlichen Luft-drücken arbeiten, die keinen bestimmten Wert er-forderlich machten. Dank der Leitung, die zu den beiden Stossbalken geführt wurde, konnte auch die Anhängelast damit gebremst wer-den.
Die dazu erforderlichen Schlauchleitungen hatten spezielle
Rückschlagventile, da so die Leitung bei gelöster
Verbind-ung
abgedichtet wurde. Zudem war die Leitung auf beiden Seiten doppelt
vorhanden. Da bei der Regulierbremse keine automatische Bremsung der Anhängelast bei einer Zugstrennung erfolgte, musste dieses System mit einer zweiten Bremse ergänzt werden. Bei dieser Ergänzung handelte es sich um den zweiten Teil der Doppelbremse.
Dieses zweite
Bremssystem
wurde auch als
Westinghouse-bremse
bezeichnet. Es arbeitete mit einer
Hauptleitung,
die mit einem
Luftdruck
von fünf
bar
betrieben wurde.
Auch diese
Hauptleitung
wurde analog zur
Regulierbremse
an den beiden
Stossbalken
zur Verfügung gestellt. Die doppelt vorhandenen
Luftschläuche
waren mit roten
Kupplungen
versehen worden. Im Unterschied zur vorherigen Leitung besassen diese
Verbindungsstücke kein Rückschlagventil. Um die Leitung abzuschliessen,
musste daher der am Stossbalken angebrachte Hahn geschlossen werden. Dabei
wurde der Schlauch aber immer entlüftet.
Um mit dieser
Westinghousebremse
den gleichen
Bremszylinder
benutzen zu können, wie bei der
Regulierbremse,
war ein
Steuerventil
erforderlich. Dieses
Bremsventil
stammte ebenfalls von
Westinghouse
und es war einlösig. Mit anderen Worten, ein geringer Druckanstieg in der
Hauptleitung
führte dazu, dass die
Bremse
komplett gelöst wurde. Eine Bremsung erfolgte erst wieder, wenn in der
Hauptleitung die fünf
bar
erreicht worden waren. Obwohl es sich hier um eine Schnellzugslokomotive handelte, konnte die Druckluftbremse für Güterzüge umgestellt werden. Im Normalfall arbeitete das Steuerventil jedoch mit der Personenzugsbremse. Diese P-Bremse erreichte bei einem Luftdruck von 3.9 bar im Bremszylinder ein Bremsgewicht von 66 Ton-nen.
Bei der 111 Tonnen schweren Maschine ergab das ein errechnetes
Bremsverhältnis
von 59%. Ein damals bei
Lokomotiven
durchaus übliches Verhältnis. Wurde jedoch mit der G-Bremse gearbeitet, reagierten die Bremszylinder langsamer auf Druckänderungen in der Hauptleitung. Gleichzeitig führte die Umstellung jedoch im Steuerventil zu einem leicht geringeren Luftdruck, so dass das Bremsgewicht auf 57 Tonnen sank.
Damit lag das
Bremsverhältnis
bei der
Güterzugsbremse
bei 51%. Auch das war bei
Güterzügen
üblich, da diese damals noch zu einem grossen Teil von Hand gebremst
wurden. Damit sind wir jedoch beim mechanischen Teil der Bremsen. Damit aus Druckluft eine Bewegung entste-hen konnte, wurde ein Zylinder benötigt. Jedem Dreh-gestell war daher ein Steuerventil mit zugehörigem Bremszylinder zugeordnet worden.
Dabei wurde der
Kolben
mit Hilfe der
Druckluft
ausge-stossen. Wurde die Druckluft jedoch wieder entlassen, sorgte eine
Rückholfeder dafür, dass der Kolben wie-der einzogen wurde.
An jedem
Bremszylinder
wurde schliesslich ein
Brems-gestänge
angeschlossen. Dieses Gestänge konnte mit einem manuell verstellbaren
Gestängesteller
so verstellt werden, dass die Abnützung der Beläge korrigiert wurde. Bevor
wir aber zu eigentlich
Bremse
kommen, muss erwähnt werden, dass auf dieses Gestänge ein weiteres rein
mechanisch arbeitendes
Bremssystem
wirkte. Bezeichnet wurde dieses System als
Handbremse.
Diese
Handbremse
wurde von jedem
Führerstand
aus bedient. Dazu war dort eine Kurbel vorhanden, die mit einer
Lochscheibe als
Sicherung
versehen wurde. So konnten mit dieser
Bremse
die gleiche Anzahl
Bremsbeläge
angezogen werden. Da jedoch die von Hand erbrachte
Bremskraft
geringer war, als jene des
Bremszylinders,
galten bei der Handbremse andere
Bremsgewichte.
So wurde bei jeder 30 Tonnen angerechnet.
Wurden bei der 111 Tonnen schweren
Lokomotive
beide
Handbremsen
angezogen, ergab das ein
Bremsgewicht
von 60 Tonnen. Das errechnete Verhältnis betrug daher stolze 54%. Bei
einem erforderlichen Wert von 36% für die Gotthardstrecke reichte die
Handbremse aus um die Lokomotive auf dem gesamten Netz abzustellen. Ein
Punkt, der jedoch nur bei Störungen wichtig war. Die fahrende Lokomotive
wurde immer pneumatisch gebremst.
Wobei genau genommen gebremst wurde mit den
Bremsbelägen.
Wie damals üblich kam auch hier die bewährte
Klotzbremse
zur Anwendung. Dabei wurde jedes
Triebrad
von beiden Seiten mit einem
Bremsklotz
ausgerüstet. Bei einer Bremsung wurden diese gegen die
Lauffläche
gepresst. Durch die hohe Reibung wurden die Bremsklötze aus Grauguss
abgenutzt und gleichzeitig stark erwärmt. Die
Kühlung
erfolgte durch den Fahrtwind.
Eine Spezialität war beim vorderen
Drehgestell
vorhanden. Da bei der Reihe Be 4/7 bisher die gleiche Anzahl Klötze
vorhanden war, wie bei der Baureihe Be
4/6, hätte das im Vergleich bei der deutlich schwereren
Lokomotive
zu einem geringeren
Bremsverhältnis
geführt. Damit das ausgeglichen werden konnte, wurde auch die mittlere
Laufachse
mit einem
Bremsklotz
pro
Rad
versehen. Die beiden äusseren Laufachsen waren jedoch auch hier
ungebremst.
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