Druckluft und Bremsen

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Die Vorstellung der Baureihe C 4/5 war bisher wirklich eine Angelegenheit, die durch viele Unterschiede auffiel. Wenn wir nun zur Druckluft und zu den Bremsen kommen, dann ändert sich das nicht grundlegend. Jedoch können wir hier erkennen, dass die Bauteile von der gleichen Firma geliefert wurden. Das war die in Amerika ansässige Firma Westinghouse. Damals gab es keine anderen Hersteller für Druckluftbremsen.

Um Bremsen mit Druckluft betreiben zu können, muss diese auf der Lokomotive zuerst erzeugt werden. Dazu wurden damals einfache Luftpumpen verwendet. Bei allen Modellen kam die in der Schweiz bekannte doppelt wirkende Lösung vor.

Das erlaubte, dass auch bei langen Zügen genug Druckluft erzeugt werden konnte. Es wurde keine zweite Luftpumpe benötigt. Ein Punkt, der half Gewicht zu sparen, auch wenn das nicht so wichtig war.

Luftpumpen fanden ihren Platz immer in der Nähe des Kessels. Dort störte sie mehr oder weniger. Der beste Platz für dieses umfang-reiche Bauteil war daher am Ende des Umlaufbleches auf der Seite des Heizers.

Dort unmittelbar vor dem Führerhaus fand in einer Ecke die Luft-pumpe ihren Platz. Der war so gut, dass alle Modelle diese Stelle hatten. Doch wir müssen nun diese Luftpumpe und ihre Funktion etwas genauer ansehen.

Mit Hilfe von Dampf wurde die Dampfmaschine betrieben. Diese besass zudem eine automatische Steuerung. So lief diese Maschine in dem Moment, wo vom Kessel Dampf zugeführt wurde.

Da der Druck im Kessel unterschiedlich und zudem für die Luft-pumpe zu hoch war. Musste der Wert verringert werden. In der Leitung zur Pumpe war daher noch ein Druck von acht bar vorhanden. Ein Wert mit der die Maschine arbeiten konnte.

Die Kolbenstange war mit einem zweiten Zylinder verbunden. Die-ser schöpfte nun Luft von aussen in eine Leitung. Rückschlagventile verhinderten, dass diese wieder entweichen konnte. Dank diesen Ventilen war auch die doppelte Wirkung der Pumpe möglich geworden.

Druckluft konnte jedoch nur entstehen, wenn in der Leitung weni-ger Luft einweichen konnte, als von der Luftpumpe geschöpft wurde. Umgekehrt passierte nichts.

Im Rahmen der Lokomotive war ein Vorratsbehälter eingebaut worden. Dieser war bei den Nummern 2801 bis 2808 sehr gut zu erkennen. Das war eine Folge des hier verwendeten Barrenrahmen und dem dadurch sehr offen Bereich zum Kessel. Dort gab es Platz und den nutzte man einfach für den für die Druckluft benötigten Kessel. So leicht hatte es die SLM jedoch nicht, doch auch dort fand der Kessel platz im Rahmen.

Der Luftbehälter hatte eigentlich nur die Aufgabe, ein Volumen für kurzfristige höhere Luftverbräuche bereitzustellen. Eine Speicherung der Druckluft war jedoch nicht vorhanden. Dampflokomotiven konnten auch ohne diesen Vorrat in Betrieb genommen werden. Das Feuer sorgte für den Druck im Kessel und so für den Wert, der bei der Luftpumpe benötigt wurde und da gab es einen ganz besonderen Effekt zu beachten.

Mit zunehmendem Druck in der Leitung bekundete die Dampfmaschine mehr Mühe die Luft zu schöpfen. Wurde im System ein Luftdruck von acht bar erreicht, entsprach dieser Wert der Dampfleitung. Die Luftpumpe stellte daher ein Betrieb ein und ergänzte die Luft erst wieder, wenn der Luftdruck gefallen war. Ein einfaches System das ausgesprochen gut funktionierte und das damals durchaus üblich war.

Die im Kessel gespeicherte Luft wurde nun den Verbrauchern zugeführt. Diese waren die Bremsen und das würde so auch stimmen, gäbe es die Nachbauserie nicht. Dort waren neue Erkenntnisse vorhanden und das betraf die Ausnützung der Haftreibung. Wir müssen deshalb einen Abstecher in diesen Bereich machen, denn dann erkennen wir die Lösung, die bei den Nummern 2601 bis 2619 mit Druckluft arbeitete.

Beim Antrieb haben wir erfahren, dass die Be-wegung der Dampfmaschinen auf die Räder über-tragen wurde. Dort entstand somit ein Drehmo-ment.

Dieses wurde mit der Hilfe der Haftreibung zwi-schen der Lauffläche und der Schiene in Zugkraft umgewandelt.

Genau hier beginnen wir die genauere Betrachtung. Die Adhäsion konnte für die Kraft der Dampfma-schinen zu gering sein. In der Folge begannen die Triebräder frei zu drehen.

Wollte man die Adhäsion verbessern, musste die Haftreibung verbessert werden. Dazu wurden schon seit Jahren die Sandstreueinrichtungen verwendet. Dazu wurde in einem auf dem Kessel sitzenden Sanddom Quarzsand mitgeführt.

Durch die entlang am Kessel geführten Leitungen gelangte dieser Sand vor die Lauffläche und erhöhte so die Reibung. Ein Prinzip, das auch heute noch angewendet wird und das hier zu den Unter-schieden führte.

Bei allen Lokomotiven waren vier Sander vorhan-den. Die Rohre endeten jeweils vor den Rädern der Triebachsen eins und zwei und sie wirkte nur in der üblichen Fahrrichtung.

Diese gut funktionierende und mit Schwerkraft arbeitende Anlage wurde bei den Nummern 2601 bis 2619 verändert. Hier wurde neu der Quarzsand mit Druckluft vor die Triebräder geblasen. Das führte dazu, dass die Einrichtung besser funktionierte.

Damit haben wir diese Abweichung bereits kennen gelernt und es bleibt zu sagen, dass das Prinzip mit der Druckluft nicht weiter verfolgt werden sollte, weil der Nutze nicht erkannt wurde. Erst mit den elektrischen Modellen konnten sich diese Anlagen durchsetzen. Doch damit können wir zum einzigen verbliebenen Verbraucher wechseln und das waren die auf den beiden Fahrzeugen verbauten Druckluftbremsen.

Die Bauteile für die Druckluftbremsen wurden bei allen Lokomotiven von der in Amerika ansässigen Firma West-inghouse geliefert. Da es in der Schweiz noch keinen Hersteller für solche Bremssysteme gab, mussten auch die Schweizerischen Bundesbahnen SBB die Bauteile in Ame-rika beschaffen.

Damit waren nun alle Modelle der Baureihe C 4/5 mit den gleichen Bauteilen versehen worden. Es wird nun erstmals wirklich einfach.

Verbaut wurden zwei unterschiedliche Druckluftbremsen. Diese wirkten bei allen Modellen unterschiedlich auf die Fahrzeuge. Wie bei den anderen Baureihen beginne ich mit der einfacher arbeitenden Regulierbremse.

Diese wirkte direkt und bei allen Lokomotiven nur auf den Tender. Das eigentliche Triebfahrzeug konnte damit nicht gebremst werden. Eine bei Schlepptenderlokomotiven übliche Lösung bei den Bremsen.

Bei der Regulierbremse wurde mit dem Regulierbrems-ventil Druckluft aus dem Behälter in eine Leitung geführt. Dabei konnte der maximale Druck in dieser Regulierleitung maximal auf 3.9 bar erhöht werden. Es war also nicht der Luftdruck der Behälter vorhanden, so reichte dessen Vorrat länger, was den Betrieb mit der Bremse sicherte, denn ohne Druckluft war die Bremse schlicht nicht mehr brauchbar und löste sich.

Die Regulierleitung wurde dem auf dem Tender verbauten Bremszylinder zugeführt. Zusätzlich wurden aber auch die beiden Stossbalken damit verbunden. Dort teilte sich die Leitung sogar und endete in zwei Luftschläuchen, die mit Absperrhähnen versehen worden waren. Es war also auch bei der Güterzugslokomotive möglich mit der Regulierbremse die Anhängelast zu bremsen. Der Grund war simpel, denn es sollten auch Reisezüge geführt werden.

Jedoch hatte die Regulierbremse ein Problem. Kam es zu einer Zugstrenn-ung fiel die Bremse auf der Anhänge-last und auch auf der Lokomotive aus.

Damit der Zug auch in diesem Fall si-cher angehalten werden konnte, war das zweite Bremssystem verbaut wor-den.

Dabei handelte es sich um die Westing-housebremse. Diese wurde vor Jahren bei den Reisezügen eingeführt und kam vermehrt auch bei Güterzügen zur Anwendung.

Korrekt muss jedoch von der indirekt wirkenden Westinghousebremse ge-sprochen werden.

Bei dieser wurde über das Führer-bremsventil der Bauart W4 eine als Hauptleitung bezeichnete Leitung mit einem Luftdruck von fünf bar gefüllt. An dieser Leitung waren nun aber die Bremszylinder des Tenders und der Lokomotive angeschlossen worden. Damit war hier sogar eine grössere Bremskraft vorhanden, was wichtig war, weil damit auch auf Signale gebremst wurde.

Die Hauptleitung wurde nicht direkt den Bremszylindern zugeführt, sondern dem benötigten Bremsventil der beiden Fahrzeuge. Daher auch der Begriff automatische Bremse. Auch die Hauptleitung wurde zu den beiden Stossbalken geführt und dort geteilt. Es waren daher auch hier zwei Luftschläuche mit den beim Balken montierten Absperrhähnen vorhanden. Damit haben wir am Stossbalken vier Leitungen erhalten.

Es war nicht möglich, die beiden Leitungen zu verbinden. Die Schläuche hatten unterschiedliche Kupplungen erhalten. Diese waren so ausgelegt worden, dass sie in jedem Fall leicht getrennt werden konnten.

Jedoch war eine Kombination der beiden Bremsen nicht möglich. So war gesichert, dass nicht aus Versehen eine falsche Kombination erstellt wurde. Wir müssen uns nun dieses neue Steuerventil ansehen.

Um mit der Westinghousebremse eine Verzögerung zu erhalten, musste der Luftdruck in der Haupt-leitung abgesenkt werden. So wirkte diese Bremseinrichtung auch, wenn die Leitung komplett entleert wurde.

Da der Bremszylinder dazu jedoch Druckluft benötigte, war bei jedem Bremszylinder ein Steuerventil der Bauart W2 von der Firma Westinghouse erforderlich. Dieses Ventil gab der Bremsen auch den Namen.

Das Steuerventil W2 von Westinghouse war ein einlösiges Ventil. Wurde der Luftdruck in der Bremsleitung wieder erhöht, löste die Bremse vollständig. Das erfolgte auch, wenn nicht mehr der ursprüngliche Luftdruck erreicht wurde. In dem Fall konnte nur noch die Regulierbremse benutzt werden. Jedoch ging auch die Westinghousebremse, wenn die vorher nicht komplett entleerte Hauptleitung geleert wurde.

Eine Umstellvorrichtung erlaubte es das Steuerventil umzustellen. So konnte die Lokomotive mit der üblichen Personenzugsbremse abgebremst werden. Durch die Umstellung wurde jedoch die Güter-zugsbremse aktiviert.

Der Unterschied betraf dabei nur den Bremszylinder, denn in diesen strömte die Druckluft nun mit einer längeren Zeit. Der maximale Enddruck von 3.9 bar wurde jedoch sowohl mit der P-Bremse, als auch mit der G-Bremse erreicht.

Wir können daher die Druckluftbremsen abschliessen und uns dem Bremszylinder zuwenden. Dessen Kolben wurde mit Hilfe der Druckluft ausgestossen. Das führte dazu, dass das daran angeschlossene Bremsgestänge bewegt wurde. Wurde die Druckluft wieder entfernt, sorgte eine Rückholfeder dafür, dass die mechanischen Bremsen auch sicher gelöst wurden und damit sind auch die einheitlichen Lösungen vorbei.

Beginnen wir mit der eigentlichen Lokomotive. Hier wirkte nur die indirekte Bremse und das Bremsgestänge war bei allen Modellen mit den Bremsklötzen verbunden worden. Deren Abnützung konnte mit einem manuellen Gestängesteller in einer Werkstatt nachgestellt werden.

Eine Lösung, die durchaus üblich war und die erwähnten Unterschiede betrafen auch nur die Verteilung der Bremsklötze. Jedoch hatten allen Modelle acht Stück erhalten. Bei den Lokomotiven, die an die Schweizerischen Bundesbahnen SBB geliefert wurden, waren die Triebachsen eins und drei damit versehen worden.

Dabei wirkten die Bremsklötze von beiden Seiten auf die Lauffläche des Triebrades. Es waren daher nur zwei Achsen damit versehen worden. Wegen dem Stangenantrieb waren jedoch alle Triebachsen angeschlossen worden. Nur die Laufachse blieb daher ungebremst.

Wenn wir nun zu den Lokomotiven der Gotthardbahn kommen, dann war auch dort die Laufachse nicht gebremst worden. In der Schweiz war das üblich. Geändert wurde nur die Verteilung der Bremsklötze.

Diese wirkten nur von einer Seite auf die Lauffläche, dafür aber bei allen vier Triebachsen. Auf die maximale Bremskraft hatte das jedoch keinen Einfluss, da dafür der Bremszylinder und die Anzahl und nicht deren Verteilung wichtig war.

Es wird nun Zeit, dass wir den Tender ansehen. Dabei gab es auch Unterschiede. Gleich war, dass der Bremszylinder sowohl auf die Regulierbremse, als auch auf die Westing-housebremse reagierte.

Der Aufbau entsprach der Lokomotiven und auch das Bremsgestänge war identisch ausge-führt worden. Jedoch hatte der Tender noch eine weitere Bremse erhalten, die jedoch direkt auf das Bremsgestänge und daher nur mechanisch wirkte.

Auf dem Tender wurde eine Spindelbremse eingebaut, die direkt auf das Gestänge wirkte. Dank dieser einfachen Handbremse konnte das Fahrzeug auch ohne Druckluft gebremst werden. Da die Lokomotive fest mit dem Kohlenwagen verbunden war, galt das auch dort, wobei nur dann, wenn der Tender nicht gelöst wurde. Eine Lösung, die bei Schlepptenderlokomotiven durchaus üblich war und die reichte um das Fahrzeug zu sichern.

Damit kommen wir zur Klotzbremse und zu den Unterschieden. Jede Achse des Tenders wurden mit insgesamt vier Bremsklötzen versehen. Diese wirkten bei jedem Rad beidseitig auf die Lauffläche. So hatten die Kohlenwagen eine sehr gute Bremswirkung erhalten, die aber einen grossen Unterschied hatte, denn die erwähnte Verteilung der Bremsklötze galt bei allen Fahrzeugen und daher hatten nicht alle die gleiche Anzahl.

Bei den Lokomotiven mit den Nummern 2701 bis 2732 wurde bekanntlich ein Tender verwendet, der vier Achsen hatte. daher waren hier 16 Bremsklötze vorhanden. Bei allen anderen Modellen waren nur drei Achsen eingebaut worden und daher reduzierte sich die Anzahl Bremsklötze auf zwölf. Es war daher nur eine Folge der unterschiedlichen Anzahl Achsen und keine bewusste Veränderung bei den Klotzbremsen.

Es kann gesagt werden, dass die Lokomotiven sehr gute Bremsen erhalten hatten. Das war besonders bei den Modellen für die Gotthardbahn wichtig, da diese auf den dort vorhandenen starken Gefällen eingesetzt wurde. Diese gab es zwar auch bei den Maschinen der Schweizerischen Bundesbahnen SBB, jedoch wurde hier die höhere Geschwindigkeit auf flachen Abschnitten berücksichtigt. Trotzdem müssen wir noch einmal zum Gotthard.

Die ursprünglichen Baureihen der Gotthardbahn waren mit einer Gegendruckbremse versehen worden. Diese gab es aber bei der Reihe C 4/5 nicht mehr. Der Grund war, dass diese mit mehreren Dampfmaschinen nicht mehr korrekt funktionierte und daher wurde darauf verzichtet. Das war schon bei der Reihe A 3/5 der Fall und erkannt hatte man das Problem mit der Baureihe D6, die auch in diesem Punkt nicht überzeugte.

 

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