Druckluft und Bremsen

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Eine Dampflokomotive, die mit einer Höchstgeschwindigkeit von 75 km/h verkehrte, konnte auch damals nicht ohne Druckluft arbeiten. Diese war damals zwar noch nicht so wichtig, wie das heute bei den elektrischen Lokomotiven der Fall ist. Trotzdem gab auch bei der Reihe Eb 3/5 erste Bereiche die über komprimierte Luft betrieben wurden. Doch damit diese überhaupt verfügbar war, musste sie auf dem Fahrzeug hergestellt werden.

Druckluft stellte man damals damit her, das normale Luft in eine geschlossene Leitung gepumpt wurde. Daran hat sich bis heute eigentlich nichts geändert. Dazu baute man bei der Rauchkammer auf der rechten Seite eine Luftpumpe an.

Diese Pumpe führte nun aber dazu, dass das Umlaufblech nur schwer erreicht werden konnte, denn sie versperrte schlicht den Durchgang von der vorderen Plattform her. Ein Umstand, der aber keine grossen Probleme verursachte

Die hier verwendete Luftpumpe war eine doppelseitig wirkende Lösung. Diese hatte eine angemessene Leistung. Um die Luft zu schöpfen wurde mit Dampf ein Kolben bewegt.

Dieser war durchaus mit den Dampfmaschinen zu vergleichen, denn er arbeitete nach dem gleichen Prinzip, konnte jedoch nicht umgesteuert werden. Die Arbeitsrichtung blieb daher immer gleich. Wobei diese von der Konstruktion her eigentlich keine Rolle spielte.

An der Kolbenstange war dann die eigentliche Luftpumpe ange-schlossen. Diese bezog die Luft von aussen und durch die Be-wegung des Kolbens wurde diese über spezielle Auslassventile in die Leitung entlassen.

Damit wurde also keine Verdichtung ausgeführt, sondern einfach Luft in die Leitung geschöpft. Wurde dort so viel Luft entnommen, wie die Luftpumpe schöpfte, veränderte sich der Druck jedoch nicht und entsprach daher dem Aussendruck.

Um Druckluft zu erhalten, musste die Leitung verschlossen und ein entsprechendes Volumen geschaffen werden. Dazu wurde im Rahmen ein Luftbehälter montiert. Dieser nahm die Luft von der Pumpe auf und verteilte diese an die Verbraucher.

Sofern diese Nutzer keine Druckluft benötigten, stieg der Luftdruck in diesem Behälter mit Betrieb der Luftpumpe immer höher. Es ent-stand so ein Überdruck, der benötigt wurde.

Der maximale Luftdruck im System wurde, wie das auch bei anderen Baureihen der Fall war, auf acht bar festgelegt. Wurde dieser Wert in der Leitung erreicht, stieg die Belastung der Luftpumpe so hoch, dass diese den Betrieb einstellte. Es wurde somit keine Luft mehr geschöpft und der Druck blieb auf dem Wert. Wenn dieser wieder sank, schöpfte die Luftpumpe jedoch wieder neue Luft ins System. Eine einfache Lösung.

Jedoch musste für den korrekten Betrieb der Luftpumpe im Kessel ein ausreichender Dampfdruck vorhanden sein. Lag dieser unter dem Wert von acht bar, konnte in den Leitungen nur ein Luftdruck erzeugt werden, der in etwa dem Wert im Kessel entsprach. Da dort jedoch deutliche höhere Werte benötigt wurden, sollte das kein Problem sein. Trotzdem musste bei der Inbetriebnahme der kalten Lokomotive zugewartet werden.

Hähne, die es erlaubt hätten, die Druckluft in diesem Behälter zu speichern, waren jedoch nicht vorhanden. Das System konnte entleert werden, was jedoch kein Problem war, da eigentlich für die Erzeugung von Dampf keine Druckluft benötigt wurde. Einzig eine Entleerung war vorhanden. Diese wurde genutzt, um allenfalls im System vorhandenes Wasser aus den Leitungen zu entlassen. Wir können daher bereits zu den Verbrauchern wechseln.

Sofern Sie erwarten, dass wir nun bei den Bremsen angelangt sind, muss ich Sie ent-täuschen. Bei der Lokomotive wurden auch erste davon unabhängige Bereiche mit Druck-luft betrieben.

Wobei die Mehrzahl hier eigentlich nicht stimmt, denn es war nur ein Verbraucher vor-handen. Trotzdem müssen wir uns diesem Nutzer zuwenden. Dabei erfahren wir auch gleich, warum hier Druckluft verwendet wurde und was sie bezweckte.

Zur Verbesserung der Haftreibung war eine Sandstreueinrichtung verbaut worden. Diese wurde mit dem im Sanddom auf dem Kessel befindlichen Quarzsand betrieben. Über die Leitungen gelangte dieser je nach Fahrrichtung vor die vorlaufende Triebachse.

Das war entweder die erste, oder die dritte Achse. Es wurde jedoch immer nur eine Richt-ung mit Quarzsand versorgt und die entsprechende Umstellung der Sander erfolgte auf mechanische Weise.

Nun kam jedoch die Druckluft ins Spiel. Diese wurde in den nach unten rieselenden Quarzsand geleitet. Dadurch wurde der Sand regelrecht vor das Rad geblasen. Das führte dazu, dass dieser besser wirkte, da er unmittelbar vor der Lauffläche lag. Dadurch wirkten die Sandstreueinrichtungen auch bei geringen Geschwindigkeiten und bei schweren Anfahrten optimal. Es war daher eine Verbesserung gegenüber den mit der Schwerkraft arbeitenden Lösungen.

Weitaus wichtiger war die Druckluft jedoch für die eingebauten Bremsen. Diese wurden seit der Einführung dieser Bremssysteme damit betrieben. Als diese Baureihe ausgeliefert wurde, waren die meisten Personenwagen mit dieser Druckluftbremse versehen worden. Bei den Güterwagen dauerte die Umrüstung jedoch noch an, da dort einfach die Anzahl der Fahrzeuge deutlich höher war. Jedoch war klar, dass sich an dem System nichts mehr ändern würde.

Wenn wir jedoch nun zu den vorhandenen Druckluftbremsen kommen, fällt auf, dass diese gegenüber den anderen Baureihen vereinfacht ausgeführt wurde. So fehlte hier schlicht die sonst vorhandene Regulierbremse. Diese direkte Bremse war nicht für die Sicherheit verantwortlich und wurde eigentlich nur in den starken Gefällen benötigt. Daher erachtete man bei der Industrie den Verzicht als sinnvoll. Es wurde daher auf der Lokomotive lediglich die Westinghousebremse verbaut.

Der Verzicht auf die Regulierbremse mag etwas überraschen. Damals erachtete man deren Nutzen nur auf den Fahrten in starken Gefällen als sinnvoll.

Diese waren jedoch auf den Neben-linien der Schweizerischen Bundes-bahnen SBB nicht sehr oft vorhanden.

Um eine einfache Lokomotive zu er-halten, wurde auch die Bremse ver-einfacht. Ein Punkt, der uns jedoch bei den Umbauten noch beschäftigen sollte, doch nun zur vorhandenen Druckluftbremse.

Die indirekte Bremse der Bauart West-inghouse arbeitete mit einer Haupt-leitung. Diese wurde über ein Brems-ventil mit Druckluft gefüllt.

Dabei war der reguläre Betriebsdruck auf fünf bar festgelegt worden. Eine Bremsung erfolgte, wenn dieser Luftdruck unter 4.6 bar abgesenkt wurde. Daher wirkte diese automatische Bremse auch bei einer Trennung des Zuges. Das war auch der Fall, wenn diese Lokomotive kalt überführt werden musste, denn die Bremse wurde über die Hauptleitung versorgt.

Doch damit die anderen Fahrzeuge mit dieser automatischen Bremse nach der Bauart Westinghouse gebremst werden konnte, musste die Hauptleitung verbunden werden. Aus diesem Grund wurde die Leitung zu den beiden Stossbalken geführt und dort geteilt. Im Balken endete die Hauptleitung bei einem Abschlusshahn. Dieser verhinderte nur, dass bei nicht benutztem Anschluss die Leitung entleert wurde. Andere Aufgaben gab es jedoch nicht.

An diesem Absperrhahn war dann ein Luftschlauch mit der speziellen Kupplung montiert worden. Die Schlauchkupplung war mit einem Bajonettverschluss versehen worden. Dieser erlaubte es die einfache Verbindung der Leitung. Jedoch war der Verschluss so aufgebaut worden, dass er sich bei einer Zugstrennung ohne Schaden trennen konnte. So wurde die Hauptleitung in diesem Fall über die Luftschläuche entleert.

Wurde der Luftschlauch jedoch mit einem weiteren Exemplar verbunden, musste der Absperrhahn geöffnet werden. Damit strömte die Druckluft in der Hauptleitung auch auf das nun angeschlossene Fahrzeug.

Durch das damit verbundene grössere Volumen reduzierte sich der Luftdruck. Um die korrekte Funktion der Bremse Bauart Westinghouse zu erhalten, musste daher das System zuerst gefüllt werden. Erst danach konnte mit der Bremse gearbeitet werden.

Um mit der Westinghousebremse eine Bremswirkung zu erhal-ten, war auf den damit versehenen Fahrzeugen ein Steuerventil nötig. Dieses Ventil stammte ebenfalls von der Firma Westing-house.

Es war von der damals bereits bekannten Bauart W2. Das er-laubte in diesem Fall ebenfalls, dass auf bereits bestehende Ersatzteile gesetzt wurde. Sie sehen, auch hier wurde das Pflichtenheft korrekt umgesetzt, denn das Personal kannte die Bauteile.

Wie damals üblich, wurde auch auf dieser Lokomotive ein einlösiges Steuerventil verwendet. Somit löste die Bremse des Fahrzeuges bei einer Erhöhung des Druckes in der Hauptleitung vollständig.

Da hier nun aber die Regulierbremse fehlte, konnte dieser Verlust nur mit der Handbremse kompensiert werden. Daher verlangte die Reihe Eb 3/5 von Personal eine überlegte Bedienung der automatischen Bremse nach Westinghouse.

Eine Umstellung auf die Güterzugsbremse war jedoch nicht vorhanden und das mag in Anbetracht der Tatsache, dass gemäss Pflichtenheft auch Güterzüge geführt werden sollten, überraschen. Noch mehr überrascht jedoch die Tatsache, dass das Steuerventil für die G-Bremse ausgelegt war und umgestellt werden konnte. Auf der Lokomotive fehlte einfach die dazu erforderliche Umstellvorrichtung. Damit arbeitete das Ventil mit der normalen P-Bremse.

Als diese Baureihe ausgeliefert wurden, konnten bereits die ersten Güterzüge mit der Personenzugs-bremse betrieben werden. Besonders galt das für kurze und leichte Züge.

Genau solche waren gemäss dem Pflichtenheft auch hier zu führen. Daher konnte ohne grosse Schwie-rigkeiten auf die Anwendung der G-Bremse ver-zichtet werden. Hinzu kam, dass das Steuerventil nur auf der Lokomotive wirkte und so die Anhänge-last nicht betroffen war.

Vom Steuerventil wurde ein Bremszylinder versorgt. Dieser wurde maximal mit einem Luftdruck von 3.5 bar betrieben und er entsprach den anderen Modellen. Durch die Druckluft wurde der Kolben ausgestossen und so die Bremswirkung angeregt. Wurde der Druck jedoch verringert, reduzierte sich die Kraft. Fehlte die Druckluft jedoch sorgte eine Rückholfeder dafür, dass der Kolben wieder in eine ursprüngliche Position gezogen wurde.

Am Bremszylinder war schliesslich das Bremsgestänge und damit der mechanische Teil der Bremsen angeschlossen worden. Um die reguläre Abnützung der Bremsklötze auszugleichen, wurde in diesem Gestänge ein manuell wirkender Gestängesteller verbaut. Dieser Bremsgestängesteller konnte in einer Werkstatt nachgestellt, aber auch gelöst werden. Letzteres war der Fall, wenn die Bremsbeläge ausgewechselt werden mussten.

Zusätzlich wurde am Bremsgestänge auch noch die Handbremse der Lokomotive angeschlossen. Diese war als Spindelbremse ausgeführt worden. Wurde dabei die Kurbel verdreht, veränderte sich das Gestänge so, dass die Bremsbeläge gegen die Lauffläche des Rades gepresst wurden. So konnte das Fahrzeug auch mit von der Druckluft unabhängigen Mitteln abgebremst werden. Eine Lösung, die auch bei anderen Baureihen angewendet wurde.

Auch die Klotzbremse entsprach den anderen Bau-reihen. Hier wurden insgesamt zehn Bremsklötze verwendet. Diese wirkten ausschliesslich auf die Triebachsen.

Auch bei der Reihe Eb 3/4 waren die Laufachsen, wie in der Schweiz üblich, nicht mit einer Bremse versehen worden. Ein Punkt, der sich auf das Bremsgewicht der Lokomotive auswirken sollte.

Das werden wir uns später noch etwas genauer ansehen, denn die Bremsklötze mussten verteilt wer-den.

Bei der vordersten Triebachse kam pro Rad nur ein Bremsklotz zur Anwendung. Dieser wirkte auf der Seite der Laufachse auf die Lauffläche. Der Grund dafür lag beim verfügbaren Platz zur zweiten Achse.

Bei den anderen Triebachsen wurde jedes Rad je-doch von beiden Seiten mit einem Bremsklotz abgebremst. So war die Bremskraft gut auf die ein-zelnen Achsen verteilt worden. Daher wurde das Bremsgewicht der Lokomotive mit 45 Tonnen ange-geben.

Um mit diesem Bremsgewicht zu rechnen, benötigen wir jedoch das Gewicht der Lokomotive. Dabei hatten die drei Triebachsen eine Achslast von je 16 Tonnen erhalten. Das ergab ein Adhäsionsgewicht von 48 Tonnen.

Da die Lokomotive nur mit diesen Achsen bremste, ergab sich dank dem hohen Adhäsionsgewicht eine gute Bremskraft. Jedoch reicht uns dies nicht für die Bremsrechnung des Bremsverhältnisses, denn dieses wurde mit dem gesamten Gewicht berechnet.

Da auch die beiden Laufachsen belastet werden mussten, wurde auf diese je 13.5 Tonnen verteilt. Das war für Laufachsen recht hoch, jedoch eine Folge der kurzen Lokomotive, denn die Triebachsen durften nicht stärker belastet werden. Wir können damit jedoch das Gesamtgewicht bestimmen. Dieses wurde mit den Vorräten bestimmt und lag bei 75 Tonnen. Damit haben wir nun ein Gewicht, mit dem wir die Bremsrechnung ausführen können.

Bei der Berechnung ergibt sich anhand des Bremsgewichtes und dem Gewicht der einsatzbereiten Lokomotive ein Bremsverhältnis von 64%. Damit hatte die Reihe Eb 3/5 durchaus ein gutes Bremsverhältnis erhalten und so konnte auf vielen Strecken auch mit der Höchstgeschwindigkeit gefahren werden. Da hier bekanntlich nur die P-Bremse vorhanden war, erübrigt sich auch die Berechnung der Bremse bei der Anwendung der G-Bremse.

 

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