Druckluft und Bremsen

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Druckluft wurde auf den Lokomotiven zu einem Thema, als die damit betriebenen Bremsen eingeführt wurden. Bei den Dampflokomotiven waren dazu die üblichen Luftpumpen vorhanden. Diese konnten hier schlicht nicht mehr verwendet werden, da es keinen Dampf gab. Zudem konnte diese komprimierte Luft auch für andere Funktionen genutzt werden. Man musste sie erzeugen, also nutzte man diese auch auf dem Fahrzeug.

Wegen dem zusätzlichen Bedarf von Druckluft musste bei der Erzeugung derselben mehr Leistung her. Daher wurde auf eine sorgfältige Lösung geachtet. Auf dieser Lokomo-tive wurden daher zwei als Kolbenkompressoren bezeich-nete Geräte verbaut.

Bei diesem Kompressor wurde wie bei den Luftpumpen mit Hilfe eines Kolbens Luft in eine Leitung geschöpft. Einzig der Antrieb erfolgte nun mit einem entsprechenden Motor.

Die von den Kompressoren geschöpfte Luft gelangte in die zwischen den beiden Drehgestellen montierten Hauptluft-behälter. In dieser Leitung waren ein Bauteil vorhanden, das Ölabscheider genannt wurde.

Dieses entnahm der Druckluft die allenfalls ausgeschieden Feuchtigkeit. Da vom Kompressor auch ein Verlust des Öls zu erwarten war, wählte man den Namen so, denn noch war die Schmierung das Problem.

Verwendet wurden die beiden Hauptluftbehälter als zusätz-liches Volumen, aber auch zur Speicherung des Vorrates. So lange die Kompressoren liefen und der Bezug im System geringer war, stieg der Wert beim Luftdruck an. Da der Motor nicht einfach stillstehen durfte, wenn der maximale Druck erreicht wurde, musste verhindert werden, dass zu hohe Werte erreicht wurden. Zudem konnten auch die Leitungen bersten.

Der Luftdruck wurde daher durch ein in der Zuleitung verbautes Überdruckventil beschränkt. Dieses war so eingestellt worden, dass es bei einem Wert von über acht bar öffnete und so die Luft wieder ins Freie gelangte. Der Luftdruck konnte daher nicht weiter ansteigen. Im Betrieb war aber eine andere Regelung vorhanden, diese arbeitete mit dem aktuellen Vorrat und diese beeinflusste die Steuerung, daher kommen wir dort dazu.

Ich habe es schon erwähnt, im Gegensatz zu den Dampfloko-motiven wurde hier die Druckluft auch gespeichert. Dazu diente das Volumen in den Hauptluftbehältern.

Sowohl in der Zuleitung, als auch in den abgehenden Leitungen waren dazu spezielle Absperrhähne verbaut worden. Waren die-se geschlossen, blieb die Druckluft im Behälter gespeichert und konnte später wieder genutzt werden. Das war hier sehr wich-tig.

Von den beiden Hauptluftbehältern gelangte die Druckluft in eine gemeinsame Apparateleitung. Diese stand den Verbrauchern auf der Lokomotive zur Verfügung. Eine Leitung, die zu den Stoss-balken geführt worden wäre, gab es nicht.

Zudem war der Luftdruck auch nicht geregelt worden und er entsprach den Werten in den Hauptluftbehältern. Mit den Ver-brauchern an dieser Leitung kommen wir auch gleich zu einem Problem.

An der Apparateleitung waren nun auch Bauteile der elektrischen Ausrüstung angeschlossen worden. Zu diesen gehörte zum Beispiel der Stromabnehmer. Dieser konnte nur gehoben wer-den, wenn genug Druckluft vorhanden war.

Fehlte diese, konnte die Lokomotive nicht eingeschaltet und damit auch keine Druckluft erzeugt werden. Es musste daher eine von den Kompressoren unabhängige Lösung gefunden werden.

Für diesen Fall bediente man sich den Pumpen für Fahrräder. Auf der Lokomotive wurde so eine eingebaut und als Handluftpumpe bezeichnet. Mit dieser konnte von Hand die Druckluft für die Stromabnehmer erzeugt werden. Berührten diese den Fahrdraht konnte die Lokomotive eingeschaltet und die Druckluft mit den normalen Kompressoren erzeugt werden. Eine einfache, aber sehr effiziente Lösung, die nicht allen gefiel.

Mit der Apparateleitung und den an dieser angeschlossenen Verbraucher der elektrischen Ausrüstung sind wir bei den Nutzern angelangt. Bevor wird uns jedoch die Bremsen ansehen, betrachten wir einige andere Baugruppe.

Eine davon gab es bereits bei den Dampflokomotiven. Im Fall der Lokpfeife wurde diese bisher mit Dampf und nun mit Druckluft betrieben. Vom Aufbau her ergab sich bei der Pfeife jedoch kein Unterschied.

Beim Laufwerk haben wir die Sandstreueinrichtung kurz angeschnitten. Diese war hier vorhanden und sie wurde nach den Regeln der neusten Dampfloko-motiven erstellt.

Der in einem Behälter im Maschinenraum gelagerte Quarzsand wurde durch Leitung auf die Schienen vor der Lauffläche gelassen. Das erfolgte immer bei der vorlaufenden Triebachse eines Drehgestells. Die dazu erforderliche Um-schaltung wurde mit einem Ventil verwirklicht.

Mit diesem Ventil gelangte Druckluft in die Leitung. Diese beschleunigte in der Folge den Quarzsand und dieser wurde nach dem Verlassen des Rohres im Bereich vor dem Rad auf den Schienen verteilt.

So war eine bessere Wirkung vorhanden. Dies obwohl hier grosse Diskus-sionen wegen dem Sinn dieser Einrichtung geführt wurden, denn hier gab es ja keine Schlemmhähne, welche die Schienen mit Dampf benässten.

Damit haben wir bereits die wichtigsten Verbraucher der Druckluft kennen gelernt. Es bleibt nur noch der Grund, warum diese auf der Lokomotive überhaupt vorhanden waren, denn all die erwähnten Lösungen hätten auch anders geregelt werden können. Jedoch ging das nicht bei den in Europa vor Jahren eingeführten pneumatischen Bremsen. Diese Druckluftbremsen kamen damals immer mehr auch im Güterverkehr zur Anwendung.

Verbaut wurde eine Doppelbremse nach Westinghouse. Diese bestand aus zwei unabhängig arbeitenden Brems-systemen. Beide Bauarten benötigten für die korrekte Funktion Druckluft, die von der Apparateleitung bezogen wurde.

Diese endete bei den für die Bedienung wichtigen Ventilen. Damit war in der Zuleitung maximal ein Wert von acht bar vorhanden, dass für die hier verbauten Bremsen ausrei-chend bemessen war.

Das erste Bremssystem, das wir uns ansehen, ist die im Aufbau sehr einfache direkte Bremse. Für die Bremsung wurde von einem Bremsventil Druckluft in die Zuleitung zum Bremszylinder geleitet.

Da hier die Bremskraft sehr einfach eingestellt, bezieh-ungsweise reguliert werden konnte, nannte man diese Bremse auch Regulierbremse. Der vom Ventil maximal erzeugbare Luftdruck in der Leitung lag bei dieser Bauart bei 3.5 bar.

Näher ansehen müssen wir uns bei der Regulierbremse die Leitung, denn diese wurde zu den beiden Stossbalken geführt. Dort wurde sie geteilt und sie stand mit zwei Luftschläuchen mit Absperrhahn auch der Anhängelast zur Verfügung. So konnte mit dem Zug die Geschwindigkeit auf Talfahrten genau eingehalten werden. Durch die direkte Wirkung war es auch das Bremssystem, das im Rangierdienst angewendet wurde.

Es muss jedoch erwähnt werden, dass die Regulierbremse auch bei den für die schweren Güterzüge gedachten Lokomotiven verbaut wurde. Deren Wagen besassen keine Regulierbremse und daher wirkte sie nur auf der Lokomotive. Die Leitung zeigten jedoch, dass beim Bau dieser Lokomotive bereits davon ausgegangen wurde, dass es zu Einsätzen vor Reisezügen kommen könnte. In dem Fall waren die Leitungen wichtig.

Ungeeignet war die Regulierbremse bei Bremsungen vor ein Hauptsignal, aber auch bei Zugstrennungen, da sie auf der Anhängelast ausfiel. Daher wurde mit dem zweiten Bremssystem dieses Manko ausgeglichen.

Dabei handelte es sich um den noch fehlenden Teil der Doppelbremse. Sie wurde nach dem Entwickler benannt und daher sprach man in diesem Zusammenhang auch von der Bremse nach Bauart Westinghouse.

Um diese Westinghousebremse zu lö-sen und um die Betriebsbereitschaft zu bekommen, musste eine als Hauptleit-ung bezeichnete Leitung mit einem Luftdruck von fünf bar gefüllt werden.

Diese erfolgte durch ein Bremsventil, das diesen Druck einhalten konnte, aber auch für eine geordnete Absenkung sorgen konnte. Das war wichtig, weil die Westinghousebremse mit dem abfallenden Luftdruck in der Hauptleitung angezogen wurde.

Bevor wir zur Wirkung kommen, müssen wir uns diese Hauptleitung noch genauer ansehen. Auch sie wurde zu den beiden Stossbalken geführt und dort geteilt. Es waren ebenfalls Absperrhähne mit Luftschläuchen vorhanden. Um zu verhindern, dass diese Leitung mit der Regulierleitung vertauscht werden konnte, waren am Schlauch andere Kupplungen vorhanden. Diese waren so aufgebaut worden, dass sie auch unter Druck geöffnet werden konnten.

Hier sprach man von einer indirekten Bremse, weil der Bremszylinder nicht durch die Hauptleitung angesteuert werden konnte. Der Grund war, dass dieser mit steigendem Luftdruck mehr Kraft erzeugen konnte. Die Leitung verstärkte die Bremsung jedoch mit einem fallenden Luftdruck. Damit das funktionierte, musste in die Zuleitung ein Steuerventil aus dem Hause Westinghouse verwendet werden. Davon rührte auch der Name.

Wurde der Luftdruck in der Hauptleitung unter einen Wert von 4.6 bar abgesenkt, steuerte das Steuerventil um und aus einem zuvor aufgefüllten Steuerbehälter strömte Druckluft in den Bremszylinder.

Die Bremsung wurde so eingeleitet und maximal konnte im Bremszylinder ein Luftdruck von 3.9 bar erzeugt werden. Dazu musste die Absenkung in der Hauptleitung jedoch mehr als 1.5 bar betragen. Eine weitere Reduktion er-zeugte jedoch keinen höheren Druck.

Die als Einströmzeit bezeichnete Zeit, bis der erforderlich Luftdruck erreicht war, konnte eingestellt werden. Dazu waren an einem Umstellhahn die Stellungen für die normale Personenzugsbremse und für die G-Bremse vor-handen.

Wurde die Güterzugsbremse angewendet, erfolgte die Zeit länger bis der Druck erreicht war. Befand sich der Um-stellhahn in einer zweifelhaften Position wirkte in jedem Fall die P-Bremse.

Wurde hingegen der Luftdruck in der Hauptleitung wieder erhöht, steuerte das Ventil erneut um und löste die Brem-se vollständig. Dabei spielte es keine Rolle, ob nur ein leichter Anstieg vorhanden war, oder ob der Regeldruck erreicht wurde. Man sprach deshalb bei diesem Steuerventil von einer einlösigen Variante und diese war damals üblich. Da mit der Bremse jedoch nicht die Geschwindigkeit reguliert wurde, war das kein Problem.

Es spielte für den Bremszylinder keine Rolle, von welcher Bremse die Druckluft kam. Dazu war in der Zuleitung ein spezielles Ventil vorhanden, das immer den grössten Luftdruck zuführte. Daher konnte die Regulierbremse ohne Probleme durch die Westinghousebremse übersteuert werden. Ein Punkt, der dazu führte, dass hier von einer Doppelbremse nach Westinghouse gesprochen wurde. Die Maschine hatte normale Bremsen.

Bedingt durch die beiden Drehgestelle waren zwei Bremszylinder verbaut worden. Damit ist aber gleich eine Forderung im Pflichtenheft umgesetzt worden.

Seit einem Unfall in Brig war vorgeschrieben worden, dass Lokomotiven nur alleine in einem starken Gefälle fahren durften, wenn sie über ein geteiltes Brems-gestänge verfügten.

Die weitere Forderung werden wir erst bei der elek-trischen Ausrüstung kennen lernen. Hier war die Teilung wichtig.

Durch den Bremszylinder, aber auch durch die im benachbarten Führerstand montierte Handbremse, wur-de ein Bremsgestänge bewegt.

Da jeder Führerstand über eine von Hand bediente Spindelbremse verfügte, konnten damit sämtliche ge-bremsten Achsen angezogen werden.

Da mit der Feststellbremse jedoch nicht die normalen Kräfte erreicht wurden, galten hier spezielle Regeln für die Abstellung. Jedoch reichte diese Lösung für das gesamte Netz.

Am Bremsgestänge war eine normale Klotzbremse angeschlossen worden. Diese wirkte bei jeder Triebachse mit einem Bremsklotz auf die Laufflächen. Wie in der Schweiz üblich, waren die beiden Laufachsen nicht mit einer Bremse versehen worden. Der Grund lag bei den auf den Triebachsen möglichen höheren Werten für die Bremskraft. Die Laufachse wäre blockiert, was hier leicht erfolgen konnte, da sie ja nur eine geringe Achslast hatte.

Die auf die Lauffläche wirkenden Bremsklötze hinderten das Rad an der freien Drehung. Durch die Reibung entstand grosse Wärme, die aber durch die aus Grauguss gefertigten Klötze abgeführt wurde. Da dabei an den Bremsklötzen auch eine Abtragung des Materials erfolgte, wurde der Weg bis zu Lauffläche immer grösser. Das konnte dazu führen, dass die Bremse schlicht nicht mehr wirksam war und nicht gebremst werden konnte.

Aus diesem Grund war im Bremsgestänge ein Gestänge-steller eingebaut worden. Mit diesem konnte der Abrieb ausgeglichen werden. Die damals erhältlichen Bremsge-stängesteller konnten jedoch nur manuell nachgestellt werden.

Die dazu erforderlichen Arbeiten erfolgten während des regulären Unterhalts und wurden auch vorgenommen, wenn die Lokführer nach der Fahrt im Depot eine unge-nügende Bremskraft bemängelten.

Wurde die Druckluft wieder aus dem Bremszylinder ent-fernt, wirkte auf die Bremsklötze keine Kraft mehr. Zumindest galt das, wenn die Handbremsen in den Führer-ständen nicht angezogen waren.

Alleine durch diese Lösung blieben die Bremsklötze jedoch auf dem Rad und so war trotz der geringen Reibung eine Abnutzung vorhanden. Daher musste eine Lösung gefun-den werden und diese befand sich bei den Bremszylindern.

Bei jedem Bremszylinder war eine Feder vorhanden. Diese Rückholfeder sorgte nun dafür, dass auch das Bremsge-stänge so bewegt wurde, dass sich die Bremsklötze vom Rad entfernten.

So erfolgte kein Wärmeeintrag mehr und die Klötze konn-ten bis zur nächsten Bremsung abkühlen. Jedoch war die Leistung der Klotzbremse so gut, dass damit ohne grosse Probleme die steilen Rampen der Gotthardstrecke befah-ren werden konnten.

Zum Schluss muss noch erwähnt werden, dass die Ausrüstung der Bremsen den alten Dampflokomotiven entsprach. Die einzige Neuerung war alleine das geteilte Gestänge. Diese war wegen den starken Gefällen erforderlich und dazu gehörte auch eine verschleisslose Bremse. Diese sehen wir uns aber im nächsten Kapitel mit der elektrischen Ausrüstung genauer an. Wir kommen damit zur Arbeit der Firma BBC.

 

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