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Druckluft und Bremsen
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Längst gehörte Druckluft zur Ausrüstung einer Lokomotive. Seit der Einführung der pneumatischen Bremsen wurde diese benötigt. Mittlerweile wurden aber auch andere Bereiche mit Druckluft betrieben. Wobei oft noch der Dampf aus dem Kessel benötigt wurde. Dieser war auch erforderlich zur Erzeugung von verdichteter Luft. Dazu wurden Luftpumpen verwendet. Es lohnt sich, dass wir uns auch das System der Druckluft etwas genauer ansehen.
Diese Luftpumpe hatte sich bereits bei anderen Baureihen bewährt und sie wurde deshalb auch hier verwendet. Das half selbst in diesem Bereich dem Besteller, da er weniger Ersatzteile benötigte und die Luftpumpe bei einem Defekt schnell und ohne grossen Aufwand auswechseln konnte.
Betrieben wurde die Pumpe mit Dampf. Dieser wurde über ein einfaches Ventil mit einer Reduktion zur Luftpumpe geführt. Der Antrieb besass eine Dampfmaschine, die mit einer automatischen Steuerung versehen war und so die erforderliche Umstellung auto-matisch vornahm.
Es musste daher vom Personal nur der Luftpumpenregulator be-tätigt werden und die Pumpe nahm die Arbeit auf. Dabei lief sie, bis die Kraft nicht mehr ausreichte, oder sie abgestellt wurde.
Die Druckluft wurde in einem zweiten Zylinder erzeugt. Dieser entsprach vom Aufbau her jenem der Dampfmaschine. Jedoch wurde hier über die Anlässe Luft angezogen und diese durch den Kolben in eine Leitung geschöpft.
In dem Moment, wo die Dampfmaschine umsteuerte, erfolgte das auch bei der Luftpumpe, daher wurde auch jetzt Luft in die Leitung geschöpft. Es war so eine ausreichende Leistung vorhanden, die für den Einsatz ausreichte.
So lange an den anderen angeschlossenen Leitungen keine Luft bezogen wurde, erhöhte sich der Luftdruck im Behälter. Das er-folgte so lange, bis der Wert jenem entsprach, der vom Dampf erzeugt wurde. War der Wert erreicht, stellte die Luftpumpe einfach ab.
Da die Versorgung der Luftpumpe mit einer Reduktion des Dampfdruckes versehen worden war, konnte in dem Behälter und in der Leitung maximal ein Druck von acht bar erzeugt werden. Das war damals ein Wert, der von allen Lokomotiven benutzt wurde und der für die angeschlossenen Verbraucher ideal war. Eine Einrichtung um den Vorrat bei der Druckluft zu speichern, oder um den Luftdruck zu beschränken, war jedoch nicht vorhanden.
Benötigt wurde diese Lösung bei den Dampflokomotiven auch nicht. Der Grund war simpel, denn der Dampf konnte ohne Hilfe von Druckluft erzeugt werden. Daher konnte in jedem Fall die Erzeugung erst erfolgen, wenn der Dampfdruck einen entsprechenden Wert erreicht hatte. Die Lokomotive war erst betriebsbereit, wenn auch ausreichend Druckluft vorhanden war. Der Grund dafür lag bei den Bremsen, die nur so funktionierten.
Bevor wir uns jedoch den pneumatischen Bremsen zuwenden, muss erwähnt werden, dass auch ein anderer Verbraucher mit Druckluft betrieben wurde. Dieser kennen wir bereits, denn es war die Sandstreueinrichtung.
Um deren Wirkung zu optimieren, wurde der Quarzsand mit der Hilfe der Druckluft durch die Leitung auf die Schienen geblasen. Das hatte den Vorteil, dass der Sand unmittelbar vor dem Rad zu liegen kam und die Wirkung sofort einsetzte.
Dieses zeigte dem Lokomotivpersonal den vorhandenen Vorrat bei der Druckluft an. Benötigt wurde dieser um die korrekte Funktion der eingebauten Bremsen zu kontrol-lieren. Sank daher der Vorrat auf fünf bar, musste die Luftpumpe aktiviert werden.
Es wird Zeit, dass wir uns den pneumatischen Bremsen zuwenden. Dabei kam eine Bau-weise zur Anwendung, die bei Schlepptenderlokomotiven üblich war. Verbaut wurden zwei pneumatische und ein mechanisches System. Für die Druckluftbremsen kamen Bauteile der Firma Westinghouse zur Anwendung. Daher wurde auch hier von der doppelten Westinghousebremse gesprochen. Somit gab es auch bei den Bremsen keine Neuerungen.
Beginnen wollen wir mit der direkten Bremse. Um diese Bremse anzuziehen, wurde mit einem Bremsventil Druckluft aus dem Behälter in die Zuleitung der Bremszylinder gelassen. Dadurch wurden diese so bewegt, dass die Bremse angezogen wurde. Wurde der Luftdruck jedoch wieder abgesenkt, löste sich die Bremse allmählich. Vollständig gelöst war sie, wenn vom Ventil keine Druckluft mehr in die Leitung gelassen wurde.
Mit der Bremse konnte die Bremskraft sehr fein reguliert werden. Aus diesem Grund wurde hier auch von der Regulierbremse gesprochen. Da diese Regulierbremse auch in den Reisezugwagen eingebaut worden war, musste die Leitung auch zu den beiden Stossbalken geführt werden. An jedem Balken war jedoch nur ein passender Luftschlauch vorhanden. Dieser besass jedoch keinen Absperrhahn, so dass die Kupplungen angepasst wurden.
Die Kupplungen der Regulierleitung waren mit einem Rückschlagventil versehen worden. Dieses wurde ge-öffnet, wenn die Schläuche verbunden wurden. Die Luft konnte nun ungehindert zu den Wagen geleitet werden.
Wurde die Verbindung jedoch gelöst, verschlossen sich die Kupplungen. Bei den angehängten Wagen konnte daher der Luftverlust nicht mehr ergänzt werden. Die Folge war, dass sich dort die Bremsen lösten.
Auf der eigentlichen Lokomotive wirkte die Regulier-bremse grundsätzlich nicht. Die Bremse steuerte ledig-lich den Bremszylinder des Tenders an. Das war eine damals übliche Lösung für diese direkte Bremse.
Jedoch reichte so die Bremskraft nicht für eine nor-male Bremsung mit der Lokomotive und eine gesicher-te Bremswirkung war mit der Regulierbremse auch auf der Lokomotive nicht möglich, da sie löste, wenn die Druckluft verloren ging.
Aus diesem Grund musste ein zweites Bremssystem eingebaut werden. Dieses sollte auch wirken, wenn die Wagen ungewollt entkuppelt wurden. Daher wurde für die zweite Bremse eine Leitung durch das Fahrzeug gezogen.
Diese endete ebenfalls bei den Stossbalken. Die Luft-schläuche hier hatten jedoch Absperrhähne erhalten und so konnten die Kupplungen offen ausgeführt wer-den. Löste sich nun der Zug, entwich die Luft über die offenen Leitungen.
Betrieben wurde diese Hauptleitung mit einem Luftdruck von fünf bar. Erzeugt wurde dieser mit einem Führerbremsventil, das den Druck vom Behälter so reduzierte, dass dieser Wert erreicht wurde. Hier lag auch der Grund, warum in den Behältern mindestens ein Druck von fünf bar vorhanden sein musste, denn nur so konnte die Hauptleitung gefüllt werden. So lange dieser Luftdruck in der Leitung vorhanden war, galt die Bremse als gelöst.
Wurde der Luftdruck in der Hauptleitung jedoch abgesenkt, musste im Bremszylinder Druckluft einströmen. Damit das überhaupt ging, musste bei dieser Bremse ein zusätzliches Steuerventil verbaut werden. Dieses war auch bei der Lokomotive vorhanden, so dass man der automatischen Bremse das komplette Triebfahrzeug gebremst werden konnte. Der Tender besass ein eigenes Steuerventil, so dass er von der Lokomotive unabhängig reagierte.
Beide Steuerventile stammten aus dem Hause Westinghouse und sie sorgten für den Namen der Bremse. Es han-delte sich in beiden Fällen um ein ein-lösiges Ventil, das die Bremse voll-ständig löste, wenn der Luftdruck in der Hauptleitung wieder erhöht wur-de.
Dieses sorgte dafür, dass immer die Bremse wirkte, die den höheren Druck erzeugte. Damit die Bremsbeläge sicher vom Rad entfernt wurden, baute man beim Bremszylinder eine Rückholfeder ein. Diese wurde jedoch durch die einströmende Druckluft ausser Kraft gesetzt und behinderte die Bremsung nicht.
Es konnte mit dem Steuerventil nur die Wirkung des schnelleren P-Bremse umgesetzt werden. Eine Umstellung auf die langsamer wirkende G-Bremse war jedoch nicht vorhanden. Das war kein Mangel, auch wenn die Lokomotive vor leichten Güterzügen eingesetzt werden sollte. Diese Züge konnten auch mit der Personenzugsbremse geführt werden. Lediglich bei schweren und langen Zügen war die Güterzugsbremse vorgeschrieben.
Beide pneumatischen Bremssysteme wirkten auf die Bremszylinder. Dabei war für jedes Fahrzeug ein eigener Zylinder vorhanden. Wie wir vorher erfahren haben, wirkte nur die Westinghousebremse auf beide Fahrzeuge. Daher sehen wir uns den mechanischen Teil der Bremsen zuerst auf dem Triebfahrzeug etwas genauer an. Wichtig dabei ist, dass der Kolben im Bremszylinder bei einer Bremsung ausgestossen wurde.
Diese Bewegung wurde auf ein angeschlossenes Brems-gestänge übertragen. Dieses war so aufgebaut worden, dass durch diese Veränderung die Bremsbeläge gegen die Räder gepresst wurden. Dabei wirkte das Gestänge auf die Triebachsen zwei und drei.
Beim Triebfahrzeug kamen daher insgesamt acht Bremsklötze zur Anwendung. Der zwischen den beiden Achsen benötigte Platz führte letztlich dazu, dass der Radstand nicht einheitlich ausgeführt werden konnten. Das war aber kein Nachteil.
Jedoch gab es bei dieser Klotzbremse ein grosses Pro-blem. Bei jeder Bremsung wurden die Bremsklötze durch die Reibung erwärmt und es wurde Material abge-tragen. Daher fand der Verschleiss in den Bremsbelägen statt.
Durch die Abnützung wurde der Weg, den die Bremsklötze bis zum Rad zurücklegen mussten immer länger. Dies führte zu einer Verringerung der Bremskraft. Daher konnte das Bremsgestänge mit Hilfe eines manuellen Gestängestellern angepasst werden. So konnte mit diesem Bremsgestängesteller erreicht werden, dass die Bremse immer die annähernd gleiche Bremswirkung hatte. Ein Punkt, der für die Bremsrechnung erforderlich war.
In diesem Punkt stand die Lokomotive nicht gut da. Mit den acht Bremsklötzen konnte kaum ein ansprechendes Bremsverhältnis erzeugt werden. Damit trotzdem mit der Westinghousebremse eine ansprechende Bremskraft erzeugt wurde, musste auch der Tender einbezogen werden. Dieser besass daher neben der Regulierbremse auch die automatische Bremse. Daher sollten wir uns den mechanischen Teil dieses Fahrzeuges ebenfalls genauer ansehen.
Beim hier verwendeten Bremszylinder und dem angeschlossenen Bremsge-stänge gab es einen Unterschied. Dies-es konnte beim Tender auch mit einer auf demselben montierten Spindel-bremse mechanisch bewegt werden.
Daher war nur hier eine Handbremse vorhanden. Ein Punkt, der im Betrieb keine Nachteile bedeutete, jedoch in der Werkstatt bei der Trennung dazu führte, dass das Triebfahrzeug ohne Tender ungebremst war.
Beim Tender waren sämtliche Räder mit je zwei Bremsklötzen versehen worden. Diese erzeugte daher eine ausreichende Bremskraft. Bei der Handbremse wurde ein Wert von 15 Tonnen angegeben. Bei der 95 Tonnen schweren Lokomotive war das ein geringer Wert. Jedoch war das bei Schlepptenderlokomotiven durchaus üblich, da dort immer der Tender mit der Handbremse versehen wurde. Sie sehen eine Trennung war nicht vorgesehen.
Da wir nun alle Bremsklötze kennen gelernt haben, können wir die Bremsrechnung ausführen. Mit der Westinghousebremse konnte ein Bremsgewicht von 61 Tonnen erzeugt werden. Für die Bremsrechnung wurde das Gesamtgewicht der Lokomotive genommen. Daher musste mit 95 Tonnen gerechnet werden. So entstand letztlich ein Bremsverhältnis von 64%. Mit diesem Wert entsprach die Reihe B 3/4 den anderen Modellen.
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