Bremsen

Festhaltekraft neuer Begriff aber nichts wirklich neues

Festhaltekraft Handbremsgewicht

Über 90 % der Eisenbahnen benötigen nur die Festhaltekraft.

Nur wenn man Fahrzeuge mit der Handbremse abbremsen möchte braucht man das Handbremsgewicht. => Handgebremste Züge und Besetzung Handbremsen beim Abstoßen, Ablaufen lassen und allgemein beim Rangieren

Weder Handbremsgewicht noch Festhaltekraft sind bei historischen Fahrzeugen wirklich bekannt.

Problemfelder

• Es gibt zwar Fahrzeuge wo das angeschrieben steht, jedoch ist fraglich wie das ermittelt wurde.

• (Gilt teilweise auch bei anderen Bremsgewichten) Bei Fahrzeugen mit mehreren einzeln absperrbaren StV müsste es eigentlich auch einzelne Werte geben.

Probleme

• Unterscheidung in Züge/ Zugteile und Fahrzeuge nicht sachgerecht.

• Regeln sind im Hinblick auf neue Reibelemente (Verbund Bremsklotzsohlen [V-BKS]) eher problematisch.

• V-BKS sind Bremsen mit Kennzeichen:D, L, LL oder K (jeweils im Kreis)

• Der Reibwert im Stillstand von Grauguss ist ca. 1,75 mal höher als der von LL-Sohlen.

Lösungen

• Festhaltekraft ist einfach zu berechnen.

• Daher kann es einfach nachgerechnet werden.

• Für die, die es brauchen kann aus der Festhaltekraft auf einfachem Wege auch das Bremsgewicht ermittelt werden.

• Das heiß, wenn man sich sicher ist, daß das Handbremsgewicht bekannt und korrekt ist geht das auch andersrum.

• Bei Verwendung der Festhaltekraft darf wenn nichts angeschrieben ist das Handbremsgewicht verwendet werden

=> Festhaltekraft in kN = Handbremsgewicht in t

• Anstelle des Handbremsgewichts, wenn dieses benötigt wird, darf nicht die Festhaltekraft verwendet werden.

Berechnung vorgegeben in UIC 544-1 5. Ausgabe

Festhaltekraft: Die Festhaltekraft 𝐹𝑝𝑎𝑟𝑘 ist die Kraft, mit der ein stehendes Fahrzeug bei angelegter Feststellbremse gezogen werden muss, damit es zu rollen beginnt. Dabei wird vorausgesetzt, dass sich das Fahrzeug auf ebenem, geradem Gleis befindet und die Feststellbremse mit der nominalen Betätigungskraft (siehe oben) angezogen wurde. Zur Berechnung wird die untenstehende Formel verwendet und Standardwerte für den Reibwertangegeben:

𝐹𝑝𝑎𝑟𝑘 = 𝐹𝑝𝑏 ∗ 𝜇𝑠𝑡 ∗𝑟𝑚

𝑟ℎFpark = Kraft der Feststellbremse an allen Rädern [kN] Fpb = errechnete gesamte statische Bremsklotzkraft oder Bremsbelagkraft der Feststellbremse [kN]rm = mittlerer Reibradius (bei Klotzbremsen rm = rh) [m]rh = Radius eines halbabgenutzten Rades [m]𝜇𝑠𝑡 = Reibwert bei 0 km/h für ein gegebenes Reibmaterial [-]für Sohlen gilt:GG - Sohlen: 0,35UIC-zertifizierte K - Sohlen: 0,20UIC-zertifizierte LL - Sohlen: 0,20

Berechnung der Handbremsübersetzung 𝑖𝐻

𝑖𝐻 = 𝑖𝐵 ∗𝑘

𝑖*𝑔

ℎ∗ 2

𝑒

𝑏+𝑓

𝑏∗

𝑎

𝑎+𝑏 𝑖𝐵 =2𝜋 ∗ 𝑟

𝑠

r Kurbelradius (235)s Gewindesteigung (16)

Aus: Handbuch Bremstechnische Begriffe und Werte Knorr-Bremse AG München 1990

Bedienung mittels Spindelhandbremse und bei Klotzbremse

𝐹𝑝𝑏 = 𝐹𝐾 ∗ 𝑖𝐻 ∗ 𝜂𝐻-𝐹𝐹 ∗ 𝑖𝑃 ∗ 𝜂𝑃-𝐹𝑅 ∗ 𝑖𝑅 ∗ 𝜂𝑅

Fpb = gesamte statische Bremsklotzkraft der von der Spindelhandbremse gebremsten Radsätze [kN]

FK = Kraft am Handrad bzw. an der Handkurbel (50 kg entspricht 0,5 kN) [kN]FF = Kraft der Gestänge-Rückstellfeder (im Allgemeinen 1,5 kN) [kN]FR = Gegenkraft des Gestängestellers (im Allgemeinen 2 kN) [kN] iH = gesamtes Übersetzungsverhältnis der Spindelhandbremseip = Übersetzungsverhältnis der DruckluftbremseiR = Übersetzungsverhältnis hinter dem Gestängesteller. Im Allgemeinen

2 mal die Zahl der von der Spindelhandbremse angegriffenen Achsen𝜂𝐻 = Faktor = 0,19, entspricht dem statischen Wirkungsgrad, mit dem die Kraft am

Handrad bzw. an der Handkurbel auf die Bremsklötze übertragen wird𝜂𝑃 = Faktor = 0,8, entspricht dem statischen Wirkungsgrad des Bremsgestänges der

Druckluftbremse𝜂𝑅 = Faktor = 0,9, entspricht dem statischen Wirkungsgrad des Bremsgestänges hinter

dem Gestängesteller

Beispiel Ci 28 Donnerbüchse

Bremsgewicht P22 t ; a=335, b=185,𝑖𝐵 = 92,23 𝑏𝑒𝑖 𝑆𝑡𝑎𝑛𝑑𝑎𝑟𝑡𝑚𝑎ß𝑒𝑛𝑒 = 𝑎 −100 (100 ist Standardmaß); e=235𝑓 = 𝑏 + 𝑒 = 420 ; 𝑖𝑃 = 7,24

𝑖𝐻 = 92,23 ∗𝑘

𝑖*1 ∗ 2

235

185+420

185∗

335

335+185= 1288

𝐹𝑝𝑏 = 0,5𝑘𝑁 ∗ 𝑖𝐻 ∗ 0,19-1,5𝑘𝑁 ∗ 7,24 ∗ 0,8-2𝑘𝑁 ∗ 4 ∗ 0,9 = 0,095kN ∗ 𝑖𝐻 -8,7kN-7,2= 110 kN

𝐹𝑝𝑎𝑟𝑘 = 𝐹𝑝𝑏 ∗ 𝜇𝑠𝑡 = 38 𝑘𝑁

Handbremsgewicht: 𝐵𝐻 =𝐹𝑝𝑎𝑟𝑘

1,86= 20,4 𝑡

Fazit

• Ab ca. 12/2016 werden die FHK als Wert gefordert und nicht mehr wie viele Handbremsen wie viel Achsen sichern.

• Ohne Errechnung des Wertes für die FHK würden in diesen Fall 18 kN verschwendet, da max. die 20 t Handbremsgew. in kN verwendet würden.

• Fahrt nach Kleinenbremen (<25‰ Zug <200t braucht 69 kN FHK => Bei 20 kN: 4 Wagen anbremsen und bei 38 kN: 2 Wagen ausreichend)

Beispiel für eine Tabelle der erforderlichen Festhaltekräfte

Masse Neigung (‰)

(t) 2,5 5 7,5 10 15 20 25 30 35 40

200 10 15 21 28 42 55 69 83 97 110

400 20 30 42 55 83 110 138 165 193 220

600 30 45 62 83 124 165 207 248 289 330

800 40 60 83 110 165 220 275 330 385 440

1000 50 75 104 138 207 275 344 413 481 550

1200 60 89 124 165 248 330 413 495 577 660

1400 70 104 145 193 289 385 481 577 673 770

1600 80 119 165 220 330 440 550 660 770 879

1800 90 134 186 248 371 495 619 742 866 989

2000 100 149 207 275 413 550 687 825 962 1099

2200 109 163 227 303 454 605 756 907 1058 1209

2400 119 178 248 330 495 660 825 989 1154 1319

2600 129 193 268 358 536 715 893 1072 1250 1429

2800 139 208 289 385 577 770 962 1154 1346 1539

3000 149 223 310 413 619 825 1031 1237 1443 1649

Tab.: Mindestfesthaltekräfte (in kN, hier mit fpark,wind = 25 kN/t und Kpark = 1,4[Sicherheitsfaktor])

Wurfhebel

Aus: Eisenbahnlehrbücherei der Deutschen Bundesbahn 176 Bremsen , Düsseldorf 1952 Heft

𝑖𝐵 =𝑎1𝑏1

Beispiele der neuen Angaben

11 kN

38 kN

Was wird geändert?

Neu Unterscheidung bei Festlegen ob die Fahrzeuge vor mit Druckluft festgelegt werden oder nicht. (Achtung wenn mit Druckluft festgelegt wird mußdort auch volle Bremsprobe durchgeführt worden sein.)Warum?Beim Anziehen der Feststellbremsen bei vorher mit Druckluftbremse gesicherten Fahrzeugen ist die Festhaltekraft größer. [Man kann bei angelegter Bremse die Handbremse weiter anziehen]

Festlegen mit Druckluftbremse

Voraussetzung: Zug hat eine „gültige“ volle Bremsprobe.

• Handbremsen erst anziehen, wenn der Zug mit der Druckluftbremse mit einer Vollbremsung (HL-Druck ≤ 3,5 bar) angebremst wurde.

• Bei Verwendung von Handbremsen nach Möglichkeit Wagen mit GG- Bremssohlen verwenden

Ferstlegen ohne Druckluftbremse

• Möglichst erst Wagen mit GG oder mit V-BKS und Handbremsgewicht >= 16 t/16 kN verwenden.

• Bei Fahrzeugen mit 2-stufigem Lastwechsel in Stellung leer ist dieser vor dem Anziehen der Handbremse in Stellung beladen umzustellen. (Achtung! Zurückstellen nicht vergessen!)

• Umstellen nicht möglich oder V-BKS und Handbremsgewicht <16 t/kN doppelte Anzahl erforderlich (2 anziehen/ 1 anrechnen)

Sichern von Zügen/Zugteilen und Fahrzeugen

1. Verwenden Sie vorrangig Feststellbremsen von Fahrzeugen mit Graugussbremssohlen und prüfen Sie, ob die selbsttätige Bremse am Fahrzeug der zu bedienenden Feststellbremse wirkt.

2. Bei wirkender selbsttätiger Bremse (Druckluft) müssen Sie zum Sichern von Zügen/ Zugteilen und Fahrzeugen die Feststellbremse bei wirkender Vollbremsstellung bzw. 3,5 bar HL Druck anziehen.

3. Bei nicht wirkender selbsttätiger Bremse (Druckluft) ist bei allen Fahrzeugen mit einem zweistufigen (leer/beladen) Lastwechsel dieser grundsätzlich in Stellung „beladen“ zu stellen, bevor Sie die Feststellbremse anziehen. Ist das nicht möglich müssen Sie für diese Fahrzeuge die doppelte Anzahl an Feststellbremsen anziehen (2 anziehen, 1 anrechnen). Bei einem einzelnen Fahrzeug müssen Sie dieses dann grundsätzlich durch andere Sicherungsmittel sichern.Des Weiteren dürfen Sie bei Fahrzeugen mit V-BKS nur Feststellbremsen anrechnen, bei denen das Handbremsgewicht = 16 t/16 kN beträgt. Ist dies nicht der Fall, müssen Sie auch hier für die Fahrzeuge die doppelte Anzahl an Feststellbremsen anziehen (2 anziehen, 1 anrechnen).

Beim Lösen von Feststellbremsen an Fahrzeugen mit einem zweistufigen Lastwechsel, achten Sie darauf, dass der Lastwechsel je nach Beladungszustand wieder in die richtige Stellung gebracht werden muss.

Stand:31.01.2016Aufhalten und Festlegen

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Erleichterungen beim Sichern

• Wagen/Wagengruppen Dauert das Abstellen bis zu 60 Minuten, darf eine durch 3 wirkende Druckluftbremsen ersetzt werden.

Bei den folgenden Beispielen ist jeweils nur der relevante Teil der Züge dargestellt!

Nicht ausreichend Feststellbremsen vorhanden

• Stehen Ihnen nicht ausreichend Feststellbremsen zur Verfügung, gelten die Regelungen der Ril. 915 0107 Abschnitt 8 (7).

Nutzung der Angaben im Bremszettel/Wagenliste

Die Werte der Festhaltekraft (FHK) im Bremszettel/Wagenliste sind zurzeit für Sie nicht anzuwenden, da diese Werte reine Platzhalter sind!