Druckstufen Führerbremsventilanlagen FHD und FGD

[Wolfgang E.]

Hallo zusammen,

ich möchte gerne die FbV (Führerbremsventile) möglichst realitätsnah gestalten. Dafür würde mich die eingestellten HL-Drücke zu jeder Stufe der FbV interessieren. Für das D2/D5 habe ich diese Informationen mittlerweile in offiziellen Unterlagen gefunden. Für die FbV-Anlagen FGD und FHD habe ich leider noch nichts gefunden. Messungen an einem vorhandenen FGD-FbV ergaben eher unregelmäßige Abstände zwischen den einzelnen Druckstufen, aber die Drücke unterscheiden sich auch, je nachdem man von der Löse- oder der Schnellbremsstellung kommt. Ist das jetzt der Toleranzen meines FbV geschuldet?

Hat jemand vielleicht Unterlagen, in denen die Druckstufen für die beiden Anlagen oder wenigstens eine Anlage genannt sind?

Die zweite Frage bezieht sich mehr auf Zusi. Dort habe ich häufiger gesehen, dass für die Fahrtstellung 5,02 bar eingetragen ist. Laut Doku regeln die echten Anlagen aber alle auf 5 bar. Ist dass in Zusi vielleicht einem Tiefpass geschuldet, der aufgrund begrenzter numerischer Lösung nicht ganz abläuft, so dass die 5 bar sonst nie erreicht werden?

Viele Grüße
Wolfgang

[td1]

Hallo Wolfgang,

für das Führerbremsventil FS42, welches z.B. in der ÖBB-Reihe 1016/1116 (und somit wohl auch DB 182) eingebaut ist, hätte ich eine Tabelle mit folgenden Werten:

Richtung „Bremsen“ / Richtung „Lösen“:

- Fü: — /7,50 bar
- Fa: 5,00 / 5,00 bar
- 1A: 5,00 / 4,70 bar
- 1B: 4,60 / 4,60 bar
- 2: 4,40 / 4,50 bar
- 3: 4,27 / 4,37 bar
- 4: 4,14 / 4,24 bar
- 5: 4,01 / 4,11 bar
- 6: 3,88 / 3,98 bar
- 7: 3,75 / 3,85 bar
- VB: 3,30 / 3,30 bar

Vielleicht helfen diese Angaben weiter.

lg, td

[Alwin Meschede]

Die zweite Frage bezieht sich mehr auf Zusi. Dort habe ich häufiger gesehen, dass für die Fahrtstellung 5,02 bar eingetragen ist.

Residualdrücke im Bremssystem sind in Zusi ein Problem, aufgrund der Entscheidung, die Rückdruckfedern in den Bremszylindern nicht zu simulieren. Eine reale Bremse würde bis mindestens runter zu 4,88 bar HL-Druck noch gar nichts machen (einige springen gar erst bei 4,7 bar an). Zusis Bremsen entwickeln hingegen schon bei 4,999 bar die ersten Newtons an Bremskraft. Die Einstellung der Führerbremsventile auf 5,02 bar war der Versuch, die Residualdruckproblematik zumindest so weit einzuhegen, dass sie jedenfalls nicht vom Führerbremsventil in Fahrtstellung verursacht wird.

[Wolfgang E.]

Residualdrücke im Bremssystem sind in Zusi ein Problem, aufgrund der Entscheidung, die Rückdruckfedern in den Bremszylindern nicht zu simulieren. Eine reale Bremse würde bis mindestens runter zu 4,88 bar HL-Druck noch gar nichts machen (einige springen gar erst bei 4,7 bar an). Zusis Bremsen entwickeln hingegen schon bei 4,999 bar die ersten Newtons an Bremskraft. Die Einstellung der Führerbremsventile auf 5,02 bar war der Versuch, die Residualdruckproblematik zumindest so weit einzuhegen, dass sie jedenfalls nicht vom Führerbremsventil in Fahrtstellung verursacht wird.

Ist die Mindestdruckabsenkung nicht eine Funktion des Steuerventils? Wie wird sonst eine überladenen Bremse wieder angeglichen? Wenn man in der echten Welt den Druck beispielsweise mit einem Knorr 8 auf 4,9 bar senkt, dann betrachten die Steuerventile dies nach überschaubarer Zeit als Lösedruck und brauchen von diesem Druck aus die Mindestdruckdifferenz für eine Bremswirkung. So hat mal eine Flucht aus Ostberlin geklappt. Der HL-Druck wurde langsam immer weiter abgesenkt, bis die HL leer war. Gehalten wurde mit der Zusatzbremse. An der Grenze war die Fahrgastnotbremse folglich wirkungslos und man hat die Sperren durchbrochen, ohne dass die im Wagenzug mitfahrenden Grenzpolizisten etwas machen konnten.

[Alwin Meschede]

Ist die Mindestdruckabsenkung nicht eine Funktion des Steuerventils?

Ja, das gibt es auch noch, aber markant ist in Zusi vor allem folgender Effekt bei den Bremsen: Man lege mal in Hamburg-Harburg die Druckluftbremse an und löse sie wieder. Dann fahre man ohne Halt nach Lehrte. In Lehrte hat man immer noch Rest-Bremswirkung von der Bremsung in Harburg im Zug, weil der Bremszylinderdruck in Zusi nie völlig Null wird und die Rückdruckfedern in den Zylindern nicht simuliert werden. Das können bei einem langen Güterzug einige Kilonewton Bremskraft sein, die nie völlig verschwinden.

EDIT: Ich habe das aktuell nochmal probegefahren, weil sich das Programm vielleicht weiterentwickelt hat. Konkret ein Zug mit automatisch angleichender Lok, was wir früher noch nicht hatten. Aber der Befund ist unverändert. Nach der Bremsung eines 500-Meter-Gz in Erfurt waren in Neudietendorf noch 2,6 kN Residualbremskraft im Zug.

[Wolfgang E.]

Dann fahre man ohne Halt nach Lehrte. In Lehrte hat man immer noch Rest-Bremswirkung von der Bremsung in Harburg im Zug, weil der Bremszylinderdruck in Zusi nie völlig Null wird und die Rückdruckfedern in den Zylindern nicht simuliert werden. Das können bei einem langen Güterzug einige Kilonewton Bremskraft sein, die nie völlig verschwinden.

Wieder was gelernt. Das wird durch die 5,02 bar aber nicht besser, oder?

[Alwin Meschede]

Die Theorie ist halt, dass er so zumindest die theoretische Chance hat, sich asymptotisch dem Zylinderdruck 0 anzunähern, ohne dass von der Hauptluftleitung aus dann doch wieder ein Hundertstel bar oder so an C-Druck kommandiert wird. Wobei das halt erfunden wurde, als Zusi sich mit überladenen A-Kammern noch nicht wirklich befasste. Es kann gut sein, dass die 5,02 ein Placebo sind. Aber es gibt mir zumindest das Gefühl, dass ich alles getan habe um diesen dämlichen Residualbremseffekt zu minimieren.

[Wolfgang E.]

Vielleicht helfen diese Angaben weiter.

Vielen Dank, das hilft schon mal.

Viele Grüße
Wolfgang

[Wolfgang E.]

Es kann gut sein, dass die 5,02 ein Placebo sind. Aber es gibt mir zumindest das Gefühl, dass ich alles getan habe um diesen dämlichen Residualbremseffekt zu minimieren.

Verstanden. Ich schaue es mir im Detail an.

[Wolfgang E.]

Die Theorie ist halt, dass er so zumindest die theoretische Chance hat, sich asymptotisch dem Zylinderdruck 0 anzunähern, ohne dass von der Hauptluftleitung aus dann doch wieder ein Hundertstel bar oder so an C-Druck kommandiert wird. Wobei das halt erfunden wurde, als Zusi sich mit überladenen A-Kammern noch nicht wirklich befasste. Es kann gut sein, dass die 5,02 ein Placebo sind. Aber es gibt mir zumindest das Gefühl, dass ich alles getan habe um diesen dämlichen Residualbremseffekt zu minimieren.

Das kann ich nur teilweise nachvollziehen. Ich habe mir mal einen Zug mit K10-FbV und lauter KE-Steuerventilen genommen (Timetables\Deutschland\Hamburg_Kassel\Kassel-Hildesheim_Expo_2000_05-15Uhr\CB54875.trn) und ein paar Versuche angestellt.
1. Bei einem HL-Druck von 4,87 bar im letzten Wagen beträgt der C-Druck schon 0,33 bar. Beim Vorbild wäre dort, wenn ich es recht verstanden habe, noch 0 bar.
2. Egal, ob der HL-Druck 5,00, 5,04, 5,3 bar oder noch mehr beträgt, der C-Druck ist immer 0,01 bar. Dementsprechend gibt es auch eine Bremskraft. Einzige Ausnahme ist die Situation nach dem Start, bevor man das erste Mal die indirekte Bremse angelegt hat.
3. Die direkte Bremse löst hingegen wieder vollständig aus. C-Druck und Bremskraft fallen in endlicher Zeit wieder auf Null.

Zum Vergleich habe ich noch eine 141 mit einlösigem K1-Steuerventil angeschaut (Timetables\Deutschland\Grenzlandbahnen\Aachen-Uebach-Palenberg1979_04Uhr-13Uhr\E5415.trn).
1. Auch das K1-Ventil erzeugt in der Simulation schon bei kleinen HL-Druck-Absenkungen vorbildswidrig C-Druck.
2. Bei einem HL-Druck von 5 bar werden C-Druck und Bremskraft der indirekten Bremse aber wieder zu Null.

Meine Folgerungen:
1. Der auf 5,02 bar erhöhte Regeldruck bringt nichts, schadet aber natürlich auch nicht wirklich und fällt auch kaum auf. Ich würde trotzdem 5,00 bar als Regeldruck einstellen.
2. Die Theorie mit den Rückstellfedern in den Bremszylindern leuchtet mir nicht ein, da bei K1-Ventil ja alles funktioniert. Ich glaube die Rückstellfedern fehlen eher für die Anlegezeit, wenn also der Kolben vor der Erzeugung von Bremskraft erst mal Weg zurück legen muss und ein entsprechendes Luftvolumen strömen muss, was Zeit kostet. Wie man mir damals sagte: Erst mal in die erste Bremsstufe, danach hast Du den Zug besser in der Hand, weil die Bremsbeläge schon anliegen.
Oder meintest Du die Feder im Steuerventil, die ja die Unempfindlichkeit (Mindestdruckabsenkung in der HL) beeinflusst=
3. Das KE-Ventil wäre bzgl. seines Löseverhaltens zu überarbeiten.
4. Das KE- und das K1-Ventil und vermutlich auch alle anderen wären bzgl. der Unempfindlichkeit zu überarbeiten. In der Beschreibung vom KE-Ventil habe ich den Wert von 4,85 bar bezogen auf vorher eingestellten 5 bar gesehen.

[didig]

Moin,

interessantes Bremsthema hier, was ich da gerade so mitlese.
Aber nun, eigentlich hier ein bisschen offtopik aber der folgende Abschnitt hatte bei mir so einige Erinnerungen getriggert:

So hat mal eine Flucht aus Ostberlin geklappt. Der HL-Druck wurde langsam immer weiter abgesenkt, bis die HL leer war. Gehalten wurde mit der Zusatzbremse. An der Grenze war die Fahrgastnotbremse folglich wirkungslos und man hat die Sperren durchbrochen, ohne dass die im Wagenzug mitfahrenden Grenzpolizisten etwas machen konnten.

Da gab/gibt es doch einen Spielfilm drüber: Durchbruch Lok 234https://de.wikipedia.org/wiki/Durchbruch_Lok_234

Da werden eisenbahntechnisch, dialogmäßig vom 2. Heizer (Joseph Offenbach) vor der Zugfahrt die Nothaltbremsen in den Waggons ausgeschaltet.
Die haben während der Fahrt einen Druckabfall wegen einer Zylinderundichtigkeit auf der Lok und der 1. Heizer geht, bei voller Fahrt, vorne zum Zylinder und schraubt ihn mit einem Maulschlüssel „Dicht“ und der Druck steigt wieder. Naja Filmdramaturgie für den Zuschauer, Ähnliches gibt es bei 007, etc. übrigens auch.
Aber ein klasse Film, der mich schon in den 70er fasziniert hatte, als ich ihn das erste Mal auf unserm alten schwarz/weiß TV (mit 3. Programmen) gesehen hatte. Habe ihn mir vorgestern im Hotel auf dem Handy mal wieder angeschaut. Das schwarz/weiß Feeling unterstreicht das Ganze noch sehr positiv. Und die Motivation, die zu dieser Fahrt geführt hatte wird meiner Meinung auch sehr gut herausgearbeitet.

Wer ihn sich anschauen möchte: https://gloria.tv/post/jTNQeAjtuadP4aAdqiPyTsAp8#30

Die Zugfahrt ging damals von Oranienburg –Birkenwerder- Falkensee- Albrechtshof (Berlin-Spandau). Also ¼ Berliner Außen Ring entgegen dem Uhrzeigersinn. Bin die Strecke vor kurzem mal selbst gefahren allerdings weiter nach Ludwigsfelde etc., also Halbkreis.

Auf was man hier so alles kommt wenn man hier nur passiv mitliest

regards
didig

[Wolfgang E.]

Hier gibt es ein altes Interview mit dem Tf:

https://www.ardmediathek.de/video/rbb-r ... V0ZXJsaW5n

Da erklärt mit wenigen Worten, wie er vorgegangen ist.

Viele Grüße
Wolfgang

[Leif K.]

Ich bleibe kurz bei diesem Off-Topic. Das alte Interview ist ja genial, dank an Wolfgang für den Link. Sinnvoll beschrieben ist der Vorgang auch in Bernd Kuhlmann: Züge durch Mauer und Stacheldraht, GVE-Verlag, Berlin. Davon gab es mehrere Auflagen und später auch einen Nachfolgetitel bei Transpress, der mir gerade nicht einfällt.

[Leif K.]

Die Theorie ist halt, dass er so zumindest die theoretische Chance hat, sich asymptotisch dem Zylinderdruck 0 anzunähern, ohne dass von der Hauptluftleitung aus dann doch wieder ein Hundertstel bar oder so an C-Druck kommandiert wird. Wobei das halt erfunden wurde, als Zusi sich mit überladenen A-Kammern noch nicht wirklich befasste. Es kann gut sein, dass die 5,02 ein Placebo sind. Aber es gibt mir zumindest das Gefühl, dass ich alles getan habe um diesen dämlichen Residualbremseffekt zu minimieren.

[…]

Meine Folgerungen:
1. Der auf 5,02 bar erhöhte Regeldruck bringt nichts, schadet aber natürlich auch nicht wirklich und fällt auch kaum auf. Ich würde trotzdem 5,00 bar als Regeldruck einstellen.
2. Die Theorie mit den Rückstellfedern in den Bremszylindern leuchtet mir nicht ein, da bei K1-Ventil ja alles funktioniert. Ich glaube die Rückstellfedern fehlen eher für die Anlegezeit, wenn also der Kolben vor der Erzeugung von Bremskraft erst mal Weg zurück legen muss und ein entsprechendes Luftvolumen strömen muss, was Zeit kostet. Wie man mir damals sagte: Erst mal in die erste Bremsstufe, danach hast Du den Zug besser in der Hand, weil die Bremsbeläge schon anliegen.
Oder meintest Du die Feder im Steuerventil, die ja die Unempfindlichkeit (Mindestdruckabsenkung in der HL) beeinflusst=
3. Das KE-Ventil wäre bzgl. seines Löseverhaltens zu überarbeiten.
4. Das KE- und das K1-Ventil und vermutlich auch alle anderen wären bzgl. der Unempfindlichkeit zu überarbeiten. In der Beschreibung vom KE-Ventil habe ich den Wert von 4,85 bar bezogen auf vorher eingestellten 5 bar gesehen.

Hallo Wolfgang,

Du gibst zusammen mit Alwins historischer Erklärung im Prinzip die richtigen Antworten: Das KE-Ventil hat im Löseverhalten hier einen Webfehler. Grundsätzlich war aber Alwins Hinweis wichtig, dass im Prinzip jede Druckabsenkung in der HL direkt proportional in Bremskraft umgesetzt wird.

Damit kommst Du genau auf das Thema der Unempfindlichkeiten, und damit lösen sich auch mögliche Auffälligkeiten beim Angleichen. Nur wie Alwin schreibt, war die Bremse damals noch nicht so modelliert worden, wie ZUSI sie heute simuliert. Im Prinzip also eine Aufgabe zur Bestandspflege im Fahrzeugpark.

Viele Grüße
Leif

[Wolfgang E.]

Damit kommst Du genau auf das Thema der Unempfindlichkeiten, und damit lösen sich auch mögliche Auffälligkeiten beim Angleichen. Nur wie Alwin schreibt, war die Bremse damals noch nicht so modelliert worden, wie ZUSI sie heute simuliert. Im Prinzip also eine Aufgabe zur Bestandspflege im Fahrzeugpark.

Hallo Leif,

das habe ich nicht verstanden. Ich habe keine Einflussmöglichkeit auf die Unempfindlichkeit im Fahrzeugeditor gefunden. Habe ich was übersehen? Oder was meintest Du?

Viele Grüße
Wolfgang

[Jörg Haase]

Grundsätzlich muss bei den Druckgradienten der Führerbremsventile klar zwischen der rein pneumatischen Steuerung und der elektronischen Steuerung mit Analogwandler unterschieden werden.
Die Führerbremsventile D2/5 und GD/HD erzeugen den A-Druck über die mechanische Verstellung eines Druckminderventil, hier ist eine Regelhysterese völlig normal. Die erste Drucksenkung liegt bei 0,25 bar bis 0,5 bar (Langnut). Bis zur VB mit 3,3-3,5 bar senken die Betriebsbremsstufen zwischen -0,15 bis -0,20 bar pro Raste ab.
Führerbremsventile mit einer hohen Zahl von Wechselspielen können von diesen Druckstufen erheblich abweichen. Die Instandhaltungsvorschrift begnügt sich mit Eckpunkten und fordert nur das in jeder Druckstufe eine Absenkung des HL Druck erfolgt.
Bei den Führerbremsventilen mit Analogwandler (FS42 u.s.w) sorgt ein PID Regler über die Servoschleife für eine sehr gute Reproduzierbarkeit des A-Druck. Der Offset entseht aber auch hier in gewissen Grenzen durch das Relaisventil, dem wird über eine zweite Regelschleife im HL Kreis begegnet. Diese Führerbremsventile werden über einen Regelalgorhitmus immer wieder angelernt und hierdurch eine große Langzeitstabilität der Druckstufen erreicht.
Auch gelingt die Einhaltung der Differenz zwischen erster Bremsstufe und letzter Lösestufe perfekt. Erste Bremsstufe mit 0,4 bis 0,5 bar Drucksenkung, letzte Lösetsufe 0,25 bar unter Regelbetriebsdruck. Zu diesem Thema plane ich umfangreiche Tutorials in naher Zukunft. Zum D2 und D5 Regler gibt es schon ein Video auf meinem Kanal: https://youtu.be/fMyhGY5nBRg

Viele Grüße Jörg Haase

[Wolfgang E.]

Die Führerbremsventile D2/5 und GD/HD erzeugen den A-Druck über die mechanische Verstellung eines Druckminderventil.

Zum D2 und D5 Regler gibt es schon ein Video auf meinem Kanal: https://youtu.be/fMyhGY5nBRg

Hallo Jörg,

in Deinem Video sind bei Minute 24:00 auf den Unterlagen die Drücke für die einzelnen Rasten des D2/5 zu sehen. Mir ist klar, dass es in der Realität Abweichungen davon gibt, aber in Zusi bildet man ja am besten den Sollzustand nach.
Gibt es so etwas auch für GD/HD? Dann hätte ich alles, was ich in diesem Thread wollte.

Viele Grüße
Wolfgang

[Jörg Haase]

Hallo Wolfgang,

die HD und GD Bedienteile sind wie folgt von Knorr beschrieben, das ist aber reine Therorie:

F = 5,00 bar (+/- 0,05 bar ist die UIC Vorgabe)
1 = 4,7-4,5 bar (Langnut) Erste Bremsstufe 4,5 bar, letzte Lösestufe 4,7 bar.
2 = 4,35 bar
3 = 4,2 bar
4 = 4,05 bar
5 = 3,9 bar
6 = 3,75 bar
7 = 3,6 bar
VB = 3,45 bar (3,3-3,5 bar ist die UIC Vorgabe)

Ich hoffe das hilft weiter.

VG Jörg Haase

[Wolfgang E.]

die HD und GD Bedienteile sind wie folgt von Knorr beschrieben, das ist aber reine Therorie:

Hallo Jörg,

das war das, was ich suchte. Vielen Dank. Es passt auch halbwegs mit den A-Druck Messungen an meinem GD-Ventil.
Hast Du vielleicht noch eine Literaturangabe für das Literatur-Verzeichnis der kleinen Doku, die ich schreiben möchte, oder vielleicht sogar eine Kopie der Knorr-Beschreibung?

Viele Grüße
Wolfgang