Vakuumbremse
Englisch: vacuum brake
Eisenbahnbremse, die nach dem Prinzip eines in durchgehenden Rohren unter dem Zug und in unter jedem Fahrzeug angebrachten Bremszylindern erzeugten Vakuums funktioniert; die Luft wird durch Ejektoren oder Pumpen auf der Lokomotive abgesaugt.
Vakuumbremse: Druckluftbremsung durch Unterdruck
Eine Vakuumbremse ist ein pneumatisches Bremssystem, das durch die Aufrechterhaltung eines Unterdrucks in einer durchgehenden Leitung arbeitet, die sich über die gesamte Länge eines Zuges erstreckt. Wenn Luft aus Bremszylindern abgesaugt wird, die unter jedem Wagen montiert sind, drückt der Luftdruck oberhalb des Kolbens diesen nach unten und betätigt Bremsbeläge oder Bremsklötze an Rädern oder Trommeln. Dies unterscheidet sich von Drucklufbremsen, die mit positivem Druck arbeiten. Vakuumbremsen waren der Standard auf britischen Eisenbahnen und werden noch auf Museumsbahnen verwendet, wurden aber durch reaktionsfähigere Druckluftsysteme weitgehend verdrängt.
Das Vakuum wird von Strahlpumpen oder Pumpen erzeugt und aufrechterhalten, die an der Lokomotive angebaut sind. Frühe Systeme nutzten Dampfstrahlpumpen, die den Kesseldruck der Maschine zur Erzeugung von Saugwirkung ausnutzten. Spätere Diesel- und Elektrolokomotiven waren mit motorgetriebenen Vakuumpumpen ausgestattet. Das Rohrnetz muss durchgehend und dicht sein und ist über flexible Schläuche mit Schnellkupplungen zwischen den Fahrzeugen verbunden. Jedes Fahrzeug hat einen Bremszylinder, üblicherweise mit einem Durchmesser von 20 bis 24 Zoll, mit einem Kolben, der bei Unterdruck- oder Druckverlust einen Bremshebel oder eine Bremsgestänge betätigt.
Um die Bremsen zu betätigen, lässt der Lokführer mit dem Bremsventil in der Lokomotive schrittweise Luft in die Leitung ein und vermindert so den Unterdruck im gesamten Zug. Dies ist ein gradueller, gleichmäßiger Prozess: Alle Zylinder verlieren den Unterdruck etwa zur gleichen Zeit, sodass alle Bremsen zusammen anziehen. Diese sanfte Bremsung machte Vakuumbremsen bei Personenzügen beliebt, wo plötzliche Halte Unbehagen verursachen. Allerdings hat das System keinen Sicherheitsvorteil bei Rohrbeschädigungen: Bei einem Rohrbruch geht der Unterdruck verloren und alle Bremsen ziehen sofort an, was bei fahrenden Zügen bei schlechter Sicht gefährlich ist.
Grenzen und Niedergang
Vakuumbremsen sprechen langsamer an als Druckluftsysteme, weil der Druckunterschied, der den Kolben treibt, auf etwa 14,5 psi begrenzt ist (Luftdruck minus Vakuum, typischerweise etwa 21 Zoll Quecksilbersäule). Moderne Züge benötigen schnellere und stärkere Bremsleistung. Außerdem können Vakuumbremsen bei Triebzügen ohne umfangreiche Umbauten nicht verwendet werden, was sie für moderne Eisenbahnnetze unpraktisch macht. Das System verlangt auch eine dichte Versiegelung im gesamten Rohrnetz, und kleine Leckagen wirken sich schnell über lange Züge aus.
Der Begriff spiegelt das Grundprinzip des Systems wider: Die Bremse wird vollständig durch die Abwesenheit von Luft statt ihrer Anwesenheit angetrieben. Vakuumbremsen finden sich in historischen Ausrüstungen, Museumsbahnen und älteren Industriebahnsystemen. Sie bleiben pädagogisch wertvoll als Vorläufer moderner pneumatischer Bremsausführungen und als praktisches Beispiel dafür, wie Unterdruck für mechanische Arbeit genutzt werden kann.