Die Hildebrand-Knorr-Bremse (Hik-Bremse) ist eine selbsttätig wirkende, mehrlösige, unerschöpfbare, nachspeisende Einkammern-Druckluftbremse für Güter- und Reisezüge.

Geschichte Die Hildebrand-Knorr-Bremse entstand aus dem Bedürfnis heraus, die bereits etablierte Kunze-Knorr-Bremse weiterzuentwickeln. Obwohl diese seit 1912 in Deutschland und später auch bei den Statens Järnvägar (SJ) zuverlässig im Einsatz war, erkannte man die Notwendigkeit kontinuierlicher Verbesserungen.

In ihren Anfangsjahren musste sich die Kunze-Knorr-Bremse gegen die einlösige Westinghouse-Bremse behaupten. Die französischen Bahnen kritisierten die Neuerungen der Kunze-Knorr-Bremse, insbesondere die Abstufbarkeit beim Lösen (die sogenannte Mehrlösigkeit) und die Abbremsung des Ladegewichts, als unnötige Verkomplizierung. Grund für diese ablehnende Haltung war die amerikanische Ausrichtung der Westinghouse-Gesellschaft: In den USA mit ihren langen Zügen war ein abgestuftes Lösen technisch nicht möglich und aufgrund der vergleichsweise mäßigen Steigungen der amerikanischen Gebirgsstrecken auch nicht erforderlich. Unter diesem amerikanischen Einfluss bestritten auch französische Ingenieure die Notwendigkeit der Mehrlösigkeit, zumal auch die meisten Eisenbahnstrecken in Frankreich vergleichsweise flach waren.

Nach dem Ersten Weltkrieg traten neue Erfinder auf, die der Kunze Knorr-Bremse verschiedene Mängel vorwarfen: unzureichende Lastabbremsung bei schweren Wagen, fehlende Abstufbarkeit der Bremskraft, Erschöpfbarkeit auf langen Gefällen sowie zu kompliziertes Bremsgestänge. Insbesondere die Drolshammer- und Bozic-Bremse erlangten Abnahme für den internationalen Verkehr durch den Internationalen Eisenbahn-Verband, konnten ihre Überlegenheit in der praktischen Anwendung jedoch nicht nachweisen.

Maßgeblich an der Entwicklung beteiligt war Wilhelm Hildebrand, der Direktor der Knorr-Bremse AG in Berlin, nach dem die Bremse schließlich benannt wurde. Die Bremse wurde 1931 eingeführt und war bis zur Einführung der KE-Bremse im Jahr 1953 die in Deutschland hauptsächlich angewandte Bauform der Druckluftbremse.

Wirkungsweise Die Hildebrand-Knorr-Bremse setzt sich aus einem Einkammerbremszylinder, einem Haupt- und einem Nebensteuerventil mit gemeinsamem Ventilträger sowie einem Hilfs- und einem Vorratsluftbehälter zusammen.

mini|Steuerventil Bauart Bauart Hikp1 Das Hauptsteuerventil wird direkt vom Druck der Hauptluftleitung beeinflusst. Es steuert die Funktion des Hilfsluftbehälters und des Mindestdruckventils, die für die rasche Fortpflanzung der Bremswirkung im Zug entscheidend sind. Das Nebensteuerventil ist als Dreidruckventil ausgeführt und wird hingegen nicht direkt von der Hauptluftleitung beeinflusst, sondern über den Druck des Hilfsluftbehälters. Dieser gleicht sich durch das Hauptsteuerventil dem Hauptluftleitungsdruck an. Dadurch wird verhindert, dass das Nebensteuerventil Verbindungen herstellt, die nicht der Einstellung des Hauptsteuerventils entsprechen.

Im Ruhezustand sind alle Kammern mit Leitungsluft gefüllt. Der Hilfsluftbehälter wird über eine Nut im Hauptsteuerventil und der Steuerbehälter über das Nebensteuerventil versorgt. Der Bremszylinder wird über die beiden Schieber der Steuerventile entlüftet. Bei einer Druckminderung in der Hauptluftleitung bewegt sich zunächst das Hauptsteuerventil in die Bremsstellung und unterbricht die Verbindung des Bremszylinders zur freien Luft. Gleichzeitig wird der Hilfsluftbehälter mit dem Bremszylinder verbunden. Durch das Überströmen von Druckluft sinkt der Druck im Hilfsluftbehälter, während der Druck im Steuerbehälter erhalten bleibt. Diese Druckdifferenz treibt das Nebensteuerventil nach oben, wodurch der Vorratsluftbehälter mit dem Bremszylinder verbunden wird. Das Hauptsteuerventil geht in die Bremsabschlussstellung, sobald der Druck im Hilfsluftbehälter unter den Leitungsdruck sinkt; das Nebensteuerventil folgt, sobald der Bremszylinderdruck die Druckminderung aufwiegt.

Beim Lösen der Bremse erhöht sich der Druck in der Hauptluftleitung, woraufhin das Hauptsteuerventil in Lösestellung geht und den Auslasskanal des Bremszylinders mit der freien Luft verbindet. Die Luft kann jedoch erst entweichen, wenn auch das Nebensteuerventil in Lösestellung gegangen ist. Dies geschieht erst, wenn der Druck im Hilfsluftbehälter entsprechend gestiegen ist. Dadurch wird das Lösen abgestuft: Der Steuerkolben des Nebensteuerventils geht in Abschlussstellung, während der des Hauptsteuerventils in Lösestellung verbleibt.

Eine wesentliche Verbesserung gegenüber den ersten Ausführungen bestand in der Teilung des Hilfsluftbehälters in zwei ungleiche Behälter. Der kleinere Hilfsluftbehälter steht mit den Steuerkammern beider Ventile in Verbindung und gibt nur über das Hauptluftventil Druckluft ab. Der größere Vorratsluftbehälter enthält die eigentliche Bremsluft und wird über den Schieber des Nebensteuerventils mit dem Bremszylinder verbunden. Diese Teilung bringt zwei entscheidende Vorteile: Zum einen ist der Bremsdruck unabhängig vom Kolbenhub und der Behältergröße, zum anderen kann die Bremse schnell gelöst werden, da nur der kleine Steuerbehälter aufgefüllt werden muss, während der große Behälter nachträglich nachgeladen wird.

Durch die Zusammenarbeit beider Ventile konnte eine kurze Durchschlagszeit erreicht werden. Das Hauptsteuerventil mit seinem kleinen Hub und seinen geringen Abmessungen ermöglicht eine schnelle Reaktion, während das Nebensteuerventil die Hauptmenge der Bremsluft zuführt. Zudem war es möglich, das Dreidruckventil so zu belasten, dass es bereits bei 4,8bar in die Lösestellung geht – eine Empfindlichkeit, die bei einem Einzelsteuerventil nicht erzielbar ist. Trotz seiner Komplexität ist das Hildebrand-Knorr-Steuerventil äußerst kompakt ausgeführt: Der Steuerbehälter ist in einem Ventilträger untergebracht, in den alle Rohrverbindungen münden. Dadurch müssen diese bei der Instandhaltung nicht gelöst werden.

Ausführungen Die Hildebrand-Knorr-Bremse wurde in mehreren Ausführungen entwickelt:

Hildebrand-Knorr-Bremse für Güterzüge (Hik-G) Hikgl – An Güterwagen mit mechanischer Lastabbremsung Hikg2 – An Güterwagen mit Druckluft-Lastabbremsung durch einen zweiten Bremszylinder Hikp – An Güterwagen für besonders schnellfahrende Züge mit einem Steuerventil Hikp1, Umstellvorrichtung G-P und mechanischen Lastwechsel VZ Hildebrand-Knorr-Bremse für Personenzüge (Hik-GP) – Personenwagen erhalten das Steuerventil Hikp1 und Umstellvorrichtung G-P Hildebrand-Knorr-Bremse für Schnellzüge (Hik-GPR(SS)) – Schnellzugwagen erhalten das Steuerventil HiksW mit G-P-R-(SS)-Umsteller, Achslagerbremsdruckregler, Sicherheitsbehälter und Koppelbeschleuniger

Für Triebwagen ohne G-P-Umstellvorrichtung wurde noch das Ventil Hikpt entwickelt, welches zusammen mit Klotzbremsen oder Trommelbremsen eingesetzt werden konnte.

Vorteile Gegenüber der Kunze-Knorr-Bremse hat die Hildebrand-Knorr-Bremse folgende Vorteile:

Wesentlich einfachere und leichtere Einkammerbremse Höhere Durchschlagsgeschwindigkeit Kürzere Lösezeiten Kolbenhubunabhängiger Bremszylinderdruck Nachspeisen bei Druckverlusten im Bremszylinder Lastabbremsung Hochleistungsbremse mit zwei Bremsdruckstufen bei der Ausführung Hik-GPR(SS)

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Einzelnachweise

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