Stelsel van Braam

31 aug
13 minuten om te lezen

Bijgewerkt op: 19 okt

Inleiding

Dit systeem was een vorm van een cabinesignalering (herhaling van sein op de lok) met een remingreep (train-stop) systeem (mechanisch, intermitterend ATB systeem) en een registratie van de reacties van de machinist. Ir J.P. van Braam, een Nederlandse ingenieur, stichtte in Parijs een fabriek, de Société Générale des Appareils de Sécurité de Chemins de Fer, Systéme van Braam, om zijn uitvindingen op de markt te brengen.

Patenten

Online vinden we tussen 1902 en 1913 ongeveer 33 patenten voor het systeem van Braam op naam van “Jacques-Pierre de Braam”, in Frankrijk, Duitsland, Spanje, Groot-Brittannië, Zwitserland en de VS. Enkele daarvan beschrijven verbeteringen van het oorspronkelijk ontwerp.

Frankrijk

In Frankrijk had het ministerie in 1899 na een aantal zware ongevallen en daarna nogmaals in 1902 de spoorwegmaatschappijen opgeroepen systemen die het seinbeeld in de cabine herhaalden te beproeven en hun ervaringen aam het ministerie te melden teneinde tot een keuze te komen. Men kon echter niet tot een keuze komen en na een nieuw ongeval (Villepreux augustus 1910) voerde het ministerie de druk op en wilde voor de winter van 1911 een aanbeveling voor een keuzen van een te standaardiseren system en een invoeringsprogramma zien. In een artikelenreeks in Le Genie Civil van 1911 (Tome LIX no 8, 9 en 10) wordt uitgebreid op die kwestie ingegaan, de diverse beproefde systemen besproken en op de voor- en nadelen van ATB systemen zoals die toen gezien werden ingegaan. Het systeem van Braam was een systeem dat aanvankelijk erg interessant leek. Het werd uitgebreid beproefd. Volgens een artikel in La Nature (3-1-1914) is het vanaf 1901 is beproefd, in een uitvoering gefabriceerd door les ateliers Marre et Bariquand. Vanaf 1 november 1912 werd het in een verder ontwikkelde vorm systematisch beproefd op 20 locomotieven, tussen Saintes en Bordeaux.

Uiteindelijk bleek de gevoeligheid voor mechanische defecten van deze mechanische systemen te groot en kwam men tot de conclusie dat de "ATB functionaliteit" beperkt zou moeten blijven tot het optisch en/of akoestisch herhalen van de seinen in de cabine. Frankrijk koos later voor een nieuwere technologie op basis van elektrische informatieoverdracht, de crocodile. In 1924 ging de fabriek van van Braam failliet. Het artikel in Le Genie Civil refereert ook aan eerdere proeven bij de Pruisische Staatsspoorwegen.

Nederland

Ook in Nederland is het systeem van Braam in 1909 en 1910 beproefd bij de Staatsspoorwegen maar vrij snel als te storingsgevoelig afgeschreven. Zie o.a. de tekst in “ATB anno 1900” van R.T. Jongerius:

….in oktober 1903 de hoofd- en adjunctingenieur voor het Stoomwezen der Spoorwegdiensten een studiereis naar Frankrijk maakten om zich op de hoogte te stellen van de proeven die daar werden genomen met waarschuwingstoestellen. Tijdens deze reis brachten zij onder andere een bezoek aan de heer Van Braam, een in Parijs woonachtige Nederlander. Deze had voor de verkoop van zijn uitvinding een maatschappij opgericht, de ‘Société Générale des Appareils de Sécurité pour Chemins de Fer, Système Van Braam’. In het verslag van deze reis bevestigen de beide ingenieurs het standpunt van de SS, namelijk dat het systeem Marin geen toekomst had en dat het systeem Van Braam het meest in aanmerking kwam voor het nemen van proeven in Nederland. Enkele jaren later heeft de SS inderdaad proeven genomen met de (in staatsspoor-terminologie) locomotiefseingever van Van Braam. De proeven werden genomen op het baanvak Leiden - Woerden en met locomotieven van het depot Leiden van de SS. Het betrof hier de locomotieven SS 303, 311, 314 en 394. Ongeveer 850 meter voor de seinpalen, was een paar aanslagstukken geplaatst om de (in de bewegingsrichting van de trein) linker spoorstaaf. Deze aanslagstukken waren door middel van trekdraden met de seinen verbonden en wel zodanig, dat zij bij onveilige stand van het sein omhoog stonden. Bij het voorbijrijden kwamen dan draaibare stiften aan de locomotief in aanraking met deze opstaande aan-slagstukken, waardoor het toestel op de locomotief in werking werd gesteld. Het locomotiefpersoneel kreeg een waarschuwingsignaal en de Westinghouse-rem werd matig aangezet. Bij veilige stand van het sein waren de aanslagstukken neergeslagen, zodat aanraking met de draaistiften niet plaatshad. Op willekeurige punten van de weg konden losse aanslagstukken worden geplaatst, met hetzelfde effect als hiervoor omschreven, tenslotte: door twee paar aanslagstukken kort achter elkaar te plaatsen (op een onderlinge afstand van ongeveer 30 meter) ontving het locpersoneel een tweede waarschuwing en werd de Westinghouse-rem snelwerkend aangezet. In principe was het ook mogelijk ter plaatse van het sein twee paar aanslagstukken in de trekdraad op te nemen. Het passeren van het onveilig sein zou dan tot een snelremming leiden. De SS heeft deze mogelijkheid niet gebruikt. De mogelijk- heid om losse aanslagstukken te plaatsen was onder andere van belang bij ongevallen en bij het uitvoeren van herstellingen aan de weg. Omdat met de locomotieven voorzien van het systeem Van Braam ook goederentreinen moesten kunnen worden vervoerd, was het toestel zodanig ingericht, dat de zelfwerkende remwerking kon worden afgesloten. In dat geval bleef alleen de waarschuwingsinrichting in bedrijf. Deze bestond uit een sirene en uit een kast met aanwijzer die normaal een wit veld toonde. Bij het passeren van één stel aanslag- stukken werd een rood veld met het opschrift ‘geef acht’ zichtbaar; bij het passeren van twee stel aanslagstukken een rood veld met het opschrift ‘gevaar’. Bovendien kon nog het opschrift ‘toestel buiten werking’ worden getoond. In het geval dat één stel aanslagstukken werd gepasseerd, mocht, zodra de trein stilstond of zodra het sein voor die tijd weer op veilig gesteld werd, het toestel in de normale stand worden teruggebracht door de kruk aan de aanwijskast naar links te draaien. In het geval dat twee paar aanslagstukken werden gepasseerd, was dit niet zonder meer mogelijk. De machinist moest dan eerst met een speciale sleutel een grendel terugduwen. Deze grendel bevond zich buiten het machinistenhuis zodat de trein dus per se tot stilstand moest worden gebracht. Als laatste detail moet nog worden gemeld dat op de aanwijskast een schrijf- toestel was aangebracht. Bij het passeren van één stel aanslagstukken liep dit toestel drie minuten en werd op een controlestrook in dit apparaat een streep getrokken. In het geval van twee paar aanslagstukken werd een punt getekend. Het doel van dit schrijftoestel was tweeledig. Bij ongevallen kon men controleren of de seingever had gewerkt. Daarnaast werd de machinist tot waakzaamheid aangezet. Tegenstanders van de locomotiefseingevers beweerden namelijk dat deze automatische waarschuwingsinrichtingen zouden leiden tot verontachtzaming van het behoorlijk uitkijken naar de seinen. Welnu, de machinist kon van zijn oplettendheid blijkgeven door bij het naderen van een onveilig sein een knop op het schrijftoestel om te draaien. Op de controlestrook werd dan een ringvormig teken afgedrukt. Maar aan het nut van deze inrichting bestond toch ook weer twijfel, want naar het scheen, kon de machinist het teken op ieder willekeurig tijdstip, dus ruim voor het naderen van het sein, op de strook afdrukken. Niettemin werd de locomotiefseingever Van Braam algemeen gezien als het meest geavanceerde systeem voor het overbrengen van de stand van het sein naar de locomotief. De redenen waren dat de Westinghouse-rem al op ruime afstand van het sein matig werd aangezet, maar vooral dat de arbeid voor de bediening van de apparatuur werd geleverd door een spiraalveer, die steeds automatisch werd gespannen als de machinist het toestel in de normale stand terugbracht. Op de draaistiften werd bij het passeren van de aanslagstukken dus slechts weinig kracht uitgeoefend, aangezien deze stiften slechts dienden voor het vasthouden van de spiraalveer.Toch werkte ook dit systeem niet goed. Zo blijkt uit een brief van de SS aan de Raad van Toezicht van juli 1911 dat steeds meer storingen optraden, die voor het merendeel bestonden uit het niet werken van het toestel voor een onveilig sein, terwijl het ook enige malen voorkwam dat het toestel juist werkte bij een veilig sein. De oorzaak daarvan zou liggen in een te grote slijtage van de onderdelen, vooral van de draaistiftinrichting, waardoor teveel speling ontstond en vuil en stof binnendrong. Bovendien braken verschillende onderdelen van de toestellen meermalen af, in het bijzonder de veren en de draaistiften onder aan de locomotief. De registreerinrichting werkte niet naar behoren. Ook de bediening van de seinen was door het daaraan verbinden van de aanslagstukken zeer verzwaard. Een deel van de storingen werd toegeschreven aan het niet in de eindstand komen van de aanslagstukken, ten gevolge van de grote weerstand in de trekdraden. Deze zelfde weerstand was er de oorzaak van dat de seinen herhaaldelijk niet geheel op veilig konden worden gesteld. De proefnemingen zijn vanwege deze problemen na ongeveer een jaar gestaakt.

Systeem van Braam ca 1912, Guillery Selbsttätige Signale

Duitsland

In Duitsland werd het systeem van Braam beproefd in een uitvoering die geleverd werd door de Maschinenfabrik Bruchsal (foto links). Ook daar zette een uiteindelijk een nieuwere techniekgeneratie, de inductieve systemen in de vorm van Indusi zich door.

Werking

Onderstaande schetsen en beschrijvingen, gevonden op een Franse site en een Duitse site, ze beschrijven de werking in verschillende uitvoeringen. De werking was gebaseerd op het principe van het omduwen van een roterende pal hangend onder de locomotief door een verend opgesteld aanslagstuk (pedaal) in de baan, al dan niet gekoppeld aan het sein. In Frankrijk werden de “disques” (een sein dat na stoppen mag worden gepasseerd, rijdend op zicht) uitgerust met een enkel pedaal en de “carré’s” (absolute stop, non-franchisable) met 2 pedalen. De passage van het enkele pedaal bij een stop tonende disque leidde tot een beperkte rotatie van de eerste pal die vervolgens een kraan in de remleiding een stukje opende, waardoor een fluit geactiveerd werd. Werd de tweede pal ook verdraaid, bij het passeren van een stoptonende carré, dan werd deze kraan geheel geopend waardoor de remmen bediend werden en de trein tot stilstand werd gebracht. Na het passeren van een onveilig tonenende disque kon de machinist het systeem kwiteren en de kraan sluiten en dus verder rijden. Door de kwiteerhandeling werd ook de pal weer in de normale toestand gebracht. Na een ingreep volgend op het passeren van een onveilig tonende carré, kon het systeem pas worden gereset nadat de trein tot stilstand was gekomen.Dit apparaat werkte dus op basis van de lucht uit het remsysteem en leidde dus het tot stilstand brengen van de trein. Dit werd lange tijd gezien als een te zware reactie en leidde uiteraard tot ongewenste vertragingen Daarnaast had de van Braam-inrichting te kampen met veel defecten. Net als alle mechanische, een trouwens ook elektromechanische ATB systemen is het gevoelig voor de afregeling van de tasters en voor beschadigingen. Dat blijkt bijvoorbeeld ook uit een wat schampere bespreking door C. Guillery in "Selbsttätige Signale" in 1912

waarop natuurlijk ook prompt een ingezonden brief volgt van de fabrikant (licentienemer?) dat die kinderziektes inmiddels toch echt verbeterd zijn. Hieronder meer daarover.

Uiteindelijk legden vrijwel alle mechanische ATB systemen het af tegen de elektrische of inductieve systemen. Rond 1924 ging de fabriek van van Braam de Société Générale des Appareils de Sécurité de Chemins de Fer, Systéme van Braam, failliet.

Hieronder een citaat van een deel van de Franse site:

L’APPAREIL VAN BRAAM.

Son fonctionnement reposait sur le principe du déclenchement d’un mouvement de rotation d’un arbre actionné par un ressort sous l’effet du déplacement d’un pendentif placé sous la machine à la rencontre de pédales solidaires des signaux.Les disques étaient munis d’une seule pédale et les carrés de 2 pédales.Le passage sur la première pédale présentée déclenchait une rotation limitée de l’arbre qui restait alors maintenu par un simple ergot. Le passage sur le dexieme pédale libérait l’ergot et l’arbre achevait son mouvement de rotation. La première rotation (franchissement d’un disque fermé) provoquait une légère ouverture d’un robinet sur la conduite de frein, ce qui faisait fonctionner un sifflet d’alarme. La deuxième rotation (franchissement d’un carré fermé) ouvrait en grand le robinet, mettait donc la conduite de frein à l’atmosphère et provoquait l’arrêt automatique du train. Après franchissement d’un disque fermé, le mécanicien pouvait réarmer le dispositif sans s’arrêter. En cas de franchissement d’un carré fermé il ne pouvait réarmer qu’après avoir arrêté son train.Cet appareil avait l’inconvénient de faire appel à l’air comprimé du système de freinage et, par conséquent, de provoquer l’arret du train automatique. Cette disposition fut longtemps considérée comme trop pénalisante pour une fluidité de l’exploitation. De plus, l’appareil VAN BRAAM donna lieu, dès les essais à de nombreux ratés.

Nog een citaat van de Duitse site vertaald. Uit Röll: Enzyklopädie des Eisenbahnwesens

Führerstandsignale.

Als een voorbeeld van een mechanisch systeem toegepast op de Pruisische staatsspoorwegen en de keizerlijke spoorlijnen in Elzas-Lotharingen noemen we het sinds meerdere jaren gebruikte systeem van Braam in zijn nieuwste versie, ontworpen door de Maschinenfabrik Bruchsal. De belangrijkste onderdelen zijn de sleephendels die op de vaste delen van de locomotief, zijn aangebracht die de apparatuur in werking stellen wanneer ze over de aan de rechterkant van de locomotief in de baan aangebrachte pedalen (Streckenanschläge) glijden. Figuur 151 toont een dergelijk pedaal. Het hoogste punt van het oploopvlak bevindt zich ongeveer 75 mm boven bovenkant rail. Aan het ene uiteinde rust het pedaal op een sterke veer om de sterke schokken bij aanstoten te dempen. De twee pedalen corresponderen met twee hendels op de loc (Fig. 152). Ze bestaan uit twee bladveren a, die in de houders b en c zijn bevestigd. Elke houder kan met zijn sleephefboom om de as d zwenken en beweegt daarbij de onder de ontgrendelbout e zittende en deze ondersteunende sleepring f. Als er maar één sleephefboom wordt verdraaid blijft deze ontgrendelbout ondersteund door de sleepring van de tweede sleephefboom. Worden echter beide sleephefbomen verdraaid, dan worden beide sleepkransen onder de ontgrendelbout weggetrokken. De veer g drukt de ontgrendelbout dan naar onderen die daarbij trekdraad Z1 meetrekt. Daardoor wordt de op de as van hefboom h los gelagerde schijf S verdraaid. Daardoor wordt bout i omlaag gedraaid en treedt de stoomfluit in werking. Tegelijkertijd wordt het trekdraad Z2 aangetrokken en daardoor werd de signaalschijf S verdraaid. De machinist herstelt de uitgangspositie met hendel H. De algemene werkingswijze is geïllustreerd in Afb. 153 a-c. In het geval van deze opstelling, die gebaseerd is op de experimenten die in het onderhavige geval zijn uitgevoerd, werkt het apparaat elke keer dat de locomotief over een pedaal rijdt. De machinist wordt zo dus telkens aangekondigd dat hij een voorsein nadert. Als de pedalen zodanig met de seinen gekoppeld worden dat ze dat afhankelijk van de stand van het sein weggedraaid worden wanneer het bijbehorende sein "veilig" toont, dan treedt de apparatuur op de lok alleen in werking wanneer het sein "stop" toont.

Als voorbeeld van een puur mechanisch apparaat kan het van Braam-treinbeveiligingsapparaat worden beschreven , in zijn nieuwste vorm vervaardigd door de machinefabriek Bruchsal en jarenlang getest op de Pruisische Staatsspoorwegen en de Keizerlijke Spoorwegen in Elzas-Lotharingen. De belangrijkste componenten ervan zijn de schuifhendels die aan vaste delen van de locomotief zijn bevestigd en die de F. activeren wanneer ze over de spoorstoppers schuiven die aan de rechterkant van het spoor zijn bevestigd, ongeveer 200 m voor het voorsein aan beide zijden van de looprail. Afb. 151 toont een spoorstopper. Het hoogste punt van het loopvlak bevindt zich 75 mm boven de bovenkant van de rail. Aan één uiteinde rust het op een sterke veer om eventuele sterke schokken die erop kunnen worden uitgeoefend, te dempen. De twee spoorstoppers komen overeen met twee schuifhendels op de locomotief (afb. 152 ). Ze zijn gevormd uit bladveren a , die zijn bevestigd in houders b en c . Elke afzonderlijke houder kan met zijn slijphendel om de as d zwenken en beweegt daarbij de slijpring f die onder de ontgrendelingsbout e zit en deze ondersteunt. Als slechts één slijpring wordt uitgezwenkt, blijft de bout ondersteund door de slijpring van de andere slijphendel. Als daarentegen beide slijphendels omhoog worden gebracht, worden beide slijpringen onder de ontgrendelingsbout e vandaan getrokken . Onder de druk van de veer g beweegt de ontgrendelingsbout naar beneden en trekt het trekkoord Z ₁ mee. Dit draait de schijf s die losjes op de naaf van de hendel h is gemonteerd . Het gevolg is dat de bout i naar beneden gaat en de stoomfluit activeert . Tegelijkertijd wordt het trekkoord Z ₂ omhoog getrokken en verstelt daarmee de signaalschijf S.

De machinist van de locomotief brengt de machine weer in rust met hendel H. De algemene werking van hendel F wordt uitgelegd in figuur 153 a–c . [225]

Met deze regeling, die bij tests bij de Pruisische Staatsspoorwegen werd gebruikt, wordt het apparaat geactiveerd telkens wanneer de locomotief een stoplicht passeert. De machinist wordt zo gewaarschuwd telkens wanneer hij een voorsein nadert . Als de stoplichten afhankelijk worden gemaakt van de positie van de seinen, zodat ze worden geactiveerd wanneer het bijbehorende sein "Vrij" aangeeft, verschijnt er pas een sein op de locomotief wanneer het sein "Stop" aangeeft.

Volgens de beschrijving in het Boek "Sicher auf den Schienen" van Hans Potgiesser was het een.....:

"....systeem met een voelstift (Schleifhebel) als mechanische actuator, dat als herhaler van het seinbeeld in het machinistenhuis uitgebreid werd beproefd in Duitsland en Frankrijk. De "Gesellschaften für selbsttätige Zugsicherung und Patente der Eisen- und Stahlindustrie m.b.H". in Berlijn, de Maschinenfabrik Bruchsal AG en de Société Générale van de Appareils de Sécurité van Chemins de Fer, Systéme van Braam, Parijs waren daarbij betrokken. In 1913 werden in totaal 91 locomotieven uitgerust door Duitse en Franse spoorwegen en 406 baaninstallaties geleverd en geïnstalleerd op hun lijnen. Het systeem werd later uitgebreid met de automatische activering van de bedrijfsrem bij het voorbijrijden van een voorsein met een waarschuwingsseinbeeld en een noodremming bij het passeren van een onveilig hoofdsein. De Pruisische Staatsspoorwegen maakten echter geen gebruik van deze laatste mogelijkheden, omdat hun bruikbaarheid en het nut geenszins werd erkend."

De heer C. Guillery, Köningl. Baurat schrijft vrij schamper in zijn artikel:

Mit der van Braamschen Sicherungseinrichtung, durch welche, mittels an der Lokomotive angebrachter Fühlhebel und eines neben einer Schiene außen angebrachten, durch die Stellung des Signals in seiner Höhenlage beeinflußten Anschlags, Zeichengebung auf der Lokomotive veranlaßt wird, sind mit bisher zweifelhaftem Erfolge Versuche vorgenommen worden.Es hat sich ergeben, daß es schwierig ist, die Fühlhebel so einzurichten, daß sie bei geringer Fahrgeschwindigkeit sicher ansprechen und bei großer nicht abbrechen. Auch spielt die Federung der Lokomotive dabei eine Rolle. Seltsamerweise war der Erfinder, der, wie so häufig, auf dem Gebiete, innerhalb dessen die Erfindung zu verwerten war, nicht Bescheid wußte, sich darüber im unklaren, welche Teile der Lokomotive dem Federspiele folgen, welche nicht. Die Uebertragungsvorrichtung sollte auf der Innenseite der Rahmen an einem Lagerkasten befestigt werden. So wie sie jetzt befestigt ist, an den Hauptrahmen, ist es nicht ausgeschlossen, daß die Fühlhebel über den Anschlag hinweggleiten können, ohne zu wirken

Volgens de ingenieur 1910 uitgave 5:

Bij de S.S. werden voorbereidende maatregelen getroffen tot het nemen van proeven met enkele inrichtingen tot automatisch waarschuwen van het locomotiefpersoneel voor onveilige seinstanden, hetzij met behulp van de luchtdrukrem (stelsel van Braam), hetzij door herhaling van de seinstanden op de locomotief, zooals in Engeland toepassing vindt ("The Drivers Cab Signal";)

Guus Veenendaal: Spoorwegen in Nederland van 1834 tot nu, p293

Een van de meer belovende beproefde ATB systemen in eigen land was het systeem van de Nederlandse ingenieur Van Braam, die in Frankrijk een maatschappij had opgericht om zijn vinding aan de man te brengen, de Société Générale des Appareils de Sécurité pour Chemins de Fer, Système Van Braam. Door middel van een mechanisch stelsel van aanslagstukken naast de rails en voelstiften op de locomotief werd het seinbeeld zichtbaar op de locomotief en kon de Westinghouse-rem zonder tussenkomst van de machinist in werking worden gesteld. De Staatsspoorwegen namen rond 1910 op het baanvak Leiden-Woerden uitgebreide proeven met het systeem Van Braam, waarbij bleek dat het inderdaad werkte. Maar snelle slijtage van vitale onderdelen veroorzaakte veel storingen, zodat de SS in 1911 de proefnemingen staakten. In Duitsland beeindigde men in 1928 om dezelfde redenen de beproevingen met de mechanische en elektrische treinbeïnvloedingsssysteem en kreeg uiteindelijk het al in 1919 voorgestelde Indusi systeem de overhand.

Het jaarverslag 1909 (collectie bibliotheek Spoorwegmuseum) vermeldt:

"Op het baanvak Gouda-den Haag werden inrichtingen gemaakt waardoor aan den machinist van daartoe ingerichte locomotieven (voorlopig 6 stuks) op hoor- en zichtbare wijze den stand van 18 seinpalen op genoemd baanvak wordt kenbaar gemaakt".