Gartenbahn 10 1/4 Zoll (260 mm) - geplant
In mittlerer Zukunft habe ich vor, eine Gartenbahnanlage mit der Spurweite von 10 1/4 Zoll (260 mm) zu errichten, wobei geplant ist, dass Kurvenradien von nur 3.8 m durchfahren werden können. Die Größe dieser Bahn erlaubt es, in der Lok mitzufahren, zudem können damit Europoolpaletten transportiert werden.
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Schmalspurbahn-Lokomotive im Maßstab 1:3
Ursprünglich war geplant, eine Normalspur-Lokomotive zu bauen, die an den Taurus 1216 der ÖBB angelehnt sein sollte (Maßstab 1:5.5).
Neuerdings habe ich jedoch vor, eine Schmalspurbahn-Lok ähnlich der Baureihe 2095 der ÖBB (Vorbildspurweite 760 mm) im Maßstab 1:3 herzustellen, da sich dadurch eine Fahrzeugbreite von 850 statt nur 600 mm ergibt. Mit dieser Bahn können dann auch Europaletten transportiert werden, die eine Breite von 800 mm besitzen.
Geplante technische Daten der Lok
| Vorbildspurweite: | 760 mm |
| Maßstab: | 1:3 |
| Breite: | 850 mm |
| Länge über Puffer: | 4000 mm |
| Höhe: | 1250 mm |
| Drehzapfenabstand: | 2250 mm |
| Drehgestell-Achsstand: | 600 mm |
| Raddurchmesser: | 240 mm |
| Eigenmasse (mit Akku): | 1000 bis 1300 kg |
| Zulässige Gesamtmasse: | 1600 kg |
| Kleinster Bogenradius: | 3.8 m |
| Höchstgeschwindigkeit: | ca. 23 km/h (ohne Belastung) |
Anhängelasten in Abhängigkeit von der Steigung
Die folgenden Zahlen gelten unter diesen Voraussetzungen:
- Geschwindigkeit: konstant 21 km/h
- Masse der Lokomotive: 1400 kg
- Antriebsleistung: 20 kW
- Wirkungsgrad Kettenantrieb: 94 %
- Benötigte Haftreibungszahl: < 0.24
| Steigung in % | 2 | 3 | 4 | 4.2 | 5 | 6 | 7 | 8 |
| Anhängelast in t | 13.5 | 8.9 | 6.4 | 6.0 | 4.9 | 3.9 | 3.1 | 2.6 |
Geplanter Antrieb & Bremsen
| Dauerleistung: | ca. 20 kW |
| Motor: | ME0709, 4 Stück |
| Controller: | 4QD-300, 4 Stück |
| Getriebe: | Stirnräder mit Geradverzahnung, Modul 3 |
| Ritzel: | 15 Zähne; aus 16MnCr5, einsatzgehärtet |
| Großrad: | 70 Zähne; aus Polyketon |
| Wirkungsgrad: | ~ 0.92 |
| Akku: |
48V, 400 Ah (ca. 15 kWh nützbar); Ausbau bei Bedarf auf 48V, 700 Ah (ca. 26 kWh verwendbar) möglich. |
| Bremsen: |
Rekuperationsbremse & automatische Federspeicher- bremsen, mit Druckluft lösbar. |
Technische Daten vom DC-Motor ME0709
Bei diesem Motor handelt es sich um einen permanent erregten Gleichstrommotor mit Bürsten. Bei einer Spannung von 48 V und einem Dauerstrom von 125 A gelten folgende Werte:
|
Spannung: 48 V, 125 A |
Drehrichtung im Uhrzeigersinn |
Drehrichtung gegen den Uhrzeigersinn |
| Dauerleistung (Abgabe): | 5.2 kW | 5.1 kW |
| Wirkungsgrad: | 87 % | 84 % |
| Drehmoment: | 23.7 Nm | 23.4 Nm |
| Masse: | 16.3 kg | |
| Drehzahl: | 2100 U/min | |
| Dauerstrom: | 125 A | |
| Spitzenstrom (für 1 min): | 300 A | |
| Maximale Leistung (72 V): | 14 kW | |
| Maximales Drehmoment: | 59 Nm | |
Gleise
Die folgende Abbildung zeigt die geplante Gleisausführung. Es handelt sich dabei um ein Vierschienengleis, sodass Fahrzeuge dreierlei Spurweiten verkehren können:
- Die beiden äußersten Schienen werden von der Gartenbahn 10 1/4 Zoll (260 mm) befahren.
- Die zwei inneren Schienen werden von einer Bahn der Spurweite 5 Zoll (127 mm) benützt.
- Die linke Schiene der Spur 5 (127 mm) bzw. die rechte Schiene der Spur 10 (260 mm) sind die beiden Schienen für die Spur 7 (184 mm).
Als Schienenprofil kommt ein Flachstahl 30x10 zum Einsatz. Die Schiene, die nur von der Spur 5 benützt wird, besteht aus einem Profil 30x6. Da die Hertzsche Pressung im Radaufstandspunkt der Lokomotive für einen gewöhnlichen Baustahl zu hoch wäre, wird für die Schienen der Werkstoff S355 (bisherige Bezeichnung St52) genommen. Für die Schwellen wird ein U-Stahl 40x20 verwendet, wobei pro Laufmeter 5 Schwellen benötigt werden. Die Schwellenlänge beträgt ca. 500 mm.
Ein Meter Gleis setzt sich zusammen aus:
- 30x10: 3 m, 7.08 kg
- 30x6: 1 m, 1.42 kg
- U-Profil 40x20: 2.5 m, 7.97 kg
In Summe wiegt ein Laufmeter dieses Gleises bei 5 Schwellen pro Meter ungefähr 16.5 kg.
Mittlerweile wurde schon ein zwei Meter langes Mustergleis fertiggestellt, wobei für die Schwellen statt dem U-Stahl 40x20 das Schienenprofil verwendet wurde.
Als Alternative zum Flachstahl könnte man das Schienenprofil Typ II der Südostbahn (Schweiz) verwenden. Da dieses Profil ein geringeres Widerstandsmoment hat, müsste man aber mehr Schwellen einbauen. Die
technischen Daten dieses Profils lauten:
- Masse: 1.63 kg/m
- Schienenkopfbreite: 12.6 mm
- Schienenhöhe: 25.3 mm
- Verkauf nur in größeren Mengen (ab ~ 1 t)