Bau der Gleise - Spur­weite 10 ¼ Zoll (260 mm)

Hier erfährst du, wie ich mir meine künftigen Gleise vor­stelle. Da ich zur­zeit nur eine Lok habe, die eine Spur­weite von 5 Zoll hat, möchte ich Gleise an­fertigen, die ein Befahren mit allen drei gängigen Spur­weiten ermöglicht.

Vierschienengleis für die drei Spuren 5, 7 & 10

Die folgende Abbildung zeigt die geplante Gleis­aus­führung. Es handelt sich dabei um ein Vier­schienen­gleis, sodass Fahr­zeuge mit 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).

 

Vierschienengleis mit den Spurweiten 5 Zoll (127 mm), 7 1/4 Zoll (184 mm) und 10 1/4 Zoll (260 mm)
Vierschienengleis mit den Spurweiten 5 Zoll (127 mm), 7 1/4 Zoll (184 mm) und 10 1/4 Zoll (260 mm)

 

Das nächste Bild zeigt ein 2 Meter langes Gleis­stück mit 5 Schwellen pro Meter, das darauf­folgende Bild ein Gleis­stück mit 8 Schwellen pro Meter:

Draufsicht auf ein 2 Meter langes Vierschienengleis mit 5 Schwellen pro Meter (FreeCAD Zeichnung)
Draufsicht auf ein 2 Meter langes Vierschienengleis mit 5 Schwellen pro Meter (FreeCAD Zeichnung)
Draufsicht auf ein 2 Meter langes Vierschienengleis mit 8 Schwellen pro Meter (FreeCAD Zeichnung)
Draufsicht auf ein 2 Meter langes Vierschienengleis mit 8 Schwellen pro Meter (FreeCAD Zeichnung)

 

Als Schienenprofil wird ein Flachstahl 30 x 12 für die Spur 10 und 30 x 10 für die Schiene von Spur 5 und Spur 7 ver­wendet. Alter­nativ könnte man dafür auch das etwas schmälere Profil 30 x 8 gebrauchen. Die Schiene, die nur von der Spur 5 be­nützt wird, be­steht aus einem Profil 30 x 6. Da die Hertzsche Pressung im Radauf­stands­punkt der Loko­motive für einen gewöhn­lichen Bau­stahl etwas zu hoch wäre, wird für die Schienen der Werk­stoff S355 (bis­herige Be­zeichnung St52) ge­nommen. Aller­dings ver­wenden viele An­lagen den weicheren Bau­stahl S235 und das an­scheinend ohne Pro­bleme.

Für die Schwellen wird ein U-Profil 50 x 25 x 5 ver­wendet, wobei pro Lauf­meter 5 Schwellen vor­ge­sehen sind. Das ent­spricht einem Schwellen­abstand von 200 mm. Die Schwellen­länge be­trägt 460 mm. Mit dieser Wahl be­kommt man aus einer 6 Meter langen Stange 13 Schwellen her­aus.

 

Dieses Gleis ist für eine vier­achsige Lok mit einem Gesamt­gewicht von bis zu 1600 kg aus­gelegt. Wer schwerere Fahr­zeuge ein­setzen möchte, kann ent­weder die Schienen­höhe ver­größern oder mehr Schwellen je Meter vor­sehen. Auch sechs­achsige Loko­motiven wären eine Alter­native. Umge­kehrt könnte man bei leichteren Fahr­zeugen den Schwellen­abstand ver­größern.

 

Ein Meter Gleis setzt sich also zu­sammen aus:

  • 30 x 12: 2m, 5.68 kg
  • 30 x 10: 1 m, 2.37 kg
  • 30 x 6: 1 m, 1.42 kg
  • U-Profil 50 x 25 x 5: 2.5 m, 9.65 kg

In Summe wiegt ein Lauf­meter dieses Gleises bei 5 Schwellen pro Meter unge­fähr 19.8 kg. Die Masse für einen Meter der 260 mm Spur würde ca. 16.3 kg betragen.

 

Alternative Gleis­aus­führung:

Zur Gewichts­ein­sparung wäre es möglich, auch weniger Schwellen pro Meter zu ver­wenden. Bei schweren Fahr­zeugen könnte es in diesem Fall jedoch erforder­lich sein, höhere Schienen zu ver­wenden, zum Bei­spiel 35 x 12 oder sogar 40 x 12.

Warum verwende ich diese Schienengrößen?

Wenn man die Abmessungen der Schiene UIC 54 im Maßstab 1:5,5 um­rechnet, bekommt man Maße von ca. 30 x 12 mm. Die Spur­weite von 5 Zoll ist nur etwa halb so breit wie die größte Spur, wes­halb in diesem Fall ein Schienen­kopf mit einer Breite von 6 mm aus­reicht (meine 5 Zoll Bahn ver­wendet als Schienen einen Flach­stahl 20 x 6 mm). Für die gemeinsame Schiene von 5 Zoll und 7 1/4 Zoll ergibt sich eine Breite von 9 mm. Da es diese Breite nicht zu kaufen gibt, muss man ent­weder ein 8 mm oder ein 10 mm breites Flach­eisen benützen. Durch die Ver­wendung von 3 ver­schiedenen Flach­eisen kommt es zu einer Ge­­wichts- und damit auch zu einer Kosten­ersparnis. Es gibt aller­dings viele Anlagen, die für alle Spur­weiten 10 mm breite Schienen ver­wenden.

 

In der folgenden Tabelle sieht man die beiden wich­tigsten Schienen­typen UIC 54 und UIC 60 mit den maß­stäblichen Um­rechnungen von Schienen­höhe und Kopf­breite:

 

 Bezeichnung

der Schiene

Schienenhöhe Schienenkopfbreite
Original 5 Zoll 7 ¼ Zoll 10 ¼ Zoll Original 5 Zoll 7 ¼ Zoll 10 ¼ Zoll
UIC 54 159 14.1 20.4 28.8 70 6.2 9.0 12.7
UIC 60 172 15.2 22.1 31.2 72 6.4 9.2 13.0
gewählt   30   6 10 12

Alle Maße in mm

Wahl des Schwellenprofils

Die Schwellen habe ich zunächst aus einem 3 mm dicken U-Profil 50 x 25 ange­fertigt - die Gleise auf den Fotos wurden aus diesem U-Stahl her­ge­stellt. Vor­teil­haft sind das ge­ringe Ge­wicht und die schöne Optik durch die abge­rundeten Kanten. Beim An­schweißen der vier Schienen kam es jedoch zu stärkeren Ver­formungen: die Ränder der Schwellen bogen sich beim Aus­kühlen der Schweiß­nähte relativ stark nach oben. Zudem habe ich vor, die Schwellen nicht zu lackieren. Mit 5 mm starken Schwellen ist die Ge­fahr des Durch­rostens sehr gering. Einige öfentlichen An­lagen ver­wenden hin­gegen Schwellen aus dem U-Profil 40 x 20.

 

Die folgenden zwei Tabellen zeigen für eine typische Holz­schwelle und die Beton­schwelle B 70 die maß­stäblichen Um­rechnungen von Schwellen­breite, Schwellen­länge und den Schwellen­abstand:

 

 Bezeichnung

der Schwelle

Schwellenbreite Schwellenlänge
Original 5 " 7 ¼ " 10 ¼ " Original 5 "
7 ¼ " 10 ¼ "
Betonschwelle B 70 300 26.6 38.5 54.4 2600 230 333 471
Holzschwelle 260 23.0 33.3 47.1

2400-

2700

212-

239

308-

346

435-

489

gewählt   50   460

Alle Maße in mm

Schwellenabstand

Pro Lauf­meter würde ich - wie schon zuvor er­wähnt - 5 Schwellen ver­wenden, was einem Schwellen­abstand von 200 mm ent­spricht. Wer vorbild­gerechte Ab­stände an­strebt, müsste aller­dings fast doppelt so viele Schwellen ein­bauen, näm­lich 9 Schwellen je Meter:

 

  Original 5 " 7 ¼ " 10 ¼ " gewählt
Schwellenabstand 600 53.1 76.9 109 200
Schwellen pro Meter 0.6 18.8 13.0 9.2 5

Alle Maße in mm

Vierschienenweiche für die Spurweiten 5 Zoll, 7 ¼ Zoll & 10 ¼ Zoll

Eine gute Vierschienen­weiche ist ziemlich schwierig zu realisieren, da die 260 mm Spur eine sehr große Lücke im Gleis er­fordern würde. Diese Lücke wäre so groß, dass die Räder von 5 Zoll Fahr­zeugen regelrecht hinein­fallen würden. Es ist daher meiner Meinung nach er­forder­lich, Herz­stücke mit beweglichen Spitzen einzu­bauen.

Dreischienengleis für die Spurweiten 5 Zoll & 7 ¼ Zoll

Ein Dreischienengleis für die zwei gebräuch­lichsten Spur­weiten 5 Zoll und 7 1/4 Zoll könnte wie folgt aus­sehen:

Draufsicht auf ein 2 Meter langes Dreischienengleis für die Spurweiten 5 Zoll & 7 ¼ Zoll mit 6 Schwellen pro Meter (FreeCAD Zeichnung)
Draufsicht auf ein 2 Meter langes Dreischienengleis für die Spurweiten 5 Zoll & 7 ¼ Zoll mit 6 Schwellen pro Meter (FreeCAD Zeichnung)
3D-Ansicht eines 2 Meter langen Dreischienengleises für die Spurweiten 5 Zoll & 7 ¼ Zoll mit 6 Schwellen pro Meter (FreeCAD Zeichnung)
3D-Ansicht eines 2 Meter langen Dreischienengleises für die Spurweiten 5 Zoll & 7 ¼ Zoll mit 6 Schwellen pro Meter (FreeCAD Zeichnung)

 

Auch dieses Gleis ist für eine vier­achsige Lok mit einem Gesamt­gewicht von bis zu 1600 kg geeignet.

 

Die Schwellen sind 333 mm lang und be­stehen aus einem U-Profil 40 x 20 x 5. Der Schwellen­abstand be­trägt 166.7 mm - das sind 6 Schwellen je Meter. Vor­bild­gerecht wären aller­dings mehr als doppelt so viele Schwellen. Es werden die­selben Schienen wie beim Vier­schienen­gleis ver­wendet.

 

Ein Meter Gleis setzt sich also zu­sammen aus:

  • 30 x 10: 2 m, 4.74 kg
  • 30 x 6: 1 m, 1.42 kg
  • U-Profil 40 x 20 x 5: 2.17 m, 6.22 kg

In Summe wiegt ein Lauf­meter dieses Gleises bei 6 Schwellen pro Meter unge­fähr 12.5 kg.

Dreischienenweiche für die Spurweiten 5 Zoll & 7 ¼ Zoll

So in etwa würde eine Drei­schienen­weiche mit einem Abzweig­radius von 6.4 m aus­sehen:

Draufsicht auf eine Dreischienenweiche für die Spurweiten 5 Zoll & 7 ¼ Zoll (FreeCAD Zeichnung)
Draufsicht auf eine Dreischienenweiche für die Spurweiten 5 Zoll & 7 ¼ Zoll (FreeCAD Zeichnung)

Bilder der fertiggestellten Gleise

Drei Meter langes Gleis mit der Spurweite 10 ¼ Zoll (260 mm)

Anfang Dezember 2017 konnte ich ein drei Meter langes Gleis­stück herstellen, aller­dings ist das vorerst kein Vier­schienen­gleis, sondern besteht nur aus der ganz großen Spurweite:

3 m langes Gleisjoch, Spurweite 260 mm. Die Schwellen bestehen aus einem U-Leichtprofil 50x25x3, die Schienen aus einem Rechteckprofil 35x12 (Werkstoff S355). Zum Vergleich: Der Weg ist 1 m breit.
3 m langes Gleisjoch, Spurweite 260 mm. Die Schwellen bestehen aus einem U-Leichtprofil 50x25x3, die Schienen aus einem Rechteckprofil 35x12 (Werkstoff S355). Zum Vergleich: Der Weg ist 1 m breit.

Vierschienengleis mit den Spurweiten 5 Zoll, 7 ¼ Zoll & 10 ¼ Zoll

Eine Woche später habe ich nun die beiden Schienen für die Spur­weiten 5 & 7 ergänzt. Das nächste Bild zeigt das Anschweißen der Schiene, auf der nur die 5 Zoll Bahn ver­kehren wird:

Vierschienengleis für die Spurweiten 127 mm (5 Zoll), 184 mm (7 ¼ Zoll) und 260 mm (10 ¼ Zoll).
Vierschienengleis für die Spurweiten 127 mm (5 Zoll), 184 mm (7 ¼ Zoll) und 260 mm (10 ¼ Zoll).
In meine Spur 5 Gartenbahnanlage eingebautes Gleisjoch
In meine Spur 5 Gartenbahnanlage eingebautes Gleisjoch. Zurzeit werden nur die beiden inneren Schienen befahren.

 

Hier sieht man mein erstes Mustergleis, das im Vergleich zur jetzigen Ausführung fast etwas zerbrechlich wirkt:

Seitenansicht des Vierschienengleises für die Spurweiten 5 Zoll (127 mm), 7 1/4 Zoll (184 mm) und 10 1/4 Zoll (260 mm).
Seitenansicht des Vierschienengleises, pro Laufmeter wurden nur drei dünne und schmale Schwellen verwendet.

1/2 Meter langes Dreischienengleis für 5 Zoll & 7 ¼ Zoll

Im Sommer 2021 habe ich ein kurzes Drei­schienen­gleis ange­fertigt:

Dreischienengleis für Gartenbahnen mit den Spurweiten 127 mm (5 Zoll) und 184 mm (7 ¼ Zoll).
Dreischienengleis für die Spurweiten 127 mm (5 Zoll) und 184 mm (7 ¼ Zoll). Die Schienen bestehen aus einem Flachstahl 30 x 10 (7,25 Zoll) bzw. 30 x 6 (5 Zoll) und die Schwellen aus einem U-Stahl 40 x 20 x 5.

Zuletzt geändert am 19.09.2021.