Bau der Gleise - Geraden und Kurven (5 Zoll)

Auf dieser Seite finden Sie ausführliche Beschreibungen und Bilder, wie ich meine Gleise gebaut habe. Hier wird jedoch nur der Bau von einfachen Geraden und Kurven erklärt, für den Weichenbau gibt es eine eigene Seite:

 

>> Bau der Weichen

 

 

Bis jetzt sind rund 125 m Gleislänge entstanden. Alle Gleise einschließlich der Weichen sind ein kompletter Eigenbau, da

  • Gleise und vor allem Weichen fertig gekauft relativ teuer sind.
  • es keine passenden Weichen für meinen Bedarf (Abzweigradius von 3.8 m bzw. teilweise auch nur 2.5 m) gibt, somit müsste ich die meisten Weichen ohnehin selber anfertigen.

Inhaltsverzeichnis

Einführung in den Gleisbau

Wahl des Schienen- und Schwellenprofils

Die bis vor kurzem am häufigsten verwendete Schiene beim Vorbild war die Schiene S 54 (neue Bezeichnung 54 E 3). Diese Schiene hat eine Schienenkopfbreite von 67 mm und eine Höhe von 154 mm. Umgerechnet im Maßstab 1:11.3 würde sich ein Rechteckquerschnitt von ungefähr 6x14 mm ergeben. Aufgrund der relativ großen Biegebelastung auf meinen Rampenstrecken habe ich mich entschieden, einen Flachstahl 20x6 zu benützen, wobei die schmale Seite herstellungsbedingt leicht gewölbt ausgeführt ist. Somit laufen die konischen Räder immer in Schienenmitte. Ich habe den Werkstoff S355 (bisherige Bezeichnung St52) gewählt, da die Hertzsche Pressung im Radaufstandspunkt der Lokomotive (zulässige Gesamtmasse 320 kg) für einen gewöhnlichen Baustahl zu hoch wäre.

Dieser Flachstahl wird sowohl für Schienen als auch für Schwellen verwendet. Die Gleisverbinder werden ebenfalls aus demselben Stahlprofil hergestellt. Diese Bauweise hat den großen Vorteil, dass kaum Verschnittmaterial anfällt - sie ist also sehr kostengünstig, außerdem braucht man sich keine Gedanken darüber zu machen, wieviel Schienen- bzw. Schwellenprofil man genau benötigt.

 

Der Schwellenabstand beträgt einheitlich 166.67 mm (6 Schwellen pro Meter), die Schwellenlänge ungefähr 210 mm. Falls aus optischen Gründen gewünscht, kann man 9 oder sogar 12 Schwellen pro Meter verwenden und auch die Schwellen etwas länger wählen.

Die Gleise werden durch M6 Schrauben mit einer Länge von 16 mm miteinander verschraubt.

 

Verbindung der Gleise mittels zweier M6 Schrauben.
Verbindung der Gleise mittels zweier M6 Schrauben.

Gleisschablone für den Bau der Gleisjoche

Mein Standardgleis hat eine Länge von 2 Metern, das mit einer Gleisschablone hergestellt werden kann.

Diese Schablone besteht aus zwei seitlichen Winkelprofilen mit den Abmessungen 20x20x3, die mit Flachprofilen 20x5 miteinander verbunden werden. Somit liegen die Schienen immer auf den 6 mm hohen Schwellen auf. Der innere Abstand zwischen den beiden Winkelprofilen beträgt 127 mm.

Des weiteren werden noch seitliche Anschläge für die Schienen und ein Endanschlag für die Schwellen benötigt.

 

Die Gleisschablone vereinfacht den Gleisbau enorm und sorgt dafür, dass

  • die Schienen einen rechten Winkel zu den Schwellen bilden.
  • der Abstand zwischen den einzelnen Schwellen konstant ist.
  • der Abstand zwischen den beiden Schienen (= Spurweite) 127 mm beträgt.

 

Die Schablone dient vor allem dem Bau von geraden Gleisen, es können damit bedingt auch Kurven angefertigt werden (siehe "Bau einer Kurve" weiter unten).

 

Gleisschablone
Gleisschablone

Gleisradien

Bei den Kurvengleisen ist, unabhängig vom Radius, die äußere Schiene immer 2000 mm lang. Somit ist es möglich, für alle Kurven dieselbe Gleisschablone zu verwenden.

In der folgenden Tabelle sind die von mir verwendeten Radien mit der dazugehörenden Innenschienenlänge aufgelistet. Der Bogenradius wurde so gewählt, dass die resultierende Anzahl der Schienen, die einen vollständigen Kreis bilden, eine möglichst oft restlos zu teilende Zahl ist. Prinzipiell kann man aber Kurven mit jedem beliebigen Radius bauen. In der folgenden Tabelle sind die von mir verwendeten Bögen aufgelistet:

Radius (Gleismitte)

in m

Länge Innenschiene

in mm

Anzahl Schienen für vollständigen Kreis

Winkel

in °

Geschwindigkeit *

 in km/h

2.483 1900.3 8 45 4
3.756 1933.5 12 30 5
5.029 1950.1 16 22.5 5.5
7.576 1966.8 24 15 7
10.122 1975.1 32 11.25 8
15.215 1983.4 48 7.5 10
20.308 1987.5 64 5.625 11
25.401 1990.0 80 4.5 13

* Für die Berechnung der maximal zulässigen Geschwindigkeit geltenen folgende Annahmen:

  • Die Gleise sind in Kurven nicht überhöht.
  • Die freie Seitenbeschleunigung aq beträgt in etwa 0.5 m/s².

Bau einer Kurve - Radius 25.401 m

Vorbereitung

Zunächst wird der gewünschte Radius der Kurve festgelegt: 25.401 m. Die Außenschiene ist immer 2000 mm lang, laut voriger Tabelle beträgt die Länge der Innenschiene für den gewünschten Radius 1990 mm.

 

Winkelschleifer mit den abgeschnittenen Schwellen
Winkelschleifer mit den abgeschnittenen Schwellen

 

Nun werden die 13 Schwellen (Länge ungefähr 210 mm) und die beiden Schienen mit dem Winkelschleifer abgeschnitten, anschließend wird der vorhandene Grat mit einem Schleifstein bzw. mit einer Feile entfernt.

 



Gleisschablone mit Schwellen und äußerer Schiene
Gleisschablone mit Schwellen und äußerer Schiene

 

Die äußere Schiene und die 13 Schwellen werden in die Gleisschablone gelegt und mit Zwingen fixiert.


 

 

Detail der Gleisschablone mit den Schwellen und der Außenschiene.
Detail der Gleisschablone mit den Schwellen und der Außenschiene.

Festschweißen der Außenschiene auf den Schwellen

Nun wird die äußere Schiene auf allen Schwellen angeschweißt, die innere Schiene ist jedoch nur an einer der beiden Endschwellen zu befestigen.

 

Schwellen sind auf der Schiene angeschweißt.
Schwellen sind auf der Schiene angeschweißt.

 

Je nach gewünschtem Kurvenradius ist eine Spurerweiterung vorzusehen, die für die Spur 5 bis zu 3 mm betragen darf - siehe auch die Rad- und Gleisnormen auf meiner Downloadseite. Damit ergibt sich eine maximal mögliche Spurweite von 130 mm. Eine Spurerweiterung ermöglicht auch Wagen mit größerem Achsstand, durch enge Kurven zu fahren.


 

 

Detailansicht der Endschwelle
Detailansicht der Endschwelle

 

In dieser Detailansicht ist gut zu sehen, dass nur die Endschwelle auf beiden Schienen angeschweißt ist. Falls eine Gerade gebaut wird, werden alle Schwellen auch auf der Innenschiene befestigt - das Gleis ist dann fertig.

Gleisrechen

Das entstehende Gebilde ("Gleisrechen") wird aus der Gleisschablone genommen:


Gleisrechen
Gleisrechen
Endschwelle und Innenschiene im Winkelspanner, noch nicht ausgerichtet.
Endschwelle und Innenschiene im Winkelspanner, noch nicht ausgerichtet.

 

Das nicht angeschweißte Schienenende und die dazugehörende Schwelle werden in einen Winkelspanner gelegt. Es ist deutlich sichtbar, dass die Innenschiene etwas kürzer als die äußere Schiene ist. Die Differenz beträgt für eine Kurve mit einem Radius von 25.401 m laut Tabelle genau 10 mm.

Festschweißen der Innenschiene auf den Schwellen

Beide Schienenenden sollen ungefähr 1 mm über die Schwelle vorstehen, die gewählte Spurweite muss eingehalten werden. Wenn alles passt, werden die Schrauben fest angezogen.


Endschwelle im Winkelspanner, nun in exakte Position gebracht.
Endschwelle im Winkelspanner, nun in exakte Position gebracht.

 

Nun werden Klötze mit der Breite der Spurweite zwischen die beiden Schienen geklemmt. Da die Schienen unterschiedlich lang sind, ensteht eine Kurvenform. Anschließend erfolgt das Festschweißen der Innenschiene auf den Schwellen.

Vergleich zweier Kurven mit unterschiedlichen Radien

In den folgenden zwei Bildern ist derselbe Gleisrechen zu sehen; deutlich zu erkennen: Die Länge der Innenschiene bestimmt den Kurvenradius!


Kurve mit Radius 25.401 m
Kurve mit Radius 25.401 m
Kurve mit Radius 3.8 m
Kurve mit Radius 3.8 m

 

Das linke Bild zeigt die fertige Kurve mit einem Radius von 25.401 m. Zum Vergleich dazu sieht man in der rechten Abbildung eine Kurve mit einem engeren Radius von ungefähr 3.8 m. Da es sich hier um denselben Gleisrechen wie für die fertige Kurve in der linken Abbildung handelt, steht die Innenschiene ungefähr 6 cm über die Schwelle vor.

 

 

 

Detail der Kurve im Winkelspanner (Radius ungefähr 3.8 m)
Detail der Kurve im Winkelspanner (Radius ungefähr 3.8 m)

Endfertigung der Kurve

Nach dem Festschweißen der beiden Schienen auf die Schwellen müssen noch ein paar Kleinigkeiten erledigt werden. Zunächst schneidet man in jede Endschwelle ein Gewinde M6, anschließend wird auf jede Endschwelle eine Verbindungslasche angeschweißt:

 

Endschwelle des Gleises in Spur 5 Zoll mit Gewinde und Verbindungslasche
Endschwelle mit Gewinde und Verbindungslasche

 

 

 

Nun ist die Kurve fertig. Bei engen Kurven mit Radien unter 7.5 m ist es aus Verschleißgründen empfehlenswert, die Schienenaußen- bzw. innenkante etwas abzurunden (Radius ungefähr 1 mm). Die Schienenkopfabrundung muss jedoch kleiner sein als der Radius des Rades zwischen Lauffläche und Spurkranz (1.5 mm nach Gartenbahnnorm).

Wenn man will, kann man die Gleise noch lackieren. Ich verwende den Hammerite Metall-Schutzlack, den man zum Beispiel bei Hornbach kaufen kann. Dieser Lack kann auch direkt auf Rost aufgetragen werden.