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.

• Einführung in den Gleisbau
• • Wahl des Schienen- und Schwellenprofils
  • Schwellenabstand und Gleisverbindung
  • Gleisschablone zum effizienten Fertigen der Gleisjoche
  • Verwendete Gleisradien für Kurven
• Vorgangsweise beim Bau einer Kurve mit einem Radius von 25.401 m
• • Vorbereitung - Zuschnitt der 13 Schwellen und der beiden Schienen
  • Festschweißen der Außen­schiene auf den Schwellen
  • Gleisrechen
  • Festschweißen der Innen­schiene auf den Schwellen
  • Vergleich zweier Kurven mit unter­schied­lichen Radien
  • Endfertigung der Kurve - Schienen­laschen, Schienen­kopf­abrundung, Lackierung

Sowohl für Schienen als auch für Schwellen ver­wende ich einen Flach­stahl 20 x 6 aus S355. 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. Warum ich gerade dieses Profil ver­wende, erfahren Sie in den folgenden Ab­schnitten auf dieser Seite.

Wahl des Schienen­profils

Die bis vor kurzem am häufigsten ver­wendete Schiene beim Vorbild war die Schiene UIC 54. Diese Schiene hat eine Schienen­kopf­breite von 70 mm und eine Höhe von 159 mm. Umge­rechnet im Maßstab 1:11.3 würde sich ein Recht­eck­querschnitt von unge­fähr 6 x 14 mm ergeben, wie die folgende Tabelle zeigt:

Aufgrund der relativ großen Biege­belastung auf meinen Rampen­strecken habe ich mich ent­schieden, einen Flach­stahl 20 x 6 zu benützen, wobei die schmale Seite her­stellungs­bedingt leicht gewölbt ausge­führt ist. Somit laufen die Räder immer in Schienen­mitte. Ich habe den Werk­stoff S355 (bis­herige Bezeichnung St52) ge­wählt, da die Hertzsche Pressung im Radauf­stands­punkt der Loko­motive mit einer zu­lässigen Gesamt­masse von 320 kg für den weicheren Bau­stahl S235 (= St37) etwas zu hoch wäre. Aller­dings ver­wenden fast alle Anlagen diesen Werk­stoff und es dürfte damit keine Probleme geben.

Schwellen­profil & Schwellen­abstand

Der Einfach­heit halber ver­wende ich für die Schwellen das­selbe Profil wie für die Schienen. Holz­schwellen sind nicht zu empfehlen, da sie ziemlich schnell ver­wittern und daher in der Regel keine lange Lebens­dauer er­reichen. Zudem müssen die Schrauben, die der Befestigung der Schienen auf den Schwellen dienen, regel­mäßig nach­gezogen werden. Stahl­gleise bedürfen dagegen keiner Wartung, halten sehr lange und sind auch nicht viel teurer.

Der Schwellen­abstand beträgt auf meiner Anlage ein­heit­lich 166.67 mm (6 Schwellen pro Meter) und die Schwellen­länge ungefähr 210 mm. Falls aus optischen Gründen ge­wünscht, kann man wesent­lich mehr und auch längere Schwellen ver­wenden. Vor­bild­gerecht wären sogar 18 Schwellen pro Meter, also genau drei­mal so viele (siehe Tabelle), wobei doppelt so viele Schwellen optisch sehr gut aus­sehen.

Gleis­ver­bindung

Die Gleise werden mit Ver­bindungs­laschen aus dem Schienen- bzw. Schwellen­profil und zwei M6 Schrauben mit­ein­ander ver­schraubt. Die damit er­zielte Pressung zwischen Lasche und Schwelle reicht bei Weitem aus, um die Gleise sicher zu ver­binden (kraft­schlüssige Ver­bindung). Zudem besteht durch die Schrauben in den Bohr­löchern (fast) eine form­schlüssige Ver­bindung, je nach Größe der Durch­gangs­löcher.

Anfangs wollte ich die Gleis­verbindung wie bei der echten Bahn ausführen, aller­dings war mir das dann doch zu auf­wändig. Deshalb habe ich meine jetzigen Gleis­verbinder zunächst test­weise probiert und bin damit heute noch vollends zu­frieden. Auch öfters de­montieren und wieder mit­einander ver­binden funktionierte stets pro­blemlos.

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 20 x 20 x 3, die mit Flachprofilen 20 x 5 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, wobei die Schienen jeweils 0.5 bis 1 mm über die End­schwellen vor­stehen sollten. So können die Schienen immer lücken­los anein­ander geschraubt werden.

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).

Bei meinen Kurven­gleisen ist, unab­hängig vom Radius, die äußere Schiene immer 2000 mm lang. Somit kann man für alle Kurven dieselbe Gleis­schablone ver­wenden. Der Mindest­radius auf meiner Anlage beträgt nur 2.5 m - bei Ver­wendung von solch engen Kurven ist einiges zu beachten, siehe Trassierung meiner Bahn.

Der Bogen­radius wurde so gewählt, dass die resultierende Anzahl der Schienen, die einen voll­ständigen Kreis bilden, eine möglichst oft durch 2 zu teilende Zahl ist. Prinzipiell kann man aber Kurven mit jedem beliebigen Radius bauen. In der folgenden Tabelle sind die von mir verwendeten Radien mit der dazuge­hörenden Innen­schienen­länge zu sehen:

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

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

Bei der Verwendung von engen Radien kann man eine Spurer­weiterung von bis zu 3 mm vorsehen.

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

Nun werden die 13 Schwellen (Länge ungefähr 210 mm) und die beiden Schienen mit dem Winkel­schleifer^o oder mit einer Band­säge zuge­schnitten. Anschließend entfernt man den vor­handenen Grat mit einem Schleifstein bzw. mit einer Feile.

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

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

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. Das er­reicht man, wenn man zwischen Gleis­schablone und Schiene ein dement­sprechend dickes Metall­stück klemmt. Damit ergibt sich eine maximale Spur­weite von 130 mm. Eine Spurer­weiterung ermöglicht auch Wagen mit größerem Achs­stand, durch enge Kurven zu fahren.

In der folgenden 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.

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

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.

Beide Schienenenden müssen gleich weit über die letzte Schwelle vor­stehen, die gewählte Spur­weite (bei Bedarf mit Spurer­weiterung) ist einzu­halten. Wenn alles passt, werden die Schrauben fest angezogen.

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

Der Bau von Kurven ist viel einfacher als man denkt, man braucht dazu nicht einmal eine eigene Schablone!

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

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. Obwohl nur eine Zwinge in Schienen­mitte montiert ist, ergibt sich schon eine perfekte Kurven­form.

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.

Zum Schneiden der Gewinde und zum Befestigen der Laschen würde ich die Ver­wendung einer Schablone empfehlen. Auch muss man auf­passen, dass die Schienen und Laschen wirklich eben auf der End­schwelle aufliegen, ansonsten kommt es beim Schienen­stoß zu Stufen in der Schienen­oberfläche.

Nun ist die Kurve fast fertig. Bei engen Kurven mit Radien unter 7.5 m ist es aus Verschleiß­gründen empfehlens­wert, die Schienenaußen- und Schienen­innenkante 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^o. Dieser Lack kann auch direkt auf Rost aufge­tragen werden, ist kratz­fest und zudem sehr witterungs­beständig.

Seite erstellt im Herbst 2013. Zuletzt geändert am 19.09.2021.