THEMA: 3,7% Steigung möglich/realistisch?

Hallo ,

nur im Gefälle befahren ? - dann ist das kein großes Problem (sofern da nicht gestoppt /stark gebremst werden muß)

... und was bitte heißt "lang gezogene" Kurve ? das sollte auch kein Problem sein.
... zeig bitte mal den Gleisplan , dann läßt sich mehr raten statt rätseln

gaga

Man kann. Und wenn du Zweifel hast bau dir einen kleinen, auf Bierdeckeln oder Legosteinen ansteigenden Testkreis auf dem Tisch auf und probier es mit den zum Einsatz kommmenden Loks und Wagen aus. und noch ein kleiner Tipp: Auch die Achsen von Wagen sollten ab und an gereinigt werden. Dann laufen sie leichter und deine Heizer auf den Dampfloks werden es dir danken.
Gruß Ralf

Realistisch im Sinne von vorbildgetreu ist sowas tatsächlich: die ICE-Neubaustrecke zwischen Köln und Frankfurt hat sogar Steigungen bis 4% und den Rekord hält meines Wissens eine TGV-Strecke mit 5%. Da fahren dann natürlich keine Güterzüge drüber. Ob es bei Dir möglich ist, mußt Du einfach mit Deinen Zügen testen. Ich habe bisher Steigungen bis maximal 4% befahren und gut ein Drittel meines Lokbestandes tut sich da mit ihren Standardgarnituren doch recht schwer und ein paar Loks schaffen es gar nicht, wenn auch noch eine Kurve dazukommt (R4).

Beitrag editiert am 17. 12. 2007 21:35.

Ich hatte auf meiner ersten Kleinanlage auch Steigungen um die 3%.  Mit kurzen Zügen ging es.  Lästig war nur, daß die Züge runter immer so ins rasen kamen.

Gruß Christoph

danke für die ersten Antworten ... hier mein Plan:

http://img134.imageshack.us/img134/6350/gleisplanaw1.jpg

... also zu eng ist die Kurve nicht. Notfalls bei "zu leichten" Loks auch die Wagen leichter machen. Fährst Du ohne Oberleitung ? - dann müssen es auch keine 50 mm Durchfahrhöhe sein - so würde die Steigung auch flacher werden können ....

Die MTX 24er und 64er waren mir früher auch zu schlapp - da habe ich aus den MTX Abteilwagen die Gewichtsplatten rausgenommen und dann liefs ...

gaga

Erkrath-Hochdahl hat 4,8%, m.W. die steilste Strecke der DB, allerdings schnurgerade - im Gefälle Vmax 100 km/h. Früher war da eine Seilwinde im Einsatz, um die Züge den Berg hoch zu ziehen, später Nachschub mit E-Loks bei Güterzügen mit Dampfloks; ich glaube, zunächst war nur dieser Abschnitt unter Draht (?!?)

Habe noch mal nachgesehen, Erkrath-Hochdahl hat doch nur 3,3%, war aber die steilste (alte) DB-Strecke.

3.7% ist kein Problem. Ich habe 4.2% bei R230 und geht auch. Du wirst jedoch Drehgestell-Loks benötigen, Dampfer mit wenigen Triebachsen mögen da nur kurze Züge ziehen.

Wie Nr.2 sagt: Versuch macht kluch.

Übrigens ein schöner Gleisplan.

Felix

Danke für die Antworten .... also werd ich das mal probieren!

und danke für die Blume @9 ... bin das erste mal auch zufrieden ... getreu dem Motto weniger ist mehr ... ich glaube bei meinen anderen Planung hatte und hätte ich mich übernommen.

@bogol
Die 4 % Steigung auf der Strecke Frankfurt-Köln ist schon ein Extrem, deshalb sind hier nur die ICE3 im Einsatz, die diese Steigung auch abkönnen.

Was den Modellbahnbereich angeht, würde ich eine so große Steigung nicht einbauen, wobei man hier beachten muss, welche Züge auf der Strecke fahren. Für lange Güterzüge oder auch Personenzüge wirds da schon ein bisschen schwieriger.
Einfach mal ausprobieren und selbst entscheiden, ob man damit leben kann.

Gruß

Tomi

Ich habe seit Jahr(zehnt)en meine Gleiswendeln mit 3,5%Steigung und Radien zwischen 26 und 30cm. Normale Züge schaffen das spielend und die Züge, die auf Deiner Anlage verkehren werden kaum länger als 150cm sein (meine Maximallänge).
Gruß
Klaus

Das ist richtig ... genauso wollte ich auch an die Sache gehen .... da ich mit 2m x 1m plane ... werde ich kaum solch lange Züge fahren lassen ...

Danke

Ein Möglichkeit zur Geschwindigkeitsreduzierung:
Bremswiederstand mit Parrallel geschalteter Diode in Bergauf Richtung.
Nachteil: Bergauf Spannungsabfall von 0,7V
Vorteil: Einstellbare und Veränderliche Spannung am Gleis

Gruß Detlef

Wenn die Polaritätsumkehr bei der Kehrschleife (falls vorhanden) per Relais oder Kippschalter geregelt ist, kann man auch auf die Diode verzichten und den Widerstand so einbauen, dass er nur die Talwärts-Spannung verringert. Gleicher Bremseffekt, aber kein Spannungsabfall bergauf.

Der Verweis auf die Realität (Steigungen bis 4%) ist nicht ganz passend, denn
1. ziehen moderne Loks mit 30%-40% ihres Eigengewichts mehr als Modellbahn-Loks (20%-30%),
2. haben Modellbahnwagen eine höhere Rollreibung (1-2% bestenfalls) als das Vorbild (0,1-0,2%) - und zwar ohne Innenbeleuchtung - und
3. sind Spur-N-Wagen umgerechnet viel schwerer als das Vorbild (z.B. 44g bei Arnold-Schnellzugwagen, entspricht 180t  !)

Das ist der Grund, warum Modellbahnen keine vorbildgerechte lange Züge über steile Rampen fahren lassen können. (Aber das wird Oliver ja auch nicht machen...)

Gruß
Burkhard

@16
Du hast die "Gummistiefel" der N-Loks vergessen.

Fakt ist: Die Südostbahn (SOB) hat haufenweise Steigungen von 5% und fährt da Vollbahnbetrieb. I.d.R. 1x Re 4/4 + 4x Vierachswagen oder auch 1x RBe 4/4 + 3x Kieswagen 4-achsig. DIe Züge sind tatsächlich erheblich kürzer als bei 2.5%.

Wer es noch etwas steiler mag: Berninabahn 7%; Üetlibergbahn (Touristenbahn auf den Zürcher Hausberg): bis 7.8% ohne Zahnrad. Da fahren aber nur Triebwagen + Zwischenwagen + Triebwagen. Anhängelast ist da nicht mehr gross.

Auf der Mä* Bahn meines Sohnes mussten wir eine 7% Rampe bauen (ging nicht anders). Drei Vierachser kriegen wir da gut hoch - das ist wesentlich mehr als das Vorbild kann.

Beim Vorbild wie bei der Modellbahn gilt: So flach wie möglich bauen. Bei beiden gibt es aber Beispiele, wie trotz "extremer" Steigungen ein Normalbetrieb durchaus möglich ist.

Felix

Hallo!
Außer das man bei längeren Zügen mit dem nach innen abkippenden Wagen rechnen muß, sollte man entweder mit Vorspann fahren oder bei einer Schiebelok Fahrzeuge kombinieren, die im Berieb, gleiches Fahrverhalten haben. Nicht außer acht lassen  muß man, das bei Fahrzeugen unterschiedlicher Hersteller , die Kupplungshöhen leicht unterschiedlich sein können, so das es zur Zugtrennung kommen kann. Ggf ist die Lok , wie bei Steilstreckenbetrieb im Original, am Zugschluß einzureihen. Außerdem sollte die Steigung gut zugänglich sein, um verunfallte Fahrzeuge zu bergen...
Gruß aus Berlin von
thomas.splittgerber.b

@17
Felix,
die Haftreifen habe ich nicht vergessen, diese bringen maximal 30%, bei Haftreifen-losen Modellen beträgt dieser Wert lediglich 20%.

Die Theorie ( www.uni-magdeburg.de/ifme/l-festigkeit/pdf/AB_Reibung.pdf  ) gesteht übrigens dem System Rad (Gusseisen) - Schiene (Stahl) maximal denselben Wert(20%) zu. (Der Wert für Neusilber / Stahl ist der Tabelle nicht zu entnehmen, wird aber ähnlich sein.) Dass bei der großen Bahn höhere Werte erreicht werden, liegt an Tricks z.B. Sand zur Traktionsverbesserung streuen oder am Antischlupfsystem.

Eine Lok kann maximal dieselbe Steigung erklimmen, wie der Gleitreibungskoeffizient beträgt. Gemäß der angegebenen Tabelle endet der im geschmierten Fall (bei Regen und/oder Laub auf den Schienen oder Staub und Öl bei der Modellbahn) für die Kombination Stahl/Gusseisen bei 5%-10%.

D.h. die schweizer Bahnen mit 7% liegen schon nah an der technisch möglichen Grenze, zumal die Triebwagen ja auch noch einen Beiwagen hochziehen müssen.

Viele Grüße,
Burkhard

@19
Eisenbahn ist Stahl auf Stahl. Modelleisenbahn ist Nickel auf Neusilber...

Anhängelasten der SOB Triebfahrzeuge bei 5%:
Triebwagen BDe 4/4, Baujahr 1959, Dienstgewicht 72t, Anh.Last 155t
Re 4/4 III, Bahjahr 1967, Dienstgewicht 80t, Anh.Last 270t
DR BR 250, Baujahr 1984, Dienstgewicht 120t, Anh.Last 330t
Quelle: Oswald / Michel, Die Südostbahn, Orell Füssli 1991

Theorie ist das eine. Praxis ist das andere... Komm und sieh!

Felix

@20

Felix,
Stahl ist nicht gleich Stahl. Die Schienen sind aus härterem, weil gewalztem Stahl. Quelle: http://de.wikipedia.org/wiki/Schiene_(Schienenverkehr) )
Die Radreifen waren früher aus dem weicheren Gussstahl. (Quelle: http://de.wikipedia.org/wiki/Radreifen ) Heutzutage ist der Herstellungsprozess sicherlich komplizierter. Es bleibt jedoch bei einem weicheren Material, damit sich die austauschbaren Räder bzw. Radreifen verschleißen und nicht das Schienenmaterial.
Dadurch ergibt sich auch eine höhere Zugkraft als beim Stahl-Stahl-System.

>>Theorie ist das eine. Praxis ist das andere... Komm und sieh!
Dann lass uns doch einmal schauen, ob beides nicht übereinstimmt:

Triebwagen BDe 4/4, Dienstgewicht 72t, Anh.Last 155t
Zugkraft: 72t * 20% = 14,4t
Aufzubringende Kraft bei 5%: (72t+155t)*5% = 11,3t

Re 4/4 III, Dienstgewicht 80t, Anh.Last 270t
Zugkraft 80t * 20% = 16t
Aufzubringende Kraft bei 5%: (80t+270t)*5% = 17,5t

DR BR 250, Baujahr 1984, Dienstgewicht 120t, Anh.Last 330t
Zugkraft 120t * 20% = 24t
Aufzubringende Kraft bei 5%: (120t+330t)*5% = 22,5t

Ich finde Theorie und Praxis stimmt gut überein. Lediglich die Re 4/4 III überschreitet die von den Bahngesellschaften (zumindest von der DB) für den durchschnittlichen Betrieb angenommene 20% Gleitreibung.

Gruß
Burkhard

Hi Burkhard,
die Rechnung ist absurd - kleines Beispiel mit der BR250 - ich mache die Lok mal 240t schwer und hänge 660t dran:

DR BR 250, Baujahr 1984, Dienstgewicht 240t, Anh.Last 660t
Zugkraft 240t * 20% = 48t
Aufzubringende Kraft bei 5%: (240t+660t)*5% = 45t

Coole Sache - das lasse ich mir zum Patent anmelden

Grüße, Thomas

PS.: Kräfte bitte nicht mit Massen verwechseln ...

Hallo,
Der Reibwert Rad/Schiene ist beim Anfahren nach Curtius-Kniffler  0,331. Bei nassen Schienen mit Sanden kann man noch auf 0,27 kommen, wenn:
- alle Radsätze gleichmäßig belastet bleiben, sodass keiner durchdreht (schleudert),
- die Zugkraft gleichmäßig erbracht wird wie bei E- oder Dieseltraktion.
Bei Dampfloks war die Zugkraft wegen des Kurbeltriebs zeitlich ungleichmäßig, zum Ausgleich hat man den Reibwert herabgesetzt.

Grüße   Alfred

Hallo Oliver,

der Anlagenvorschlag und die Höhenangabe von 11 cm ist von Ivo Cordes für H0 ausgearbeitet worden. Dann misst die Anlage aber auch 280x140 cm in der Fläche. Wenn Du diesen Vorschlag nach Spur N 'übersetzt' reicht an dieser Stelle eine Durchfahrthöhe von 6 oder 7 cm. Sieh Dir mal die Abbildungen auf dem Titelbild oder Seite 26 (Miba 4/2007) an: die Tunnel sehen eher wie Überführungen / Kreuzungsbauwerke aus. Um später noch an die Weiche hinter dem Tunnelportal herankommen zu können, gibt es zwei Möglichkeiten. Entweder Du gestaltest die darüberliegende Ladestraße abnehmbar oder Du schraubst das Trassenbrett der Schattenstrecke hinter dem Tunnelportal von unten an die tragenden Spanten. Die zweite Möglichkeit stelle ich mir aber bautechnisch schwierig vor, wegen der benachbarten unterschiedlichen Steigungen usw.

Was danach im Schattenbahnhof kommt, ist schon steil genug. Da ich selber mit dem Anlagenvorschlag liebäugle, habe ich mal überlegt, die beiden Ausfahrten aus dem Schattenbahnhof zu einer zusammen zu fassen. Die beiden Streckenabgänge würden sich dann erst kurz vor dem in H0 mit 11 cm angegebenen Tunnel trennen. So würde ich ein Gleis einsparen und könnte den Zufahrten zum Schattenbahnhof mit ihren starken Neigungen jeweils einen größeren Radius 'spendieren'. Das bringt den kleinen Loks vermutlich mehr an Lebensdauer als der Verzicht auf zeitgleiche Ausfahrten 'kostet'.

Insgesamt habe ich mir zu Ivo Cordes Anlagenentwurf diese Gedanken gemacht:

- das Empfangsgebäude steht zu nahe an Gleis 1. Bei der KPEV sollten es 9m von der Fassade bis zu Gleismitte sein, in N dann 56,3 mm. Daher würde ich das EG evtl. nur im Halbrelief darstellen (vulgo: die hintere Ecke abschneiden).

- die Ladestraße ist zu schmal und als gleichzeitige Zufahrt zum Güterschuppen und zur Fabrik überfrachtet. Wenn statt des Wendeplatzes neben dem Güterschuppen ein Bahnübergang angelegt wird und die Zufahrt zur Fabrik auf die Höhe des Kesselhauses verlegt wird, können die Stumpfgleise neben der Fabrik bzw. an der Gleiswaage in aller Ruhe dem Ladegeschäft dienen. Weiterhin könnten die Anschlussgleise der Fabrik an eine DKW an Stelle der Weiche zum Güterschuppen angebunden werden. Dann kann auf das Ziehgleis vor dem Güterschuppen verzichtet werden und es darf auch einmal ein LKW am Schuppen stehen ohne gleich den gesamten Verkehr aufzuhalten. Alternativ könnte das Ziehgleis auch eingepflastert werden.

- Im Grunde macht der Haltepunkt mit seinem Zugang zur Fabrik keinen Sinn. Die Fabrik liegt schon direkt am Bahnhof. Andererseits ist ein Haltepunkt betrieblich interessant, gerade wenn einige Züge halten, andere aber nicht. Vielleicht sollte der Bahnsteig daher außen am Gleisbogen liegen und eine Zufahrt zur Anlagenkante aufweisen ('weite Welt'). Aber Kompromisse verlangt jede Anlage, besonders die Kompakten.

- Gerade die Stelle zwischen den beiden Strecken und dem Schutzgleis des Schotterwerks empfinde ich als am wenigsten ansprechend gelöst. Das wirkt doch eher wie in einer Großstadt oder wie im Ruhrgebiet, aber eine solche Ballung unterschiedlicher Strecken "im ländlichen Raum mit einigem industriellen Besatz" (Ivo Cordes)? Auch fehlt nicht viel (Gleis) und man hat ein offensichtliches Oval. Ob es hilft, statt des Bahnsteigs eine Pappelreihe zu pflanzen?

Viele Grüße

Georg

Hallo Georg,

danke für deine Gedanken ... die letzten Antworten sind ja eher vom Thema abgewichen, bzw. wurden mir dann zu speziell. Ich plane derzeit auch den Schattenbahnhof ... da können wir ja auch nochmal die Ideen austauschen. Ausserdem plane ich aus dem Schotterwerk ein Sägewerk zu machen.

Gruß
Oliver

@22

Thomas,

Du schriebst:
>>die Rechnung ist absurd - kleines Beispiel mit der BR250 - ich mache die Lok mal >>240t schwer und hänge 660t dran:
>>DR BR 250, Baujahr 1984, Dienstgewicht 240t, Anh.Last 660t
>>Zugkraft 240t * 20% = 48t
>>Aufzubringende Kraft bei 5%: (240t+660t)*5% = 45t
Was hältst Du für "absurd" ??? Warum machst Du die Lok doppelt so schwer wie sie ist ??? Was willst Du mit dieser Rechnung sagen ???

>>Coole Sache - das lasse ich mir zum Patent anmelden  
Was willst Du damit sagen bzw. was stellst Du in Zweifel ???

Fragt sich (bzw. Dich)
Burkhard

>>PS.: Kräfte bitte nicht mit Massen verwechseln ...
Ich habe die Zugkraft vereinfacht in t (Masse) ausgedrückt. Auch Profis ( http://www.resale.de/angebotelinkdold.php?gruppe=1601&offer=1 ) verwenden diese -physikalisch sicherlich nicht ganz zutreffende - Ausdrucksweise.

Der Physiker wird eine Kraft natürlich in Newton (N) ausdrücken, dazu wird mit der Erdanziehung multipliziert. Somit erhält man für eine Bo-Bo-Lok mit 80t Dienstgewicht eine Zugkraft von 240kN anstatt von 24t. Für die Rechnung ist meine Vereinfachung jedoch nicht maßgeblich.

Hi Burkhard,
Du berechnest die Zugkraft einer Lok aus deren Masse. Man könnte ja, wie in meinem Beispiel (120t), einfach Ballast auf der Lok mitführen und damit praktisch beliebig schwere Züge über beliebig steile Rampen ziehen.

Grüße, Thomas

PS.: Deine "Vereinfachung" ist nur das Herauskürzen von g aus einer angenommenen Kräftegleichung. Das ist einfach falsch und ziemlich OT für das Thema, worum es ging ...

Hallo Thomas,

eine Erhöhung des Lokgewichtes ist selbstverständlich der richtige Weg, dem aber durch die Beanspruchung des Oberbaus Grenzen gesetzt sind. Bei Hauptbahnen liegt diese bei 20 t pro Achse, bei Nebenbahnen bei 16t. Das ist der Grund, warum eine Bo-Bo-Lok ein Dienstgewicht von 80 t und eine Co-Co-Lok ein maximales Dienstgewicht von 120t hat. Da man diese Werte nicht über eine Toleranz hinaus übersteigen darf, muss man halt bei schweren Zügen über steile Rampen mehr Achsen einsetzen. D.h. man wird Doppel- oder Mehrfachtraktion verwenden.

Und genau das hast Du auch berechnet: zwei BR250 werden einen 660 t-Zug über eine 5%-Rampe ziehen. Bei guten Bedingungen (trockene Schienen) werden es sogar (mit 30% anstatt mit 20% gerechnet) noch ein paar Tonnen mehr sein.

Ich entnehme Deiner Argumentation, dass Du technisch oder physikalisch vorgebildet bist. Wie Du den angegebenen Formeln in diesem Fall entnehmen kannst, kann eine Lok niemals beliebig steile Rampen erklimmen, da der Gleitreibungskoeffizient die maximale Grenze darstellt. (D.h. die Lok alleine kann nicht mehr als 20-30%-Steigungen befahren.)

Bezüglich der Vereinfachung kann ich Dir folgendes Beispiel geben:
Wenn man sich auf eine Personenwaage stellt, misst man die Gewichtskraft und nicht die Masse. Trotzdem wird das Ergebnis in kg (also Masse) angezeigt. D.h. im täglichen Leben wird dies etwas lockerer gesehen.

Wichtig ist - und da gebe ich Dir Recht, dass man die Erdanziehung nicht herauskürzen darf. Schau Dir doch noch einmal die Einheiten der von Dir bemängelten Gleichung an. Da ist die Erdanziehung g [m/s^2) keineswegs herausgekürzt, alles wurde in Tonnen berechnet.

Viele Grüße,
Burkhard