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Gleisüberhöhung bei der DRG -FRAGE-

#1 von Schienenbus , 25.11.2021 19:43

Moin zusammen,

kann mir wer verraten ab welchen Kurvenhalbmessern bzw. Streckenhöchstgeschwindigkeiten bei der DRG die Kurven überhöht angelegt wurden? Und wie sieht der Übergang zu (Bogen)Weichen aus?

Die Anlage soll später eine (zweitklassige) zweigleisige Hauptstrecke Mitte der dreißiger Jahre darstellen deren Oberbau für die Einheitsloks ertüchtigt wurde.

Achtungspfiff
Stephan


 
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RE: Gleisüberhöhung bei der DRG -FRAGE-

#2 von HLB , 25.11.2021 23:54

Es gibt bzw. gab durchaus auch gerade Gleise mit Überhöhung im Bereich der DB, die sicherlich auch an diesen Orten schon in DRB-Zeiten vorhanden waren. Hier dienten sie nicht zur Erhöhung der zulässigen Geschwindigkeit, sondern zur leichteren Entladung von Güterwagen.
Vom Prinzip her wird eine Kraft festgelegt, die relativ zum Gewicht des Schienenfahrzeugs seitlich auf dieses wirken darf, ohne daß dieses entgleist. Diese zulässige Kraft ist im Bereich von Weichen und Kreuzungen wegen der dort vorhandenen Inhomogenitäten (Fahrkantenunterbrechungen im Herzstück, Zungenbereiche usw) geringer als im ungestörtem Gleis festgelegt.
Aus dieser Kraft läßt sich ein zulässiger Überhöhungsfehlbetrag ermitteln. Aus diesem wiederum läßt sich die jeweils zulässige Geschwindigkeit des jeweiligen Gleisabschnittes / Kurve bestimmen.
Der Überhöhungsfehlbetrag errechnet sich aus der ausgleichenden Überhöhung minus der vorhandenen Überhöhung.
Bei der ausgleichenden Überhöhung ist die Kraft aus der Seitenbeschleunigung infolge Kurvenfahrt genau gleich der Hangabtriebskraft infolge Überhöhung.
Beim Bau eines Gleises mit Überhöhung ist zu bedenken, daß nicht alle Züge mit Höchstgeschwindigkeit dieses befahren. Es ist immer möglich, daß dort auch ein Zug zum Stehen kommt, und der soll ja dann auch nicht entgleisen oder nach innen umfallen.
Bei Weichen in der Überhöhung ist zu beachten, daß das Zweiggleis unweigerlich über eine Längsneigung verfügt. Der Neigungssprung muß innerhalb der zulässigen Werte liegen.
Außenbogenweichen erhalten zwangsläufig negative Überhöhung. Kann aber akzeptabel sein, wenn das Zweiggleis nur langsam befahren wird.
Soviel zu den Grundlagen, werde mal sehen was ich zu den einschlägigen Vorschriften aus dieser Zeit finden kann.

Man kann aber davon ausgehen, daß sich die Überhöhungen "nur" im Zentimeterbereich bewegt haben dürften. Das bedeutet in H0 Zehntel-Millimeter. Da sich die Massen in dritter Potenz des Maßstabs verhalten, sind Überhöhungen bei der Modellbahn zusätzlich eher kontraproduktiv.

Viele Grüße
Micha


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RE: Gleisüberhöhung bei der DRG -FRAGE-

#3 von Weichen-Bernd , 26.11.2021 10:45

Hallo Stephan, hallo zusammen,

in den Epochen 2 (DRG) und 3 berug der maximal zulässige Überhöhungsfehlbettrag 100 mm, ab den Epochen 4 bis heute 130 mm (in Weichen 100 bzw. 110 mm) und bei Neigetechnik bis 300 mm. Das hat zur Folge, dass in Streckengleisen, die für mehr Tempo modernisiert wurden, in den Epochen 2 und 3 eher mehr Überhohung hatten als heute. Das ist auch in alten Gleisvermarkungsplänen zu erkennen. Dahinter steckt die folgende Logik: Wenn in bestehenden Strecken mit nur wenig Seitenverscheibung die Trassierung verbessert werden soll, so sind oft die Übergangsbogen und die S-Kurven die Tempobremse. Hier werden dann Klotoiden eingeplant. Oder wenn nötig S-förmig geschwungene Übergangsbögen oder seit Epoche 5 Bloss-Kurven. Das ermöglicht bei etwa gleicher Länge des Übergangsbogens eine höhere Geschwindigkeit. Die höhere Geschwindigkeit führt nun aber dazu, dass im Bogen mehr Überhöhung vorgesehen werden müsste, was wiederum längere Übergangsbögen erzwingt, der Platz dazu ist aber nicht da! Das ist nur mit mehr Überhöhungsfehlbetrag zu lösen! Wo man vor der Modernisierung mit der relativ hohen Regelüberhöhung durch den Bogen gefahren ist, wird nach der Modernisierung mit mehr Tempo mit der ggf. kleineren Mindestüberhühung gefahren. Für Neigetechnik wird dann nochmals weniger Überhöhung eingeplant - klingt paradox - ist aber logisch.

Bei Bogenweichen in der Epoche 2 wurden oft mit der Ruckformel Bogenweichen am Ende der Bahnhöfe eingeplant, für die gerade noch keine Überhöhung notwendig ist. Das geht besonders gut bei eingleisigen Strecken. Hinter der letzten Weiche oder in der letzten Weiche beginnt dann der Übergangsbogen als Ei-Linie (auch eine Klotoide) bis zum Kreisbogen mit viel Überhöhung. Bei zweigleisigen Strecken wurden in den letzten Weichen Bogenweichenverbindungen mit nur wenig Überhöhung vorgesehen (z.B. 60 mm) und danach geht es mit der Ei-Linie mit viel Überhöhung in den Kreisbogen.


Viele Grüße

Bernd

H0-Planung mit Fahrdynamik im Modell: http://stummiforum.de/viewtopic.php?f=24&t=90128#p979782

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RE: Gleisüberhöhung bei der DRG -FRAGE-

#4 von Meteor , 26.11.2021 11:01

Hallo,

über die Geschichte der Gleisüberhöhung habe ich leider keine Unterlagen bei mir gefunden. Wikipedia hat ein paar Bemerkungen zur Frühzeit, dann aber erst wieder ab Epoche III. (Überhöhung bei Wikipedia) Immerhin war das Thema schon im 19 Jhdt. bekannt.

Heute sind im Origina bis zu 180mm Überhöhung zuölässig, das wären in H0 gut 2mm. Praktisch habe ich mit einer geringfügigen Überhöhung (<0,5mm) gute Erfahrungen gemacht. Sieht schick aus und macht bei saubrem Aufbau keine Probleme. Einen Fehler habe ich aber eingebaut, ich habe den Begriff wörtlich genommen und nur die Außenschiene erhöht. Damit ergibt sich für die Mittelachse des Gleises auch ein Anstieg (um die Hälfte der Überhöhung) , über den das Zuggewicht transportiert werden muß. Die Dachlinie des Zugs neigt sich also nicht nur, sie wird auch angehoben. Und die Lok muß zusätzliche Arbeit leisten. Künftig würde ich die Außenschiene um die Hälfte der Überhöhung anheben und gleichzeitig die Innenschiene um die Hälfte absenken. Dann bleibt die Gleisachse eben...


Mit freundlichem Gruß

Stefan

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RE: Gleisüberhöhung bei der DRG -FRAGE-

#5 von Remo Suriani , 26.11.2021 12:15

Hallo Stefan,

Zitat von Meteor im Beitrag #4
Einen Fehler habe ich aber eingebaut, ich habe den Begriff wörtlich genommen und nur die Außenschiene erhöht. Damit ergibt sich für die Mittelachse des Gleises auch ein Anstieg (um die Hälfte der Überhöhung) , über den das Zuggewicht transportiert werden muß. Die Dachlinie des Zugs neigt sich also nicht nur, sie wird auch angehoben. Und die Lok muß zusätzliche Arbeit leisten. Künftig würde ich die Außenschiene um die Hälfte der Überhöhung anheben und gleichzeitig die Innenschiene um die Hälfte absenken. Dann bleibt die Gleisachse eben...


Wobei das, was Du als Problem beschreibst, tatsächlich beim Vorbild so gemacht wird. Es wird nur die Außenschiene angehoben. Bzw. um genau zu sein: Die Referenzhöhe der Schienenoberkante ist die innere Schiene, das ist also der Drehpunkt. Wenn man auf der Modellbahn nur etwas unter die eine Seite unterlegt ist der Drehpunkt das Schwellenende, die Innenschiene wird also leicht mit angehoben. Um es exakt richtig zu machen, müsste man außen etwas unterlegen und die Schwellen zwischen Innenschiene und Schwellenende im Winkel der Zielneigung anschleifen. Aber die Unschärfe ist sicher verkraftbar. Die Innenschiene sollte aber nicht abgesenkt werden.

Beim Fall der Bogenweichenverbindung ist es ja noch extremer, weil der Kippwinkel ja nicht über 1435mm wirkt sondern zum Beispiel über 5434mm. Auch dort gilt die innere der vier Schienen als Drehpunkt, man kann also einen deutlichen Anstieg beim Kurvenäußeren Gleis beobachten. Wobei die Überhöhung in Weichen auf 120mm limitiert ist


Viele Grüße
Dirk

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RE: Gleisüberhöhung bei der DRG -FRAGE-

#6 von Meteor , 26.11.2021 12:20

Hallo Dirk,

danke für die Klarstellung. Ich hätte nicht gedacht, daß diese Aufwärtsbewegung vorbildgerecht ist, aber dann muß ich mich daran ja nicht mehr stören. Vielleicht sind im Vorbild die "Rampen" der Außenschiene bis zur vollständigen Erhöhung länger. Im Modell gibt es da ja immer Kompromisse.


Mit freundlichem Gruß

Stefan

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RE: Gleisüberhöhung bei der DRG -FRAGE-

#7 von Schienenbus , 26.11.2021 14:33

Moin,

oha wat ne Wissenschaft ;)

Vielen Dank für eure ausführlichen Antworten!

Dann werde ich wohl meine Bahnhofsausfahrt (kleinster Radius 1,60m) nicht überhöhen. Hier sind die Geschwindigkeiten so niedrig das es in Verbindung mit den Weichenverbindungen wenig Sinn macht. Für meinen Bogen auf freier Strecke (Radius 1,90m) gönne ich mir aber eine Überhöhung. Hier gibt es weder ein Blocksignal noch eine Weichenverbindung. Zum probieren habe ich mir die keilförmige Geräuschisolierung von Tillig geholt. Mal sehen wie das wirkt.

Achtungspfiff
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RE: Gleisüberhöhung bei der DRG -FRAGE-

#8 von HLB , 26.11.2021 23:35

Hallo Stefan,

wenn der Zug in die Kurve einfährt wird er angehoben und dadurch etwas langsamer. Wenn er aus der Kurve ausfährt, fährt er etwas bergab und erreicht wieder seine ursprüngliche Geschwindigkeit. Ein Effekt, der ja durchaus erwünscht ist.
In der Regel werden (beim Vorbild) die Überhöhungsrampen deckungsgleich auf den Übergangsbögen (Klothoiden) angeordnet.
Es gibt Regeln für Mindestlängen der Überhöhungsrampen. Bemessungsfall ist das stramm gefederte, verwindungssteife Schienenfahrzeug mit großem Achsstand. Beim Befahren einer solchen Überhöhungsrampe neigt ja geometriebedingt z.B das rechte Rad des vorderen Radsatzes und das linke Rad des hinteren Radsatzes zum Abheben bzw. werden entlastet.

Viele Grüße
Micha


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RE: Gleisüberhöhung bei der DRG -FRAGE-

#9 von Meteor , 26.11.2021 23:56

Hallo Micha,

die Physik ist mir soweit schon klar. Im Modell habe ich die Erfahrung mit dem verwindungssteifen Schienenenfahrzeug auch nachvollziehen können. Lange 2-Achser sind gute Testkandidaten, Drehgestellfahrzeuge waren hingegen von Anfang aus problemlos.Zum Testen habe ich daher Donnerbüchsen evrwendet. Als es mit denen lief, waren auch die anderen Modelle kein Problem mehr. Dachte ich wenigstens. Gestimmt hat es aber nur, bis ich dann einen Piko-SilowagenKds 67 bekam, der war im Fahrwek so steif, daß er eine Verlängerung der Rampe bedingte.


Mit freundlichem Gruß

Stefan

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RE: Gleisüberhöhung bei der DRG -FRAGE-

#10 von JoWild , Gestern 00:23

Hallo Stefan,
für die Zustände in Epoche 2 solltest du dir vielleicht das Lehrbuch von Karl Wolter "Handbuch der Eisenbahnbautechnik Band 1 Eisenbahnbau" von 1943 besorgen, wenn du so vorbildorientiert bist. Auf den Seite 24 ff sind die bautechnischen Vorschriften dazu zusammengefasst.
Als Höchstwert waren 150 mm zulässig. Als allgemeine Berechnungsformel für Kurvenradien > 300 m gilt ü = 8 x V²/R mit V = Geschwindigkeit in km/h und R = Kurvenradius in Metern und ü in mm. Unter 300 m ist die Formel komplexer.
Für Rangierbereiche gibt es noch separate Werte.
Auf den Seiten 30 bis 37 sind dann Tabellenwerte für unterschiedliche Geschwindigkeiten und Radien sowie die Längen der Übergangsrampen.


Ich wünsche allen Freude an ihrer Modellbahn
Joachim


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RE: Gleisüberhöhung bei der DRG -FRAGE-

#11 von Weichen-Bernd , Gestern 15:43

Hallo Stephan, hallo zusammen,

Zitat von Schienenbus im Beitrag #7
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oha wat ne Wissenschaft ;)

Vielen Dank für eure ausführlichen Antworten!

Dann werde ich wohl meine Bahnhofsausfahrt (kleinster Radius 1,60m) nicht überhöhen. Hier sind die Geschwindigkeiten so niedrig das es in Verbindung mit den Weichenverbindungen wenig Sinn macht. Für meinen Bogen auf freier Strecke (Radius 1,90m) gönne ich mir aber eine Überhöhung. Hier gibt es weder ein Blocksignal noch eine Weichenverbindung. Zum probieren habe ich mir die keilförmige Geräuschisolierung von Tillig geholt. Mal sehen wie das wirkt.

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wenn in den Epoche 2 und 3 Gleisanlagen modernisiert wurden, so hatte man vor allem die doppelten Gleisverbindungen aufgelöst und alle Bahnhofsgleise an eine neue und fahrdynamisch verbesserte Weichenstraße angebunden mit folgenden Zielen: Drurchfahrten im Bahnhof auf Hp1 (70km/h - besser schneller), Hp2 mit 60 km/h für möglichst alle weiteren Hauptgleise. Für eine große Multideckanlage wurde das für die sichtbaren Gleise vollständig durchgeplant. Die Anlage befindet sich im Aufbau, hier: Mein Italien
Und auf Youtube: erstes Video und hier: zweites Video

Auf der Anlage ist ein Bahnhof gezielt in Epoche 3 geplant, ein Bahnhof wurde "teilweise modernisiert" und in Epoche 4 geplant. Dies wirkt sich auf das Gesamtbild der Bahnhöfe aus. Die Anlage ist nach den fahrdynamischen Modellformeln hier: s21-modellgleis.de zu denen hier im Stummiforum zusätzlich Grundlagen dargestellt werden: Fahrdynamik im Modell

Für Deine Gleise würde sich z.B. folgendes für 70 km/h in den durchgehenden Hauptgleisen ergeben: Mindestüberhöhung = 54,5+70²/1600-100 = 66,9 mm Überhöhung. Gewählt 70 mm. Im Modell sind das 0,8 mm. Das bedeutet, dass Weichen im 1600mm-Bogen mit 70 mm Überhöhung eingebaut werden müssten - was übrigens sehr gut aussehen würde. Im ersten Video bei "Mein Italien" sind in der Weichenstraße 80 mm Überhöhung eingebaut. Für die Strecke: Bei so einer Hinterlandhauptbahn würden 90km/h Maximalgeschwindigkeit ausreichen. Mindestüberhöhung = 54,5*90²/1900-100 = 132,3 mm Überhöhung. Gewählt 135 mm. Im Modell sind das 1,6 mm. Damit an den Überhöhungsrampen nichts entgleist, werden auch diese gemäß Fahrdynamik berechnet, sollten aber eine Rampenneigung von mindestens 1:450 haben. Bei 0,8 mm Überhöhung: 0,8*450 = 360 mm. Bei 1,6 mm Überhöhung: 1,6*450 = 720 mm. Ich empfehle die Trassenbrettchen zu verbiegen, damit der sanfte Übergang gelingt.

Die Fahrdynamik im Modell dient dazu den Gleisen und Weichen eine plausible Linienführung zu geben. Ob und wie man das anwenden will oder nicht, bleibt natürlich jedem selbst überlassen.


Viele Grüße

Bernd

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