Ziel ist es einerseits mit handelsüblichen Weichen beliebige Vorbildgleispläne verkürzt zu planen und aufzubauen, bei denen das Gesamtbild des Vorbildgleisplans in das Verkürzte Modell übertragen wird.

Da selbst bei der Verkürzung eines Vorbildgleisplans dieser immer noch deutlich zu lang sein kann, soll andererseits mit Hilfe der Verkürzung der vom Modellbahner üblich eigene Wunschplan nach der Systematik der Vorbildweichen geplant werden können.

Bei dieser Übertragung sollen an der Linienführung die Bedeutung der Vorbildgleise auch im Modell erkennbar sein: Das durchgehende Hauptgleis soll als solches anhand der schönen Linienführung ebenso erkennbar sein, wie auch ein Ladegleis, das nur langsam befahren werden darf.

Für dieses Ziel ergeben sich mehrere Fragen:
• Was sind die charakteristischen Merkmale des Vorbildweichensystems der S49-Weichen, wie auch der S54- und UIC60-Weichen?
• Wie sind die handelsüblichen Weichen von Märklin, Peco, Piko, Roco, Tillig, Weinert sowie Weller, Weichen-Walter und Bahnsinn, aus dem Blickwinkel der Vorbildweichen grundsätzlich zu betrachten und an die entsprechende verkürzte, jedoch am Vorbild angelehnte Systematik anzupassen?
• Was ist ggf. an jeder einzelnen Weiche zu ändern um diese Weiche der Systematik des Vorbilds anzupassen?
• Welche Verkürzungsmaßstäbe ergeben sich?
• Welche fahrdynamischen Zusammenhänge ergeben sich?

Für die Möglichkeiten des Vorbildgleissystems ist ein Ausschnitt aus einem Gleisplan des Bahnhofs Homberg/Efze an der Kanonenbahn (Berlin-Metz) zwischen Malsfeld und Treysa aus dem Jahr 1963 abgebildet. Dieser Gleisplan enthält mehrere Stellen, die mit den handelsüblichen Weichen der oben genannten Marken nur mit ganz bestimmten Änderungen an den Weichen aufgebaut werden können. Würden die Weichen ohne diese Änderungen verwendet werden, so würde das Gesamtbild des Modellbahnhofs schnell vom Vorbild deutlich abweichen.

Mit Klick auf den Plan kommt man zur besser lesbaren Vergrößerung:



Diese Strecke wurde zwar als Hauptbahn geplant, aber schließlich als Nebenbahn betrieben. Der Plan enthält fahrdynamisch fast das „volle Programm“, wie es auch an einer Hauptbahn vorkommen könnte:

• 500er-Weiche als Innenbogenweiche im durchgehenden Hauptgleis mit 50mm Überhöhung.
• Die Kreuzungsgleise 2 und 3 liegen am Anfang zusammen mit den Weichen 2 und 3 ebenfalls in 50mm Überhöhung.
• Die Weichen 2 und 3 sind keine Bogenweichen, liegen aber trotzdem in 50mm Überhöhung, was aber nur selten vorkommt.
• Übergangsbögen in der Form von Klothoiden in den Gleisen 1, 2 und 3.
• Im Gleis 1 insgesamt drei Klothoiden.
• Überhöhungsrampe im Gleis 5 in Bogen und Gerade.
• Bei den Weichen 1, 2 und 3 ist das Weichenende = Weichenanfang der nächsten Weiche. Dadurch liegen die langen durchgehenden Schwellen der ersten Weiche unter der Zungenvorrichtung der jeweils nächsten Weiche.
• Wichtige Bogenangaben sind in der Tabelle zu den Tangentenschnittpunkten Ts1 bis Ts4 enthalten.
• Der Plan enthält die vor Ort vorhandenen Vermessungslinien und deren Abmarkung z.B. als Eisenrohr (ER) und die Maßangaben der wichtigen Gleis- und Weichenpunkte zu den Vermessungslinien.

Angaben zum Höhenverlauf der Gleise in den Weichen mit Überhöhung sind in diesem Plan nicht enthalten. Hierfür werden Weichenvermarkungspläne aufgestellt, die auch Weichenhöhenpläne genannt werden. Zum Weichenhöhenplan wird auf ein besseres, weil einfacheres Beispiel mit nur einer Weiche in Überhöhung zurückgegriffen.

Mit Abstand die wichtigsten Vorbildweichen sind die Weiche 49-500-1:12, die Weiche 49-300-1:9 und 49-190-1:9. Diese Weichen sind die üblichen Weichen in Bahnhöfen mit einem oder mehreren Überholungsgleisen, sowohl bei unbedeutenden Nebenbahnen wie auch bei Altbaustrecken mit modernem ICE-Verkehr (hier jedoch inzwischen mit den Schienenformen S54 oder UIC60 und ggf beweglichen Herzstückspitzen).

Um nun aber erst einmal die Systematik der wichtigsten Vorbildweichen zu erkennen, fahren wir mit dem Schienenbus von Homberg nach Malsfeld und weiter mit Eil- und Schnellzug über Kassel und Hamburg-Altona nach Flensburg und werfen einen Blick auf einen Ausschnitt des Bahnhofs Flensburg um ca. 1990: Dies ist der Bereich der Ausfahrweichen nach rechts in Richtung Kiel, Dänemark (Abzw. Frieden) und zum BW. Von links kommt der Schnellzug aus Altona über Rendsburg an. Verschiedene Gleise sind inzwischen zurückgebaut - zu erkennen an leeren Flächen zwischen den Gleisen. Nach dem Besuch eines weiteren Bahnhofs für den Weichenhöhenplan wird wieder nach Homberg zurückgekehrt. Vergrößerung mit Klick auf den Plan.



Im Gleisplanausschnitt von Flensburg sind die Hauptsignale leider nur vereinfacht dargestellt, an den Weichen kann aber die Bedeutung der Gleise abgelesen werden. Im Gleisplan sind die wichtigen Weichen 49-500-1:12, 49-300-1:9 und 49-190-1:9 wieder zu finden, sowie verschiedene, von der Grundform abgeleitete steile Weichen.

Das Streckengleis von Kiel-Hassee wird zuerst betrachtet: Ein Zug von Kiel fährt auf HP1 zuerst über die Weichen 36 und 35. Diese beiden Weichen liegen direkt aneinander. Somit liegen die letzten durchgehenden Schwellen der Weiche 35 bereits unter der Zungenvorrichtung der Weiche 36. Hier ein Beispiel aus Kassel Hbf:



An fünf weiteren Stellen des Planausschnitts ist diese Schwellenanordnung zu erkennen:
1. Die Zungenvorichtung der Weiche 33 liegt auf den Langschwellen der Weiche 34,
2. Die Weichen 33 und 32,
3. Rechts die Weiche 50 und die nächste Weiche weiter rechts,
4. Rechts oben die Weichen 3 und 4
5. und schließlich die Weichen 4 und 6

Man sieht auch an diesem Beispiel: diese kurze Anordnung der Weichenstraße ist sehr häufig zu finden.

Weiter geht die Zugfahrt über die Weichen 34 und 33. Weiche 33 ist eine 49-500-1:12/1/9, das ist somit eine steile Weiche, die von der Grundform 49-500-1:12 abgeleitet ist, jedoch ist hier der Bogen mit 500m Radius bis zur Neigung 1:9 fortgesetzt worden. Aber das ist nun ganz wichtig zu wissen: Bautechnisch unterscheidet sich die steile Weiche überhaupt nicht von der Grundform. Wäre der 500m-Bogen etwas kürzer, so hätte man im Plan eine Weiche 49-500-1:12 mit anschließendem Bogen eingezeichnet. Die Weiche 27 oben links ist auch als 49-500-1:12/1:9 angeordnet.

Geradeaus geht es über die Weiche 32 - eine ganz normale Weiche 49-500-1:12 - an den Bahnsteig in Flensburg. Die beiden benachbarten Gleise werden über die Zweiggleise von 500er-Weichen erreicht, somit ist die Einfahrt in und Ausfahrt aus diesen Gleisen mit 60km/h möglich. Von diesen Gleisen sind in Richtung Dänemark keine Zugfahrten möglich. Die Weichen drum herum sind alles 190er-Weichen und eine EKW 49-190-1:9 (Weichen 26, 28, 30, 34, 35, 36). Diese 190er-Weichen sind hier an dieser Stelle in Flensburg lediglich Weichen für reine Rangierfahrstraßen zum Güterschuppen und zu Ladegleisen, die für 40km/h berechnet werden. Im Plan rechts unten sind zwei Weichen 49-300-1:9 zu sehen und im Anschlussblatt liegt in der Zugfahrstraße ebenfalls eine 300er-Weiche. Die Züge von und nach Dänemark dürfen bei HP2 somit vermutlich mit 50km/h ein und ausfahren.

Die Zweiggleisgeschwindigkeiten in den Weichen berechnen sich wie folgt:
500er-Weiche: v = Wurzel(500/11,8*106)=67,02 -> zulässige Geschwindigkeit v = 60km/h
300er-Weiche: v = Wurzel(300/11,8*106)=51,91 -> zulässige Geschwindigkeit v = 50km/h
190er-Weiche: v = Wurzel(190/11,8*106)=41,31 -> zulässige Geschwindigkeit v = 40km/h

Wird der Bruch 106/11,8 vor die Wurzel gezogen, entsteht die Ruckformel:

V = 3*Wurzel(R)

Nun zur geometrischen Charakteristik der Vorbildweichen:

Bei den üblichen Modellweichen endet im Zweiggleis der Weichebogen in der Mitte des Normgleisabstandes des Modellgleissystems. Bei einer Modellweiche mit geradem Herzstück endet die Weiche ebenfalls in der Mitte des Gleisabstandes.

Bei den Vorbildweichen der DB und DR ist das anders. Die Weiche ist geometrisch wesentlich kürzer festgelegt. Der Abstand zwischen Stammgleis und Zweiggleis beträgt am Weichenende bei den Weichen 49-190-1:9 und 49-300-1:9 jeweils 1,838m und bei der Weiche 49-500-1:12 sind es 1,729m. Bei 4,5m Regelgleisabstand bleibt bei der 190er- und 300er-Weiche noch etwa 82cm übrig und bei der 500er-Weiche etwa 1,04m übrig um eine Zwischengerade anzuordnen. Bei Modellweichen ist meist vorbildwidrig keine Zwischengerade vorgesehen.

Aus dem Handbuch für Ingenieurvermessung der DB von 1970 die geometrischen Maße der S49-Weichen:



• In der ersten Spalte ist die Weichenform mit dem Zweiggleisradius enthalten.
• In der zweiten Spalte ist der Winkel der Weiche in Neugrad enthalten ( 100gon entspricht 90°)
• In der dritten Spalte ist die Länge b vom Weichenanfang bis zur Weichenmitte enthalten.
• In der vierten Spalte ist die Länge c von der Weichenmitte zum Weichenende enthalten.
Hier nun wichtig: Bei den Weichen 49-190-1:9 und 49-300-1:9 ist c mit 16,615m gleich lang. Die Länge der Herzstückgeraden der Weiche 49-190-1:9 errechnet sich aus c – b = 16,615m - 10,523 = 6,092m. Die Weichen 49-190-1:9 und 49-300-1:9 sind am Weichenende völlig identisch und können gegenseitig ausgetauscht werden. Die Weichen 49-300-1:9 und 49-500-1:12 sind Weichen mit Zweiggleisbogen, der durch das Herzstück hindurch führt. Bei diesen Weichen ist deshalb b = c.
• In der nächsten Spalte ist l, die Gesamtlänge der Weiche eingetragen.
• Dann die Spalte mit dem Spreizmaß e am Weichenende.
• Die Spalte d für den Abstand von der Herzstückpitze zum Weichenende ist nicht so wichtig.
• Und schließlich die Spalte S – der Abstand vom Weichenende bis zur letzten durchgehenden Schwelle ldS hinter der Weiche. In der Spalte wird wegen der konstruktiven Unterschiede zwischen Holzschwellen (H) und Stahlschwellen (St) unterschieden. Der Abstand S ist in der Gleisplanung wichtig.
Die Weiche 49-190-1:7,5 mit Blockherzstückspitze wurde schon in der frühen Epoche 3 durch die Weiche mit Schienenherzstückspitze ersetzt und diese neuere Weiche ist deshalb mit einer Geraden mit 4,817m (= c – b)Länge hinter dem Herzstück konstruiert.

Und nochmals aus dem Handbuch für Ingenieurvermessung der DB von 1970 die geometrischen Maße der aus der Grundform abgeleiteten S49-Weichen, wobei es für den Gleisplan in Flensburg besonders auf die Weiche 49-500-1:12/1:9 ankommt. Die steile Weiche ist mit 41,594m Länge im geraden Stammgleis gleich lang wie die 500er-Weiche in der Grundform.



Hier nun die Darstellung der Weichenstraße in Flensburg mit dem Programm Modellgleis. Der Gleisabstand am Zwischenbahnsteig beträgt etwa 10,5m:

• Gut ist an den relativ kurzen 190er-Weichen und den langen 500er-Weichen die Abstufung zwischen Zugfahrstraßen und Rangierfahrstraßen zu erkennen.
• Die 190er-EKW ist hier auch nur Teil der Rangierfahrstraßen.
• Auch fahrdynamisch gehört die 190er-EKW oder -DKW mit 40km/h zu den langsam zu befahrenden Weichen.
• Erst eine EKW- oder DKW 49-500-1:9 passt fahrdynamisch zu den Weichen 49-500-1:12/1:9.
• Die Bereiche der Langschwellen hinter dem Weichenende sind grün markiert.
• Überall dort, wo hinter einer Weiche nur ein Gleis grün ist und am anderen Weichenende eine Weiche anschließt, liegt diese Weiche bereits auf den Langschwellen der ersten Weiche.
• Die Bogenfortsetztung der beiden Weichen 49-500-1:12/1:9 bis zur Neigung 1:9 sind blau markiert.
• Bei der Weiche ganz rechts, eine 49-190-1:7,5/1:6,6 liegen die letzten Langschwellen innerhalb der Weiche. Dieser Bereich ist deshalb nicht grün markiert.



So weit für heute.

Im nächsten Teil wird die Systematik der Vorbildweichen auf verkürzte Gleissyteme übertragen und es werden daraus folgend die fahrdynamischen Formeln abgeleitet. Zuerst wird das S21-Gleisystem mit 10° Regelwinkel für Peco/Piko/Roco/Weinert/Tillig dargestellt. Anschließend S21-12° und S21-15° und wie die Weichen der Marken Märklin-C, Märklin-K, Peco, Piko, Weinert und Tillig und ergänzend die Weichen von Weller, Weichen-Walter und Bahnsinn in diesen Systemen angewendet werden können.

Hallo Stummis,

wenn Bernd eines meiner Lieblingsthemen aufgreift, kann ich natürlich nicht kommentarlos mitlesen!

Die direkte Aufeinanderfolge der Weichen 35 und 36 führt noch zu einer weiteren Besonderheit bei den Schwellen. Wegen der erforderlichen Spurerweiterung beim 190m-Bogen ist diese schon am Ende der 35 (erneut) herzustellen, denn bei ihr selbst wird ja der Normalwert von 1435mm schon vor dem geraden Herzstück wieder erreicht.

Ebenfalls interessant ist der Einbau einer auf 1:6,6 versteilerten Weiche im durchgehenden Hauptgleis bei Mehrzahl der Fahrten in der Geraden. Diese führen somit über die (wegen der o. a. Spurerweiterung) vergrößerte Herzstücklücke, was stärkere Abnützung zur Folge hat. Ich habe diese Anordnung aber z. B. auch in einem älteren Gleisplan von Ottbergen gefunden - klarer Hinweis auf die häufige Abweichung von "Sollbestimmungen".

Grüße,

Alexander

Zitat von Weichen-Bernd

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• Wie sind die handelsüblichen Weichen von Märklin, Peco, Piko, Roco, Tillig, Weinert sowie Weller, Weichen-Walter und Bahnsinn, aus dem Blickwinkel der Vorbildweichen grundsätzlich zu betrachten ....

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Hallo Bernd!

Da bin ich wirklich mal gespannt. Insbesondere da die Hersteller die Vorbildtreue ihrer Gleissysteme ja stets so betonen.

Jedenfalls lässt es mich wieder mal staunen, wieviel Planung und Überlegung im Gleisbau stecken. Davon Dank deiner und Alexanders Arbeiten mal ein Eindruck zu bekommen, ist schon was Besonderes! An die Mühe und Zeit die dazu aufgebracht werden muss, will ich erst gar nicht denken...

Mich würde auch sehr interessieren, inwieweit die Fahrdynamik bei einer Moba (sagen wir mal H0) Einfluss auf die Gestaltung der Gleise hat bzw. haben sollte. Bezogen auf das Material und die Gewichte dürften die Anforderungen nicht gleich sein, oder doch?

Viele respektvolle Grüße
Rainer...w

Hallo ihr Weichenexperten

bei soviel Theorie raucht mir persönlich schon der Kopf. Ist aber trotzdem lesenswert, weil die Weichen der MoBa Hersteller bei weitem nicht ans Original heranreichen. Das hab ich wohl schon bemerkt. Wenn ich den Bahnof von Celle nachbauen wollte, müsste ich mir die Weichen entprechend selber bauen. Da ich das aber nicht kann, greife ich dann doch zu den bekannten Weichen der MoBa hersteller und schau mir den Bahnhof von Celle lieber im Original an


Mit rauchenden Grüßen

Raimund

Grüßt euch zusammen,

also ich bin auch der, dem jetzt die Rübe raucht.
Ich habe ja davon überhaupt keine Ahnung, aber es ist irre so etwas zu lesen ( lesen, nicht verstehen )
Deswegen unserem Weichen- Bernd ein dickes Dankeschön für diese Ausführung, um die sich der Otto Normalmobaer keine Gedanken macht.

Viele Grüße

Stefan7

Hallo Alexander,

danke für die beiden Hinweise. Zumindest die Weiche 49-190-1:7,5/1:6,6 war mir auch aufgefallen. Das ist wieder so ein Fall, wo die Realität von den erwünschten Planungsrichtlinien abweicht. Man müsste sogar sagen – wer streng nach Vorschrift plant, plant nicht so, wie das Vorbild tatsächlich ist. Und solche dicht aufeinander folgenden 190er-Weichen kommen sehr oft vor.

Zitat von rainerwahnsinn

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Da bin ich wirklich mal gespannt. Insbesondere da die Hersteller die Vorbildtreue ihrer Gleissysteme ja stets so betonen.

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Die Vorbildtreue, die die Modellgleishersteller betonen kann sich bei Weichen ohne konkretes Vorbild ja nur auf die Details beziehen, wie etwa Schienenform, Kleineisen, Schrauben usw. Nur Bahnsinn und Weinert bilden ja konkrete Vorbildweichen nach. Bei mir geht es jedoch darum, die geometrische Systematik der Vorbildweichen auf Modellweichen ohne konkretes Vorbild zu übertragen. Dabei muss an den Weichen oft etwas verändert werden, das wollen die Modellgleishersteller den normalen Modellbahnern nicht unbedingt zumuten. Die Modellgleishersteller bieten schließlich hauptsächlich Weichen an, die schnell auf- und abgebaut werden können. Dazu ist eben deren bekannte Systematik notwendig. Das Ziel ist eben anders im Vergleich zur Vorbildsystematik mit verkürzten Weichen.

Zitat von rainerwahnsinn

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Mich würde auch sehr interessieren, inwieweit die Fahrdynamik bei einer Moba (sagen wir mal H0) Einfluss auf die Gestaltung der Gleise hat bzw. haben sollte. Bezogen auf das Material und die Gewichte dürften die Anforderungen nicht gleich sein, oder doch?

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In meiner eigenen Planung habe ich immer Geschwindigkeiten wie 90 oder 80km/h für durchfahrende Züge vorausgesetzt. Die Linienführung ergibt sich anhand der Räumlichkeit dann fast von selbst. Oder man müsste es umgekehrt formulieren: Es bleiben in der Linienführung kaum Möglichkeiten deutlich anders zu planen. Nebenbei baue ich ja auch an den Segmenten meiner Anlage. Sobald auf den ersten drei Segmenten Gleise liegen, kommen dazu Bilder und die entsprechenden fahrdynamischen Erläuterungen.

Für unterschiedliche Zugbelastungen werden bei der großen Bahn auch unterschiedliche Schienenformen eingesetzt: In den heute am stärksten belasteten Gleise werden UIC60-Weichen und Gleise verwendet. Aber die Geometrie der UIC60-Weichen unterscheidet sich nur in kleinen konstruktiven Details zu den S54- und S94-Weichen.

Zitat von E 44

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Hallo ihr Weichenexperten

… Wenn ich den Bahnof von Celle nachbauen wollte, müsste ich mir die Weichen entprechend selber bauen. Da ich das aber nicht kann, greife ich dann doch zu den bekannten Weichen der MoBa hersteller und schau mir den Bahnhof von Celle lieber im Original an

Raimund

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Hallo Raimund,

gerade weil ich die Geometrie der Vorbildweichen kenne, bin ich zur genau gleichen Erkenntnis gekommen wie Du. Nur habe ich dann auch gesehen, dass, wenn die bekannten Modellweichen entsprechend verwendet werden wie die Vorbildweichen, die Gleispläne im Modell zum Teil nochmals verkürzt werden können, wenn z.B. der Anfang der nächsten Weiche bereits auf den Langeschwellen der ersten Weiche liegt.

Zitat von Stefan7

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…Ich habe ja davon überhaupt keine Ahnung, aber es ist irre so etwas zu lesen ( lesen, nicht verstehen )
Deswegen unserem Weichen- Bernd ein dickes Dankeschön für diese Ausführung, um die sich der Otto Normalmobaer keine Gedanken macht.

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Danke, dann werde ich versuchen das Thema besser verständlich zu beschreiben.

10°-System bedeutet, dass der Regelwinkel zwar 10° beträgt, jedoch sind, wie beim Vorbild, viele Weichenverbindungen möglich, die vom Regelwinkel abweichen (6,34°; 7,8°;8,366°; 12° und 15°), trotzdem gehören diese Weichenverbindungen zum 10°-System.

Der Übergang der Fahrdynamik des Vorbilds zur Fahrdynamik im Modell wird mit der Weiche 49-300-1:9 ermöglicht. Für den Übergang wird der Zweiggleisradius der verkürzten Modellweiche errechnet, die im S21-10°-System an Stelle der Weiche 49-300-1:9 verwendet werden könnte. Das Spreizmaß e am Ende der Vorbildweiche beträgt 1,838m, das sind im H0-Modell 21,1mm. Bei der S21-10°-Systemweiche ergibt sich aus dem 10°-Zweiggleiswinkel und dem Spreizmaß e von 21,1mm der Zweiggleisradius von 1385,1mm.

Die Vorbildweiche 49-300-1:9 und die S21-10°-Systemweiche 21-1385-1:5,671:



Die zulässige Geschwindigkeit im Zweiggleis der Vorbildweiche errechnet sich aus dem Radius R, sowie der maximal zulässigen Änderung des Überhöhungsfehlbetrages delta uf am Bogenanfang und an der Konstanten 11,8 - die sich aus der Stützweite von ca. 1,5m der Mitte zwischen beiden Schienen ergibt.

Die maximal zulässige Änderung des Überhöhungsfehlbetrages an einem Bogenanfang oder Bogenende oder Bogenwechsel bertägt 106mm. Der Überhöhungsfehlbetrag ist der Betrag, der bis zur ausgleichenden Überhöhung fehlt.

Im Zweiggleis der 300er-Weiche:
Geschwindigkeit v = Wurzel (R / 11,8 * delta uf) = Wurzel (300 / 11,8 * 106) = 51,913 km/h

Für das verkürzte S21-System mit 10° Regelwinkel wird nun die Konstante aus der Geschwindigkeit, dem Radius und aus dem Überhöhungsfehlbetrag errechnet:

Konstante = R / v² * delta uf = 1385,1 / 51,913² * 106 = 54,5

Dies ist nun die neue Konstante, die im S21-10°-System in vielen fahrdynamischen Formeln hier http://www.s21-modellgleis.de/index.php?seite=fdynamik enthalten ist.

Aus den Radienunterschieden und Längenunterschieden der Weiche 49-300-1:9 und der 10°-Modellweiche mit 1385,1mm Radius lassen sich für das S21-10°-System der Maßstab für die Umrechnung der Vorbildradien sowie der Maßstab für die verkürzten Gleislängen ermitteln:

Maßstab für Radien aus Radius R = 300000mm / 1385,1mm = 216,6 -> somit 1 : 216,6

Maßstab für Längen aus der Länge l = 33230mm / 242,36mm = 137,1 -> somit 1 : 137,1


Die genauen Radien, die im S21-10°-System an Stelle der Zweigleisradien 190m, 300m, 500m, 760m und 1200m verwendet werden, lassen sich aus den Verhältnis der Radien zueinander errechnen:

Vorbildradius 190m entspricht dem Modellradius (1385,1 / 300*190) = 877,23mm
Vorbildradius 300m entspricht dem Modellradius (1385,1 / 300*300) = 1385,1mm
Vorbildradius 500m entspricht dem Modellradius (1385,1 / 300*500) = 2308,5mm
Vorbildradius 760m entspricht dem Modellradius (1385,1 / 300*760) = 3508,92mm
Vorbildradius 1200m entspricht dem Modellradius (1385,1 / 300*1200) = 5540,4mm

Daraus ergeben sich nun in der Fahrdynamik im Modell, wie beim Vorbild, die Zweiggleisgeschwindigkeiten, die in geraden Weichen immer auf die volle Zehnerzahl abgerundet werden:

V = Wurzel (877,23 / 54,5 * 106) = 41,3 -> 40km/h
V = Wurzel (1385,1 / 54,5 * 106) = 51,9 -> 50km/h
V = Wurzel (2308,5 / 54,5 * 106) = 67,0 -> 60km/h
V = Wurzel (3508,92 / 54,5 * 106) = 82,6 -> 80km/h
V = Wurzel (5540,4 / 54,5 * 106) = 103,8 -> 100km/h

Nun werden Modellweichen mit den oben angegebenen Radien von den Herstellern nicht angeboten. Aus den Berechnungen ist aber ersichtlich, dass die Radien der Vorbildweichen immer etwas überdimensioniert sind. Insbesondere die 500er-Weichen lassen sich deshalb gut als Bogenweichen in Überhöhung verwenden, da im Falle einer negativen Überhöhung im Zweiggleis mit den 500er-Weichen mehr Berechnungsspielraum möglich ist als mit den anderen Weichen.

Im Modell ergeben sich nun die Mindestwerte der Zweiggleisradien für 40, 50, 60,80 und 100km/h:

Für 40km/h: R = 40² *54,5 / 106 = 822,6mm
Für 50km/h: R = 50² *54,5 / 106 = 1285,4mm
Für 60km/h: R = 60² *54,5 / 106 = 1850,9mm
Für 80km/h: R = 80² *54,5 / 106 = 3290,6mm
Für 100km/h: R = 100² *54,5 / 106 = 5141,5mm

Mit den Mindestwerten kann bei den verschiedenen Modellweicheherstellern nachgeschaut werden wie deren Weichen im S21-10°-System verwendet werden können. In der Tabelle sind die Radien zusammengestellt:




Bei den Vorbildweichen mit 190m Radius gibt es die Weiche 49-190-1:9 mit Regelneigung 1:9 und geradem Herzstück. Weiter gibt es die steilen Weichen 49-190-1:7,5 und die nochmals steilere Weiche 49-190-1:6,6.

Im S21-10°-System wird entsprechend mit dem Regelwinkel von 10° z.B. die Wellerweiche mit 1086mm Radius und 10°-Winkel verwendet. Da in Zugfahrstraßen für 40km/h beim Vorbild zur Materialschonung oft die Weiche 49-300-1:9verwendet wird, kann im Modell statt der Bausatzweiche von Weller entsprechend auch die Tillig-Weiche mit 1350mm Zweiggleisradius verwendet werden. Der Zweiggleisbogen der Tillig-Weiche endet dann schon bei 10°. Die Tillig-Weiche kann mit wenigen Änderungen auf den 10°-Endwinkel gebracht werden.

Entsprechend der Vorbildweiche 49-190-1:7,5 kann die 12°-Peco-Weiche mit 914mm Radius oder die 866mm-Tillig-Weiche oder die 873,5mm-Roco-Weiche oder die 908mm-Piko-Weiche verwendet werden. An den Weichen von Tillig, Roco und Piko, die ja von Haus aus 15°-Weichen sind, müssen die Zweiggleisbögen dann mit 12° enden. Für die Vorbildweiche 49-190-1:6,6 können die eben genannten Weichen von Tillig, Roco und Piko ohne Änderung als 15°-Weiche verwendet werden.

Somit entsprechen die Vorbildneigungen 1:9, 1:7,5 und 1:6,6 im S21-10°-System den Winkeln 10°, 12° und 15°.

Für die Vorbild-DKW/EKW 49-190-1:6,6 (mit außen liegenden Zungen) wird im S21-10°-System die 15°-DKW/EKW mit 1050mm Zweiggleisradius von Tillig oder die 1050mm-DKW von Roco verwendet.

Für die Vorbild-EKW/DKW 49-190-1:9 (mit innen liegenden Zungen) wird im S21-10°-System die 10°-DKW/EKW von Roco und die 10°-DKW von Weller verwendet.

Steilere DKW mit innen liegenden Zungen, z.B. 12°-DKW/EKW von Peco oder 15°-DKW/EKW von Tillig werden den steileren Länderbahnweichen oder den Industrieweichen zugeordnet. Diese Kreuzungsweichen sind aber eigentlich keine DKW oder EKW des S21-10°-Systems.

Die von Bahnsinn angebotenen Bausätze der Vorbildweichen 49-190-1:9, 49-300-1:9 und 49-500-1:12 werden im S21-10°-System für die Geschwindigkeiten 60, 80 und 100km/h im Zweiggleis verwendet.

In der unten angefügten Tabelle der verwendbaren Modellweichen im S21-10°-System sind alle einfachen Weichen und Kreuzungsweichen aufgeführt, die kombiniert werden können. Bis auf die Vorbild-EKW und DKW mit den Radien 300 m und 500 m können im S21-10°-System für alle Vorbildweichen die entsprechenden verkürzten Modellweichen verwendet werden. Leider kann für die wichtige Vorbildweiche 49-190-1:9 nur der Bausatz von Weller oder eine zusammengesetzte Weiche (aus EW und EKW) von Roco verwendet werden. Im Modell können aber im Bereich von Rangierfahrstraßen aber auch statt der 10°-Weichen dann eben 12°-Weichen verwendet werden. So können nun Vorbildbahnhöfe mit den entsprechenden S21-10°-Weichen sofort verkürzt geplant werden

Hier gehts zur Tabelle: http://www.s21-modellgleis.de/index.php?seite=mweichen

Im nächsten Bild sind zwei verkürzte Planungen zum Bahnhof Flensburg im System S21-10° der Vorbildplanung gegenübergestellt: Oben die Vorbildplanung, in der Mitte die Planung mit nur einer 10°-EKW von Roco, sonst nur Weichen von Tillig mit den Radien 2200mm, 1350mm und 866mm. In der Mitte sind für die Vorbildweichen 49-190-1:9 nur Tillig-Weichen mit 1350mm Radius eingeplant, um Bausatzweichen zu vermeiden. Im der unteren Planung sind Roco-Weichen mit 1946mm und 873,5mm sowie 10°-Weller-Bausatz-Weichen mit 1086mm Radius eingeplant. In diesen Planungen sind wieder die Bereiche der Langschwellen hinter den Weichen grün hervorgehoben.

Diese Modellgleis-Planungsdatei kann unten als ZIP-Datei heruntergeladen werden.

Hallo Bernd,

sehr schöne theoretische Zusammenstellung. Man erkennt auch sehr gut, wie bei den Modellplänen, trotz Verkürzung, das Gesamtbild der Weichenstraße erhalten bleibt.

Die Tabelle am Schluss ermöglicht es auch recht einfach ohne tief in die Theorie einzusteigen das ganze Umzusetzen. Vielleicht ermutigt dies ja den ein oder anderen, es bei seinen Planungen anzuwenden. Ein gefälliger Anblick des Gleisvorfeldes wird sein Dank sein.

Gruß
Michael

Zitat von Weichen-Bernd

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Modellgleis-Planung..

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Hallo Bernd
heisst das, dass ich die Weichen quasi hinter dem Herzstück abschneiden "soll/kann", um dort die nächste Weiche anzusetzen bzw. eine Zwischengerade?

Zitat von 99651

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Die Tabelle am Schluss ermöglicht es auch recht einfach ohne tief in die Theorie einzusteigen das ganze Umzusetzen.

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Hallöle,

bedarf es zur Umsetzung jetzt tatsächlich Weichen von 7 Herstellern um die meisten der üblichen Vorbildsituation abdecken zu können..., oder wie ist das zu verstehen?

Viele Grüße
Rainer...w

[quote="pfahl_04"][quote="Weichen-Bernd"]Modellgleis-Planung..[/quote]... heisst das, dass ich die Weichen quasi hinter dem Herzstück abschneiden "soll/kann", um dort die nächste Weiche anzusetzen bzw. eine Zwischengerade?[/quote]Hallo Manfred,

genau so!



Beispiel aus Ludwigsburg.




Beispiel aus Backnang

Gruß, Heinz

Hallo Rainer,

Zitat von rainerwahnsinn

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bedarf es zur Umsetzung jetzt tatsächlich Weichen von 7 Herstellern um die meisten der üblichen Vorbildsituation abdecken zu können..., oder wie ist das zu verstehen?

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also zum einen wo läge dabei das Problem? Was ich beim einen Hersteller nicht bekomme, hole ich mir bei einem anderen. Das funktioniert natürlich besser, wenn man sich einen Gleisplan überlegt und dann einkaufen geht und nicht versucht aus vorhandenem Material einen Gleisplan zu bekommen.
Zum anderen sieht man, dass man mit den Tillig Weichen schon eine ganze Menge der Fälle abdecken kann, da dieser Hersteller bei der Entwicklung seines Gleissystems ähnliche Überlegungen angestellt hat.

Gruß
Michael

Hallo Michael,

das mit Tillig ist ja schon mal ein Lichtblick. Lassen sich aber die Weichen der Hersteller wirklich so problemlos miteinander verwenden? Ich hatte bisher den Eindruck, das dies nicht so ohne Weiteres geht, weil ja alle ein wenig unterschiedlich bauen?

Ein paar Info's bzgl. der Kombinierbarkeit der Herstellerprodukte wären schon interessant.

Viele Grüße
Rainer...w

Hallo Rainer,

aus eigener praktischer Erfahrung kann ich die Durchführbarkeit der Umbauten und Kombinationen bestätigen. Ein schneller Aufbau durch "Zusammenstecken" wie man ihn von einigen Gleissystemen her kennt, ist dabei jedoch nicht möglich! Die genaue Lage (einschließlich der Höhe wegen Steigungsausrundungen, Überhöhungen und ggf. unterschiedlicher Schwellendicke bzw. Profilhöhe) bzw. Länge ist wie hier von Bernd gezeigt auf dem Segment und dem Werkstück herzustellen. Auch empfehle ich dringend ein Verkleben der Roste mit dem Trassenbrett mit Kontakt- oder Zweikomponentenkleber. Das ist insbesondere bei den jeweils letzten Schwellen von gebogenen Stücken wichtig, damit die Fortsetzung ohne Knicke gelingt. Die zuvor aufgerauten Schienenenden sollten übrigens verlötet werden, denn die "klassischen" Steckverbindungslaschen sehen nicht nur eher bescheiden aus, sie stellen den leitenden Kontakt auch nicht unbedingt sicher. Völlig vergessen kann man die Vorstellung, mit ihnen eine bestimmte Geometrie ohne vorherige Rostverklebung "zu erzwingen"; sie würden einfach knicken.

Grüße aus Nürnberg,

Alexander

Hallo Alexander,

so in etwa hatte ich es schon vermutet. Prima, dass du auch von deiner Praxiserfahrung noch etwas beigesteuert hast.

Könnte mir gut vorstellen, dass im Nachbau realitätsnaher Gleisstrecken und Weichenfelder ein sehr befriedigendes Hobby liegt, mal die Liebe zur Originaltreue, Geduld und Geschick vorausgesetzt. Das hat dann ja schon eine andere Qualität als ein bloßes Zusammenstecken von Fertiggleisen.

Vielen Dank Alexander!

Rainer...w

Zitat von 99651

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Die Tabelle am Schluss ermöglicht es auch recht einfach ohne tief in die Theorie einzusteigen das ganze Umzusetzen. Vielleicht ermutigt dies ja den ein oder anderen, es bei seinen Planungen anzuwenden. Ein gefälliger Anblick des Gleisvorfeldes wird sein Dank sein.

Gruß
Michael

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@ Michael,

und wenn man einen Vorbildplan zur Hand hat, braucht man nur die Radien Im Maßstab 1:216 und die Längen im Maßstab 1:137 zu berechnen. Dann kann man sich, je nach Interesse, die Fahrdynamik eigentlich sparen. Der Gesamteindruck stimmt dann automatisch.

Zitat von pfahl_04

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Hallo Bernd
heisst das, dass ich die Weichen quasi hinter dem Herzstück abschneiden "soll/kann", um dort die nächste Weiche anzusetzen bzw. eine Zwischengerade?

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@ Manfred.

!!Bitte nicht gleich alles abschneiden oder absägen!!

Bei einer Weichenverbindung mit Zwischengeraden soll ja die Weiche am Ende flacher werden. Dazu genügt es, am neuen 10°-Ende der 1350mm-Tillig-Weiche (die Weiche ist mit 10° jetzt 236,22mm lang) die Plastikverbindungen zwischen den Schwellen herauszuschneiden und die einzelnen Schwellen etwas von der Weiche wegschieben. So wird der Endwinkel flacher, bis etwa die 10° eingestellt sind. Bei 52mm Gleisabstand werden dann die Weichen auf ihren Platz gelegt. Die Weichenenden überlappen sich nun. Dann werden beide Weichen in der Mitte der Verbindung abgeschnitten. Die Weichenverbindung ist dann bei 52mm Gleisabstand und 63mm Zwischengerade nun 30mm kürzer als mit den original 12°-1350mm-Tilligweichen.

Liegen zwei Weichen direkt hintereinander, so wie die beiden 500er-Weichen 32 und 33 in Flensburg, so liegen ja die letzten Langeschwellen der zweiten Weiche noch unter den Zungenvorrichtung der ersten Weiche. Mit den 2200mm-Tilligweichen werden im Modell nun wieder beiden Weichen an ihren geplanten Platz gelegt. Beim neuen Endwinkel von 7,8° (statt 9,4° liegen die Weichen auf 62mm Länge übereinander. Damit nun beide Weichen nicht instabil werden, wird etwa in der Mitte der Überlappung gesägt, damit hinter dem Herzstück der zweiten Weiche und vor der Zuge der ersten Weiche noch Schwellen zur Stabilisierung der Weichen bleiben. Die Schwellen werden dann in etwa so angeordnet, wie im Bild unten. Die Abfolge der Weichen ist nun eben 62mm kürzer als das original von Tillig! Mit den langen Roco-Weichen ist dies Anordnung 56mm kürzer als original von Roco!

In beiden Fällen gilt: kürzer, weil vorbildgerecht!

Zitat von rainerwahnsinn

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bedarf es zur Umsetzung jetzt tatsächlich Weichen von 7 Herstellern um die meisten der üblichen Vorbildsituation abdecken zu können..., oder wie ist das zu verstehen?

Viele Grüße
Rainer...w

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@ Rainer,

natürlich nicht. Wer sich sonst für Weinert mit Peco entschieden hat nimmt mal die eine oder andere fehlende Weiche von Tillig oder Roco hinzu. Wer sich mehr für Roco oder Tillig entschieden hat, handelt entsprechend um die Lücken zu schließen. Eigentlich kommt man dann mit zwei Herstellern aus.

Zitat von DB-IV-Proto87

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Hallo Rainer,

aus eigener praktischer Erfahrung kann ich die Durchführbarkeit der Umbauten und Kombinationen bestätigen. Ein schneller Aufbau durch "Zusammenstecken" wie man ihn von einigen Gleissystemen her kennt, ist dabei jedoch nicht möglich! Die genaue Lage (einschließlich der Höhe wegen Steigungsausrundungen, Überhöhungen und ggf. unterschiedlicher Schwellendicke bzw. Profilhöhe) bzw. Länge ist wie hier von Bernd gezeigt auf dem Segment und dem Werkstück herzustellen. Auch empfehle ich dringend ein Verkleben der Roste mit dem Trassenbrett mit Kontakt- oder Zweikomponentenkleber. Das ist insbesondere bei den jeweils letzten Schwellen von gebogenen Stücken wichtig, damit die Fortsetzung ohne Knicke gelingt. Die zuvor aufgerauten Schienenenden sollten übrigens verlötet werden, denn die "klassischen" Steckverbindungslaschen sehen nicht nur eher bescheiden aus, sie stellen den leitenden Kontakt auch nicht unbedingt sicher. Völlig vergessen kann man die Vorstellung, mit ihnen eine bestimmte Geometrie ohne vorherige Rostverklebung "zu erzwingen"; sie würden einfach knicken.

Grüße aus Nürnberg,

Alexander

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@ Alexander,

danke, dem brauche ich nichts hinzuzufügen.

Zitat von Weichen-Bernd

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... Wer sich sonst für Weinert mit Peco entschieden hat nimmt mal die eine oder andere fehlende Weiche von Tillig oder Roco hinzu. Wer sich mehr für Roco oder Tillig entschieden hat, handelt entsprechend um die Lücken zu schließen. Eigentlich kommt man dann mit zwei Herstellern aus.

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Hallo Bernd,

sagen wir mal statt zwei, besser 2+ Also durchaus Machbar mit ein paar Anpassungen, wie sie Alexander beschrieben hat.

Alexander hatte auch schon mal erwähnt, dass die Anwendung nicht nur für Anlagen mit viel Platz möglich ist, sondern auch kleinere Anlagen durchaus davon profitieren können. Ab welchen Raummaßen dürfte man eine Anwendung schon ernsthaft in Erwägung ziehen?

Viele Grüße
Rainer...w

Zitat von rainerwahnsinn

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... Alexander hatte auch schon mal erwähnt, dass die Anwendung nicht nur für Anlagen mit viel Platz möglich ist, sondern auch kleinere Anlagen durchaus davon profitieren können. Ab welchen Raummaßen dürfte man eine Anwendung schon ernsthaft in Erwägung ziehen?

Viele Grüße
Rainer...w

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@ Rainer,

an welche Raummaße und an welche Anlagenform und an welches Thema hattest Du dabei so gedacht? Mach doch mal eine kleine Skizze dazu. Deinen Vorschlag könnte ich dann ja auch als Beispiel mit Modellweichen so planen, wie dies mit Vorbildweichen bei der großen in etwa Bahn geplant würde.

Hallo Bernd,

das war jetzt ohne konkrete Absicht gefragt, einfach nur aus Interesse, und um zu einer Einschätzung zu kommen. Deine Bereitschaft konkret zu helfen freut mich aber, vielen Dank Bernd!

Ich hatte mehr die Frage im Sinn, ob die Anwendung für normaltypische Raumgrößen ala 4 x 3 Meter (oder so) realistisch ist (vielleicht für spätere Vorhaben), oder eben nur bedingt. Ich denke da nur, dass es mit dem platzoptimierten C- oder K-Gleis (von der Geometrie her) schon oft recht eng wird. Wie lässt sich die Anwendbarkeit auf eher übliche Raumgrößen einschätzen?

Viele Grüße
Rainer...w

Zitat von rainerwahnsinn

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Hallo Bernd,

… Ich hatte mehr die Frage im Sinn, ob die Anwendung für normaltypische Raumgrößen ala 4 x 3 Meter (oder so) realistisch ist (vielleicht für spätere Vorhaben), oder eben nur bedingt. Ich denke da nur, dass es mit dem platzoptimierten C- oder K-Gleis (von der Geometrie her) schon oft recht eng wird. Wie lässt sich die Anwendbarkeit auf eher übliche Raumgrößen einschätzen?

Viele Grüße
Rainer...w

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@ Rainer,

ich habe einfach mal planerisch mit den Märklin-Weichen das gemacht, was ich oben in der Tabelle mit den Tillig-, Rocoweichen usw. gemacht habe: Das Weichenende etwa an der Stelle festgelegt, wie dies beim Vorbild der Fall ist, also bei einem Spreizmaß am Ende der Weiche von ca. 1,8m Vorbildmaß.

Links oben die Gleisverbindung mit K-Weichen R=424,6mm und 22,5° Endwinkel. Darunter nun die S21-Gleisverbindung für 52mm Gleisabstand mit eben diesen K-Weichen und auf 17,2° verkürzt. Es ergibt sich dabei eine Gerade zwischen den Weichenbögen von 47mm und die S21-Verbindung ist 28mm kürzer als die Originalverbindung von Märklin!

Rechts oben die Gleisverbindung mit langen K-Weichen R=902,4mm und 14,433° (14° 26`) Endwinkel. Darunter nun die S21-Gleisverbindung für 52mm Gleisabstand mit eben diesen K-Weichen und auf 12° verkürzt. Es ergibt sich dabei eine Gerade zwischen den Weichenbögen von 60,4mm und die S21-Verbindung ist 6,5mm kürzer als die Originalverbindung von Märklin!

Für diese Weichenverbindungen muss die Mittelleiterplatte unter der Weiche durch Auftrennen an jeder zweiten Schwelle flexibel gemacht werden und die Zweiggleisweichenenden und Langschwellen müssen gekürzt werden.



Dann die C-weichen: Links oben die Gleisverbindung mit C-Weichen R=437,5mm und 24,3° Endwinkel. Darunter nun die S21-Gleisverbindung für 52mm Gleisabstand mit eben diesen C-Weichen und auf 17,2° verkürzt. Es ergibt sich dabei eine Gerade zwischen den Weichenbögen von 43,5mm und die S21-Verbindung ist 59,8mm kürzer als die Originalverbindung von Märklin!

Rechts oben die Gleisverbindung mit langen C-Weichen R=1114,6mm und 12,1° Endwinkel. Darunter nun die S21-Gleisverbindung für 52mm Gleisabstand mit eben diesen C-Weichen und auf 12mm verkürzter Zwischengeraden zwischen den Bogenenden. Die S21-Verbindung ist 57,5mm kürzer als die Originalverbindung von Märklin!

Wie diese Verkürzungen nun mit den C-Weichen gemacht werden könnten, müsste erst noch ausprobiert werden.



Die Modellgleis-Datei zu den Gleisverbindungen und zum Bahnhof Homberg kann unter heruntergeladen werden.

Die Längeneinsparung im S21-System ergibt sich vor allem durch den Gleisabstand von 52mm im Bahnhof. Um mit den 360mm-Radien dann um die Kurve zu kommen muss mit einem vermittelnden Bogen der Gleisabstand wieder auf die nach NEM notwendigen Mindestmaße gebracht werden. Aber es ist zu sehen, auch für die kleinste Anlage ist die Anwendung der Vorbildsystematik ein Vorteil.

Hier noch eine ältere Planung im S21-10°-System für einen Raum mit 3x4m Größe. Links unten und rechts oben sind dabei 50cm breite Zugänge zur Anlage vorgesehen. Rasterabstand 50cm.



Und dann noch die Ebene des Schattenbahnhofs. Die Zwischenebene zu dieser Planung ist jetzt leider nicht dabei.

Zitat von Weichen-Bernd

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Zitat von rainerwahnsinn

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ich habe einfach mal planerisch mit den Märklin-Weichen das gemacht, was ich oben in der Tabelle mit den Tillig-, Rocoweichen usw. gemacht habe: Das Weichenende etwa an der Stelle festgelegt, wie dies beim Vorbild der Fall ist, also bei einem Spreizmaß am Ende der Weiche von ca. 1,8m Vorbildmaß.

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Hallo Bernd,

ein sehr interessanter Vergleich, und die direkte Gegenüberstellung mit dem Modelgleis hatte mir noch gefehlt. Vielen herzlichen Dank dafür, Bernd!

Mein persönlicher Eindruck ist, dass man die Sache mit dem Platzbedarf also schon etwas relativieren muss. So zeigt dein Beispiel ganz klar, das ein vorbildnaher Gleisabstand die größtmögliche Platzersparnis -bezogen auf die Anlagentiefe (!) bringt. Wogegen ein erhöhter Längenbedarf schon eher kompensierbar ist. Aber auch da schneidet das Modelgleis offensichtlich sehr gut ab!

Habe grad noch mal in den Modellbahnkurier 41 geschaut. Da gibt es im Artikel "Neue Weichen braucht(e) das Land" von Ralph Zinngrebe auch eine schöne Gegenüberstellung, leider ohne Bahnsinn und Modellgleis. Zinngrebe kommt im Zwischenfazit zu der Einschätzung, ...,dass vermutlich viele Modellbahner gar keine Chance haben, vorbildgerechten Gleisbau zu betreiben, weil die nötige Fläche dazu fehlt.

Wohl auch ein Grund mit dafür, hier bei dir nochmal nachzufragen.

Vielen Dank dazu auch für das sehr schöne Planungsbeispiel!

Viele Grüße
Rainer...w

Hallo zusammen,

im Miba Spezial 98 gibt es auch einen Artikel "Kurze Anlage – lange Weichen". Der Autor hat da eine Reihe von Punkten aufgegriffen. Ausgangspunkt waren die Frage, wie Weinert Weichen auf kleinen Anlagen eingesetzt werden können.
Zum einen wird gezeigt, wie man die Weichen um einige Schwellen kürzen kann, um eine Weiche eher im preußische Format zu erreichen. Auch das aneinanderreihen von mehreren Weichen direkt hintereinander ist ein Thema. Des weiteren berichtet der Autor von seinen Erlebnissen mit Außenbogenweichen besonders kurze Bahnhofsköpfe zu erreichen.
Der Transfer auf anderes Gleismaterial ist leider nicht geschildert, auch wäre es schön gewesen näher auf die Notwendigkeit und Sinnhaftigkeit unterschiedlicher Weichenradien einzugehen.

Viele Grüße
Michael

Zitat von rainerwahnsinn

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…Habe grad noch mal in den Modellbahnkurier 41 geschaut. Da gibt es im Artikel "Neue Weichen braucht(e) das Land" von Ralph Zinngrebe auch eine schöne Gegenüberstellung, leider ohne Bahnsinn und Modellgleis. Zinngrebe kommt im Zwischenfazit zu der Einschätzung, ...,dass vermutlich viele Modellbahner gar keine Chance haben, vorbildgerechten Gleisbau zu betreiben, weil die nötige Fläche dazu fehlt.

Viele Grüße
Rainer...w

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Zitat von 99651

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... Auch das aneinanderreihen von mehreren Weichen direkt hintereinander ist ein Thema. Des weiteren berichtet der Autor von seinen Erlebnissen mit Außenbogenweichen besonders kurze Bahnhofsköpfe zu erreichen.
Der Transfer auf anderes Gleismaterial ist leider nicht geschildert, auch wäre es schön gewesen näher auf die Notwendigkeit und Sinnhaftigkeit unterschiedlicher Weichenradien einzugehen.

Viele Grüße
Michael

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@ Rainer und Michael,

Mit Vorbildweichen kommt es vor allem darauf an welches Thema man sich aussucht. Hier eine alte Planung für mich selbst für einen 4,1m langen Raum. Das ist eigentlich ein halber Abzweigbahnhof der mit den Weichen 101 und 102 (links unten) zur Umfahrung als Kopfbahnhof genutzt werden kann. Rechts unten geht es hinunter zum Schattenbahnhof.

Auf vier Segmenten sind 16 Vorbildweichen von der 190er- bis zur 760er-Weiche eingeplant. Der Sinn unterschiedlicher Weichenradien ergibt sich hier aus den gewünschten Geschwindigkeiten, die in den Gleisen gefahren werden sollen. Dabei sind ABW und IBW zum Teil auch im Übergangsbogen und natürlich mehrere Weichen direkt hintereinander eingeplant. Das volle Programm eben um trotz langer Weichen Platz zu gewinnen. Mit klick auf das Bild kommt die Vergrößerung.





Aber aus Zeitnot plane und baue ich dann doch lieber im verkürzten S21-10°-System, siehe Verweis unten.

Hallo Bernd,

in Ergänzung zu Deinen durch den Gleisplan gestützten Ausführungen erlaube ich mir den Hinweis auf den Südkopf bei folgendem Entwurf: viewtopic.php?f=24&t=97091#p1054379

Sicherlich auch nicht vollständig heimanlagentauglich ist dort wie von Heinz (ET65) richtig bemerkt gem. Vorbildgeometrie Platz gespart worden. Mit ungekürzten bzw. nicht gebogenen Modellweichen wäre die Konfiguration wohl kaum vernünftig hinzubekommen...

Grüße aus Nürnberg,

Alexander

Bogenweichen im Übergangsbogen

Zur Planung von Bahnhöfen beim Vorbild gehören auch immer wieder Weichen im Übergangsbogen – genauer gesagt: Weichen innerhalb einer Klothoide.

Beim Vorbild wird die Klothoide bei der Trassierung zur Vermittlung zwischen geradem Gleis und dem Kreisbogen verwendet. In so einem Übergangsbogen wird der Radius von unendlich (= Gerade) bis zum Kreisbogen linear kleiner, bis der Kreisbogen erreicht ist. Bei welcher Länge der Übergangsbogen den Endradius erreicht, ist am Klothoidenparameter A zu erkennen. Im Übergangsbogen wird im Regelfall auch die lineare und somit gerade Überhöhungsrampe zwischen Gerade und Kreis angeordnet.

Weichen im Übergangsbogen ermöglichen eine höhere Geschwindigkeit im durchgehenden Hauptgleis, da diese Weichen sich der Geometrie des durchgehenden Hauptgleises anpassen. Sie ermöglichen auch die Verlängerung der Bahnhofsgleise weiter in die Strecke hinein. Im Modell kann durch Weichen im Übergangsbogen auf besonders elegante Weise bereits die kurve am Ende der Anlage genommen werden.

In der Planung meiner eigenen Anlage mit dem frei erfundenem Bahnhof „Roßberg“ und der erfundenen Überleitstelle „St. Michael“ sind ebenfalls zwei Weichen im Übergangsbogen angeordnet (rot umrandet), wobei ich in meiner Planung die beiden Innenbogenweichen im Übergangsbogen vereinfacht eingeplant habe, da beide Weichen mit dem Weichenende auf dem Übergangsbogenanfang UA liegen.



Hier geht’s zu Planung „Roßberg – St. Michael“: viewtopic.php?f=24&t=90128#p985785

Im folgenden Beispiel soll es aber tiefer zur Sache gehen. Als Beispiel wird hier die Weiche 15 im echten Bahnhof Roßberg, im Verlauf der württembergischen Strecke Herbertingen – Aulendorf – Leutkirch – Isny betrachtet:



Die Berechnungen für die Außenbogenweiche im Übergangsbogen, die ABW i.U. 49-500-1:12:

1. Die Länge des gesamten Übergangsbogens wird im Gleisplan gemessen: Übergangsbogenanfang UA ist rechts vom Signal N2, Übergangsbogenende UE ist rechts auf dem Plan. Die Länge L des Übergangsbogens beträgt 140. In H0 sind das 1609,2 mm
2. Der Endradius R des Übergangsbogens wird rechts im Gleisplan mit 685 m abgelesen. In H0 sind das 7873,6 mm
3. Der Klothoidenparameter A beträgt Wurzel aus (R*L) = 3559,52 mm

Die Berechnungen können mit jedem Planungsprogramm mit Klothoidenfunktion ausgeführt werden. Im Programm Modellgleis können Weichen beliebig zu normalen Bogenweichen geändert werden, jedoch nicht als Bogenweiche im Übergangsbogen – deshalb wird eine Weiche im Übergangsbogen im folgenden Beispiel anders geplant.

Die Planung mit dem Programm Modellgleis und den Daten des Übergangsbogens - und rot hervorgehoben, der Klothoidenparameter A:



4. Der Stammgleisradius der ABW ändert sich über die gesamte Länge der Weiche. Am Weichenende beträgt der Stammgleisradius rse = 1981 m, in H0 sind das 22770 mm Radius.
5. Der Übergangsbogenabschnitt vom Übergangsbogenanfang UA bis zum Weichenende hat mit dem Radius am Weichenende von 22770 mm nun die Länge: L = A²/R = 556,4 mm in H0, beim Vorbild sind das 48,4 m. Im Original-Gleisplan kann diese Länge gemessen werden – die Berechnungen stimmen so weit.
6. Für die Länge der Weiche im Übergangsbogen wird an einer Behelfsweiche 49-500-1:12 im Modell für eine ABW der Stammgleisradius -22770 mm eingestellt und die Länge des Stammgleises im Bogenfenster abgelesen. Die Länge beträgt 478,081 mm (für den Radius im Zweiggleis ergeben sich rze = 7690,78 mm – dieser Wert wird noch gebraucht):



7. Für den Stammgleisradius rsa am Weichenanfang ist im Gleisplan 1061 m eingetragen – in H0 sind das 12195,4 mm Radius. Nun wird in gleicher Weise an der Behelfsweiche für eine ABW der Stammgleisradius -12195,4 eingegeben – Für die Länge im Bogenfenster des Stammgleises ergeben sich nun 478,037 mm.
8. Die gemittelte Länge für die Weiche im Übergangsbogen beträgt (478,081 + 478,037) / 2 = 478,059 mm. Der Längenunterschied ist hier nur sehr gering, im stark gekrümmten Übergangsbogen wird der Lägenunterschied bei den verschiedenen Radien größer.
9. Die Länge des Klothoidenabschnitts vom Übergangsbogenanfang UA und durch die ganze Weiche hindurch bis zum Weichenanfang ist nun die erste Teillänge von UA bis zum Weichenende plus der gemittelten Weichenlänge im Stammgleis. Somit 556,4 mm + 478,059 mm = 1034,459 mm.
10. Die Radienangaben der Weiche 15 im Vorbildgleisplan sind Werte, die mit Hilfe der Tangentenlängen der Weiche ermittelt wurden. Für uns im Modell genügt es, den Stammgleisradius rsa am Anfang der Weiche in Abhängigkeit vom Klothoidenparameter A und der Länge bis zum Weichenanfang zu berechnen: R = A² / L = 3559,52² / 1034,459 = 12248,1 mm – das sind beim Vorbild 1065,6 m – das passt ungefähr mit dem Gleisplan zusammen.
11. Die restliche Übergangsbogenlänge vom Weichenanfang bis UE ist nun die Gesamtlänge des Übergangsbogens minus Weichenlänge minus erster Teillänge: 1609,2 mm – 556,4 mm – 478,059 mm = 574,741 mm. Beim Vorbild sind das 50 m – auch das kann aus dem Gleisplan zur Kontrolle ermittelt werden.
12. Jetzt wird der lange Übergangsbogen in drei Abschnitte dargestellt, wobei die jeweiligen Teillängen und die Radien an UA, rse, rsa und UE eingegeben werden, wobei sich dann für jeden Abschnitt des Übergangsbogens der Klothoidenparameter A mit möglichst genau 3559,52 ergeben sollte (rot markiert).

Zuerst die Bogendaten des ersten Abschnitts von UA bis zum Weichenende:



Die Bogendaten des Abschnitts mit der Außenbogenweiche im Übergangsbogen (ABW i.U. 49-500-1:12):



Und die Bogendaten des Abschnitts vom Weichenanfang bis UE:



Und der dreigeteilte Übergangsbogen:



13. Auf den Platz für das Weichenende am Übergangsbogen wird nun eine Weiche 49-500-1:12 platziert. Dabei ist jedoch unbedingt zu beachten, dass die Weiche nur in der Länge bis zum Weichenende dargestellt wird – dass also das Bogenpaar 3, das die Gleise und Schwellen hinter dem Weichenende darstellen soll, auf die Länge 0,000 mm gesetzt wird. Der Weicheanfang liegt nun jedoch erst einmal neben dem Übergangsbogen:



14. Eine Weiche als solche kann das Programm Modellgleis bislang noch nicht im Übergangsbogen abbilden, deshalb werden Stammgleis und Zweiggleis als einzelne Übergangsbögen dargestellt – wie dies ja auch beim Vorbild gemacht wird. Das Weichenende ist ja nun richtig platziert, wobei eigentlich egal ist welcher Radius an der Weiche eingestellt ist, da Stamm- und Zweiggleis am Weichenende immer in gleicher Position zueinander liegen.
15. Nun wird das Zweiggleis eingeplant. Es beginnt links mit 5,2m Gleisabstand (siehe Plan) – das sind in H0 60mm Gleisabstand. Und der Bogen mit 300m Radius – sind in H0 3448,3mm.

Vor der Optimierungsfuktion mit dem Programm Modellgleis:



Und nach der Optimierungsfuktion:



16. Unter 6. wurde oben am Weichenende der Zweiggleisradius rze = 7690,78 mm ermittelt. Für den Zweiggleis am Weichenanfang wird an der Behelfsweiche der Stammgleisradius -12248,1 mm eingegeben. Daraus ergibt sich der Radius rza = 10836,6 mm.
17. Die Platzhalterweiche im Übergangsbogen wird nun beiseite geschoben und neben dem Übergangsbogen wird die Optimierung für das Zweiggleis vorbereitet. Ein neues Gleis wird gesetzt: Erst ein 1mm langer Bogen mit dem Radius rze = 7690,78mm wird im Bogenfenster eingegeben. Bei der rot markierten Feldern RFix, LFix und TFix wird für die Optimierung kein Haken gesetzt, damit die Optimierung hier die Freiheit bekommt um eine Lösung zu finden.



18. Jetzt wird der eigentliche Übergangsbogen des Zweiggleises zur Optimierung vorbereitet. Die Bogenlänge Wird auf 477mm voreingestellt – das ist 1 mm kürzer als das Zweiggleis der Behelfsweiche. Der Radius am Anfang des Zweiggleises wird auf 7690,78 mm und am Ende auf 10836,6 mm eingestellt. Und der Optimierungsendpunkt (das Dreieck) ist am Übergangsbogen platziert und das Gleis wird mit dem Optimierungsanfangspunkt an das Zweiggleis gesetzt. Bei den Feldern RFix, LFix und TFix wird nur der Haken bei RFix gesetzt. Damit werden bei der Optimierung die Radien des Übergangsbogens festgehalten und das Programm kann die passende Länge selbst ermitteln.



Das Ergebnis des Zweiggleisbogens in der Außenbogenweiche nach der Optimierung:
Der kurze Bogen: ist Kreisbogen mit R = 8479,3, Länge = 11,86mm.
Der Übergangsbogen: der Radius links = 7690,78mm, der Radius rechts = 10836,6mm, Länge = 466,09mm.

Um nun für den Selbstbauer der ABW die Schwellenlage zu erhalten, kann nun über der ABW i.U. eine normale Außenbogenweiche als Hilfsweiche angeordnet werden, die für den Stammgleisradius den Mittelwert aus rse und rsa bekommt: R = (22770 + 12248,1) / 2 = 17509 mm.

Diese neue Hilfsweiche für die Schwellenlage kann aber auch genau auf den Weichenendpunkt im Stammgleis geschoben werden. Wenn nun in der Planung im Übergangsbogen keine Selbstbauweiche, sondern eine fertige Modellweiche eingeplant wird, kann mit dieser Hilfsweiche eigentlich auf die Berechnung des Übergangsbogens im Zweiggleis verzichtet werden.

Hier das Bild des gesamten Übergangsbogens mit der Außenbogenweiche als einzelne Übergangsbögen und der Hilfsweiche darüber. Die Modellgleis-Datei kann unten heruntergeladen werden.