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Gleis der Zahnradbahn Stuttgart hier am 27.12.2016 nähe Nägelestraße.

(ID 534009)



Gleis der Zahnradbahn Stuttgart hier am 27.12.2016 nähe Nägelestraße. 

Das Gleis liegt auf Holzschwellen, die Schiene (S49) und die mittige Zahnstange (Vollschienenprofil mit ein gefrästen Zähnen), entspricht der Schweizer Bauart „von Roll“ (heute Tensol Rail SA), fällt jedoch nach wie vor unter das System „Riggenbach“. 

Die Spurweite beträgt 1.000 mm. Als Besonderheit besitzt die Stuttgarter Strecke eine tiefliegende Zahnstange, da sie ursprünglich vorwiegend direkt im Straßenplanum verlief, ähnlich einer Straßenbahn. Somit liegt die Zahnstange nicht höher als die Oberkante der Fahrschienen. Andere Zahnradbahnen weisen üblicherweise nach Möglichkeit hochliegende Zahnstange auf.

Gleis der Zahnradbahn Stuttgart hier am 27.12.2016 nähe Nägelestraße.

Das Gleis liegt auf Holzschwellen, die Schiene (S49) und die mittige Zahnstange (Vollschienenprofil mit ein gefrästen Zähnen), entspricht der Schweizer Bauart „von Roll“ (heute Tensol Rail SA), fällt jedoch nach wie vor unter das System „Riggenbach“.

Die Spurweite beträgt 1.000 mm. Als Besonderheit besitzt die Stuttgarter Strecke eine tiefliegende Zahnstange, da sie ursprünglich vorwiegend direkt im Straßenplanum verlief, ähnlich einer Straßenbahn. Somit liegt die Zahnstange nicht höher als die Oberkante der Fahrschienen. Andere Zahnradbahnen weisen üblicherweise nach Möglichkeit hochliegende Zahnstange auf.

Armin Schwarz 01.01.2017, 309 Aufrufe, 0 Kommentare

EXIF: Canon Canon EOS 6D, Belichtungsdauer: 0.025 s (1/40) (1/40), Blende: f/10.0, ISO1600, Brennweite: 50.00 (50/1)

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Drei unterschiedliche Zahnradsysteme gesehen am 27.05.2023 im Museumsareal in Chaulin der Museumsbahn Blonay–Chamby.

Links Leiterzahnstangen und Zahnrad nach dem System Riggenbach. Die Zahnstange von Niklaus Riggenbach wurde 1863 in Frankreich patentiert. Zwischen zwei U-förmigen Profilen sind die Zähne als Sprossen eingesetzt. Ursprünglich waren sie genietet, heute werden sie geschweißt. Diese Bauart zeichnet sich aus durch trapezförmige Zähne, was Evolventenverzahnung und damit eine konstante Kraftübertragung ermöglicht. Die Riggenbach-Zahnstange ist wegen ihrer massiven Konstruktionsweise robust und lässt sich mit einfachen Mitteln fertigen. Sie erreichte die zweitgrößte Verbreitung aller Systeme.

In der Mitte Zahnschienen und Zahnrad (auf einer Achse) nach dem System Strub. Die Strub’sche Breitfußschiene mit Evolventenverzahnung ist das jüngste der drei Systeme mit nach oben zeigenden Zähnen (Riggenbach, Strub und Abt). Die erste Anwendung war die Jungfraubahn im Berner Oberland. Die seitdem gebauten Zahnradstrecken verwendeten vorwiegend nur noch diese Zahnstange. Ihre Verbreitung blieb aber gering, weil danach kaum noch neue Zahnradstrecken gebaut wurden.

Die Zähne sind in eine der Keilkopfschiene ähnlichen Schiene eingefräst. Die Herstellung der Strub-Zahnstangen ist teuer, ihre Verlegung aber einfach. Sie werden wie Fahrschienen nach der Oberbauform K mit Rippenplatten auf den Schwellen befestigt (gleiches Befestigungsmaterial für Fahr- und Zahnschienen), sie können lückenlos verschweißt werden und im Unterhalt sind sie anspruchslos. 

Auf dem Meterspurnetz der Appenzeller Bahnen wurden Zahnstangen vom System Strub mit den gleichen Zahnrädern wie die Riggenbachsche Leiterzahnstangen befahren, weil die Teilung und Höhenlage beider Zahnstangen identisch war.

Und Rechts eine zweilamellige Lamellenzahnstangen nach dem System Abt. Als Weiterentwicklung zum System Riggenbach wurden zwei oder drei mit nach oben zeigenden Zähnen versehene Zahnstangen („Lamellen“) nebeneinander eingebaut. Die relativ schmalen Stangen sind zur Anpassung an beliebige Bogenradien genügend biegbar. Durch die Vervielfältigung der Stangen blieb die Kontaktfläche zwischen Zahnrad und Zahnstangen ausreichend groß. Die Breite der Lamellen hängt vom größten auftretenden Zahndruck ab.Als Einziger verwendete Abt eine Zahnteilung von 120 mm anstatt der üblichen 100 mm. Diese Mehrlamellenbauart erreichte weltweit die größte Verbreitung.
Drei unterschiedliche Zahnradsysteme gesehen am 27.05.2023 im Museumsareal in Chaulin der Museumsbahn Blonay–Chamby. Links Leiterzahnstangen und Zahnrad nach dem System Riggenbach. Die Zahnstange von Niklaus Riggenbach wurde 1863 in Frankreich patentiert. Zwischen zwei U-förmigen Profilen sind die Zähne als Sprossen eingesetzt. Ursprünglich waren sie genietet, heute werden sie geschweißt. Diese Bauart zeichnet sich aus durch trapezförmige Zähne, was Evolventenverzahnung und damit eine konstante Kraftübertragung ermöglicht. Die Riggenbach-Zahnstange ist wegen ihrer massiven Konstruktionsweise robust und lässt sich mit einfachen Mitteln fertigen. Sie erreichte die zweitgrößte Verbreitung aller Systeme. In der Mitte Zahnschienen und Zahnrad (auf einer Achse) nach dem System Strub. Die Strub’sche Breitfußschiene mit Evolventenverzahnung ist das jüngste der drei Systeme mit nach oben zeigenden Zähnen (Riggenbach, Strub und Abt). Die erste Anwendung war die Jungfraubahn im Berner Oberland. Die seitdem gebauten Zahnradstrecken verwendeten vorwiegend nur noch diese Zahnstange. Ihre Verbreitung blieb aber gering, weil danach kaum noch neue Zahnradstrecken gebaut wurden. Die Zähne sind in eine der Keilkopfschiene ähnlichen Schiene eingefräst. Die Herstellung der Strub-Zahnstangen ist teuer, ihre Verlegung aber einfach. Sie werden wie Fahrschienen nach der Oberbauform K mit Rippenplatten auf den Schwellen befestigt (gleiches Befestigungsmaterial für Fahr- und Zahnschienen), sie können lückenlos verschweißt werden und im Unterhalt sind sie anspruchslos. Auf dem Meterspurnetz der Appenzeller Bahnen wurden Zahnstangen vom System Strub mit den gleichen Zahnrädern wie die Riggenbachsche Leiterzahnstangen befahren, weil die Teilung und Höhenlage beider Zahnstangen identisch war. Und Rechts eine zweilamellige Lamellenzahnstangen nach dem System Abt. Als Weiterentwicklung zum System Riggenbach wurden zwei oder drei mit nach oben zeigenden Zähnen versehene Zahnstangen („Lamellen“) nebeneinander eingebaut. Die relativ schmalen Stangen sind zur Anpassung an beliebige Bogenradien genügend biegbar. Durch die Vervielfältigung der Stangen blieb die Kontaktfläche zwischen Zahnrad und Zahnstangen ausreichend groß. Die Breite der Lamellen hängt vom größten auftretenden Zahndruck ab.Als Einziger verwendete Abt eine Zahnteilung von 120 mm anstatt der üblichen 100 mm. Diese Mehrlamellenbauart erreichte weltweit die größte Verbreitung.
Armin Schwarz

Elektrischer Zahnradantrieb der Bayerischen Zugspitzbahn (BZB) am 11.09.2022 in der Lokwelt Freilassing, vermutlich einer der drei Antriebe der Berglokomotive 11 der BZB, die seit 2008 als Denkmal beim Verkehrszentrum des Deutschen Museums in München steht.

Jeder der drei hintereinander geschalteten 500 V Gleichstrommotoren der Zugspitzbahnlok wirkt auf ein eigenes Triebzahnrad, dessen Drehzahl durch ein Getriebe (Zahnräder) auf 1:12,7 der Motordrehzahl herabgesetzt wird und dementsprechend wiederum die Kraft erhöht wird.

Die Bandbremsen beiderseits des Triebzahnrades dienen nur zum Anhalten des Zuges, die Bremsung bei der Talfahrt erfolgt ausschließlich durch die Elektromotoren. Die dabei erzeugte elektrische Energie wird aber nicht an den Fahrdraht abgegeben, sondern in Widerständen unter dem Dach der Lokomotive verheizt.

Auf einer Gesamtlänge von 18,7 km verbindet die Zugspitzbahn Garmisch-Partenkirchen mit der Zugspitze und überwindet dabei 1.945 Meter Höhenunterschied. Die Meterspurbahn wurde von Anfang an mit 1.500 Volt Gleichstrom elektrisch betrieben. Der Betrieb auf der 11,5 km langen Zahnradstrecke, die über 4,5 km durch den Fels der Zugspitz-Nordwand bis zum Schneefernerhaus führte, wurde am 8. Juli 1930 eröffnet. Mit einer Zahnstange des Systems Riggenbach muss die
Zahnradlokomotive eine Steigung von 25% überwinden, um auf Deutschlands höchsten Berg zu fahren.

TECHNISCHE DATEN:
Hersteller: Allgemeine Elektrizitätsgesellschaft, Berlin (AEG)
Baujahr: 1928
Gewicht: 4.600kg
Leistung: 510 kW (600 PS), bei 8 km/h
Dauerleistung: 360 kW (bei 9 km/h)
Geschwindigkeit: maximal 13 km/h
Spurweite: 1.000 mm
Zahnstangensystem: System Riggenbach
Elektrischer Zahnradantrieb der Bayerischen Zugspitzbahn (BZB) am 11.09.2022 in der Lokwelt Freilassing, vermutlich einer der drei Antriebe der Berglokomotive 11 der BZB, die seit 2008 als Denkmal beim Verkehrszentrum des Deutschen Museums in München steht. Jeder der drei hintereinander geschalteten 500 V Gleichstrommotoren der Zugspitzbahnlok wirkt auf ein eigenes Triebzahnrad, dessen Drehzahl durch ein Getriebe (Zahnräder) auf 1:12,7 der Motordrehzahl herabgesetzt wird und dementsprechend wiederum die Kraft erhöht wird. Die Bandbremsen beiderseits des Triebzahnrades dienen nur zum Anhalten des Zuges, die Bremsung bei der Talfahrt erfolgt ausschließlich durch die Elektromotoren. Die dabei erzeugte elektrische Energie wird aber nicht an den Fahrdraht abgegeben, sondern in Widerständen unter dem Dach der Lokomotive verheizt. Auf einer Gesamtlänge von 18,7 km verbindet die Zugspitzbahn Garmisch-Partenkirchen mit der Zugspitze und überwindet dabei 1.945 Meter Höhenunterschied. Die Meterspurbahn wurde von Anfang an mit 1.500 Volt Gleichstrom elektrisch betrieben. Der Betrieb auf der 11,5 km langen Zahnradstrecke, die über 4,5 km durch den Fels der Zugspitz-Nordwand bis zum Schneefernerhaus führte, wurde am 8. Juli 1930 eröffnet. Mit einer Zahnstange des Systems Riggenbach muss die Zahnradlokomotive eine Steigung von 25% überwinden, um auf Deutschlands höchsten Berg zu fahren. TECHNISCHE DATEN: Hersteller: Allgemeine Elektrizitätsgesellschaft, Berlin (AEG) Baujahr: 1928 Gewicht: 4.600kg Leistung: 510 kW (600 PS), bei 8 km/h Dauerleistung: 360 kW (bei 9 km/h) Geschwindigkeit: maximal 13 km/h Spurweite: 1.000 mm Zahnstangensystem: System Riggenbach
Armin Schwarz


Zwei Zahnstangen-Federweichen Rigi-VTW 2000 (Zahnstangensystem Riggenbach) der Rigi-Bahnen am 23.06.2016 in Arth-Goldau. Die Stellung der ersten Weiche, ist hier rechts zum Depot gestellt. Die zweite Weiche steht auf geradeaus zum Gleis 1 von dem Hochperron.

Aus einem Bedürfnis entstand eine Idee. Aus dem Ideenreichtum der Tüftler und Techniker entstand eine Erfindung, welche bei der Jahrtausendwende erstmals zum Einsatz gelangte: die biegbare Zahnstangenweiche. Die Rigi Bahnen bleiben ihrem Ruf als Bahnpioniere treu und erfinden im Jahr 1999 eine neue Zahnstangenweiche. Das Patent wurde weltweit angemeldet. Ein Jahr später erfolgt die Inbetriebnahme der ersten biegbaren serienreifen Zahnstangenweiche.

Das System beruht auf einem neuen Denkansatz. Die Weiche ist ausgebildet als flexibles Gleisstück welches in den beiden Endpositionen einem geschlossenen Gleis entspricht.  Die Weiche wurde von den Rigi Bahnen in enger Zusammenarbeit mit den Partnern der Verkehrs- und Industrietechnik AG, dem Technologiekonzern Windhoff (D), der ETH Zürich, Institut für Verkehrsplanung IVT und dem Bundesamt für Verkehr entwickelt.

Seit 2000 setzen die Rigi-Bahnen die neu entwickelte, als Federweichen bezeichnete Zahnstangenweichen ein, in welchen das Gleis von der einen Endlage in die andere entlang einer definierten Kurve gebogen wird. Die Konstruktion hat weniger bewegliche Teile als eine übliche Zahnstangenweiche und benötigt keine Weichenheizung.

Wie funktioniert die biegbare Zahnstangenweiche?
Die Federweiche basiert auf der Idee des „aufgeschnittenen“ Gleises, welches als einseitig eingespannte „Feder“ von der einen Endlage in die andere, entlang einer genau definierten Kurve, gebogen wird (ähnlich einer Schleppweiche, bei welcher die gesamte Fahrbahn, einschließlich Schellen, verschwenkt wird). In den Endlagen kann das System als „geschlossenes“ Gleis betrachtet werden. Der bewegliche Gleisrost ist durch spezielle Konstruktionselemente gegenüber Abheben und Ausknicken gesichert. Die Vorteile gegenüber der Zungen- und Schiebestückweiche sind offensichtlich.

Ein einseitig eingespannter Schwenkrahmen (Schienen + Zahnstange + Spurhalteeinrichtung) ist auf einem Oberrahmen seitlich verschiebbar. In den Endpositionen wird das System starr verschlossen und überwacht.
Im Bild sieht man gut, das im festen Gleisbett Leiterzahnstangen des Systems Riggenbach (zwischen zwei U-Profilen sind die Zähne als Sprossen eingesetzt) verbaut sind. In der Weiche sind es gebrannte Von-Roll-Lamellen-Zahnstange mit einer Breite 60mm (Teilung 100mm). 
Als Schienen werden Vignolschienen vom Typ VST36 (Kopfbreite 60 mm, 130 mm hoch, Metergewicht  35,82 kg) verwendet.

TECHNISCHE DATEN der biegbare Zahnstangenweiche:
System: RIGI - VTW
Spurweite: 	1435 mm / Normalspur
Länge: 19.4 m
Öffnung: 6° rechts / 9° links (beliebige Öffnungen möglich)
Systemgewicht kpl.: 20 Tonnen
Schienenmaterial: Schiene VST36, Lamellen-Zahnstange b=60mm, gebrannt (Biegung innerhalb Elastizitätsbereich)
Einbauneigung: 10.95%
Antrieb: Hydraulisch (Umstell-Nennkraft 13.500 N)
Steuerung: Überwachung mit Achszähler Tiefenbach und PILZ-Steuerung
Zwei Zahnstangen-Federweichen Rigi-VTW 2000 (Zahnstangensystem Riggenbach) der Rigi-Bahnen am 23.06.2016 in Arth-Goldau. Die Stellung der ersten Weiche, ist hier rechts zum Depot gestellt. Die zweite Weiche steht auf geradeaus zum Gleis 1 von dem Hochperron. Aus einem Bedürfnis entstand eine Idee. Aus dem Ideenreichtum der Tüftler und Techniker entstand eine Erfindung, welche bei der Jahrtausendwende erstmals zum Einsatz gelangte: die biegbare Zahnstangenweiche. Die Rigi Bahnen bleiben ihrem Ruf als Bahnpioniere treu und erfinden im Jahr 1999 eine neue Zahnstangenweiche. Das Patent wurde weltweit angemeldet. Ein Jahr später erfolgt die Inbetriebnahme der ersten biegbaren serienreifen Zahnstangenweiche. Das System beruht auf einem neuen Denkansatz. Die Weiche ist ausgebildet als flexibles Gleisstück welches in den beiden Endpositionen einem geschlossenen Gleis entspricht. Die Weiche wurde von den Rigi Bahnen in enger Zusammenarbeit mit den Partnern der Verkehrs- und Industrietechnik AG, dem Technologiekonzern Windhoff (D), der ETH Zürich, Institut für Verkehrsplanung IVT und dem Bundesamt für Verkehr entwickelt. Seit 2000 setzen die Rigi-Bahnen die neu entwickelte, als Federweichen bezeichnete Zahnstangenweichen ein, in welchen das Gleis von der einen Endlage in die andere entlang einer definierten Kurve gebogen wird. Die Konstruktion hat weniger bewegliche Teile als eine übliche Zahnstangenweiche und benötigt keine Weichenheizung. Wie funktioniert die biegbare Zahnstangenweiche? Die Federweiche basiert auf der Idee des „aufgeschnittenen“ Gleises, welches als einseitig eingespannte „Feder“ von der einen Endlage in die andere, entlang einer genau definierten Kurve, gebogen wird (ähnlich einer Schleppweiche, bei welcher die gesamte Fahrbahn, einschließlich Schellen, verschwenkt wird). In den Endlagen kann das System als „geschlossenes“ Gleis betrachtet werden. Der bewegliche Gleisrost ist durch spezielle Konstruktionselemente gegenüber Abheben und Ausknicken gesichert. Die Vorteile gegenüber der Zungen- und Schiebestückweiche sind offensichtlich. Ein einseitig eingespannter Schwenkrahmen (Schienen + Zahnstange + Spurhalteeinrichtung) ist auf einem Oberrahmen seitlich verschiebbar. In den Endpositionen wird das System starr verschlossen und überwacht. Im Bild sieht man gut, das im festen Gleisbett Leiterzahnstangen des Systems Riggenbach (zwischen zwei U-Profilen sind die Zähne als Sprossen eingesetzt) verbaut sind. In der Weiche sind es gebrannte Von-Roll-Lamellen-Zahnstange mit einer Breite 60mm (Teilung 100mm). Als Schienen werden Vignolschienen vom Typ VST36 (Kopfbreite 60 mm, 130 mm hoch, Metergewicht 35,82 kg) verwendet. TECHNISCHE DATEN der biegbare Zahnstangenweiche: System: RIGI - VTW Spurweite: 1435 mm / Normalspur Länge: 19.4 m Öffnung: 6° rechts / 9° links (beliebige Öffnungen möglich) Systemgewicht kpl.: 20 Tonnen Schienenmaterial: Schiene VST36, Lamellen-Zahnstange b=60mm, gebrannt (Biegung innerhalb Elastizitätsbereich) Einbauneigung: 10.95% Antrieb: Hydraulisch (Umstell-Nennkraft 13.500 N) Steuerung: Überwachung mit Achszähler Tiefenbach und PILZ-Steuerung
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