Rad-Schiene-System

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Einführung

Achtet man beim Vorbild, z.B. bei Güterwagen, einmal gezielt auf die Proportionen zwischen Rädern und Wagen, dann fällt auf, wie zierlich die Radsätze im Vergleich zum gesamten Wagen sind - und doch können sie die gesamte Last aufnehmen und den Wagen auch bei höheren Geschwindigkeiten sicher über Gleise und Weichen führen. Schaut man sich dagegen an, was die meisten Modellbahnhersteller ausliefern, kann einem schwindelig werden, nicht selten werden manche Räder mit Pizzaschneidern verglichen. Eine wesentliche Komponente von H0fine ist ein weitgehend maßstäbliches Rad-Schiene-System - lediglich die Fremo:87-Anhänger setzen noch eines drauf und verwenden wirklich vollständig maßstäbliche Radsätze.

Auch bei Spurkränzen, die wie bei H0fine nur noch 0,6 mm hoch sind, ist eine große Entgleisungssicherheit gegeben - sofern der Rest stimmt, d.h. die Gleislage gut ist, die Weichen eine vernünftige Geometrie haben, usw. Dies funktioniert auch bei Modularrangements zuverlässig, bei denen bekanntlich die Gleise an den Modulenden stumpf aneinanderstoßen und nicht durch Schienenverbinder o.ä. mechanisch miteinander verbunden sind. Das liegt daran, dass der Spurkranz bei regulärer Fahrt ohnehin nicht daran beteiligt ist, dass das Fahrzeug nicht entgleist - wie vielfach oft angenommen wird, da einfach verständlich und anschaulich, aber falsch. Das Rad bleibt auf der Schiene auf Grund des sog. Sinuslaufs. Ein schönes Video dazu findet sich hier: http://www.via.rwth-aachen.de/mediathek/mediathek.html bei "Spurführungsmodell". Man sieht deutlich, dass dort gar kein Spurkranz vorhanden ist und der Radsatz problemlos auch Gleisbögen folgen kann.

Begriffsdefinitionen

  • Radbreite: Die Radbreite (quasi die Dicke der Radscheibe) beträgt beim Vorbild 130 bis 150 mm; bei H0fine sind die Räder mit 2,20 mm etwas breiter als sie maßstäblich sein müssten.
  • Radsatzinnenmaß: Das Radsatzinnenmaß, von Radinnenseite zu Radinnenseite gemessen, ist beim Vorbild 1357 bis 1363 mm; bei H0fine werden 14,80 mm verwendet.
  • Rillenweite: Die Rillenweite z.B. bei Herzstücken oder Radlenkern ist bei H0fine 0,9 bis 1,0 mm.
  • Spurkranzhöhe: Der Spurkranz hat beim Vorbild 25 bis 38 mm; bei H0fine ist der Spukranz 0,60 mm hoch.
  • Spurweite:
  • RP25/88: Damit sind Radsätze gemeint mit 2,20 mm breiten Radscheiben und 14,80 mm Radsatzinnenmaß - das ist die Norm für H0fine.
  • RP25/110: Damit sind Radsätze gemeint mit 2,60 mm breiten Radschreiben und 14,35 mm Radsatzinnenmaß.

Radsätze

Das erste Bild zeigt einen H0fine-Radsatz vor einem handelsüblichen Radsatz eines Großserienherstellers - und das ist sogar nicht der Schlechteste:

H0fine-Radsatz

Man sieht deutlich die Unterschiede an Radbreite, Spurkranzhöhe, usw. - das gesamte Rad ist einfach erheblich zierlicher, obwohl es streng maßstäblich betrachtet immer noch überdimensioniert ist. Als Laie mag man diese Details als unwesentlich abtun, die Erfahrung zeigt aber, dass man mit der Zeit einen Blick für solche Dinge und die Proportionen entwickelt. Der Gesamteindruck eines Wagens wird einfach erheblich stimmiger und "echter", wenn die Proportionen stimmen und dazu gehören die Radsätze ebenso wie feine Griffstangen und Rangierertritte.

Auch mehr von vorne betrachtet sind die Unterschiede deutlich erkennbar - der linke Radsatz sieht wie Spielzeug aus, der rechte wie ein Eisenbahnradsatz:

H0fine-Radsatz

Zuletzt noch ein Blick auf die Rückseite, da werden die Unterschiede ganz augenfällig:

H0fine-Radsatz

Die Innenseite der Räder wird optisch dann besonders wichtig, wenn der Radsatz in einen Leitungswagen eingebaut ist - ein Wagen ohne Druckluftbremse, wo kein Bremsgestänge und keine Bremsbacken den Blick auf die Radinnenseite versperren.

Wechselseitige Abhängigkeiten

Die oben genannten Maße hängen auf nichttriviale Weise voneinander ab.

Gleise

Bei den Gleisen ist die Angelegenheit noch relativ leicht überschaubar - es muss einfach nur sichergestellt sein, dass die Radlaufflächen auf den Schienen laufen. H0fine verwendet Räder mit deutlich geringerer Radbreite als bei vielen Industrieradsätzen, daher muss im Gegenzug das Radsatzinnenmaß gegenüber diesen Radsätzen vergrößert werden, damit die Räder auch wirklich zuverlässig auf den Schienen laufen.

Ergebnis sind optisch schön proportionierte Fahrzeuge, die auf Rädern statt auf Walzen rollen; zusätzlich können die erforderlichen Rillen z.B. bei Bahnübergängen schmaler ausfallen, eben weil das Radsatzinnenmaß größer ist.

Grobe Radsätze werden über ein Kleinbahngleis im Prinzip schon rollen können, bei zu hohen Spurkränzen werden sie aber über die Kleineisen rattern. NEM-Radsätze werden daher mit Sicherheit keine Freude machen, einfach nur RP25 wird funktionieren.

Weichen

Interessant wird es bei den Weichen: Breite Räder mit einem kleinen Radsatzinnenmaß haben eine große Rillenweite am Herzstück zur Folge, diese wiederum eine große Herzstücklücke, diese wiederum ein Einsacken der Räder in ebendiese und zu dessen Vermeidung laufen dann bei vielen Spielzeugweichen die Räder nicht mehr auf ihrer Lauffläche, sondern auf ihrem Spurkranz durch das Herzstück - ganz davon abgesehen, dass die Weichen auch optisch nicht gut wirken, eben weil die Rillenweite bei Herzstück und Radlenkern sehr viel zu groß ist.

Räder mit geringerer Radbreite lösen alle diese Probleme: Das Radsatzinnenmaß kann und muss bei schmalen Rädern größer sein, damit ist die erforderliche Rillenweite kleiner, damit auch die Herzstücklücke, über die das Rad dann auf seiner Lauffläche rollen kann.

Oder umgekehrt: Will man Weichen mit kleiner Rillenweite, sowohl der Optik wegen als auch der Funktion (kein Spurkranzauflauf), dann muss das Radsatzinnenmaß größer als bei Industrieradsätzen sein und dann kann auch die Radbreite kleiner ausfallen.

Hinzu kommt: Die Herzstücklücke hängt nicht nur von der Rillenweite ab, sondern auch vom Weichenwinkel - je kleiner der Weichenwinkel, desto größer die Herzstücklücke. Die typische Vorbildweiche mit 1:9-Weichenneigung hat einen Winkel von 6,34°. Eine solche Weiche ist beim H0fine-System mit kleiner Rillenweite und geringen Toleranzen betriebssicherer als bei einem groben Rad-Schiene-System mit hohen Toleranzen, da weiß das Rad am Herzstück irgendwann nicht mehr, welchen Weg es einschlagen soll.

Aus diesen Gründen werden NEM-Radsätze nicht durch H0fine-Weichen kommen, sie werden im Herzstückbereich klemmen oder aufsteigen. Umgekehrt werden auch RP25/88-Radsätze nicht durch NEM-Weichen kommen, sie werden im Herzstückbereich tief einsinken und mangels genauer Führung entgleisen.

RP25/110 und RP25/88 werden wechselweise funktionieren, möglicherweise aber nicht sauber und glatt über die Weichen laufen, sondern etwas holpern.