Gleisbau mit Polystyrol anstelle Holz

Vor einiger Zeit hatte ich unter dem Thema „anderer Gleisbau“ Holz als Baumaterial für Gleisanlagen ohne Schienenstrom ausprobiert. Im Nachhinein haben mich die Ergebnisse nicht sonderlich begeistert, sodass ich mich auf die Suche nach neuen Materialen begeben habe.

Feldbahnen auf schmaler Spur – das ist mein Haupthema. 30 mm Spurweite (Vorbild 600 mm) habe ich wegen des verfügbaren Rollmaterials von Kleinserienherstellern (Regner, Heinrich) gewählt. Vor einigen Jahren habe ich auch die Spurweite 500 mm im Nürnberger Feldbahnmuseum Feldbahn 500 e.V. kennengelernt. Ins Modell umgerechnet beträgt diese Spurweite ca. 22 mm – ein wahrlich ungewöhnliches Maß in der Modellbahn-Branche. Lediglich bei Bemo habe ich ein 0m Gleis mit 22,5 mm Spurweite im Maßstab 1:45 gesehen.

Mit der Zeit habe ich einige Fahrzeuge selbst gebaut, sodass die 30 mm Spurweite gar nicht mehr so fix ist. Im Artikel 49 habe ich erste Gedanken zur Grubenbahn und dem 22 mm Gleissystem (Vorbild 500 mm) beschrieben. Im Artikel 51 habe ich das mit gebauten Gleisen fortgesetzt. Im Artikel 66 habe ich schließlich Holz als alternatives Gleisbaumaterial probiert. Jetzt ist wieder etwas Zeit vergangen und ich habe ein wenig nachgedacht.

Ich träume immer noch von einer riesigen Feldbahnanlage im Maßstab 1:22,5 mit 30 mm Spurweite. Nur bauen werde ich so eine Anlage nie. Es wird bei Modellen für Dioramen oder Vitrinen bleiben. Der Modellbau ist mir wichtiger als das spätere Modellbahnspiel. Ich möchte das Thema 500 mm Feld- und Grubenbahnen ohne Schienenstrom in der Folge weiter ausbauen.

Bezüglich des Gleismaterials habe ich gute Erfahrungen mit der Kombination Neusilberprofile von PECO und Schwellen aus Leiterplattenmaterial gemacht. Die Profile werden dabei auf die Schwellen gelötet. Bei gebogenen Gleisen müssen die Profile vorgebogen werden. Die Behandlung der Verbindungsstellen ist nicht einfach und muss sorgfältig ausgeführt werden, sonst drohen Entgleisungen. Dennoch suche ich für den einfacheren Gleisbau ein leichter zu bearbeitendes Material als die Schienenprofile aus Metall. Holz (siehe Artikel 66) ist eine Möglichkeit. Meine Versuche mit 2 mm starken Bucheleisten als Schienenprofile und Schwellen aus Balsaholz liefen nicht optimal. Die Profile habe ich mit 2 mm Breite einfach zu dick gewählt. Es gibt jedoch auch 1 mm starke Bucheleisten, mit denen dünnere Schienenprofile nachgebildet werden können. Jetzt möchte ich Kunststoff als Gleisbaumaterial probieren.

Was bisher geschah…

In diesem Blog gibt es bereits einige Artikel zum Thema Grubenbahn-Gleisbau.

Materialsichtung

Polystyrol als Baumaterial ist den unterschiedlichsten Formen erhältlich. Es gibt u.a. 2 mm Platten aus denen die Schwellen gefertigt werden können. In Artikel 51 hatte ich die Schwellen mit 40 * 6 mm definiert. Als Schinenprofile können Stripes 1.5 * 3.2 mm verwendet werden, die den Abmessungen der PECO-Profile sehr nahe sind. Eigentlich können alle Wünsche mit Profilen von Evergreen erfüllt werden:

Artikel Abmessungen Inhalt Einsatz
Evergreen 369 2.0 * 6.3 mm 10 Stück à 610 mm Dachschwellen
Evergreen 399 4.4 * 6.3 mm 10 Stück à 610 mm Holzschwellen
Evergreen 356 1.5 * 3.2 mm 14 Stück à 610 mm Schienenprofile für Schwellen ohne Nut
Evergreen 357 1.5 * 4 mm 14 Stück à 610 mm Schienenprofile für Schwellen mit Nut

Versuchsaufbauten

Versuch 1: Erste Kunststoffschritte

Im ersten Versuch habe ich aus einer 2 mm Polystyrol-Platte 6 mm breite Schwellen gesägt. Aus einer 1.5 mm starken Polystyrol-Platte entstanden 4 mm starke Streifen für die Schienenprofile. Das Sägen des Polystyrols war nicht so angenehmen, weshalb ich bei den nächsten Versuchen lieber fertige Profilstangen für Schwellen und Profile verwendet habe.

Die Schienenprofile wurden mit Plastikkleber von Revell auf die Schwellen geklebt. Der Kleber ist lösungsmittelhaltig und „verschweißt“ das Polystyrol. Es dauert einige Zeit, bis die Klebeverbindung ausgehärtet ist.

Für den richtigen Abstand der Schienenprofile habe ich Spurlehren verwendet. Das Gleismuster wurde auf einem Stück Holz mit Schotter und ein wenig Gras platziert.

Hier der Vergleich mit dem Holzmuster (links) und den richtigen Profilen von Peco (rechts). Bei genauem Hinsehen wirkt das PECO-Profil authentischer.

Versuch 2: Schwellen mit gefräster Nut.

Im zweiten Versuch wollte ich an die Experimente mit den Holzgleisen anknüpfen. Dort hatte ich in die Schwellen eine Nut gefräst, in der die Schienenprofile aus Holz Halt haben. Anfänglich wollte ich die Schwellen komplett aus einer Polystyrolplatte ausfräsen und dabei auch die Nut berücksichtigen. Da das Material doch nicht so einfach zu fräsen ist, habe ich später nur noch eine 1 mm tiefe Nut mit der Maschine erstellt. Den Zuschnitt der Schwellen erledigte die Kreissäge.

Die auseinandergesägten Schwellen habe ich mit Alleskleber auf dem Holzuntergrund befestigt. Die Profile wurden wieder mit Plastikkleber in die Nut eingeklebt. Das Schienenprofil passt gut in die Nut und somit passt die Spurweite immer.

Versuch 3:Mindestradius

Enge Radien sind typisch für Feld- und Grubenbahnen. Jedoch wie eng darf die Kurve sein? Im Artikel 51 hatte ich einen Mindestradius von 150 mm bei 22 mm Spurweite mit Holzgleisen probiert. 2-achsige Fahrzeuge mit engem Achsabstand können die engen Kurven durchfahren, zu mindestens im Zugbetrieb (Ziehen von Loren). Im Schiebebetrieb (Schieben von Loren) funktionierte das auf meinem Mustergleis nicht mehr so gut. Die Loren entgleisten öfter. 150 mm Kurvenradius sind einfach zu wenig. Jetzt habe ich den Mindestradius auf 222 mm erweitert. Das entspricht im Vorbild 5 m (Maßstab 1:22,5), was bei den Grubenbahnen ein üblicher Wert ist. Bei Feldbahnen mit Lokbetrieb sind eher 10 m Mindestradius einzuhalten.

Für den Test habe ich wieder ein Mustergleis gebaut. Als Schwellen verwendete ich Variante mit Nut aus dem Versuch 2. Die nachfolgenden Bilder zeigen den Aufbau des Halbkreises. Durch die Nut war die Platzierung der Schienenprofile ganz einfach. Auch das Biegen der Profile funktioniert viel einfacher als bei der Holzvariante.

Die Fahrversuche haben gezeigt, dass sich meine B660 Grubenlok deutlich leichter durch die Kurve bewegte. Ich denke, dass Radien um 200 mm eine gute Wahl für Grubenbahn-Gleissysteme im Maßstab 1:22,5 sind. Voraussetzung ist natürlich, dass Fahrzeuge mit kleinen Achsabständen eingesetzt werden. Auch ein kleinerer Radius wie 150 mm kann für kurze Bogenstücke immer verwendet werden. Die Lok fährt problemlos durch die Kurve, nur in großen Bögen wie Halb- oder Vollkreisen sind kleine Radien bedenklich.

220 mm ist der Mindestradius meiner Grubenbahn, was auch für Weichen gilt.

Versuch 4: Schwellen ohne Nut

Die gefräste Nut besitzt nicht den erhofften Nutzen. Nicht dass sie nicht sinnvoll ist, jedoch der Aufwand übersteigt den Nutzen. Die Anfertigung ist doch sehr aufwendig. Ohne Nut kann ich die Schwellen aus Profilen sägen, was sehr einfach ist. Die Nut muss ich erst in eine Platte fräsen und danach die Schwellen aus der Platte sägen.

Wenn die Nut zur Führung der Profile nicht vorhanden ist, wer sorgt dann für die Einhaltung der Spurweite? Beim Versuch 1 hatte ich Spurlehren verwendet. Eine andere Variante sind Schablonen. Die zwei nachfolgenden Bilder zeigen die Anwendung. Aus 4 mm Sperrholz sägte ich ein Rechteck mit Höhe von 22 mm (Spurweite) aus. Die Schablone wird zusammen mit den Profilen platziert und mit den Fingern gehalten. Danach kann der Kleber Dichlormethan auf die Außenseiten aufgetragen werden, der innerhalb von Sekunden für eine haltbare Verbindung sorgt. Wenn die Schablone entfernt wurde, können die Innenseiten der Schwellen mit Kleber versorgt werden.

Die Schablonen können auch für Kurven angefertigt werden.

Fazit

Nach meinen Versuchen stelle ich fest, dass Polystyrol ein wunderbarer Werkstoff für den Gleisbau ist. Der Kleber Dichlormethan sorgt für Klebeverbindungen innerhalb von Sekunden. Wer dieses „Teufelszeug“ nicht verwenden will, kann auch Plastikkleber nutzen. Es dauert dann länger, bis die Profile auf den Schwellen fest sitzen. Die Idee mit der Nut in den Schwellen finde ich in der Praxis nicht empfehlenswert, da zum einen die Anfertigung aufwendig ist, und zum anderen eine exakte Platzierung der Schwellen notwendig ist. Bei Feldbahnen sieht man häufig nicht so exakt parallel verlegte Schwellen, dort ist es manchmal krumm und schief. Die Montage der Profile mit den Schablonen gefällt mir am besten.

Auf den Schienenprofilen aus Kunststoff werden zwei Typen von Rädern unterwegs sein. Da gibt es zum einen die 15,5 mm Hunträder und die 22,5 mm Lokräder. Die nächsten zwei Bilder zeigen den Sitz auf den Profilen. Da ist noch Luft. Flacher möchte ich die Profile nicht machen, da dann auch die Stärke von derzeit 1,5 mm abnehmen müsste.

Von Evergreen sind auch dünnere Profile erhältlich. So hat das Profil 344 die Abmessungen 1 x 2 mm, was für feine Gleise genutzt werden kann. In der Anfangszeit der Feld- und Grubenbahnen, wo es noch keinen Lokbetrieb gab, wurde solche Gleise eingesetzt.

Das letzte Bild zeigt noch einmal den direkten Vergleich zweier Mustergleise, rechts das Peco-Gleisprofil und links die Kunststoffvariante. In der nahen Detailansicht sind die Unterschiede schon deutlich zu erkennen. Aus einiger Entfernung jedoch verschwimmen die Details und das Kunststoffgleis sieht angenehm aus.

Demnächst geht es weiter mit dem Themen Stückgleise und Weichenbau.