Gleiswendel Rechner

Mit der Gleiswendel Höhe gewinnen auf kleiner Fläche

Wer auf seiner Anlage mehrere Ebenen verbindet, stößt schnell an ein geometrisches Problem. Für 10 cm Höhenunterschied braucht eine gerade Rampe bei moderater Steigung um die vier Meter Strecke, und die hat kaum jemand übrig. Die Gleiswendel löst das Problem, indem sie die Rampe aufwickelt. Das Gleis schraubt sich in Kreisen nach oben und gewinnt pro Umlauf einen festen Etagenabstand. Damit das im Betrieb funktioniert, müssen Radius, Etagenabstand und Steigung zusammenpassen. Der Rechner oben ermittelt dir aus zwei dieser Größen die dritte, dieser Artikel erklärt die Zusammenhänge dahinter.

Die Geometrie der Wendel

Ein Umlauf der Wendel ist ein Kreis mit dem Umfang 2 mal Pi mal Radius. Auf dieser Strecke muss das Gleis den Etagenabstand an Höhe gewinnen, daraus ergibt sich die Steigung. Ein Rechenbeispiel für H0: Bei 60 cm Radius misst ein Umlauf 3,77 m. Sollen pro Umlauf 105 mm Höhe entstehen, ergibt das 105 geteilt durch 3770, also rund 2,8 Prozent Steigung.

An dieser Rechnung siehst du sofort das Grundgesetz der Wendel. Der Radius bestimmt die Steigung. Ein größerer Radius verlängert den Umlauf und macht die Wendel flacher, ein kleinerer macht sie steiler. Am Etagenabstand lässt sich kaum sparen, denn der ergibt sich aus der lichten Höhe der Fahrzeuge plus dem Trassenbrett.

Der Radius entscheidet über den Erfolg

Rechnet man die Frage andersherum, wird es konkret. Wie groß muss der Radius mindestens sein, damit die Wendel eine Zielsteigung einhält? Für H0 mit 105 mm Etagenabstand und höchstens 2,5 Prozent Steigung braucht der Umlauf mindestens 4,20 m, das entspricht einem Radius von rund 67 cm. Wer nur 45 cm Radius unterbringt, landet bereits bei 3,7 Prozent, und das in einer Dauerkurve.

Genau hier liegt die Besonderheit der Wendel. Sie ist durchgehend Bogen, und der Bogenwiderstand wirkt wie zusätzliche Steigung. Bei engen Radien darfst du grob ein Prozent aufschlagen. Eine Wendel mit nominell 3 Prozent fährt sich dann wie eine gerade Rampe mit 4 Prozent, und damit sind lange Züge überfordert. Für Wendeln gelten deshalb strengere Grenzwerte als für gerade Rampen. Bis 2,5 Prozent gilt als bewährter Bereich, darüber solltest du deine längsten Züge vorher auf einer Teststrecke bergauf schicken. Die Grundlagen zur Steigungsrechnung auf gerader Strecke findest du beim Steigungsrechner.

Etagenabstand: wie viel Höhe pro Umlauf?

Der Etagenabstand setzt sich zusammen aus der lichten Höhe, die deine Fahrzeuge samt Reserve brauchen, und der Stärke des Trassenbretts. Als Richtwerte von Schienenoberkante zu Schienenoberkante, inklusive etwa 10 mm Trasse, haben sich bewährt: Spur Z 50 mm, Spur N 65 mm, Spur TT 80 mm, Spur H0 105 mm, Spur 0 190 mm und Spur G rund 350 mm.

Knapper zu bauen rächt sich doppelt. Doppelstockwagen und Loks mit angelegtem Stromabnehmer streifen an der oberen Trasse, und bei einer Entgleisung kommst du mit der Hand kaum zwischen die Ebenen. Ein paar Millimeter Reserve kosten pro Umlauf nur wenig zusätzliche Steigung, ersparen dir aber im Betrieb viel Ärger.

Von der Gesamthöhe zu Umläufen, Gleisbedarf und Platz

Steht die Geometrie eines Umlaufs, ergibt sich der Rest aus der Gesamthöhe. Die Zahl der Umläufe ist die zu überwindende Höhe geteilt durch den Etagenabstand. Ein H0-Beispiel: Für 630 mm Höhenunterschied bei 105 mm Etagenabstand braucht die Wendel 6 Umläufe. Bei 60 cm Radius stecken dann gut 22 Meter Gleis in der Wendel, ein Posten, den du beim Flexgleis-Einkauf besser vorher kennst.

Auch der Platzbedarf will bedacht sein. Der Durchmesser der Wendel beträgt zwei mal Radius plus Trassenbreite, im Beispiel also rund 130 cm. Bei zweigleisigen Wendeln kommt der Gleisabstand dazu, in H0 sind das im Bogen etwa 60 mm, und der Außenkreis wächst entsprechend. Bedenke außerdem die Fahrzeit: Bei 6 Umläufen ist ein Zug eine ganze Weile unsichtbar unterwegs. Viele Anlagenbauer setzen deshalb Sichtfenster in die Verkleidung oder lassen die Wendel von hinten zugänglich.

Worauf es beim Bau ankommt

Die errechneten Werte sind die halbe Miete, ein paar Baudetails entscheiden mit. Die Ein- und Ausfädelung oben und unten braucht sanfte Übergänge statt Knicke, sonst kuppeln Wagen ab oder setzen auf. Diese Ausrundungen kosten nutzbare Länge, die Rechnung liefert also die Untergrenze. Die Trassenstücke sollten formstabil und die Stützabstände eng genug sein, damit sich nichts durchbiegt, denn eine wellige Wendel verstärkt alle Probleme. Und verlege die Gleise sauber und mit sicherer Stromeinspeisung pro Umlauf, denn nirgendwo ist eine Störung schlechter erreichbar als tief in der Wendel.

Häufige Fragen zur Gleiswendel

Welcher Radius ist für eine H0-Wendel sinnvoll?

Rechne rückwärts von der Steigung. Bei 105 mm Etagenabstand und maximal 2,5 Prozent brauchst du etwa 67 cm Radius, für 3 Prozent reichen 56 cm. Deutlich kleinere Radien ergeben eine steile Dauerkurve, die nur kurze Züge zuverlässig schaffen.

Wie viel Steigung darf eine Gleiswendel haben?

Weniger als eine gerade Rampe, weil der Bogenwiderstand dazukommt. Bis 2,5 Prozent bist du im bewährten Bereich, bei 3 Prozent solltest du Zuglänge und Zugkraft vorher testen, darüber wird es kritisch.

Wie viel Gleis steckt in einer Wendel?

Umläufe mal Umfang. Ein Umlauf mit 60 cm Radius misst 3,77 m, sechs Umläufe ergeben also gut 22 m. Bei 40 cm Radius sind es pro Umlauf 2,51 m.

Geht eine Gleiswendel auch in Spur N auf kleiner Fläche?

Spur N ist für Wendeln dankbar. Mit 65 mm Etagenabstand und 40 cm Radius liegt die Steigung bei etwa 2,6 Prozent, und die komplette Wendel belegt nur gut 90 cm Durchmesser. Deshalb sind Wendeln auf N-Anlagen so verbreitet.

Kann ich eine Wendel nachträglich flacher machen?

Praktisch kaum, denn dafür müsste der Radius wachsen oder der Etagenabstand schrumpfen, und beides steckt fest in der Konstruktion. Deshalb lohnt es sich, vor dem Zuschnitt großzügig zu rechnen und im Zweifel den nächstgrößeren Radius zu wählen.

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