Begriffserklärung "befahrbarer Bogenhalbmesser"

Der Bogenhalbmesser oder Bogenradius gibt den Halbmesser des Kreises an, welcher der Gleisbogen umschreibt.Unter befahrbaren Bogenhalbmesser versteht man den kleinstmöglichen Bogenradius den ein Eisenbahnfahrzeug noch befahren kann. Gleisbögen sind bei der Eisenbahn ein besonderes Problem. Beide Räder eines Radsatzes sind fest mit der Achswelle verbunden. Dadurch rollen beide Räder den gleichen Radumfang ab. Auf gerader Strecke ist das auch gut so. Im Gleisbogen muß jedoch das im Bogen außen laufende Rad einen größeren Weg abrollen als das innen laufende Rad. In gewissen Grenzen wird dieser Wegunterschied durch die konische Lauffläche des Radreifens ausgeglichen. Die im Außenbogen laufende Achsseite läuft mit dem Spurkranz gegen den Schienenkopf. Damit läuft das Rad auf seinem größten Durchmesser und rollt damit einen größeren Umfang als seine Gegenseite ab. Das andere Rad läuft auf seinem kleinerem Durchmesser der abzurollende Umfang ist damit auch kleiner geworden. In gewissen Grenzen ist somit ein Ausgleich geschaffen. Teilweise tritt aber noch ein Längsgleiten auf welches den Fahrwiderstand der Kurve erhöht. Außerdem führt das Anlaufen der Spurkränze an den Schienenkopf zu weiteren Reibungsverlusten.

Ein weitaus größeres Problem ist die starre Lagerung der Achsen innerhalb des Eisenbahnfahrzeugs bei mehr als zwei Achsen im Fahrzeug. Bei größeren Traktionsleistungen muß aber die Triebfahrzeugleistung und auch der Achsdruck auf mehrere Achsen verteilt werden. Bei Wagen und Dieselloks ist diesem Problem noch relativ einfach konstruktiv zu begegnen indem man Drehgestelle einbaut. Bei Dampfloks ging man teilweise auch diesen Weg beispielsweise bei den Bauarten Mallet, Meyer, Fairly und Shay. Die bewegliche Übertragung des Dampfes bringt jedoch wieder neue Probleme mit sich. Doch auch innerhalb eines Drehgestelles müssen konstruktive Maßnahmen getroffen werden, wenn es mehr als zwei Achsen hat, um die Kurvenfahrt zu ermöglichen.

Die einfachste Möglichkeit ist die Schwächung des Spurkanzes der mittleren Achse. Bei den Neubaumaschinen wurde bei der Treibachse ganz auf einen Spurkranz verzichtet. Auch in der Testphase der 199⁸ wurde bei einer Maschine auf die Spurkränze der mittleren Achsen in den Drehgestellen verzichtet.

Nun kann bei größeren Fahrzeugen aber nicht die gesamte Seitenführungskraft von den Spurkränzen der ersten und letzten Achse übernommen werden.Deshalb geht man noch einen anderen Weg. Die Achsen werden Seitenverschiebbar ausgeführt. Das hat natürlich auch seine Grenzen den erstens kann man die Achsen nicht beliebig weit verschiebbar machen, und zweites laufen besonders die führenden und letzten Achsen nicht in Fahrtrichtung. Das bringt wiederum verstärkten Schlupf und damit Reibungswiderstand mit sich.Besonders im Selketal wo die Kurven oft sehr eng sind, kann man bei trockenem Wetter die Lokomotive regelrecht knurren hören.

Der Kurvenwiderstand hängt nicht nur von dem Kurvenradius allein ab. Auch die Spurweite hat maßgeblichen Einfluß. Bei schmaleren Spurweiten ist logischerweise die Längendifferenz beider Schienenstränge im Gleisbogen geringer. Nicht umsonst hat man die Harzer Schmalspurbahnen als Schmalspurbahnen ausgeführt! In Normalspur wäre diese Streckenführung nicht möglich gewesen.