Persoonlijke instellingen

Hellingen/klimspiralen: verschil tussen versies

Uit BeneluxSpoor.net - Encyclopedie
Ga naar: navigatie, zoeken
k (Voorbeelden)
(46 tussenliggende versies door 2 gebruikers niet weergegeven)
Regel 1: Regel 1:
 
{{Koptekst
 
{{Koptekst
|Vorige= E04.04 - Onderbouwconstructies
+
|Vorige= Modules
|Volgende= E04.05.01 - Klimspiraal systeem Rainer Lussi
+
|Volgende= Klimspiraal systeem Rainer Lüssi
 +
|VorigeMenu= Ontwerp baanplan
 
|Auteur= Hans van de Burgt
 
|Auteur= Hans van de Burgt
|Auteur2= R. Koerts.
+
|Auteur2= Ronald Koerts
|Niveau= Beginner
 
|Aantalwoorden= 00000
 
|Aantalplaatjes= 16
 
|Aantalfilmpjes= 00
 
|Auteursrecht= Nee
 
 
}}
 
}}
{{Inhoudsopgave|Rechts|Klein}}
+
{{Inhoudsopgave||Klein}}
 +
 
 
=== Inleiding ===
 
=== Inleiding ===
Bij het maken van een ontwerp voor een modelbaan ontkomt u bijna niet aan hellingen. De ruimte voor de modelbaan is meestal zo beperkt dat u er niet aan ontkomt om op één-of-andere manier hellingen in het plan te verwerken. Het aanleggen van hellingen en klimspiralen op een modelspoorbaan wordt doorgaans als moeilijk ervaren. Wanneer u een aantal zaken in de gaten houdt, dan kunt  u probleemloos hellingen in de modelbaan opnemen. Het bouwen van hellingen is niet moeilijk.
+
Bij het maken van een [[Basisvormen modelbanen|ontwerp voor een modelbaan]] zijn '''hellingen en klimspiralen''' bijna onvermijdelijk. De ruimte voor de modelbaan is meestal zo beperkt dat een helling in het plan verwerkt moet worden. Het aanleggen van hellingen, spiralen en helixen op een modelspoorbaan wordt soms als moeilijk ervaren.
 
{{Afbeelding
 
{{Afbeelding
 
|Bestand= E0405-05.JPG
 
|Bestand= E0405-05.JPG
 
|Grootte= Klein
 
|Grootte= Klein
|Volgnummer= E04.05-01
+
|Volgnummer= 01
 
|Omschrijving= [http://www.oberweissbacher-bergbahn.de OberweissBacher Berg und Schwarzatahlbahn]
 
|Omschrijving= [http://www.oberweissbacher-bergbahn.de OberweissBacher Berg und Schwarzatahlbahn]
 
|Maker= Ronald Koerts
 
|Maker= Ronald Koerts
 
}}
 
}}
  
 
+
==== Waar liggen hellingen? ====
==== Waar komt u hellingen tegen? ====
+
Hellingen komen overal voor. Naast hoogteverschillen in het landschap, zoals op en nabij de Veluwe en in het Limburgse landschap, komen ze ook voor bij:
Hellingen komt u overal tegen. Naast hoogteverschillen in het landschap, zoals op- en nabij de Veluwe en in het Limburgse landschap, komen ze ook voor bij:
+
::* bruggen
:{|
+
::* tunnels
|
+
::* viaducten
::* Bruggen
+
::* ''fly-overs''
::* Tunnels
+
::* ''dive-unders''.
::* Viaducten
 
::* Fly-overs
 
::* Dive-unders
 
|}
 
 
 
  
 
=== Hellingen bij het grootbedrijf ===
 
=== Hellingen bij het grootbedrijf ===
In het grootbedrijf zijn verschillende richtlijnen voor hellingen. Er zitten verschillen in spoorlijnen die zonder hulpmiddelen de helling nemen en spoorlijnen met gebruikmaking van hulpmiddelen. Hulpmiddelen kunnen bestaan uit kabels en tandradheugels in het midden van de rails. Bij hellingen welke zonder hulpmiddelen genomen worden spreekt men over 'adhesie'.
+
In het grootbedrijf zijn verschillende richtlijnen voor hellingen. Er zitten verschillen in spoorlijnen die zonder hulpmiddelen de helling nemen en spoorlijnen met gebruikmaking van hulpmiddelen. Hulpmiddelen kunnen bestaan uit kabels en tandradheugels in het midden van de rails. Bij hellingen die zonder hulpmiddelen genomen worden, spreekt men over 'adhesie'.
  
 +
Bij spoorlijnen in zeer steile berggebieden (zoals de Andes in Peru) zijn hellingen soms in zig-zag vorm aangelegd. De trein rijdt dan afwisselend voor- en achteruit de helling op.
  
 
===== Adhesie =====
 
===== Adhesie =====
Het maximale hellingspercentage wat toegepast wordt in Nederland is 6%, dat wil zeggen dat op iedere 100 meter de spoorbaan 6 meter stijgt. Dit percentage geldt alleen voor rechte baanvakken. In bogen dient het percentage lager te zijn. Het hellingspercentage hangt ook af van het gebruik van de spoorlijn. Er zijn verschillende richtlijnen voor hoofdlijnen, zijlijnen, hogesnelheidslijnen en goederenlijnen. In het buitenland worden ongeveer dezelfde percentages aangehouden en deze zijn net als in Nederland afhankelijk van de functie van spoorlijn. In Duitsland worden de steilste baanspoorlijnen c.q. baanvakken Steilstrecken genoemd.
+
Het maximale hellingspercentage wat toegepast wordt in Nederland is 6%, dat wil zeggen dat op iedere 100 meter horizontaal de spoorbaan 6 meter stijgt. Dit percentage geldt alleen voor rechte baanvakken. In bogen dient het percentage lager te zijn. Het hellingspercentage hangt ook af van het gebruik van de spoorlijn. Er zijn verschillende richtlijnen voor hoofdlijnen, zijlijnen, hogesnelheidslijnen en goederenlijnen. In het buitenland worden ongeveer dezelfde percentages aangehouden en deze zijn, net als in Nederland, afhankelijk van de functie van spoorlijn.
 
 
  
 
===== Opdruklocomotieven =====
 
===== Opdruklocomotieven =====
Sommige hellingen werden soms toch nog te steil aangelegd, waardoor treinen zonder hulp niet de helling op kwamen. Daarvoor werd dan achter de trein een extra locomotief geplaatst. Deze drukte de trein op, om zonder verdere moeite de helling te nemen. In Nederland gebeurt dat eigenlijk nergens meer, maar in het buitenland is het een normale gang van zaken. Onder andere op de hellingen bij de stad Luik in Belgiü of op een aantal trajecten in Zwitserland en Oostenrijk
+
In heuvelachtig gebied spoorlijnen vlakker aanleggen vergt meer grondverzet in ophoging en ingraving en is dus duurder. Om aanlegkosten lager te houden, worden lijnen op hellingen dan soms toch te steil aangelegd, waardoor treinen niet zonder hulp de helling op komen. Daarvoor werd dan achter de trein een extra locomotief geplaatst, dit maakt de exploitatiekosen hoger. Deze extra locomotief duwde de trein op, waardoor deze zonder verdere moeite de helling kon nemen. In Nederland gebeurt dat eigenlijk nergens meer, maar in het buitenland is het een normale gang van zaken. Onder andere op de hellingen bij de stad Luik in België of op een aantal trajecten in Zwitserland en Oostenrijk.
 
 
 
 
===== Hulpmiddelmiddelen =====
 
Grotere hellingspercentages kunnen niet overwonnen worden met 'normale' adhesielocomotieven. Met hulpmiddelen kan de helling wel overwonnen worden. Dit doet men bijvoorbeeld met een tandheugel (ook wel tandrad genoemd) of kabel. Bij een tandradbaan heeft de trein onder één of meerdere assen een tandwiel meelopen, dat in een tandheugel tussen de sporen grijpt. Hierdoor kunnen zeer grote hellingen overwonnen worden. Bij toepassing van een kabel zit de trein vast aan een kabel die de trein omhoog trekt. Meestal gaat tegelijkertijd ook een trein naar beneden.
 
  
 +
===== Hulpmiddelen =====
 +
Grotere hellingspercentages kunnen niet overwonnen worden met 'normale' adhesielocomotieven. Met hulpmiddelen kan de helling wel overwonnen worden. Dit doet men bijvoorbeeld met een tandheugel tussen de rails en een tandrad op de assen, of een kabel tussen twee wagens. Bij een tandradbaan heeft de trein onder één of meerdere assen een tandwiel meelopen, dat in een tandheugel tussen de sporen grijpt. Hierdoor kunnen zeer grote hellingen overwonnen worden. Bij toepassing van een kabel zit de trein vast aan een kabel, die de trein omhoog trekt. Meestal gaat dan tegelijkertijd ook een trein naar beneden aan het andere uiteinde van dezelfde kabel en is halverwege een passeerspoor aangelegd.
  
 
==== Aangegeven hellingspercentage ====
 
==== Aangegeven hellingspercentage ====
 
Het hellingspercentage wordt op verschillende manieren aangegeven:
 
Het hellingspercentage wordt op verschillende manieren aangegeven:
{|class="wikitable"; style "textalign='top'";|
+
{|class="wikitable" style="font-size: 90%;"
! Hellingaanduiding
+
! style="background:#E8E8E8;" width="68;"| Aanduiding
! Spreek uit als:
+
! style="background:#E8E8E8;" width="130;"| Uitgesproken als
! Uitleg
+
! style="background:#E8E8E8;"| Uitleg
|-
+
|- style="vertical-align:top"
|
+
| style="background:#E5E4E2;"| Helling 1:XX
* Helling 1:XX
+
| style="background:#E5E4E2;"| 'Helling van één op XX'.
| Dit spreekt u uit als 'Helling één op XX'  
+
| style="background:#E5E4E2;"| De XX staat voor de hoogte: 1:100 betekent dat de spoorbaan iedere 100 meter horizontaal, 1 meter stijgt of daalt (=1%). Deze notatie wordt veel gebruikt bij de infrastructuur.
| De XX staat voor de hoogte. Bijvoorbeeld: helling 1:10 betekent dat de spoorbaan iedere 10 meter 1 meter stijgt. Deze notatie wordt veel gebruikt bij de infrastructuur.
+
|- style="vertical-align:top"
|-
+
| style="background:#E8E8E8;"| Helling XX%
|
+
| style="background:#E8E8E8;"| 'Helling van XX procent'.
* Helling XX%
+
| style="background:#E8E8E8;"| Bijvoorbeeld: helling van 3% betekent dat de spoorbaan iedere 100 meter horizontaal, 3 meter stijgt (3:100).
| Dit spreekt u uit als 'Helling van XX procent'  
+
|- style="vertical-align:top"
| Bijvoorbeeld: Helling van 3% betekent dat de spoorbaan iedere 100 meter drie meter stijgt.
+
| style="background:#E5E4E2;"| Helling XX‰
|-
+
| style="background:#E5E4E2;"| 'Helling van XX promille'.
|
+
| style="background:#E5E4E2;"| Bijvoorbeeld: helling van 25‰ betekent dat de spoorbaan iedere 1000 meter horizontaal, 25 meter stijgt. Deze notatie wordt bij de spoorwegen het meeste gebruikt.
* Helling XX‰
 
| Dit spreekt u uit als 'Helling van XX promille'  
 
| Bijvoorbeeld: Helling van 25‰ betekent dat de spoorbaan iedere 1000 meter 25 meter stijgt. Deze notatie wordt bij de spoorwegen het meeste gebruikt
 
 
|}
 
|}
 
+
{{Tabelonderschrift
 +
|Volgnummer= 01
 +
|Maker= Fred Eikelboom
 +
}}
  
 
=== Hellingen bij modelspoor ===
 
=== Hellingen bij modelspoor ===
Regel 82: Regel 72:
 
|Grootte2= Zeer klein
 
|Grootte2= Zeer klein
 
|Grootte3= Zeer klein
 
|Grootte3= Zeer klein
|Volgnummer= E04.05-02
+
|Volgnummer= 02
|Volgnummer2= E04.05-03
+
|Volgnummer2= 03
|Volgnummer3= E04.05-04
+
|Volgnummer3= 04
 
|Omschrijving= Helling in aanbouw
 
|Omschrijving= Helling in aanbouw
 
|Omschrijving2= Helling met klimspiraal
 
|Omschrijving2= Helling met klimspiraal
Regel 92: Regel 82:
 
|Maker3= Ronald Koerts
 
|Maker3= Ronald Koerts
 
}}
 
}}
 +
Hellingen in de modelbaan moeten voldoen aan dezelfde eisen als bij het grootbedrijf. Hellingen bij modelspoor zijn nodig om bijvoorbeeld een trein naar een schaduwstation te kunnen laten rijden. Een schaduwstation kan onder het zichtbare gedeelte van de modelbaan liggen. Er zijn verschillende manieren om een helling te maken.
  
 
+
Het hellingspercentage mag niet te groot zijn want anders komen de treinen niet omhoog. Eventueel zijn nog hulpmiddelen als een tandheugel in te zetten om met bepaalde modellen steilere hellingen te kunnen nemen. Er zijn verschillende fabrikanten die tandradsystemen in model leveren.
Hellingen in de modelbaan moeten voldoen aan dezelfde eisen als bij het grootbedrijf. Hellingen bij modelspoor zijn nodig om bijvoorbeeld een trein naar het schaduwstation te kunnen laten rijden. Een schaduwstation ligt meestal onder het zichtbare gedeelte van de modelbaan. Er zijn verschillende manieren om een helling te maken.
 
 
 
Het hellingspercentage mag niet te groot zijn, want anders komen de treinen niet omhoog. Eventueel kunt u nog hulpmiddelen als een tandheugel inzetten om met bepaalde modellen steilere hellingen te nemen. Er zijn verschillende fabrikanten die tandradsystemen in model leveren.
 
 
{{Afbeelding
 
{{Afbeelding
 
|Bestand= E0405-04.JPG
 
|Bestand= E0405-04.JPG
 
|Grootte= Normaal
 
|Grootte= Normaal
|Volgnummer= E04.05-05
+
|Volgnummer= 05
 
|Omschrijving= Overzicht hellingspercentages
 
|Omschrijving= Overzicht hellingspercentages
 
|Maker= Ronald Koerts
 
|Maker= Ronald Koerts
 
|Type= Tekening
 
|Type= Tekening
 
}}
 
}}
 
  
 
==== Hellingspercentages modelspoor ====
 
==== Hellingspercentages modelspoor ====
Bijna alle huidige modeltreinen kunnen goed overweg met hellingen. Hellingen tot 5% moeten geen probleem zijn. Voor de levensduur van de motoren echter, is het niet aan te bevelen, deze zullen zeer zwaar belast worden door lange steile hellingen. Daarnaast is het afhankelijk van het feit of u met lange treinen of korte treinen rijdt. Hoe langer de trein, hoe minder steil de helling mag zijn. Het kan ook zijn dat een trein af fabriek niet tegen een helling met een groter percentrage dan bijvoorbeeld 3% kan opklimmen.  
+
Bijna alle huidige modeltreinen kunnen goed overweg met hellingen. Stijgende hellingen tot 5% moeten geen probleem zijn. Voor de levensduur van de motoren echter is het niet aan te bevelen, deze zullen zwaarder belast worden door lange steile hellingen. Daarnaast is het afhankelijk van het feit of er met lange of korte treinen gereden wordt of dat de helling alleen stijgend of dalend bereden wordt. Dalende hellingen mogen steiler zijn. Hoe langer de trein, hoe minder steil de stijgende helling mag zijn. Het kan ook zijn dat een trein 'af fabriek' niet tegen een helling met een groter percentage dan bijvoorbeeld 3% kan opklimmen.  
 
 
Gaat u steiler, dan moet u rekening houden met de volgende zaken:
 
:* Extra slijtage aan de treinen;
 
:* Extra onderhoud door slijtage;
 
:* Rijden met korte treinen
 
  
 +
Bij steilere hellingen moet rekening worden houden met de volgende zaken:
 +
:* extra slijtage aan de treinen
 +
:* extra onderhoud door slijtage
 +
:* rijden met korte treinen.
  
 
===== Steile hellingen & tandrad =====
 
===== Steile hellingen & tandrad =====
Wilt u echt steile hellingen toepassen, dan moet u uitwijken naar een tandradsysteem. Een tandradlocomotief kan hellingen tot 35% aan. In bochten mag het hellingpercentage meestal niet meer dan 25% zijn.
+
Bij toepassen van echt steile hellingen moet een tandradsysteem toegepast worden. Een tandradlocomotief kan hellingen tot 35% aan. In bogen mag het hellingpercentage meestal niet meer dan 25% zijn.
  
Er zijn een aantal fabrikanten die een tandradsysteem leveren. Voor standaard H0 is dat Fleischmann, voor H0e en H0m onder andere de firma Bemo, en voor de schaal N ook Fleischmann. In het artikel ''Fleischmann Tandradsysteem'' (zie 'Meer informatie') wordt uitgelegd hoe u een tandradtraject in de modelbaan kunt opnemen.
+
Er is een aantal fabrikanten die een tandradsysteem levert. Voor schalen H0 en N is dat de Firma Fleischmann, voor schaal H0e en H0m onder andere de Firma Bemo. In het artikel ''Fleischmann Tandradsysteem'' zie: [[Hellingen/Klimspiralen#Meer informatie|'Meer informatie']] wordt uitgelegd hoe een tandradtraject in de modelbaan is op te opnemen.
  
 
Ook bij het tandradsysteem geldt dat er een topboog en een voetboog aan de helling moeten zitten om de helling goed te kunnen laten nemen door de locomotief en de rijtuigen/wagens.
 
Ook bij het tandradsysteem geldt dat er een topboog en een voetboog aan de helling moeten zitten om de helling goed te kunnen laten nemen door de locomotief en de rijtuigen/wagens.
 
  
 
===== Rechte hellingen =====
 
===== Rechte hellingen =====
De algemene regel is dan ook: Hellingpercentage voor hellingen in modelbanen moet niet boven de 3% uitkomen. Dat betekent een stijging van 30 millimeter per meter. Dit is de regel voor rechte hellingen.
+
De algemene regel is dan ook: hellingpercentage voor rechte stijgende hellingen in modelbanen niet groter dan 3%. Dat betekent een stijging van 3 cm per meter (3:100)..
 
:{| class="wikitable"; style="border:3px solid black"
 
:{| class="wikitable"; style="border:3px solid black"
 
| '''Stelregel: Maximale hellingspercentage voor modelspoor: 3% of 3 cm hoogteverschil per meter.'''
 
| '''Stelregel: Maximale hellingspercentage voor modelspoor: 3% of 3 cm hoogteverschil per meter.'''
 
|}
 
|}
 
  
 
===== Bogen in een helling =====
 
===== Bogen in een helling =====
Een boog in een helling geeft een extra probleem. Door extra wrijving tussen de wielen en de spoorstaven is er meer weerstand, wat weer meer kracht kost om de trein naar boven te laten rijden. Daarom zou u in hellingen met bogen een kleiner hellingspercentage moeten kiezen, bijvoorbeeld maximaal 2%. Dat betekent dus een stijging van 20 millimeter per meter. Rijd u niet met zeer lange treinen, of wanneer de boog niet te krap is, dan kunt u de normale stijging van 3% aanhouden.
+
Een boog in een stijgende helling geeft een extra probleem. Door extra wrijving tussen de wielflenzen en de spoorstaven is er meer weerstand, wat weer meer kracht kost om de trein naar boven te laten rijden. Daarom zou in hellingen met bogen een kleiner hellingspercentage gebruikt moeten worden, bijvoorbeeld maximaal 2%. Dat betekent dus een stijging van 2 cm per meter. Bij geen gebruik maken van zeer lange treinen, of wanneer de boog niet te krap is, is de normale stijging van 3% aan te houden.
 
 
  
 
==== Hoe lang moet een helling zijn? ====
 
==== Hoe lang moet een helling zijn? ====
Dit is afhankelijk van twee dingen, de te overbruggen hoogte en het maximale hellingspercentage van 3%. Wanneer deze twee gegevens bekend zijn kunt u de lengte van de helling uitrekenen. Denk bij het bepalen van de hoogte ook aan een eventuele bovenleiding, de dikte van de onderbouw (plaat), de dikte van de opbouw van de isolatie en dergelijke. Bij een hoogteverschil van negen cm hebt u dan minimaal drie meter rijlengte nodig.  
+
Dit is afhankelijk van twee dingen, de te overbruggen hoogte en het maximale hellingspercentage van 3%. Wanneer deze twee gegevens bekend zijn, is de lengte van de helling uit te rekenen. Denk bij het bepalen van de hoogte ook aan een eventuele bovenleiding, de dikte van de onderbouw (plaat), de dikte van de opbouw van de isolatie en dergelijke. Bij een hoogteverschil van 9 cm is dan minimaal 3 m rijlengte nodig.
  
 +
Om het gemakkelijker te maken hier een tabel:
 +
{| class='wikitable'
 +
! style="background:#E8E8E8;"| Stijging.
 +
! style="background:#E8E8E8;"| Lengte.
 +
|-
 +
| style="background:#E5E4E2;"| 6 cm.
 +
| style="background:#E5E4E2;"| 2,00 meter.
 +
|-
 +
| style="background:#E8E8E8;"| 8 cm.
 +
| style="background:#E8E8E8;"| 2,66 meter.
 +
|-
 +
| style="background:#E5E4E2;"| 10 cm.
 +
| style="background:#E5E4E2;"| 3,30 meter.
 +
|-
 +
| style="background:#E8E8E8;"| 12 cm.
 +
| style="background:#E8E8E8;"| 4,00 meter.
 +
|-
 +
| style="background:#E5E4E2;"| 14 cm.
 +
| style="background:#E5E4E2;"| 4,66 meter.
 +
|-
 +
| style="background:#E8E8E8;"| 16 cm.
 +
| style="background:#E8E8E8;"| 5,33 meter.
 +
|-
 +
|}
 +
{{Tabelonderschrift
 +
|Volgnummer= 02
 +
|Maker= Fred Eikelboom
 +
}}
  
 
==== Sporen over elkaar heen ====
 
==== Sporen over elkaar heen ====
Regel 145: Regel 156:
 
|Grootte= Zeer klein
 
|Grootte= Zeer klein
 
|Grootte2= Zeer klein
 
|Grootte2= Zeer klein
|Volgnummer= E04.05-06
+
|Volgnummer= 06
|Volgnummer2= E04.05-07
+
|Volgnummer2= 07
 
|Omschrijving= Minimaal hoogteverschil schaal H0
 
|Omschrijving= Minimaal hoogteverschil schaal H0
 
|Omschrijving2= Minimaal hoogteverschil schaal N
 
|Omschrijving2= Minimaal hoogteverschil schaal N
|Maker= Ronald Koerts  
+
|Maker= Ronald Koerts
 
|Maker2= Ronald Koerts
 
|Maker2= Ronald Koerts
 
|Type= Tekening
 
|Type= Tekening
 
|Type2= Tekening
 
|Type2= Tekening
 
|Positie= Rechts
 
|Positie= Rechts
 +
|Tussenruimte= 9px
 
}}
 
}}
 
+
Als twee sporen elkaar met een viaduct of een brug kruisen, moet de trein op het onderste niveau er uiteraard nog wel vrij onderdoor kunnen. Er moet dus gerekend worden met een aantal zaken:
U wilt met een viaduct of een brug twee sporen laten kruisen. De trein op het onderste niveau moet er nog wel vrij onderdoor kunnen. U dient dus rekening te houden met een aantal zaken:
+
* de schaal
* De schaal
+
* de dikte van de rails met bedding
* De dikte van de rails met bedding
+
* dikte van de bodemplaat op het tweede niveau
* De dikte van de bodemplaat op het tweede niveau
+
* eventueel bovenleiding
* Het eventueel aanbrengen van bovenleiding
+
* het profiel van vrije ruimte.
 
 
  
 
===== Minimale hoogte =====
 
===== Minimale hoogte =====
Dan komt u toch al snel op een minimale hoogte uit. De minimale hoogte voor H0 is 75 mm voor gedeeltes zonder bovenleiding. Voor schaal N geldt minimaal 45 mm.
+
Rekening houdend met bovenstaande komt er een minimale hoogte uit. De minimale hoogte voor schaal H0 is 75 mm voor gedeeltes zonder bovenleiding. Voor schaal N geldt minimaal 45 mm.
 
 
  
 
===== Stijgen en dalen tegelijk =====
 
===== Stijgen en dalen tegelijk =====
Over elkaar heen hebt u dus een minimale hoogte nodig. De helling heeft daardoor een lengte van minimaal twee tot drie meter. U kunt deze lengte beperken door de twee sporen tegelijkertijd te laten stijgen en dalen. Dan hebt u in theorie de helft van de lengte van de helling nodig. Zie ook daarvoor het onderstaande voorbeeld voor de schaal H0.
+
Wanneer de sporen over elkaar heen lopen is er dus een minimale hoogte nodig. De helling heeft daardoor een lengte van twee tot drie meter. Deze lengte is te beperken door de sporen tegelijkertijd te laten stijgen en dalen. Dan is er maar de helft van de lengte van de helling nodig. Zie daarvoor ook het onderstaande voorbeeld voor de schaal H0.
 
{{Afbeelding 2 naast elkaar
 
{{Afbeelding 2 naast elkaar
 
|Bestand= E0405-03.JPG
 
|Bestand= E0405-03.JPG
Regel 174: Regel 184:
 
|Grootte= Normaal
 
|Grootte= Normaal
 
|Grootte2= Klein
 
|Grootte2= Klein
|Volgnummer= E04.05-08
+
|Volgnummer= 08
|Volgnummer2= E04.05-09
+
|Volgnummer2= 09
 
|Omschrijving= H0: Sporen over elkaar heen
 
|Omschrijving= H0: Sporen over elkaar heen
 
|Omschrijving2= H0: Sporen over elkaar heen in een 'acht'
 
|Omschrijving2= H0: Sporen over elkaar heen in een 'acht'
Regel 183: Regel 193:
 
|Type2= Tekening
 
|Type2= Tekening
 
}}
 
}}
 
  
 
==== Klimspiraal of helix ====
 
==== Klimspiraal of helix ====
Met een klimspiraal kunt u een boel ruimte winnen. Een klimspiraal wordt ook wel een Helix genoemd. Dit is de Duitse benaming. De helling comprimeert u tot niet meer dan de oppervlakte van een cirkel. Daardoor kunt u op een kleine ruimte veel hoogteverschil overwinnen. Hoogteverschillen tot 30 — 40 cm zijn geen uitzonderingen.
+
Met een helix is een boel ruimte te winnen. Een helix wordt ook wel een (klim)spiraal genoemd (een spiraal heeft echter een variabele straal, een helix heeft een constante straal). Met een helix of spiraal wordt de helling beperkt tot niet meer dan de oppervlakte van een cirkel. Daardoor is op een kleine ruimte veel hoogteverschil te overwinnen. Hoogteverschil tot 30 — 40 cm is geen uitzondering.
  
De diameter van de cirkel is afhankelijk van de hoogte tussen de niveaus en het hellingspercentage. Een minimale straal is toch wel 420 mm (diameter 840 mm) omdat deze straal voor veel locomotieven en rijtuigen de minimaal benodigde straal is.
+
De diameter van de cirkel is afhankelijk van het hoogteverschil tussen de niveaus en het hellingspercentage. Een minimale straal is toch wel 420 mm (diameter 840 mm) omdat deze straal voor veel locomotieven en rijtuigen de minimaal benodigde straal is. Bij een dubbelsporige helix is het slimste om de dalende treinen de binnenboog te laten nemen en de stijgende treinen de buitenboog.
  
 +
===== Spiralen bij het grootbedrijf =====
 +
Ook in het grootbedrijf worden helixen en spiralen toegepast om op een klein oppervlak hoogte te kunnen winnen, in een zogenaamde ''loop''. Zie o.a. [https://en.wikipedia.org/wiki/Spiral_(railway) hier].
  
 
===== Berekeningen =====
 
===== Berekeningen =====
Op internet staan een aantal hulpmiddelen die kunnen helpen met berekenen van de afmetingen van een klimspiraal. De bekendste is de Excelsheet van Rainer Lüssi. Met zijn Excelsheet is een mooie klimspiraal te berekenen. Wij hebben deze Excelsheet vertaald naar het Nederlands en deze sheet is hier te downloaden (zie 'Meer informatie' hieronder).
+
Op het internet staan hulpmiddelen voor het berekenen van de afmetingen van een helix. De bekendste is de Excelsheet van Rainer Lüssi. Met zijn Excelsheet is een mooie helix te berekenen. Dit Excelsheet is vertaald naar het Nederlands en is hier te downloaden (zie: [[Hellingen/Klimspiralen#Meer informatie|'Meer informatie']] hieronder).
  
 +
In ontwerpprogramma's voor baanplannen kan de hoogteligging van het spoor worden aangegeven en het programma geeft dan in een toepasselijke kleur het hellingspercentage aan.
  
==== Begin en einde van de helling ====
+
==== Begin- en einde van de helling ====
 
{{Afbeelding
 
{{Afbeelding
 
|Bestand= Helling024iw.jpg
 
|Bestand= Helling024iw.jpg
 
|Grootte= Klein
 
|Grootte= Klein
|Volgnummer= E04.05-10
+
|Volgnummer= 10
 
|Maker= Nedrail1435
 
|Maker= Nedrail1435
 
|Omschrijving= Te scherpe hellinghoek
 
|Omschrijving= Te scherpe hellinghoek
 
|Positie= Rechts
 
|Positie= Rechts
 
}}
 
}}
 +
De helling moet vloeiend verlopen anders zullen de locomotieven blijven steken. Vooral bij langere stoomlocomotieven moet er op gelet worden dat er geen scherpe knikken bij het begin- of einde van de hellingen voorkomen, anders worden de middelste wielen van de loc opgetild, verliezen het contact met de rails en ontsporen, of krijgen geen spanning meer toegevoerd en dan blijft de loc staan. Naast het stilstaan van de locomotief kan het gebeuren dat één of meer rijtuigen of wagens ontkoppelen. Zie figuur A en B hiernaast.
  
De helling moet vloeiend verlopen anders zullen uw locomotieven blijven steken. Vooral bij langere stoomlocomotieven moet u er op letten dat er geen scherpe knikken bij het begin of einde van de hellingen voorkomen, want anders worden de middelste wielen van de loc opgetild, verliezen ze het contact met de rails en ontsporen, of krijgen geen stroom (eigenlijk spanning) meer toegevoerd en dan blijft de loc staan. Naast het stil gaan staan van de locomotief, kan het gebeuren dat één of meer rijtuigen of wagens ontkoppelen. Zie: figuur A en B hiernaast.
+
Een vloeiende verticale overgang maken gaat het gemakkelijkst door in de bodemplaat een deel los te zagen en deze als een flap omhoog te buigen. Daardoor ontstaat een natuurlijke boog in het plaatmateriaal, maar dit werkt alleen bij dunne bodemplaten. De straal die met het omhoog buigen bereikt wordt, is goed genoeg om het ontsporen en het ontkoppelen te voorkomen.
 
 
Een vloeiende overgang maken, gaat het gemakkelijkst door in de bodemplaat een deel los te zagen, en deze als een flap omhoog te buigen. Daardoor verkrijgt u een natuurlijke boog in het plaatmateriaal. Dit werkt alleen bij dunne bodemplaten. De straal die met het omhoog buigen bereikt wordt, is goed genoeg om het ontsporen en het ontkoppelen te voorkomen.
 
 
 
  
 
==== Hoe een helling bouwen? ====
 
==== Hoe een helling bouwen? ====
Voor het bouwen van een helling zijn er verschillende methodes.
+
Voor het bouwen van een helling zijn er verschillende methodes;
 
+
:* met schuim
:# Met schuim
+
:* met steunen
:# Met steunen
+
:* met draadeinden.
:# Met draadeinden
 
 
 
  
 
===== Met schuim =====
 
===== Met schuim =====
U kunt relatief eenvoudig met dak-isolatieplaten een helling fabriceren. U kunt daarvoor het materiaal Polystyreen Hardschuim HD300 gebruiken. Dit materiaal wordt ook wel 'Styrofoam', of 'blauwe Roofmate' genoemd. Het betreft een lichtblauw-gekleurd schuim met een vrij harde structuur, enigszins te vergelijken met Styropor (wit piepschuim), maar met een veel vastere structuur. Genoemd materiaal is verkrijgbaar via bouwmarkten of via bijvoorbeeld Harolds Grafik te Rotterdam.  
+
Met dak-isolatieplaten is relatief eenvoudig een helling te fabriceren. Daarvoor is polystyreen hardschuim ''High Density 300'' (HD300) te gebruiken. Dit materiaal wordt ook wel ''Styrofoam'' of 'blauwe Roofmate' genoemd. Het betreft een meestal lichtblauw gekleurd schuim met een vrij harde structuur, enigszins te vergelijken met Styropor (wit piepschuim), maar met een veel vastere structuur. Genoemd materiaal is verkrijgbaar in vele bouwmarkten.  
  
De hellingen kunnen worden opgebouwd door genoemd materiaal op elkaar te stapelen (ook in de bogen). Polystyreen Hardschuim HD300 laat zich gemakkelijk versnijden met behulp van een Styrofoamsnijder of thermozaag.
+
De hellingen kunnen worden opgebouwd door het materiaal op elkaar te stapelen (ook in de bogen). HD300 laat zich gemakkelijk versnijden met behulp van een Styrofoamsnijder of thermozaag.
 
{{Afbeelding 3 naast elkaar
 
{{Afbeelding 3 naast elkaar
 
|Bestand= Styroporschuim.jpg
 
|Bestand= Styroporschuim.jpg
Regel 229: Regel 237:
 
|Grootte2= 350px
 
|Grootte2= 350px
 
|Grootte3= 225px
 
|Grootte3= 225px
|Volgnummer= E04.05-11
+
|Volgnummer= 11
|Volgnummer2= E04.05-12
+
|Volgnummer2= 12
|Volgnummer3= E04.05-13
+
|Volgnummer3= 13
|Omschrijving= Polystyreen Hardschuim HD300<br />DOW Chemical Company
+
|Omschrijving= Polystyreen hardschuim HD300<br />DOW Chemical Company
|Omschrijving2= Helling van Styropor-plaat<br />&nbsp;
+
|Omschrijving2= Helling van Styroporplaat<br />&nbsp;
|Omschrijving3= Harolds Thermozaag B<br />&nbsp;
+
|Omschrijving3= Harolds thermozaag B<br />&nbsp;
|Maker= Styrocut – D&uuml;sseldorf (D)
+
|Maker= Styrocut – Düsseldorf (D)
 
|Maker2= Hans van de Burgt
 
|Maker2= Hans van de Burgt
 
|Maker3= Mieke de Boer
 
|Maker3= Mieke de Boer
Regel 241: Regel 249:
 
|Tussenruimte= 7px
 
|Tussenruimte= 7px
 
}}
 
}}
 
  
 
===== Met steunen =====
 
===== Met steunen =====
Een bekende methode is het op maat zagen van een aantal (houten) steunen. Deze plaatst u dan op de juiste plaats onder de onderbouw van de rails, om zo de hoogte in te gaan. Bij deze methode moeten de steunen zeer nauwkeurig op maat gezaagd worden. Daarnaast moeten deze ook zeer nauwkeurig op hun plek geplaatst worden.
+
Een andere methode is het op maat zagen van een aantal (houten) steunen. Deze komen dan op de juiste plaats onder de onderbouw van de rails, om zo de hoogte in te gaan. Bij deze methode moeten de steunen zeer nauwkeurig op maat gezaagd worden. Daarnaast moeten deze ook zeer nauwkeurig op hun plek geplaatst worden.
 
 
  
 
===== Met draadeinden =====
 
===== Met draadeinden =====
 
Deze methode komt steeds meer in zwang. Met draadeinden wordt de helling op de juiste hoogte gebracht. De voordelen van deze methode zijn:
 
Deze methode komt steeds meer in zwang. Met draadeinden wordt de helling op de juiste hoogte gebracht. De voordelen van deze methode zijn:
 +
:* gemakkelijk te bouwen
 +
:* lichte constructie
 +
:* hoogtes nauwkeurig af te stellen.
  
:* Gemakkelijk te bouwen
+
Het principe is dat de draadeinden met moeren en onderlegringen in de onderbouw of een lager niveau geplaatst worden. De helling wordt dan met multiplex platen opgebouwd. Deze platen hoeven niet zo heel dik te zijn. De platen worden ook weer vastgezet met moeren en eventueel afstandhouders van op maat gezaagde plastic elektrabuis. Deze manier van bouwen wordt ook gebruikt bij het maken van een helix.  
:* Lichte constructie
 
:* Hoogtes gemakkelijk af te stellen
 
 
 
Het principe is dat u de draadeinden in de onderbouw of een lager niveau plaatst. Deze bevestigt u met moeren aan de bodemplaat van het lagere niveau. U kunt dan de helling met platen opbouwen. Deze hoeven niet zo heel dik te zijn. De platen zet u ook weer vast met moeren of slagmoeren. Deze methode van bouwen wordt ook gebruikt bij het maken van een klimspiraal.  
 
 
 
  
==== Het bouwen van een klimspiraal ====
+
==== Het bouwen van een helix ====
Zoals eerder in dit artikel aangegeven zijn klimspiralen ruimtebepaarders. Grote hoogteverschillen kunnen mooi overwonnen worden.  
+
Helixen zijn ruimtebespaarders. Grote hoogteverschillen kunnen goed overwonnen worden.  
 
{{Afbeelding 3 naast elkaar
 
{{Afbeelding 3 naast elkaar
 
|Bestand= E040501-07.JPG
 
|Bestand= E040501-07.JPG
Regel 266: Regel 270:
 
|Grootte2= Zeer klein
 
|Grootte2= Zeer klein
 
|Grootte3= Zeer klein
 
|Grootte3= Zeer klein
|Volgnummer= 04.05-14
+
|Volgnummer= 14
|Volgnummer2= 04.05-15
+
|Volgnummer2= 15
|Volgnummer3= 04.05-16
+
|Volgnummer3= 16
|Omschrijving= Opbouw spiraal
+
|Omschrijving= Opbouw helix
|Omschrijving2= Opbouw spiraal
+
|Omschrijving2= Opbouw helix
|Omschrijving3= Opbouw spiraal: Spiraal gereed
+
|Omschrijving3= Opbouw helix: gereed
 
|Maker= Ronald Koerts
 
|Maker= Ronald Koerts
 
|Maker2= Ronald Koerts
 
|Maker2= Ronald Koerts
 
|Maker3= Ronald Koerts
 
|Maker3= Ronald Koerts
 
}}
 
}}
 
  
 
===== Zelfbouw of kant-en-klaar? =====
 
===== Zelfbouw of kant-en-klaar? =====
Er zijn firma's die een kant-en-klaar systeem verkopen, waarbij u alleen maar de klimspiraal in elkaar hoeft te zetten. Deze oplossingen kunnen voor de niet handige modelbouwer een goede mogelijkheid zijn. Maar deze zijn meestal wel een stuk duurder dan zelfbouw.
+
Er zijn firma's die een kant-en-klaar systeem verkopen wat alleen maar in elkaar gezet hoeft te worden. Deze oplossingen kunnen voor de niet handige modelbouwer een goede mogelijkheid zijn, maar deze zijn wel duurder dan zelfbouw.
 
 
  
 
===== Zelfbouw =====
 
===== Zelfbouw =====
Er zijn verschillende methodes om een klimspiraal te maken. Er zit vooral verschil in het ondersteunen van de rij-niveau’s van de klimspiraal. Daarbij kunt u dit doen met gebruikmaking van hout of draadeinden. De methode met draadeinden is toch wel de gemakkelijkste.
+
Er zijn verschillende methodes om een helix of klimspiraal te maken. Er zit vooral verschil in het ondersteunen van de rij-niveau's van de helix. Dit is te doen door gebruik te maken van hout of draadeinden zoals beschreven bij hellingen.  
 
 
Voor de rest zitten er verschillen in het gebruik van hout. U moet altijd de rij-niveaus van de spiraal uit platen of planken zagen. U kunt ze uit &eacute;&eacute;n stuk zagen of in gedeelten. De laatste methode kan een besparing van hout geven, maar is het iets meer werk.
 
  
 +
Voor de rest zitten er verschillen in het gebruik van hout. De rijniveaus van de helix moeten altijd uit platen of planken gezaagd worden, uit één stuk of in gedeelten. De laatste methode kan een besparing van hout geven, maar het is iets meer werk.
  
 
===== Draadeindmethode =====
 
===== Draadeindmethode =====
Dit is een methode die, net als bij hellingen, het rijniveau ondersteunt op moeren en doorgaande draadeinden. De voordelen van de draadeindmethode zijn:
+
Dit is een methode die net als bij hellingen het rijniveau ondersteunt met moeren, onderlegringen en doorgaande draadeinden.
 
 
:* Een lichte constructie
 
:* Gemakkelijk te bouwen
 
:* Hoogtes gemakkelijk af te stellen
 
 
 
  
 
===== Berekeningen =====
 
===== Berekeningen =====
Voor het berekenen van een klimspiraal hebt u een paar basisformules nodig. De standaardformule voor het bepalen van de lengte van een boog / cirkel en hoe u het hellingspercentage uitrekent. Rainer L&uuml;ssi heeft op zijn website een mooie Excelsheet staan voor het berekenen van een klimspiraal. Wij hebben deze Excelsheet vertaald naar het Nederlands, en deze is hier te downloaden (zie 'Meer informatie' hieronder).
+
Voor het berekenen van een helix zijn een paar basisformules nodig. Zoals de standaardformule voor het bepalen van de lengte van een boog/cirkel en het uitrekenen van het hellingspercentage. Rainer Lüssi heeft op zijn website een Excelsheet voor het berekenen van een helix. Dit Excelsheet is vertaald naar het Nederlands en deze is hier te downloaden (zie [[Hellingen/Klimspiralen#Meer informatie|'Meer informatie']] hieronder).
 
:{| Class= "vatop"
 
:{| Class= "vatop"
 
|
 
|
'''Gegevens voor de berekeningen:'''
+
Gegevens voor de berekeningen:
* Stralen, in millimeters, van de rails die u wilt gebruiken
+
* stralen van de te gebruiken rails, in millimeters
* Het totale hoogteverschil, in millimeters
+
* het totale hoogteverschil, in millimeters
* Het hoogteverschil tussen de niveaus, in millimeters
+
* het hoogteverschil tussen de niveaus, in millimeters
* De Excelsheet van Rainer L&uuml;ssi of een afgeleide daarvan.
+
* de Excelsheet van Rainer Lüssi, of een afgeleide daarvan.
 
|
 
|
'''Benodigde materialen:'''
+
Benodigde materialen:  
* Houten platen voor de rij-niveaus
+
* houten platen voor de rij-niveaus
* Houtlijm
+
* houtlijm
* Draadeinden
+
* draadeinden (M6 of M8)
* Bij het draadeind passende moeren en plaatjes (ringen).
+
* bij het draadeind passende moeren en onderlegringen.
 
|}
 
|}
Welke maat draadeinden moet u nemen? Dat hangt een beetje van de hoogte af en hoe zwaar u het wil gaan maken. Hoe zwaarder het draadeind, hoe duurder deze is. Een draadeind M6 of M8 is al meer dan voldoende. Zelfs een draadeind M4 zou al voldoende moeten zijn, maar voor de stevigheid is minimaal M6 toch aan te bevelen.
+
Welke maat draadeinden moeten er gebruikt worden? Dat hangt een beetje van de hoogte af en hoe zwaar alles mag worden. Hoe dikker het draadeind, hoe zwaarder en hoe duurder deze is. Een draadeind M4 is goed genoeg, M6 of M8 is meer dan voldoende.
 
 
  
 
===== Voorbeelden =====
 
===== Voorbeelden =====
In de artikelen ''Klimspiraal systeem Rainer Lussi'' en ''Klimspiraal Basis Plus Systeem'' (zie: 'Meer informatie') kunt u voorbeelden vinden van het bouwen van een klimspiraal. Het eerste artikel gaat over de methode van Rainer L&uuml;ssi en het tweede artikel over het kant-en-klaar systeem van de firma Modellplan. Daarnaast staat in het artikel ''Praktijkvoorbeeld klimspiraal'' een praktijkvoorbeeld van een zeer grote klimspiraal.<br />
+
De artikelen 'Klimspiraal systeem Rainer Lüssi' en 'Klimspiraal Basis Plus Systeem' (zie: [[Hellingen/Klimspiralen#Meer informatie|'Meer informatie']]) geven voorbeelden van het bouwen van een helix. Daarnaast staat in het artikel ''Praktijkvoorbeeld klimspiraal'' een voorbeeld van een zeer grote spiraal, zie [[Hellingen/Klimspiralen#Meer informatie|'Meer informatie']].
 
 
 
{{Download
 
{{Download
 
|Tekst= Excel-bestand
 
|Tekst= Excel-bestand
|LinkNaam= Berekening spiraal
+
|LinkNaam= Berekening helix
 
|BestandsNaam= berekening_spiraal.xls
 
|BestandsNaam= berekening_spiraal.xls
 
|Breedte= 155px
 
|Breedte= 155px
 
|TekstErNaast= Ja
 
|TekstErNaast= Ja
}}Hier kunt u de Excelsheet voor berekeningen volgens Rainer Lussi downloaden.
+
}}Hier is de Excelsheet voor berekeningen volgens Rainer Lüssi te downloaden.
 
<br clear='all'>
 
<br clear='all'>
 
 
{{Linkssectie begin
 
{{Linkssectie begin
 
|Box= AlleenInfo
 
|Box= AlleenInfo
Regel 334: Regel 327:
 
}}
 
}}
 
{{Link intern
 
{{Link intern
|Link= E04.05.03 - Fleischmann Tandradsysteem
+
|Link= Fleischmann Tandradsysteem
 
|Linknaam= Fleischmann Tandradsysteem
 
|Linknaam= Fleischmann Tandradsysteem
 
}}
 
}}
 
{{Link intern
 
{{Link intern
|Link= E04.05.01 - Klimspiraal systeem Rainer Lussi
+
|Link= Klimspiraal systeem Rainer Lussi
|Linknaam=Klimspiraal systeem Rainer L&uuml;ssi
+
|Linknaam= Klimspiraal systeem Rainer Lüssi
 
}}
 
}}
 
{{Link intern
 
{{Link intern
|Link= E04.05.02 - Klimspiraal Basis Plus Systeem
+
|Link= Klimspiraal Basis Plus Systeem
 
|Linknaam= Klimspiraal Basis Plus Systeem
 
|Linknaam= Klimspiraal Basis Plus Systeem
 
}}
 
}}
 
{{Link intern
 
{{Link intern
|Link= E04.05.04 - Praktijkvoorbeeld klimspiraal
+
|Link= Praktijkvoorbeeld klimspiraal
 
|Linknaam= Praktijkvoorbeeld klimspiraal
 
|Linknaam= Praktijkvoorbeeld klimspiraal
 
}}
 
}}
 
{{Link intern
 
{{Link intern
|Link= E11.01 - Veilig werken
+
|Link= Veilig werken
 
|Linknaam= Veilig werken
 
|Linknaam= Veilig werken
 +
}}
 +
{{Linkssectie scheiding}}
 +
{{Linkssectie tussenkop
 +
|Koptekst= Beneluxspoor.net:
 +
}}
 +
{{Link Forum-Meerkeuze
 +
|Volgnr = 45
 +
|ExtraInfo= over een achthoekige helix.
 
}}
 
}}
 
{{Linkssectie scheiding}}
 
{{Linkssectie scheiding}}
Regel 357: Regel 358:
 
|Koptekst= Externe websites:
 
|Koptekst= Externe websites:
 
}}
 
}}
{{Link extern
+
{{Link Algemeen-Meerkeuze
| Omschrijving= Harolds
+
|Volgnr= 130 <!-- gleisw -->
| Link= http://www.harolds.nl
+
|ExtraInfo= Klimspiralen.
 +
}}
 +
{{Link Algemeen-Meerkeuze
 +
|Volgnr= 131 <!-- Harolds -->
 +
|ExtraInfo= Blauwschuim.
 
}}
 
}}
{{Link extern
+
{{Link Algemeen-Meerkeuze
| Omschrijving= Modellplan
+
|Volgnr= 132 <!-- modellb -->
| Link= http://modellplan.de/oscmp/advanced_search_result.php?keywords=wendel&x=7&y=8
+
|ExtraInfo= Klimspiralen.
 
}}
 
}}
{{Link extern
+
{{Link Algemeen-Meerkeuze
| Omschrijving= Rainer L&uuml;ssi
+
|Volgnr= 133 <!-- modellp -->
| Link= http://www.stayathome.ch/gleiswendel.htm
+
|ExtraInfo= Klimspiralen.
| ExtraInfo= Methode voor het maken van klimspiralen
+
}}
 +
{{Link Rainer Lussi-Meerkeuze
 +
|Volgnr= 4
 +
|ExtraInfo= Methode voor het maken van klimspiralen.
 
}}
 
}}
 
{{Linkssectie einde}}
 
{{Linkssectie einde}}
 
 
{{Voettekst
 
{{Voettekst
|Vorige= E04.04 - Onderbouwconstructies
+
|Vorige= Modules
|Volgende= E04.05.01 - Klimspiraal systeem Rainer Lussi
+
|Volgende= Klimspiraal systeem Rainer Lüssi
}}
+
|VorigeMenu= Ontwerp baanplan
 +
}}{| width= "100%"
 +
|- valign= "top"
 +
! scope= "row" width="80%" |
 +
| <small><small>Laatste wijziging: 4 juli 2019 09:40 (CEST)</small></small>
 +
|}
 
[[Categorie: Alles|H]]
 
[[Categorie: Alles|H]]
 
[[Categorie: Artikel|Hellingen/Klimspiralen]]
 
[[Categorie: Artikel|Hellingen/Klimspiralen]]
 
[[Categorie: Bovenleiding|H]]
 
[[Categorie: Bovenleiding|H]]
 
[[Categorie: Hellingen|H]]
 
[[Categorie: Hellingen|H]]
 +
[[Categorie: Normen|H]]
 
[[Categorie: Ontwerp modelbaan|H]]
 
[[Categorie: Ontwerp modelbaan|H]]
 
[[Categorie: Spoorwegbouw|H]]
 
[[Categorie: Spoorwegbouw|H]]
 
[[Categorie: Hans van de Burgt|H]]
 
[[Categorie: Hans van de Burgt|H]]
 
[[Categorie: Ronald Koerts|H]]
 
[[Categorie: Ronald Koerts|H]]

Versie van 9 apr 2020 om 13:29

Hoofdpagina  Categorie-index  Index  Menu
Vorige | Volgende

Onder redactie van: BeneluxSpoor.net / Auteurs: Hans van de Burgt en Ronald Koerts


Inleiding

Bij het maken van een ontwerp voor een modelbaan zijn hellingen en klimspiralen bijna onvermijdelijk. De ruimte voor de modelbaan is meestal zo beperkt dat een helling in het plan verwerkt moet worden. Het aanleggen van hellingen, spiralen en helixen op een modelspoorbaan wordt soms als moeilijk ervaren.

E0405-05.JPG
Afbeelding: 01
OberweissBacher Berg und Schwarzatahlbahn
Foto gemaakt door: Ronald Koerts


Waar liggen hellingen?

Hellingen komen overal voor. Naast hoogteverschillen in het landschap, zoals op en nabij de Veluwe en in het Limburgse landschap, komen ze ook voor bij:

  • bruggen
  • tunnels
  • viaducten
  • fly-overs
  • dive-unders.

Hellingen bij het grootbedrijf

In het grootbedrijf zijn verschillende richtlijnen voor hellingen. Er zitten verschillen in spoorlijnen die zonder hulpmiddelen de helling nemen en spoorlijnen met gebruikmaking van hulpmiddelen. Hulpmiddelen kunnen bestaan uit kabels en tandradheugels in het midden van de rails. Bij hellingen die zonder hulpmiddelen genomen worden, spreekt men over 'adhesie'.

Bij spoorlijnen in zeer steile berggebieden (zoals de Andes in Peru) zijn hellingen soms in zig-zag vorm aangelegd. De trein rijdt dan afwisselend voor- en achteruit de helling op.

Adhesie

Het maximale hellingspercentage wat toegepast wordt in Nederland is 6%, dat wil zeggen dat op iedere 100 meter horizontaal de spoorbaan 6 meter stijgt. Dit percentage geldt alleen voor rechte baanvakken. In bogen dient het percentage lager te zijn. Het hellingspercentage hangt ook af van het gebruik van de spoorlijn. Er zijn verschillende richtlijnen voor hoofdlijnen, zijlijnen, hogesnelheidslijnen en goederenlijnen. In het buitenland worden ongeveer dezelfde percentages aangehouden en deze zijn, net als in Nederland, afhankelijk van de functie van spoorlijn.

Opdruklocomotieven

In heuvelachtig gebied spoorlijnen vlakker aanleggen vergt meer grondverzet in ophoging en ingraving en is dus duurder. Om aanlegkosten lager te houden, worden lijnen op hellingen dan soms toch te steil aangelegd, waardoor treinen niet zonder hulp de helling op komen. Daarvoor werd dan achter de trein een extra locomotief geplaatst, dit maakt de exploitatiekosen hoger. Deze extra locomotief duwde de trein op, waardoor deze zonder verdere moeite de helling kon nemen. In Nederland gebeurt dat eigenlijk nergens meer, maar in het buitenland is het een normale gang van zaken. Onder andere op de hellingen bij de stad Luik in België of op een aantal trajecten in Zwitserland en Oostenrijk.

Hulpmiddelen

Grotere hellingspercentages kunnen niet overwonnen worden met 'normale' adhesielocomotieven. Met hulpmiddelen kan de helling wel overwonnen worden. Dit doet men bijvoorbeeld met een tandheugel tussen de rails en een tandrad op de assen, of een kabel tussen twee wagens. Bij een tandradbaan heeft de trein onder één of meerdere assen een tandwiel meelopen, dat in een tandheugel tussen de sporen grijpt. Hierdoor kunnen zeer grote hellingen overwonnen worden. Bij toepassing van een kabel zit de trein vast aan een kabel, die de trein omhoog trekt. Meestal gaat dan tegelijkertijd ook een trein naar beneden aan het andere uiteinde van dezelfde kabel en is halverwege een passeerspoor aangelegd.

Aangegeven hellingspercentage

Het hellingspercentage wordt op verschillende manieren aangegeven:

Aanduiding Uitgesproken als Uitleg
Helling 1:XX 'Helling van één op XX'. De XX staat voor de hoogte: 1:100 betekent dat de spoorbaan iedere 100 meter horizontaal, 1 meter stijgt of daalt (=1%). Deze notatie wordt veel gebruikt bij de infrastructuur.
Helling XX% 'Helling van XX procent'. Bijvoorbeeld: helling van 3% betekent dat de spoorbaan iedere 100 meter horizontaal, 3 meter stijgt (3:100).
Helling XX‰ 'Helling van XX promille'. Bijvoorbeeld: helling van 25‰ betekent dat de spoorbaan iedere 1000 meter horizontaal, 25 meter stijgt. Deze notatie wordt bij de spoorwegen het meeste gebruikt.
Tabel: 01
Tabel gemaakt door: Fred Eikelboom


Hellingen bij modelspoor

E0405-06.JPG E0405-07.JPG E04.05.03-04.JPG
Afbeelding: 02 Afbeelding: 03 Afbeelding: 04
Helling in aanbouw Helling met klimspiraal Compleet traject met tandheugel
Foto gemaakt door: Ronald Koerts Foto gemaakt door: Ronald Koerts Foto gemaakt door: Ronald Koerts

Hellingen in de modelbaan moeten voldoen aan dezelfde eisen als bij het grootbedrijf. Hellingen bij modelspoor zijn nodig om bijvoorbeeld een trein naar een schaduwstation te kunnen laten rijden. Een schaduwstation kan onder het zichtbare gedeelte van de modelbaan liggen. Er zijn verschillende manieren om een helling te maken.

Het hellingspercentage mag niet te groot zijn want anders komen de treinen niet omhoog. Eventueel zijn nog hulpmiddelen als een tandheugel in te zetten om met bepaalde modellen steilere hellingen te kunnen nemen. Er zijn verschillende fabrikanten die tandradsystemen in model leveren.

E0405-04.JPG
Afbeelding: 05
Overzicht hellingspercentages
Tekening gemaakt door: Ronald Koerts


Hellingspercentages modelspoor

Bijna alle huidige modeltreinen kunnen goed overweg met hellingen. Stijgende hellingen tot 5% moeten geen probleem zijn. Voor de levensduur van de motoren echter is het niet aan te bevelen, deze zullen zwaarder belast worden door lange steile hellingen. Daarnaast is het afhankelijk van het feit of er met lange of korte treinen gereden wordt of dat de helling alleen stijgend of dalend bereden wordt. Dalende hellingen mogen steiler zijn. Hoe langer de trein, hoe minder steil de stijgende helling mag zijn. Het kan ook zijn dat een trein 'af fabriek' niet tegen een helling met een groter percentage dan bijvoorbeeld 3% kan opklimmen.

Bij steilere hellingen moet rekening worden houden met de volgende zaken:

  • extra slijtage aan de treinen
  • extra onderhoud door slijtage
  • rijden met korte treinen.
Steile hellingen & tandrad

Bij toepassen van echt steile hellingen moet een tandradsysteem toegepast worden. Een tandradlocomotief kan hellingen tot 35% aan. In bogen mag het hellingpercentage meestal niet meer dan 25% zijn.

Er is een aantal fabrikanten die een tandradsysteem levert. Voor schalen H0 en N is dat de Firma Fleischmann, voor schaal H0e en H0m onder andere de Firma Bemo. In het artikel Fleischmann Tandradsysteem zie: 'Meer informatie' wordt uitgelegd hoe een tandradtraject in de modelbaan is op te opnemen.

Ook bij het tandradsysteem geldt dat er een topboog en een voetboog aan de helling moeten zitten om de helling goed te kunnen laten nemen door de locomotief en de rijtuigen/wagens.

Rechte hellingen

De algemene regel is dan ook: hellingpercentage voor rechte stijgende hellingen in modelbanen niet groter dan 3%. Dat betekent een stijging van 3 cm per meter (3:100)..

Stelregel: Maximale hellingspercentage voor modelspoor: 3% of 3 cm hoogteverschil per meter.
Bogen in een helling

Een boog in een stijgende helling geeft een extra probleem. Door extra wrijving tussen de wielflenzen en de spoorstaven is er meer weerstand, wat weer meer kracht kost om de trein naar boven te laten rijden. Daarom zou in hellingen met bogen een kleiner hellingspercentage gebruikt moeten worden, bijvoorbeeld maximaal 2%. Dat betekent dus een stijging van 2 cm per meter. Bij geen gebruik maken van zeer lange treinen, of wanneer de boog niet te krap is, is de normale stijging van 3% aan te houden.

Hoe lang moet een helling zijn?

Dit is afhankelijk van twee dingen, de te overbruggen hoogte en het maximale hellingspercentage van 3%. Wanneer deze twee gegevens bekend zijn, is de lengte van de helling uit te rekenen. Denk bij het bepalen van de hoogte ook aan een eventuele bovenleiding, de dikte van de onderbouw (plaat), de dikte van de opbouw van de isolatie en dergelijke. Bij een hoogteverschil van 9 cm is dan minimaal 3 m rijlengte nodig.

Om het gemakkelijker te maken hier een tabel:

Stijging. Lengte.
6 cm. 2,00 meter.
8 cm. 2,66 meter.
10 cm. 3,30 meter.
12 cm. 4,00 meter.
14 cm. 4,66 meter.
16 cm. 5,33 meter.
Tabel: 02
Tabel gemaakt door: Fred Eikelboom


Sporen over elkaar heen

E0405-01.JPG E0405-02.JPG
Afbeelding: 06 Afbeelding: 07
Minimaal hoogteverschil schaal H0 Minimaal hoogteverschil schaal N
Tekening gemaakt door: Ronald Koerts Tekening gemaakt door: Ronald Koerts

Als twee sporen elkaar met een viaduct of een brug kruisen, moet de trein op het onderste niveau er uiteraard nog wel vrij onderdoor kunnen. Er moet dus gerekend worden met een aantal zaken:

  • de schaal
  • de dikte van de rails met bedding
  • dikte van de bodemplaat op het tweede niveau
  • eventueel bovenleiding
  • het profiel van vrije ruimte.
Minimale hoogte

Rekening houdend met bovenstaande komt er een minimale hoogte uit. De minimale hoogte voor schaal H0 is 75 mm voor gedeeltes zonder bovenleiding. Voor schaal N geldt minimaal 45 mm.

Stijgen en dalen tegelijk

Wanneer de sporen over elkaar heen lopen is er dus een minimale hoogte nodig. De helling heeft daardoor een lengte van twee tot drie meter. Deze lengte is te beperken door de sporen tegelijkertijd te laten stijgen en dalen. Dan is er maar de helft van de lengte van de helling nodig. Zie daarvoor ook het onderstaande voorbeeld voor de schaal H0.

E0405-03.JPG E0405-08.JPG
Afbeelding: 08 Afbeelding: 09
H0: Sporen over elkaar heen H0: Sporen over elkaar heen in een 'acht'
Tekening gemaakt door: Ronald Koerts Tekening gemaakt door: Ronald Koerts

Klimspiraal of helix

Met een helix is een boel ruimte te winnen. Een helix wordt ook wel een (klim)spiraal genoemd (een spiraal heeft echter een variabele straal, een helix heeft een constante straal). Met een helix of spiraal wordt de helling beperkt tot niet meer dan de oppervlakte van een cirkel. Daardoor is op een kleine ruimte veel hoogteverschil te overwinnen. Hoogteverschil tot 30 — 40 cm is geen uitzondering.

De diameter van de cirkel is afhankelijk van het hoogteverschil tussen de niveaus en het hellingspercentage. Een minimale straal is toch wel 420 mm (diameter 840 mm) omdat deze straal voor veel locomotieven en rijtuigen de minimaal benodigde straal is. Bij een dubbelsporige helix is het slimste om de dalende treinen de binnenboog te laten nemen en de stijgende treinen de buitenboog.

Spiralen bij het grootbedrijf

Ook in het grootbedrijf worden helixen en spiralen toegepast om op een klein oppervlak hoogte te kunnen winnen, in een zogenaamde loop. Zie o.a. hier.

Berekeningen

Op het internet staan hulpmiddelen voor het berekenen van de afmetingen van een helix. De bekendste is de Excelsheet van Rainer Lüssi. Met zijn Excelsheet is een mooie helix te berekenen. Dit Excelsheet is vertaald naar het Nederlands en is hier te downloaden (zie: 'Meer informatie' hieronder).

In ontwerpprogramma's voor baanplannen kan de hoogteligging van het spoor worden aangegeven en het programma geeft dan in een toepasselijke kleur het hellingspercentage aan.

Begin- en einde van de helling

Helling024iw.jpg
Afbeelding: 10
Te scherpe hellinghoek
Foto gemaakt door: Nedrail1435

De helling moet vloeiend verlopen anders zullen de locomotieven blijven steken. Vooral bij langere stoomlocomotieven moet er op gelet worden dat er geen scherpe knikken bij het begin- of einde van de hellingen voorkomen, anders worden de middelste wielen van de loc opgetild, verliezen het contact met de rails en ontsporen, of krijgen geen spanning meer toegevoerd en dan blijft de loc staan. Naast het stilstaan van de locomotief kan het gebeuren dat één of meer rijtuigen of wagens ontkoppelen. Zie figuur A en B hiernaast.

Een vloeiende verticale overgang maken gaat het gemakkelijkst door in de bodemplaat een deel los te zagen en deze als een flap omhoog te buigen. Daardoor ontstaat een natuurlijke boog in het plaatmateriaal, maar dit werkt alleen bij dunne bodemplaten. De straal die met het omhoog buigen bereikt wordt, is goed genoeg om het ontsporen en het ontkoppelen te voorkomen.

Hoe een helling bouwen?

Voor het bouwen van een helling zijn er verschillende methodes;

  • met schuim
  • met steunen
  • met draadeinden.
Met schuim

Met dak-isolatieplaten is relatief eenvoudig een helling te fabriceren. Daarvoor is polystyreen hardschuim High Density 300 (HD300) te gebruiken. Dit materiaal wordt ook wel Styrofoam of 'blauwe Roofmate' genoemd. Het betreft een meestal lichtblauw gekleurd schuim met een vrij harde structuur, enigszins te vergelijken met Styropor (wit piepschuim), maar met een veel vastere structuur. Genoemd materiaal is verkrijgbaar in vele bouwmarkten.

De hellingen kunnen worden opgebouwd door het materiaal op elkaar te stapelen (ook in de bogen). HD300 laat zich gemakkelijk versnijden met behulp van een Styrofoamsnijder of thermozaag.

Styroporschuim.jpg Styroporhelling.gif Thermozaag.jpg
Afbeelding: 11 Afbeelding: 12 Afbeelding: 13
Polystyreen hardschuim HD300
DOW Chemical Company
Helling van Styroporplaat
 
Harolds thermozaag B
 
Foto gemaakt door: Styrocut – Düsseldorf (D) Tekening gemaakt door: Hans van de Burgt Foto gemaakt door: Mieke de Boer


Met steunen

Een andere methode is het op maat zagen van een aantal (houten) steunen. Deze komen dan op de juiste plaats onder de onderbouw van de rails, om zo de hoogte in te gaan. Bij deze methode moeten de steunen zeer nauwkeurig op maat gezaagd worden. Daarnaast moeten deze ook zeer nauwkeurig op hun plek geplaatst worden.

Met draadeinden

Deze methode komt steeds meer in zwang. Met draadeinden wordt de helling op de juiste hoogte gebracht. De voordelen van deze methode zijn:

  • gemakkelijk te bouwen
  • lichte constructie
  • hoogtes nauwkeurig af te stellen.

Het principe is dat de draadeinden met moeren en onderlegringen in de onderbouw of een lager niveau geplaatst worden. De helling wordt dan met multiplex platen opgebouwd. Deze platen hoeven niet zo heel dik te zijn. De platen worden ook weer vastgezet met moeren en eventueel afstandhouders van op maat gezaagde plastic elektrabuis. Deze manier van bouwen wordt ook gebruikt bij het maken van een helix.

Het bouwen van een helix

Helixen zijn ruimtebespaarders. Grote hoogteverschillen kunnen goed overwonnen worden.

E040501-07.JPG E040501-08.JPG E040501-09.JPG
Afbeelding: 14 Afbeelding: 15 Afbeelding: 16
Opbouw helix Opbouw helix Opbouw helix: gereed
Foto gemaakt door: Ronald Koerts Foto gemaakt door: Ronald Koerts Foto gemaakt door: Ronald Koerts


Zelfbouw of kant-en-klaar?

Er zijn firma's die een kant-en-klaar systeem verkopen wat alleen maar in elkaar gezet hoeft te worden. Deze oplossingen kunnen voor de niet handige modelbouwer een goede mogelijkheid zijn, maar deze zijn wel duurder dan zelfbouw.

Zelfbouw

Er zijn verschillende methodes om een helix of klimspiraal te maken. Er zit vooral verschil in het ondersteunen van de rij-niveau's van de helix. Dit is te doen door gebruik te maken van hout of draadeinden zoals beschreven bij hellingen.

Voor de rest zitten er verschillen in het gebruik van hout. De rijniveaus van de helix moeten altijd uit platen of planken gezaagd worden, uit één stuk of in gedeelten. De laatste methode kan een besparing van hout geven, maar het is iets meer werk.

Draadeindmethode

Dit is een methode die net als bij hellingen het rijniveau ondersteunt met moeren, onderlegringen en doorgaande draadeinden.

Berekeningen

Voor het berekenen van een helix zijn een paar basisformules nodig. Zoals de standaardformule voor het bepalen van de lengte van een boog/cirkel en het uitrekenen van het hellingspercentage. Rainer Lüssi heeft op zijn website een Excelsheet voor het berekenen van een helix. Dit Excelsheet is vertaald naar het Nederlands en deze is hier te downloaden (zie 'Meer informatie' hieronder).

Gegevens voor de berekeningen:

  • stralen van de te gebruiken rails, in millimeters
  • het totale hoogteverschil, in millimeters
  • het hoogteverschil tussen de niveaus, in millimeters
  • de Excelsheet van Rainer Lüssi, of een afgeleide daarvan.

Benodigde materialen:

  • houten platen voor de rij-niveaus
  • houtlijm
  • draadeinden (M6 of M8)
  • bij het draadeind passende moeren en onderlegringen.

Welke maat draadeinden moeten er gebruikt worden? Dat hangt een beetje van de hoogte af en hoe zwaar alles mag worden. Hoe dikker het draadeind, hoe zwaarder en hoe duurder deze is. Een draadeind M4 is goed genoeg, M6 of M8 is meer dan voldoende.

Voorbeelden

De artikelen 'Klimspiraal systeem Rainer Lüssi' en 'Klimspiraal Basis Plus Systeem' (zie: 'Meer informatie') geven voorbeelden van het bouwen van een helix. Daarnaast staat in het artikel Praktijkvoorbeeld klimspiraal een voorbeeld van een zeer grote spiraal, zie 'Meer informatie'.



Downloads.png
Excel-bestand
Berekening helix

Hier is de Excelsheet voor berekeningen volgens Rainer Lüssi te downloaden.


Meer informatie

Encyclopedie:
Beneluxspoor.net:
over een achthoekige helix.
Sjabloon:Link Rainer Lussi-Meerkeuze
Externe websites:
Klimspiralen.
Blauwschuim.
Klimspiralen.
Klimspiralen.



Hoofdpagina  Categorie-index  Index  Menu
Vorige | Volgende
Contact met de redactie: Contact met de redactie 

Laatste wijziging: 4 juli 2019 09:40 (CEST)