Zahnstange System "Riggenbach" für die Spur 1 im Massstab 1:32 

 

Geschichte Das Zahnstangen System Riggenbach wurde vom Schweizer Ingenieur Niklaus Riggenbach 1863 in Frankreich patentiert. Niklaus Riggenbach, dessen Familie ursprünglich aus dem schweizerischen Rünenberg (Kanton BL) stammt, wurde 1817 im elsässischen Gebweiler - heute Guebwiler - geboren. Nach dem frühen Tod seines Vaters ging seine Mutter mit den Geschwistern zurück nach Basel. Niklaus Riggenbach absolvierte eine Lehre als Mechaniker. Durch den Besuch von Abendkursen erwarb er sich zusätzlich Kenntnisse in Mathematik und Physik. 1939 kam er nach Paris wo er der Eröffnung der Bahnlinie Paris–St. Germain beiwohnte und sich dabei dafür entschloss - sich dem Bau von Lokomotiven zu widmen. 

Niklaus Riggenbach ©Autor unbekannt - Bild Wikipedia

1840 trat er eine Stelle bei der Keßler'schen Maschinenfabrik in Karlsruhe an wo er  bald Werkführer und Geschäftsleiter wurde. In dieser Stellung war er unter anderem für die Konstruktion von über 150 Lokomotiven verantwortlich. Eine dieser Maschinen war auch die „Limmat“, eine der vier Lokomotiven, der am 9. August 1847 eröffneten Spanisch-Brötli-Bahn. Die "Limmat" wird noch Heute oft mit dem Adler verwechselt, der Adler mit der Achsfolge 1A1 stammt aus dem Jahre 1835 und wurde von Stephenson an Company in Newcastle gebaut.  

Als 1853 der Bau der Bahnlinie Basel–Olten begann, wählte ihn die Schweizerische Centralbahn zum Chef der Werkstätte. Bei Reisen durch Europa und England untersuchte er an Dampflokomotiven deren Prinzip, das er anschliessend verbesserte oder optimierte. Verschiedene Verbesserungen im Eisenbahnwesen tragen seinen Namen. 1856 wurde er Chef der neuen Centralbahn Hauptwerkstätte in Olten, dem noch heutigen Knotenpunkt des mittlerweile verstaatlichten Schweizer Streckennetzes. Unter seiner Führung entwickelte sich diese Werkstätte zu einer der grössten Maschinenfabriken des Landes. 

Immer wieder bereitete Riggenbach die schwache Adhäsion von Lokomotiven auf steilen Strecken Sorgen. Nach vielen Versuchen fand er heraus, dass steile Strecken effizienter befahren werden könnten, wenn man zwischen die Schienen zusätzlich eine Zahnstange einbaute, in die ein an der Lokomotive montiertes, gezähntes Rad eingreift. Am 12. August 1863 erteilte ihm Frankreich das Patent für ein Zahnstangensystem - die nach ihm benannte Zahnstange Riggenbach. Von 1869 bis 1871 baute er zusammen mit den Ingenieuren Ferdinand Adolf Naeff und Olivier Zschokke eine Zahnradbahn von Vitznau auf die Rigi - die Vitznau-Rigi-Bahn - mit diesem Zahnstangen System. 

Kiss Modellbahnen Schweiz Zahnstange nach System Riggenbach in einem Märklin - Hübner Gleis montiert

Das Zahnstangensystem Riggenbach zeichnet sich durch ein durchgehendes Zähneband wischen zwei U-förmigen Stahlprofilen aus. Die trapezförmige Zähne sind als Sprossen eingesetzt, was eine Evolventenverzahnung und damit eine konstante Kraftübertragung ermöglicht. Ursprünglich waren die Zähne genietet, heute werden sie geschweisst. Untersuchungen zeigten, dass die gewählte Zahnform optimal war. Deren Flankenwinkel wurde später auch für andere Zahnstangenbauarten übernommen. Die Zahnstange System-Riggenbach ist wegen ihrer massiven Konstruktionsweise robust und lässt sich mit einfachen Mitteln fertigen. Sie erreichte die zweitgrößte Verbreitung aller Systeme. Bei den 1871 bis 1875 in Betrieb genommenen Bahnen auf die Rigi, reicht die Oberkante der Zahnstange über die Schienenoberkante. Dadurch sind besondere Vorkehrungen bei Weichen nötig. Entweder müssen Schienenstücke und Zahnstangenteile weggeschwenkt und andere wieder eingeschwenkt werden oder ganzen Fahrbahnteile einfach weggedreht werden. 

Vermasster Schnitt der Modellzahnstange

Da sich die Leiterzahnstange wegen der erforderlichen Längenänderung der beiden seitlichen U-Profile nachträglich nicht biegen lässt, müssen die Zahnstangen bereits vorgängig genau für den jeweils benötigten Radius gefertigt werden. Die seitlichen U Profile sollten die Entgleisungsicherheit erhöhen. Zahnstangenstrecken mit Riggenbach-Zahnstange sind deshalb so verlegt, dass sie wenn immer möglich, mit dem selben Radius trassiert wurden. Die Rigibahn weisst auf dem ganzen Streckenabschnitt in allen Kurven immer den gleichen Radius auf. Die Zahnstange wird auf Stahlsätteln gelagert oder direkt auf den Schwellen befestigt. Auch wenn beim Vorbild das Zahnstangen System Riggenbach bei vielen Bahnen auf der ganzen Welt im Einsatz steht, gab es für Modelleisenbahner nie eine taugliche Modellumsetzung. Das Angebot an Zahnradmodellen ist zugegeben überschaubar, jedoch zu behauten, dass Anlagen mit vorbildgetreuem Zahnstangenbetrieb seltenheitscharakter aufweisen, wäre dann auch nicht korrekt.  

Zwar benötigen Modellbahnern die als Vorbild die FO/MGB gewählt haben, keine Zahnstange System Riggenbach sondern die Zahnstange nach System Abt, aber in der Spur 1 wäre gerade die normalspurige BR 97.5, die auf der Strecke Honau – Lichtenstein verkehrte, durchaus auf der richtigen Schiene, wenn auch eine Zahnstangen System Riggenbach angeboten würde. Bis heute wurde keine kommerziell gefertigte Zahnstange, die dem typischen System von Riggenbach entspricht, im Modell  angeboten, obwohl die Technische Kommission des Verbandes der Modelleisenbahner und Eisenbahnfreunde Europas (MOROP) schon längst eine entsprechende Norm ausgearbeitet hatte. Der Grund dafür liegt in den seitlichen U-Profilen, die eine Modellumsetzung sehr anspruchsvoll gestaltet. Kiss Modellbahnen bietet nun erstmals in der Spur 1 eine  authentischen Umsetzung dieser Zahnstange im Modell, für das in Kürze lieferbare Modell der Rigi 7 Dampflok H 1/2 und des Vorstellwagens 2 an. Das Kiss Modell der Rigi H 1/2 wurde auch im Bereich des Zahnradsystems absolut massstäblich realisiert. Wobei das Zahnradmodul von 32, in der Nenngrösse 1 mit einem Massstab von 1 : 32, exakt 1 entspricht. Die Kiss Zahnstange in Spur 1 wird im Selektivem Lasersinter Verfahren (SLS) hergestellt. Beim Selektiven Lasersintern wird das Material, eine Pulvermischung, schichtweise aufgetragen und gleichzeitig mit einem Laser verschmolzen. Dadurch wird die Zahnstange aus Hochleistungskunststoff absolut masshaltig und als angenehmer Nebeneffekt selbstschmierend. So entstand eine Zahnstange, die trotz filigraner Gestaltung auch hohe Abriebfestigkeit und Stabilität aufweist. 

Die Zahnstange wird in 30 cm langen Profilen geliefert, die einfach zu montieren sind. Mitgelieferte Halter werden mit den dazu gehörigen Schrauben, direkt in die mittleren Laschen der Schiene Typ "Marklin - Hübner" geschraubt. Dadurch ist sie bereits zentriert. Die Zahnstange kann dann einfach in diese Halter gedrückt und bei Bedarf noch mit etwas Klebstoff gesichert werden. Die flexible Zahnstange passt sich Kurvenradien an und benötigt daher keine Radiuszahnstangenelemente. Die Zahnstangen sind an den Enden so ausgeführt, dass sie einfach aneinandergefügt werden können und der durch das Modul vorgegebene Abstand von 3,14 mm, präzise gewährleistet bleibt.  

Schrauben und Befestigungshülsen liegen der Zahnstange bei

 

Zahnstangenelemnte einfach zusammenschieben

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PROFIL  Spur 1 Anlage

Der MÄRKLIN TEE Rheingold Historic  mit der BR 103 als Zuglok macht auch auf der Spur 1 Anlage in Anlehnung an die MThB eine gute Figur

Wer quasi, wie die Jungfrau zum Kind, fast ungewollt zu Spur 1 Modellen gekommen ist, sich dann aber kaum mit einer "anderwandentlang"  Bahn begnügen will, muss passende Lösungen suchen und vor allem finden. Wer schon für eine Anlage im HO Massstab zu wenig Platz zur Verfügung hat, wird für eine Spur 1 Anlage kaum besser dastehen. Wenn überhaupt, reicht manchem der Platz für ein Spur 1 Projekt gerade knapp für ein bis zwei Weichen, mit meist zu engem Radius, die es einem gerade mal ermöglichen eine Köf und einen 2-Achsigen Wagen im Schritttempo zu rangieren. Der Mangel an Weite  lässt sich durchaus mit einer grossen detailtliebe bei der Ausstattung wettmachen, aber das "Fahren" von Zügen bleibt für viele ein unerfüllter Wunschtraum. Was bietet sich da nicht besser an, als die bereits im Garten vorhandene Spur 2m Anlage zu requirieren? Die Spurweite ist die selbe und Fahrversuche sind bereits mehrfach positiv verlaufen.

Vielen Modellbahner schwebt beim planen einer Modelleisenbahnanlage die Realisierung eines realen Vorbildes vor. Gotthard oder Lötschberg, das Rheintal in Deutschland, der Arlberg für ÖBB Fans oder der Albula sind immer wieder gern gewählte Themen für die Umsetzung einer Idee zu einer Modelleisenbahn. Immer wird irgendwie versucht, ein Stück vom Vorbild in die heimischen vier Wände zu holen, wo dann an Anlehnung an die Wirklichkeit, mit den Modellzügen Betrieb gemacht werden kann. Auch bei der Verwirklichung meiner Anlagen beschritt ich diesen Weg. Einmal Lötscberg, zweimal Albula. Nicht im mindesten dem Vorbild entsprechend aber immer so, dass im Betrieb etwas von der Illusion aufkommt, nahe am Schienenstrang des Vorbildes zu sein.

So machte ich es mir zur Aufgabe ein mögliches Thema für die vorhandene Gartenbahnanlage zu finden. Die einspurige Streckenführung, mit den doch recht happigen Steigungen und den eigentlich viel zu engen Radien, dazu die zwei kleinen Bahnhöfe mit nicht gerade übermässig langen Gleisen in 2m, suchten ein Vorbild in der Realität. Das meiste was irgendwie vom Vorbild her bekannt war, musste von vornherein wieder verworfen werden. Vollbahnstrecken mit schweren Lokomotiven und langen Zügen sind meist Doppelspurstrecken. Auch wenn es im Ausland reichlich Bahnen gibt, die einen Hauch vom Charakter meiner Anlage haben, sollte nach Möglichkeit ein Vorbild nach Schweizer Art gefunden werden. Die Strecke von Rapperswil nach Linthal wäre eine Möglichkeit. Die Bahnlinie durch das Tösstal eine andere. Mit Bestimmtheit war aber weder auf der einen noch auf der anderen Linie jemals eine DB BR 218 oder eine BR 103 zu Gast. Lange hat es gedauert, bis ich mein Spur 1 Vorbild gefunden hatte. Obwohl ich die Strecke schon unzählige Male selber befahren habe, kam mir nie in den Sinn, genau diese Strecke als "Vorbild" zu wählen. Der MThB Streckenteil von Weinfelden nach Konstanz über Kreuzlingen entsprach genau dem Vorbild meiner Anlage. Die Strecke gehörte früher der eigenständigen Mittel Thurgau Bahn und ging nach deren Konkurs in den Besitz der SBB über. Auf der MthB (Heute eine THURBO Linie) verkehren als S-Bahn Züge vor allem Stadler GTWs. Die SBB führt stündlich direkte Züge von Biel über Zürich nach Konstanz und reger Güterverkehr, meistens Ölganzzüge bedienen die Tanklager von Altishausen und Lengwil. Züge mit Re 4/4 II, Re 460 oder Re 6/6 mit langen Personenwagen wie EW II und IV sind fast täglich auf dieser Linie anzutreffen. Aber auch Extrafahrten mit Dampf oder elektrischer Traktion mit einem SBB Krokodil oder einer mächtigen BR 52 sind keine Seltenheit. Es besteht auch durchaus die realisitische Möglichkeit, dass sich einmal eine DB BR 103 mit einem TEE Historic sich auf diese Linie verirren könnte. Und für die BR 218 lässt sich sicher auch eine plausible Berechtigung finden. Die Linienführung der Bahnlinie weist engen Radien und Steigungen bis 24 ‰ auf, Bahnhöfe mit zwei bis drei Geleisen, meist ohne Schienenfreie Zugänge dafür aber mit einem oder zwei Stumpengeleisen. Das die Strecke durchwegs einspurig verläuft ist auch kein Nachteil sondern entspricht genau der Charakteristik, die auf der vorhandene Modelleisenbahnanlage im Garten zu finden sind.

Vom dreigleisigen Modell Bahnhof "Weinfelden" mit zwei Stumpengeleisen, geht die Strecke in beiden Richtungen über starke Steigungen zum höher gelegenen Bahnhof "Berg", der sich beim Vorbild auf dem Seerücken befindet. In Berg würde sich eine grandiose Aussicht auf den Bodensee in die einen Richtung und an die Bergketten von Appenzellerland und Toggenburg in die andere Richtung eröffnen, auf der Modellbahnanalge bleibt dies eine Aufgabe der Phantasie des Betrachters.

Steigungen, Radien, einspurige Streckenführung - Ideales Vorbild für eine Spur 1 Anlage im Freien

Die damalige Mittel Thurgau Bahn wurde 1911 eröffnet und weisst eine Streckenlänge von 39 km auf. Sie erschliesst als Normalspurbahn mit 1435 mm Spurweite den Kanton Thurgau und ist für den Personen- und Güterverkehr konzipiert worden. Im Norden im Bahnhof Kreuzlingen besteht Anschluss an die Deutsche Bahn nach Konstanz und an die SBB Seelinie (Schaffhausen-Rorschach). In Wil im Kanton SG, dem südöstlichen Endpunkt der Bahn, besteht Anschluss an die Intercityzüge St. Gallen - Genf und in Weinfelden an die SBB Linie Romanshorn - Zürich - Bern - Brig. Auf der ganzen Strecke von Wil nach Kreuzlingen werden sieben Kunstbauten, davon vier mit beachtlichem Ausmass, befahren. Die Strecke wurde erst 1965, relativ spät, elektrifiziert.

Der Betrieb wurde vor allem mit Pendelzügen aus Triebwagen und Steuerwagen und je nach Fahrgastaufkommen mit zusätzlichen Steuerwagen abgewickelt. Für den Güterverkehr war eine Re 4/4, wie sie auch die SBB beschafft hatte, im Einsatz. Die MthB begann von sich Reden zu machen, als sie den Betrieb der DB Strecke von Radolfszell nach Stockach und von Konstanz über Singen nach Engen übernahm. Der Erfolg in Deutschland animierte zu Grösserem. Zusammen mit der SOB und dem Reisebüro Mitthelthurgau wurde die Firma Lokoop gegründet. Dieses Unternehmen übernahm diverse Leistungen für verschiedenste Bedürfnisse von Bahnkunden. Zu diesem Zweck wurden 1993 und 1994 zwanzig Lokomotiven E 42 aus Deutschland erworben und Schweiz tauglich gemacht. Vom Erfolg des Openacsess beflügelt wurden im Jahre 2000 zusätzlich 6 BR 146 Maschinen bestellt, die unter dem Logo der Lokoop diverse Ganzzugleistungen auf dem ganzen Netz der Schweiz und auch auf der DB übernahm. Im Jahre 2002 musste die MthB Konkurs anmelden.

Das Unternehmen wurde von der SBB Tochterfirma THURBO (THURgau BOdensee) übernommen. THURBO ist ein eigenständiges Unternehmen dass zu 90% der SBB und 10% dem Kanton Thurgau gehört. Die Altlasten (E 42 und BR 146) wurden abgestossen und Fahrzeuge des Typs GTW von Stadler beschafft. Das Netz der THRUBO beträgt Heute 590 km im ganzen Raum Ostschweiz und reicht von Baden AG bis nach Chur im Kanton Graubünden.