Rack järnväg

En rackjärnväg är ett järnvägsbundet transportmedel där drivkraften mellan loket och vägen överförs positivt med hjälp av en kuggstångsdrivning . Ett eller flera kugghjul som drivs på dragfordonet går i ingrepp i ett ställ som är fäst vid slipers mellan de två skenorna .

På detta sätt kan betydligt större lutningar förhandlas fram än med en vidhäftningsenhet :

• Adhesionsspår upp till en lutning på cirka 75 ‰,
• Rack järnvägar upp till en sluttning på cirka 300 ‰.

När det gäller järnvägar i bergen finns det ofta bara korta sträckor för att klara de betydande höjdskillnaderna. Större lutningar måste behärska än vidhäftningsdrivningen (snurrning av de drivna hjulen på skenorna i branta lutningar) tillåter. Den Schafbergbahn övervinner gradienter av omkring 250 ‰, den Pilatusbahn exceptionellt upp till 480 ‰ (två horisontella cogwheels förhindra varandra från att trycka hjulen ur kuggstången), ett draglokomotiv (bogsering lok ) reser ensam på Panamakanalen upp till 500 ‰ . Det finns också kuggejärnvägar på branta sluttningar i städer.

Den vertikala stigningstakten för rackjärnvägarna är vanligtvis högre än för bergsbanor med en vidhäftningsdrift.

Översikt

Det finns olika typer av drivenheter för rackjärnvägar , som är konstruerade enligt de operativa kraven. Man skiljer mellan rena kuggvägar och järnvägar med blandad vidhäftning och växellåda .

Rena kuggvägar och rutter med blandad vidhäftning och kugghjulsdrift

På rena kuggvägar - mestadels bergsbanor några kilometer långa - är kugghjulsdrivningen ständigt inkopplad. Lokens drivhjul drivs vanligtvis inte. Fordonen kan inte röra sig på rutter utan rack, varför de relativt korta platta sektionerna i terminalstationerna och ingångarna till verkstaden vanligtvis är utrustade med ställ.

Tidigare bestod tågen på de rena kugghjulsbanorna av ett lok och en till tre bilar, beroende på lutningen. Loket var alltid arrangerat i nedförsbacke så att bilarna skjuts uppåt och installationen av de två obligatoriska mekaniska bromsarna var begränsad till loket. Idag används oftast flera enheter eller flera enheter.

Järnvägar med blandad vidhäftning och kugghjulsdrift byggdes där det bara finns enskilda sektioner med branta stigningar. I sådana järnvägar är loken utrustade med en kombinerad drivning. Ibland finns det separata drivenheter för pumphjul och växel. Det fanns också järnvägar där vidhäftningsvagnar pressades på rackdelarna i rack-och-pinion-lok (t.ex. Stansstad-Engelberg-Bahn eller Rittner Bahn ).

Fördelen med blandade drivenheter är att där växeln inte är i nät kan den köras med högre hastighet. På rackavsnitt är hastigheten begränsad till 40 km / h enligt schweiziska föreskrifter, som vanligtvis används som referens i detta område. Några av bilarna måste vara utrustade med bromsväxlar.

Dragbilar för blandade rackbanor är mer komplicerade än rena vidhäftningsfordon. Den Zentralbahn och dess föregångare upphandlas dragfordon utan kugghjul enhet för den omfattande trafiken på dalen vägar. Å andra sidan är vagnarna på Rhaetian Railway som kan överföras till Matterhorn-Gotthard Railway , som inte driver några rackdelar, utrustade med bromsväxlar.

Se även: Avsnitt motorfordon för rena kugghjärnvägar och motorfordon för blandade järnvägar

Racks på funiculars

Fram till 1890 -talet användes stativ som bromsanordningar för linbanor .

För Stanserhorn -järnvägen , som öppnade 1893, utvecklade Franz Josef Bucher och Josef Durrer en bromsok som klarade sig utan ett dyrt rack.

Nerobergbahn i Wiesbaden , som fortfarande är i drift, har ett bromsställ . Innan renoveringen 1996 hade Zürcher Polybahn och den nedlagda Malbergbahn i Bad Ems ett bromsställ .

Bogsering av lok

Fartyg bogseras genom slussarna i Panamakanalen med draglok . För att öka lokens dragkraft ligger racket kontinuerligt i dragbanorna, dvs även i de horisontella sektionerna.

De betydande laterala dragkrafterna som uppstår när man drar fartygen tas upp av horisontella styrrullar. Dessa rullar på stativens flanker, som liknar Riggenbach -typen.

I parallellspåren för de tomma backarna finns det bara rack i de korta, men upp till 500 ‰ branta ramperna intill låshuvuden.

Mätare

Rack -järnvägar kan byggas i valfri mätare så länge det tillåter att rack -enheter installeras i enheterna. De äldsta kuggbanorna i Schweiz är standardmätare , antingen för att en annan mätare inte var tillåten före 1872 eller för att möjliggöra övergång till angränsande standardmätare. Fordon med standard- och meter gauge tåg är mindre benägna att välta än de med 800 millimeter mätare , vilket är särskilt viktigt när det gäller FÖHNVIND stormar . Standard- och bredspåriga järnvägar tillåter större transportkapacitet, men på grund av de potentiellt tyngre fordonen kräver de en mer massiv konstruktion av överbyggnad och underkonstruktion samt större bågradier. Eftersom dessa villkor ofta inte uppfylls av bergsbanor, är majoriteten av rack och pinion järnvägar mätare, mindre ofta vanliga. Bredspåriga kugghjulsvägar är ett undantag på grund av den låga förekomsten av bredspåriga linjer. Ett exempel är Raiz da Serra - Paranapiacaba -delen av Santos - Jundiaí -linjen i den brasilianska delstaten São Paulo med en mätare på 1600 millimeter.

Fördelar och nackdelar

Rackjärnvägar används mellan vidhäftningsbanor och linbanor . Kugghjulets järnvägar är särskilt lämpliga för att öppna trafik till terräng med olika topografiska egenskaper, där alternerande plana och branta sektioner av rutten kan köras kontinuerligt i vidhäftnings- eller kugghjulsläge. Dessutom är de motiverade vid relativt långa branta sträckor med stor erforderlig transportkapacitet. Dess obegränsade sträckningslängd är fördelaktig, varigenom järnvägen kan byggas för valfri vidhäftning och tandställning beroende på terräng. Dessutom kan lutningar och nedgångar växla. Att driva en traktor är mer komplicerat än att driva en järnväg med blandat rack. Typiska exempel på rutter som är integrerade i järnvägsnätet är Matterhorn-Gotthard-Bahn och Zentralbahn , som inte bara tjänar turism, utan också regional utveckling för lokalbefolkningen.

kostar

De höga investeringskostnaderna är en nackdel, särskilt om rutterna måste läggas i svår terräng. Konstruktionen av körbanan och skapandet av broar, tunnlar och barriärer mot fallande stenar och laviner är dyra, så att konstruktionen av en rackjärnväg kan bli betydligt dyrare än en linbana . Specialdesignen på fordon och skenor är också kostnadskrävande. År 1991 planerade dåvarande järnvägen Lucerne-Stans-Engelberg att öka sin transportkapacitet. Priset för en kraftfull dubbel multipel enhet med 2100  kW för en lutning på 246 ‰ uppskattades till 16 miljoner schweiziska franc, lika mycket som för ett kort intercity -tåg med ett 2000 -lok och fem Eurocity -bilar . Att bara byta ut de åtta befintliga BDeh 4/4 -enheterna skulle ha kostat cirka 130 miljoner franc. Istället föredrog de att bygga Engelbergstunneln, som budgeterades för 68 miljoner franc, med en 105 ‰ gradient.

Körhastighet

En annan nackdel är de relativt låga körhastigheterna, särskilt av säkerhetsskäl vid nedförsbacke med hänsyn till säker bromsning vid normal drift och i nödsituationer.

Maximal hastighet vid nedförsbacke på rack och pinion sektioner i km / h (utdrag)

Fordonstyp / lutning	≤ 20 ‰	60 ‰	90 ‰	120 ‰	160 ‰	250 ‰	300 ‰	480 ‰
Äldre fordon (byggda före 1972)	35	28	22.5	19: e	16	12: e	10.5	6: e
Moderna boggibilar	40	39	32	27.5	23	17.5	15: e	9

Körhastigheten kan vara högre när du kör uppför. Det bestäms i huvudsak av lokets dragkraft.

Lämplighet för godstransporter

Cog -järnvägen är lämplig för både person- och godstransporter, vilket är särskilt viktigt för linjer som tjänar regional utveckling. Den Matter Gotthard Railway (MGB) och Wengernalp järnvägen spelar en viktig roll i utvecklingen av bilfria områden i Zermatt och Wengen . MGB öppnade också en byggarbetsplats för Gotthard -basstunneln och körde godståg med byggmaterial varje dag. Det finns eller var kuggejärnvägar som nästan uteslutande eller helt är avsedda för godstransporter, som t.ex. B. järnvägslinjen mellan São Paulo och hamnstaden Santos i Brasilien, den nedlagda koltransportlinjen Padang - Sawahlunto på den indonesiska statsbanan eller tidigare Transand -järnvägen mellan Chile och Argentina eller linjen till byggandet av Gotthard -basstunneln nära Sedrun .

• 

  Två He 4/ 4s från MRS Logística transporterar godståg med en släpvagnslast på upp till 750 ton på en 104 ‰ lutning .

• 

  Cementtåg från Matterhorn-Gotthard-Bahn (MGB) på Oberalp-sträckan med en HGe 4/4 II

• 

  Nedförsbacktåg på Wengernalp -järnvägen med en He 2/2

• 

  HGe 4/4 I framför ett godståg i dåvarande Furka-Oberalp-Bahn runt 1980

De mest mycket korta industriella järnvägarna utgjorde en liten del av världens kugghjulsrutter. De flesta av de industriella järnvägarna i Tyskland byggdes främst för gruvdrift och tung industri .

Miljöaspekter

Även om rackjärnvägar och vidhäftningsbanor är miljövänliga transportmedel kan vissa negativa påverkan knappast undvikas. Ruttens konstruktion leder till strukturella ingrepp i naturen för all landtransport. Tack vare möjligheten till branta linjer kan dock en kort väg väljas och spåret monteras i terrängen. För att korsa skogar är ett spår i högskogen på cirka tio meter i bredd nödvändigt (utanför en smal korridor men en låg skogsremsa är möjlig. Niederwald är en värdefull livsmiljö som har blivit sällsynt sedan 1950 -talet). Vilda djur vänjer sig vid järnvägsverksamheten och störs inte av tågen.

Energiförbrukningen för rackjärnvägar är betydligt högre än vid vidhäftningsläge. Ett 50-tonståg behöver cirka 30 kWh / km för att klara lutningsmotståndet på en 250 ‰ lutning  . En del av detta kan dock återvinnas med hjälp av den elektriska återhämtningsbromsen . Elektriska drivenheter leder till högre byggkostnader än järnvägar som drivs med dieselmotorer. De är dock mer effektiva, lokalt utsläppsfria och ger mindre buller.

Liksom alla rörliga växlar behöver ett växeltåg smörjning, vanligtvis med fett. Detta är konsumtionssmörjning , så smörjmedel finns kvar på hyllan. Mängden smörjmedel som krävs beror starkt på vädret och är högst under en snöstorm. Smörjmedel kan t.ex. B. tvättas i marken genom nederbörd. För att undvika miljöskador får inget vanligt maskinfett (mineraloljeprodukt) användas, utan endast relativt dyra - och mindre temperaturresistenta - vegetabiliska eller animaliska fetter.

teknologi

När man skiljer mellan olika tekniska lösningar talar man om olika racksystem . Endast ställen skiljer sig markant, medan alla växlar är lika.

Racksystem

De fyra mest kända ställsystemen i världen bär namnen på sina respektive uppfinnare, som alla var schweiziska :

1. Riggenbach -system: stegehylla (rund bult mellan två profilstänger),
2. Stubbsystem: ställ ("ställskena"),
3: e Abt -system: 2 eller 3 parallella ställ ("lameller"),
fjärde stanssystem: liggande på dess sidorack med motsatta tänder.

Dina lösningar har alla bevisat sig rätt från början. De varierades ofta av andra designers, men ingen av dem behövde ändras i grunden över tiden (variationen påverkade vanligtvis bara skenan och tändernas anslutning till den).

Stegställ

• System - Niklaus Riggenbach

Riggenbachs rack patenterades i Frankrike 1863. Tänderna används som steg mellan två U-formade profiler. Ursprungligen nitades de, idag är de svetsade. Denna design kännetecknas av trapetsformade tänder, vilket möjliggör ofrivilliga tänder och därmed konstant kraftöverföring. Undersökningar visade att den införda tandformen var optimal. Deras flankvinklar antogs också för de senare rackdesignerna. Riggenbach -racket är robust på grund av sin massiva konstruktion, kan tillverkas med enkla medel och är det näst största av alla system.

På järnvägarna på Rigi, som togs i drift 1871-1875, skjuter kugghjulen ut under skenornas övre kant. På Rorschach-Heiden-Bergbahn (RHB), som öppnade 1875, är kugghjulets spetscirkel belägen ovanför skenans överkant , så att dragfordonen kan komma in i Rorschach-stationen med konventionella omkopplare .

Eftersom stället inte kan böjas efteråt (hög böjstyvhet för de två profilstängerna monterade parallellt) måste ställsektionerna tillverkas exakt för den önskade radien. En tandställning är därför planerad på ett sådant sätt att den kan skapas med så få grundläggande element som möjligt. Till exempel på de 9,3 km långa rackavsnitten på Brünigbahn finns det bara kurvor med en radie på 120 meter.

Installation av Riggenbach -ställningar i punkter kräver speciella konstruktioner. De två U-profilerna skiljer sig åt i omkopplaranordningens område, steget förlängs i enlighet därmed. Om det finns tillräckligt med avstånd delas racket i två trådar. Högt liggande ställningar styrs över skenorna. Racksektionen som korsar mellanskenan som ska färdas på vänds åt sidan. I fallet med djupa ställningar, de följare flyttade tillsammans med ställningar, initialt överförings plattformar används medan idag Riggenbach rack i en konventionell switch, bland annat. ersätts med ett böjbart ställ (se avsnitt brytare och andra spåranslutningar ).

Riggenbach -racket är monterat på stålsadelar eller fäst direkt på slipers. När man använder de relativt smala sadlarna trycks snön också ner vid dessa punkter och komprimeras inte mellan U-profilerna.

Det finns också olika modifierade typer:

• System Riggenbach -Pauli - Arnold Pauli

Racket förbättrat av Maschinenfabrik Bern (senare Von Roll) möjliggör mindre kurvradier. "Tänderna" (bultarna) är monterade högre (kugghjulet doppar inte så djupt i de två profilstängerna).

Riggenbach-Pauli-racket användes först 1893 på Wengernalp Railway och Schynige Platte Railway .

• Systems Riggenbach-Klose och Bissinger-Klose - Adolf Klose

Så att bultarna med tandprofilen inte kan vridas, vilar de med sin platta undersida på ett revben som också sätts in horisontellt mellan de två stavarna.

Detta något mer komplext system användes som Riggenbach-Klose rack bara för Appenzell spårvagn St. Gallen - Gais - Appenzell och på Freudenstadt - route Baiersbronn för att Murgtalbahn och som Bissinger-Klose system för Höllentalbahn och Honau-Lichtenstein kugghjulståg .

• System Riggenbach: Specialkonstruktion för plankorsningar

Under renoveringen av en sektion med en Strub-rack (se nedan) byggde St. Gallen-Gais-Appenzell-Altstätten-Bahn en speciell konstruktion av ett Riggenbach-rack för två planövergångar utan upphöjda kinder (se även bilden till vänster i sektionen racksystem ).

• System Riggenbach: Panamakanalen

I bogseringsbanan på Panamakanalens banor används speciella ställ för att övervinna höjdskillnaderna vid slussarna , som också är baserade på Riggenbach -systemet.

• System Morgan - Edmund C. Morgan

Morgan utvecklade ett system relaterat till Riggenbach -stället som använde stället som den tredje skenan för att driva elloket. Systemet har använts i gruvor i USA och av Chicago Tunnel Company .

• System Marsh - Sylvester Marsh

Systemet består av en stege med tänder gjorda av en rund profil mellan två stänger med en L-profil (U-profil vid Riggenbach). Den används på Mount Washington Cog Railway , som byggdes från 1866 och slutfördes 1869, och användes också för stenbrottet i Ostermundigen nära Bern. Till skillnad från Riggenbach avstod Marsh till stor del från att marknadsföra sitt system.

På Ostermundigen fungerar järnvägen, som öppnade i 1871, var ställningarna förflyttas så hög att spetscirkeln kugghjulen var så långt över den övre kanten av skenan att lok skulle kunna använda kontroll växlar i Ostermund station.

Aligners

• System Strub - Emil Strub

Den Strub breda på foten skena med evolventkuggar tänder är den yngsta av de tre systemen med tänder riktade uppåt ( Riggenbach, Strub och Abt ). Den första ansökan var Jungfrau -järnvägen i Berner Oberland . De växeltåg som byggts sedan dess använde huvudsakligen bara detta ställ. Dock var deras fördelning låg eftersom det knappt byggdes några nya kugghjulslinjer efter det.

Tänderna fräsas till en skena som liknar kilhuvudskenan . Strubbställningar är dyra att tillverka, men lätta att lägga. De fästs på sliprarna som löpskenor enligt överbyggnadstypen K (samma fästmaterial för löp- och tandade skenor), de kan svetsas utan mellanrum och de är krävande när det gäller underhåll.

På Appenzeller Bahnens mätarmätningsnätverk användes stativ från Strub -systemet med samma växlar som Riggenbach -stegen, eftersom planen i båda ställen var identisk.

Krokar som griper runt skenhuvudet är avsedda att förhindra klättring på särskilt branta sektioner . H. det loket eller en rälsbuss kan inte lyftas av banan med de krafter som verkar på tänderna. Erfarenheten med dessa säkerhetstänger var inte klar. Jungfrau -järnvägen var den enda rackjärnvägen på vilken racket ursprungligen också ingick i en glidande bromsok. På grund av den lilla kontaktytan på skenan var slitaget för stort, så denna applikation övergavs. Bromsok användes endast som hållbroms för godsvagnar .

Lamellära ställningar

• System Abt - Carl Roman Abt

System Abt med två lamellställ

Som en vidareutveckling av Riggenbach -systemet installerades två eller tre tandade ställningar ("lameller") med tänder som pekade uppåt bredvid varandra. De relativt smala stavarna är tillräckligt flexibla för att anpassa sig till valfri bågradie. Genom att duplicera stängerna förblev kontaktytan mellan kugghjulet och hyllorna tillräckligt stor. Lamellernas bredd beror på det största tandtrycket som uppstår; de flesta av dem är 32–40 mm från varandra. Abbot var den enda som använde en tandhöjd på 120 mm istället för de vanliga 100 mm.

Abt -lösningen bör också undvika problemen med stigningsfel på ställfogarna som uppstod med Rigibahn , men det borde också vara billigare än Riggenbach -stället.

Denna multi-lamellära design var mest utbredd över hela världen. Användningen av tre-lamellstället var i Europa begränsad till Harz-järnvägen och Caransebeş-Bouțari-Subcetate-järnvägen i Rumänien. Utomlands används det tre-lamellära Abt-systemet på Santos-Jundiaí och Ikawa-linjen och tidigare på Bolan Railway , Transanden Railway och järnvägen över Usui Pass .

Lamellerna vilar på sadlar av gjutjärn som är fastskruvade på sliprarna. De förskjuts mot varandra med en halv eller en tredjedel av deras längd så att lederna inte är på samma höjd. En särskild fördel vid användning av flera lameller är den släta, stötfria och driftsäkert kraftöverföringen på grund av delningen av lamellerna förskjutna med en halv eller en tredjedel av en tand; I detta fall är emellertid en torsionsupphängning av drivhjulsskivorna mot varandra nödvändig för att uppnå en ungefär jämn fördelning av tandtrycket på lamellerna. Rackingångarna med fjädrande spetsar och mindre tänder var en del av systemet från början. Det finns ingen enhet för detta rack för att säkra fordon mot klättring. Ibland installeras endast en lamell i omkopplarområden eller i plana sektioner. Det är fördelaktigt att i ställväxlingar med Abt -systemet i allmänhet inga rörliga mellanliggande skenor krävs. Lamellerna svängs ut från hjulens passageområde på båda sidor i korsningsområdet.

Systemet är speciellt utvecklat för kontinuerlig drift på rutter med kuggstångsdelar, växlarna är i allmänhet ovanför skenornas övre kant. Den första ansökan var Harz-järnvägen från Blankenburg till Tanne, byggd mellan 1880 och 1886, på Halberstadt-Blankenburg-järnvägen .

• System Von Roll - Von Roll Company

Racket som utvecklats av Von Roll (idag Tensol) är bara ett lamellställ i namn, nämligen ett enda lamellställ. Den har samma tandhöjd som Riggenbach- och Strub -ställen. Den skiljer sig från den senare i sin grundform: en enkel bred platt profil istället för en kilhuvudskena som liknar en profil. Detta ställ används främst i nya byggnader och som en billig ersättning av gamla ställningar enligt Riggenbach- eller Strub -systemen. Den är tjockare (30–80 mm, beroende på tandtrycket) än en av Abt -lamellerna, men dess flexibilitet är tillräcklig för att vara mer flexibel än originalen enligt Riggenbach eller Strub. Det kan också svetsas kontinuerligt. Särskilda profilerade stålsadelar används för fastsättning på slipers.

Rackar för horisontell infogning av två växlar

• System Locher - Eduard Locher

Systemstans

Två motsatta kugghjul passar ihop med det fiskbensliknande stället från sidorna. Tandhöjden är 85,7 mm. Det faktum att kugghjulen skjuts ut ur stället ("klättring") kompenseras av de två tandparens motsatta arrangemang.

En fläns på var och en av kugghjulen används för att styra fordonen horisontellt (flänsen verkar radiellt mot ställets underkonstruktion) och är en ytterligare åtgärd mot avskiljning av kugghjulet i breddriktningen (spårvagnen stiger upp; flänsen verkar axiellt underifrån mot en smal extra skena på understrukturen).

Lochersystemet är det enda av rack- och pinjonsystemen som används för att övervinna en gradient på betydligt mer än 300 ‰ eftersom det förhindrar att klättra ur racket. Hittills har den bara använts på Pilatusbahn . Locher -racket har inte hittat någon ytterligare användning på grund av de höga kostnaderna (endast ett liknande system vid skeppsliften på Krasnoyarsk -reservoaren ).

Spår anslutningar kräver överföringsplattformar eller spår Turner, eftersom växlar inte kan genomföras. Den var inte avsedd för blandade arbetsvägar (både kuggstång och kugghjul).

• System Peter - HH Peter

Precis som Strubs fiskbensstativ består Peter fiskbensstället av en skenliknande bärare med horisontella tänder frästa i huvudet på båda sidor. Racket är lättare att tillverka än Lochers. Den var avsedd för Karlsbad-Dreikreuzberg-Bahn med en 500 ‰ gradient, vars konstruktion avbröts på grund av utbrottet av första världskriget .

Andra typer

• Wetli -system - Kaspar Wetli

Den rullhjul systemet tänkt att användas på Wädenswil-Einsiedeln järnvägen , men kom inte i kommersiell drift på grund av en olycka under en provkörning den 30 november 1876 .

• System Fell - John Barraclough Fell

Det Fell systemet är egentligen inte ett kugghjul tåg, men en mellanskena friktions fyrhjulsdrift på en tredje skena som ligger i mitten av banan.

Uppställning av ställsystemet

Rackens placering i spåret

Den kuggstång är alltid anordnad i centrum av spåret och fäst till de sliprar med användning av vinkelstycken . Det är antingen lägre än spåren eller dess tänder sticker ut ovanför spårets eller skenans övre kant (SOK).

Lågt liggande ställningar är gynnsamma för planövergångar , eftersom det inte finns några höjdskillnader i vägytan och de resulterande luckorna inte är bredare än med skenspår. Konstruktionen av spetsar är tidskrävande, eftersom lågt liggande kuggstativ kräver rörliga mellanliggande skenor för passering av tandhjulen som sticker ut under skenornas överkant. På grund av dessa kugghjul kan sådana fordon inte korsa andra spår och kan inte använda reglage.

Högt liggande ställningar stör vägfordon (gupp). En komplex lösning är att tillfälligt sänka stället i övergångsområdet. Ställen på linjen Martigny-Châtelard (Schweiz) är i en särskilt hög position , eftersom den efterföljande vidhäftningsdrivna linjen till Saint-Gervais (Frankrike) har en särskilt hög bromsskena från Fell-systemet installerat i mitten av banan . Rackens stigningscirkel är 123 mm ovanför skenans övre kant (SOK) så att vagnen kan passera genom hela rutten. En fördel med de höga ställen är den mindre komplexa brytarkonstruktionen: Mellanskenorna är kontinuerliga eftersom racken kan svängas in över dem.

Ställfogar kan svetsas sömlöst på moderna, tunga överbyggnader som löpskenor. De enskilda lamellerna på Abt -ställen har inte samma längd i valv. För att kompensera för längden har jämförelsevis korta lameller med rumpfogar av olika bredd i de två lamelltågen (och tillhörande stigningsfel) använts hittills. Idag är en av de två racklamellerna gjorda i valv med en annan tonhöjd.

Runda tandspetsar gör det lättare att flytta in i stället och förhindrar att pitchfel klättrar upp, vilket erfarenhet av Rigibahn visade mycket tidigt.

Koppling av växlarna i stället

Toleransen för rackets höjd är +2 mm, för höjdskillnaden vid rackfogarna är ± 1 mm. Den högsta positionen för driv- och bromsväxlarna är resultatet av nya löphjul . I det lägsta läget (störst slitage på pumphjulet) får det inte förekomma störningar i stället och ingen kontakt mellan tandspetsen och tandbasen.

Pumphjul slits ut under drift, vilket gör dem mindre i diameter. Med blandad drift (vidhäftning och växellåda) är slitaget högt på grund av den relativt höga körsträckan. Driv- och bromsväxlar, å andra sidan, slits på deras tandflankar , men stigningscirkeldiametern som är avgörande för ingreppet förändras inte. Med vidhäftning och kuggväxel på samma hjulsatsaxeln , det avstånd som täcks av hjuluppsättningen i ett varv reduceras, medan avståndet som täcks av drivdrevet förblir densamma. Eftersom driv- och bromsväxlarna för boggi-dragfordon eller nyare ramlok är ordentligt pressade på drivaxeln och hjulen är löst monterade på axeln eller på en ihålig axel är endast lätt däckslitage tillåtet (se även avsnitt El och diesel- elektriska dragfordon och elektriska och dieseldrivna sådana Traction fordon ).

Med ABeh 150 och ABeh 160/161 av den Zentralbahn , vilka är utrustade med separata driv, har begränsningen av lågt däckslitage bli föråldrade. I de ledvagnar som levererades 2012 och 2016 används en nyutvecklad växellåda med excentrisk höjdjustering, som designmässigt motsvarar en konventionell växellåda med klosslager , vilket är känt från rena kugghjulbanor. Driv- eller bromsväxlarna stöds inte direkt på hjulsatsaxeln , utan på en extra isatt, icke-roterande ihålig axel som stöds på hjulsatsaxeln via excentriska skivor. Genom att vrida de excentriska skivorna kan meshningen enkelt anpassas till slitage på hjulet.

I ånglok med Winterthur -drivsystemet är vidhäftningsdriften och växellådan monterade i samma ram. Detta gör att tanddjupet kan justeras igen genom att dra åt fjädrarna när däcktjockleken minskar .

Vanliga järnvägsvagnar, som regelbundet ska transporteras på kugghjulsrutter, kräver vanligtvis en bromsväxel, som är inbyggd i en av boggierna , på grund av deras större massa . Bromsväxlarnas höjd justeras efter hjulslitage.

Vagnar med blandad vidhäftning och kuggvägar kan utrustas med en vidhäftningsbroms och en fördröjd broms , en så kallad sekundärbroms . Båda boggierna på den 246 ‰ branta kuggstången till Engelberg var utrustade med en bromsväxel efter att bromsarna på de mycket lätta personbilarna med endast en bromsväxel, som köptes 1964, inte hade bevisat sig själva. Vagnar, som också borde kunna användas på Giswil - Meiringen -delen av Brünig -järnvägen och på linjerna på Berner Oberland -järnvägen med lutningar på upp till 120 ‰, var utrustade med en växlingsanordning för att undvika överbromsning på dessa sträckor.

Rackinträde

När du går in i stället måste driv- och bromsväxlarna synkroniseras med stället och göras med fokus. Växlarnas hastighet måste anpassas till körhastigheten (synkronisering: omkretshastigheten för växelhastighetscirklarna lika med körhastigheten) och kugghjulen måste möta tandhål i stången (vara i fas med dem). Det är inte nödvändigt att justera varvtalet om växellådan är kopplad till pumphjulsdrivningen. I dessa fall måste löphjulen glida något på skenorna när de två tänderaderna är koncentrerade.

Inträde från en vidhäftningssektion till stället sker med reducerad hastighet (i allmänhet ≤ 10 km / h). Hastigheten behöver inte minskas när man lämnar rackdelen till en vidhäftningsdel.

Det finns i huvudsak två ingångssystem som kan användas lika för alla rack- och pinjonsystem. Det andra (nyare) systemet är en förbättring jämfört med det första (äldre) systemet.

Systemavdelning

Fram till för några år sedan byggdes rackingångarna enligt Roman Abbots gamla planer .

De består av en bit kugghållare installerad framför det fasta stället och fjädermonterad vid dess spets (tidigare i båda ändar). Tändernas höjd ökar kontinuerligt från nästan noll i början till normal höjd i slutet. Tandhöjningen växer också kontinuerligt från oversize i början till standardmått i slutet. Denna tandgeometri används främst för att skapa konas. Initialt går bara en hjultand i ingrepp mellan de förkortade stångtänderna, så att den kan inta mittläget i stångtandsgapet som blir mindre och högre utan att hindras av en annan hjultand. På grund av den initialt större tandhöjden är sannolikheten för att träffa ett tandgap större. Borde inte glida in i en lucka en apt på ett förkortat och vässat stångtandhjul och en uppgradering som kommer två relativt höga och långa förhindrar att styret först urspåras. Men i slutet av manöverarmen måste växeln ha kopplats in igen.

• Rackingångar: Systemavd
• 

  Rackingång på Riggenbach-rack, fjädermonterad rackdel, inga kontrollarmar, Heiden-tågstationen i Appenzeller Bahnen

• 

  Rackingång på Abt-rack (två lameller), inga kontrollarmar, Bosnien-Hercegovinska statens
  järnvägar, Ljubljana Railway Museum

• 

  Utdrag från den vänstra bilden (framför den andra bar-lafer-punkten): Tandslitage från bromsväxlarna, som kolliderar när de kommer in i fordonet, för att accelerera till instegshastigheten

• 

  Racking på Von-Roll-rack (på rutten: Strub-), hjulguide, järnvägslinjen Altstätten-Gais i Appenzeller Bahnen

• 

  Ojämnt slitna tänder i rackingången vid Stoss -hållplatsen i Appenzeller Bahnen
  (annan ingång än på bilden till vänster)

System Marfurt

Den moderna rack och pinion -ingången till Marfurt (kallad Marfurt -systemet eller Brünig -systemet) fungerar bättre än den tidigare enligt avdelningen. Den består av 3 delar, var och en för en deluppgift:

• Accelerationselement: en stång täckt med gummi, på vilken de stationära bromsväxlarna i de icke-drivna vagnarna roteras genom friktionskontakt,
• Synkroniseringslameller: ett rack som Abt -systemet , på vilket växlarna är synkroniserade med stället,
• Infällbar lamell: ett ställ som rör sig något i motsatt färdriktning när kugghjulen öppnar.

Den främsta innovationen är den infällbara lamellen. Deras lilla bakåtgående rörelse gör att en tand av lamellerna och det tandade hjulet flyttas mot varandra, varigenom deras korrekta (konfas) inbördes position fastställs. Lamellen står på två lutande spakar. I grundläget är dess främre ände höjd, den bakre änden sänkt och på baksidan träffar den det fasta stället med en minskad tandhöjd. Växeln som närmar sig trycker framänden nedåt och i motsatt riktning (framåt). Baksidan lyfts till rätt höjd. Rörelsen framåt säkerställer också att rätt tandhöjd återställs på baksidan. Grundpositionen intas av kraften hos en fjäder. Gungningen fram och tillbaka på den infällbara lamellen dämpas hydrauliskt (undvikande av vibrationer).

Marfurt -systemet möjliggör mildare inträde vid en högre hastighet (upp till 30 km / h) och tack vare det nästan fullständiga undvikandet av inträdesljud, en betydande bullerdämpning. Det är mindre slitage, slitdelarna är definierade och enkla att byta.

• Rackinträde: System Marfurt vid Appenzeller Bahnen (AB) på godsgården, St. Gallen
• 

  Rackingång, framifrån till baksida: accelerationselement, synkroniseringslamell, inkörningslamell, Strubberack

• 

  ovan: synkroniseringslamell
  nedan: infällbar lamell med hydraulisk dämpning (vänster, dubbel)
  från höger

• 

  Einfahrlamelle ur motor-fordons styrbladets synvinkel
  monterad på två spakar,
  två rörelsedämpare

Signal

Racksektioner signaleras längs rutten i Schweiz enligt följande:

beskrivning	menande	Förhållande till andra signaler	Bild Tysktalande Schweiz	Bild fransktalande Schweiz
Advance signal för rack sektion	Den signalerade maxhastigheten gäller från startsignalen.	Den avlägsna signalen är cirka 150 m före startsignalen.
Startsignal för rack avsnitt (Troncon à Crémaillère)	Denna signal är ingången till racket. När du går in i stället gäller den angivna maxhastigheten tills den sista bilen passerar.	En tidig signal kan föregå den och en slutsignal följer.
Slutsignal (slutsignal) för rackdel	Denna signal är slutet på racket.	En initial signal föregår den.

Brytare och andra spåranslutningar

Överföringsplattformar, skivspelare och spårvändare

Vid tidpunkten för de första rackjärnvägarna hade omkopplaren länge varit toppmodern inom järnvägar. Brytare för rackjärnvägar, där stativen korsar med de inre skenorna, måste först utvecklas, varför överföringsplattformar främst användes som spårförbindelser, vilket var fallet med den äldsta kugghjulets bergs järnväg på Mount Washington och Arth- Rigi-Bahn .

Överföringsplattformar eller skivspelare finns fortfarande kvar på station- och depåområdena på rackjärnvägarna.

• 

  Överföringsplattform med böjda spåravsnitt istället för en omkopplare på den äldsta kugghjulsberget, Mount Washington Cog Railway .

• 

  Överföringsplattform för Pilatusbahn i övergångsstationen Ämsigen; den Locher systemet inte tillåter växlar.

• 

  Skivspelare i dalstationen i Vitznau-Rigi-Bahn

• 

  I stället för överföringsplattformar använder Pilatusbahn också spårvändare som visas här.

Tungmjukning

Racks mjukt utrustade med rörliga rackelement, så att racken på den ena strängen kan korsa den andra strängens spår. Eftersom detta säkerställer oavbruten växellåda, kan de också installeras på lutande sträckor. När det gäller järnvägar med blandad drivning är omkopplarna ofta placerade på vidhäftningssektionerna, eftersom ställväxlar är mer komplexa och dyrare än konventionella omkopplare. Å andra sidan, vid korsningsstationer med kontinuerliga rack som i Tschamut-Selva på Oberalp-rutten, behöver hastigheten inte minskas eftersom ingen rackingång är nödvändig.

Fördelen med tungomkopplare med ställ jämfört med klassiska dragväxlar med glidande spårgaller är de enda små temperaturrelaterade förändringarna i längden på de korta rörliga ställdelarna. Anmärkningsvärda stigningsfel kan inte uppstå på grund av temperaturförändringar. Ställväxlingar är byggda med jämförelsevis små grenradier på grund av de låga hastigheterna, därför krävs inte flera lås i tungområdet eller rörliga grodspetsar.

År 1875 installerade Riggenbach det första rack-and pinion - uppslutningen på bergsbanan Rorschach-Heiden i Wienacht för att möjliggöra åtkomst till sandstensbrottet där. Istället för Riggenbach stegehållare finns det ett enda lamellställ inuti omkopplaren. Denna punktomkopplare motsvarar den typ som används för unilamellära rackrutter idag, som används mest även på spår med Riggenbach -rack.

Vid deltagarna i Wengernalp Railway och Schynige-Platte Railway med 800 mm mätare och Riggenbach rack, som öppnade 1893, avbröts racket över en längd av 90 cm. Loken behövde två drivhjul för att säkerställa en oavbruten drift. Idag använder de två järnvägarna punkter med rörliga lameller.

Monte Generoso-järnvägen har använt avdelningsställets växlar sedan 1890. Deras konstruktion är enklare tack vare två-lamellstället eftersom endast en av de två rack- lamellerna används i sektioner inom valdeltagandet (se bild i lamellställen) avsnitt ). En sådan omkopplare kan endast användas på små sluttningar, där hela dragkraften inte påverkar racket. De tangentiella fjädrarna på drivhjulen, som är mjukare i nyare dragfordon, leder till kraftigt slitage efter enkelskiktade sektioner vid återkoppling av den andra lamellen, eftersom det lastade ringhjulet vrids i förhållande till det lossade. Traditionella rackväxlingar från Abt -systemet bör därför inte längre användas. Om Abt -rackets växlingar ska köras på med full drivning eller bromskraft får du rörliga mellanliggande skenor för implementering av hela rackets tvärsnitt och dessutom rörliga ställ i tungområdet enligt dragväxelprincipen. Exempel är växlarna vid Gornergratbahn och i Schöllenenschlucht

Den Berner Oberland järnvägar utrustade sina nya kuggstångsdrivna växlar med tre enskilda enheter för att undvika kopplingen, som är benägna att misslyckas på vintern.

Rack switchar med djupa rack eller med avbrutna mellanliggande skenor samt någon form av släp växlar kan inte köras vidare. Eftersom en kollision alltid leder till urspårning med allvarliga konsekvenser, särskilt i branta sluttningar, måste kollisioner undvikas till varje pris. I fallet med Abt-systemet och högt liggande Riggenbach-ställ med oavbrutna mellanliggande skenor har skjutbrytare implementerats, som växlar till önskat läge på ett rent mekaniskt sätt när grodan körs på (se bild ovan ). De installerades till exempel på hissarna Rochers-de-Naye och Schynige-Platte .

Fjädrar

Sedan 1999 har Rigi-Bahnen och sedan 2004 Dolderbahn använt nyutvecklade fjädrar där spåret är böjt från ena ändläget till det andra längs en definierad kurva. För att kompensera för de temperaturrelaterade längdförändringarna över hela omkopplarens längd är fjäderströmställaren utformad på ett sådant sätt att förlängningen av stället och ramen nedanför det verkar i motsatta riktningar. De två längdutvidgningarna avlägsnar således varandra, tandavståndet vid leden förblir inom toleransen och tandstegsfel undviks.

Den enkla konstruktionen av fjäderströmställaren har - i motsats till den vanliga ställströmställaren , som strukturellt härrör från vidhäftningsomkopplaren - färre rörliga delar med motsvarande mindre slitage och inte kräver brytareuppvärmning . Appliceringen skulle också vara möjlig med självhäftande ark, t.ex. B. som en dubbel- eller korsningsbrytare .

Spiralvridning i omkopplaren

På spårsektioner med lutningar på mer än 40 ‰ måste spiralvridningen beaktas i spårkurvor (se avsnitt Spårvridning i lutande spårkurvor ). Valdeltaganden representerar ett specialfall i detta avseende. De måste vara i ett plan så att de stänger ordentligt och tungorna inte fastnar. Vid omkopplare på en sluttning förhindras därför vridning av förgreningslinjen genom konstruktion. Först efter den sista kontinuerliga sovhytten kan spåret vridas igen.

Om en omkopplare ligger på sluttningen med omkopplaren start på dalsidan, resulterar geometrin ensam i en höjd av skenan på utsidan av kurvan på förgreningslinjen. Höjningens tendens motsvarar den som skulle ha byggts in i en kurva utan omkopplare av orsaker till kördynamik. Om kurvan slutar efter omkopplaren kan spåret vridas.

Om det däremot finns ett valdeltagande motsatt till valdeltagandet på fjällsidan, är rutten på insidan av kurvan av samma geometriska skäl. Detta är emellertid ogynnsamt när det gäller kördynamik, eftersom den nu negativa inte kan förstärka centrifugalkrafterna som verkar på fordonet . En sådan omkopplare får endast användas vid reducerad hastighet i förgreningsledningen. Effekten kan reduceras med en större vändradie och därmed en lägre vald lutning såväl som med ett yttre krökt utbyte . Med det yttre krökta valdeltagandet kan felet fördelas över de två spåren. Även med denna omkopplare är spåret tvinnat efter den sista kontinuerliga sovhytten.

När det gäller överföringsplattformar och spårvändare som används på Pilatusbahn ( Locher -systemet ) är vridningen av spiralen meningslös, eftersom vridningen av de två spåren är oberoende av varandra. Med andra rack- och pinjonsystem är sådana spåranslutningar inte ett alternativ av kostnadsskäl.

Dragbilar

El- och dieseldrivna lok och ånglok används fortfarande på rackjärnvägar . Av rack-and-pinion-lok som fungerar runt om i världen körs endast cirka 15% på dieselolja och 5% på ånga.

Följande tre kraftsystem används på de befintliga elektriska rack- och pinjongbanorna:

• Likström med olika spänningar för korta och medellånga arbetslängder. Majoriteten av DC -järnvägarna använder en spänning på 1500 volt. Det tillåter avstånd på fyra till fem kilometer mellan likriktarstationerna .
• Enfas växelström för vissa rena kuggbanor och för längre blandade vidhäftnings- / kuggbanor (se listan över kuggbanor ). Växelströmens högspänning tillåter stora avstånd mellan transformatorstationerna , men loken kräver en transformator , vars höga vikt är ofördelaktig.
• Trefasström på de rena rackjärnvägarna på Jungfrau , Gornergrat , la Rhune och Corcovado . Klassisk trefas AC-teknik kräver dubbla luftledningar , men möjliggör enkla återhämtningsbromsar , som dock inte tillåter högre hastigheter på uppförsbacke än nedförsbacke.

Konstruktionen och driften av rack-and-pinion-fordon är och var tekniskt mycket krävande. Jämfört med självhäftande membran finns det gränser på grund av:

• trånga valv, stora klimatskillnader och tuff vinterdrift,
• Lastgränser för stället och draganordningarna ,
• Tåget är säkert från urspårning vid nedstigningen, även i snäva svängar med maximal lutning.

Den viktigaste tillverkaren av rack-and-pinion-lok sedan 1874 har varit Swiss Locomotive and Machine Factory (SLM) i Winterthur. Efter upplösningen av SLM 1998 övertogs rackjärnvägsavdelningen av Stadler Rail . Mer än två tredjedelar av loken i drift på befintliga rackjärnvägar världen över kommer från SLM eller Stadler. Den Floridsdorf lok fabrik i Wien ägde enda patent för Abt kuggstångsdrivna system för Österrike-Ungern . Tillsammans med den globalt aktiva SLM blev den den största producenten av rack-järnvägsfordon och levererade nästan alla rack-lok beställda i den dubbla monarkin, inklusive maskinerna för Erzbergbahn och Bosnien-Hercegovinian statsjärnvägar . I Tyskland fick Esslingen maskinfabrik ett särskilt rykte för att bygga kugghjulslok. I USA levererade Baldwin Locomotive Works i Philadelphia några amerikanska kunder.

De konstruktions namn schweiziska lok och motorvagnar skilja mellan rena och blandade rack järnvägar. I rena kugghjulsfordon kommer h först efter versalerna (t.ex. kugghjulsbana Bhe 4/4), med en kombinerad vidhäftning och växellåda i slutet (Beh 4/4). H 2/2 är ett ånglok med kugghjul av det rena, HG 2/2 av det blandade systemet.

Dragfordon för rena rackbanor

I det rena systemet med rack och pinion järnvägar används hjulen endast för att stödja och styra fordonen. Fordonen rör sig uteslutande via växlarna. Sådana rackjärnvägar övervinner maximala lutningar på 250–300 ‰ med vertikalt sammankopplade kugghjul.

Ånglok

Ånglokmen på de rena kugghjulets järnvägar har ett eller två drivhjul och, om det bara finns ett drivhjul, vanligtvis ett bromsväxel. För större dragvikter måste två drivhjul användas så att tandtrycket inte blir för högt och för att motverka risken för att kugghjulet klättrar ur racket. Sådana lok var z. B. från Wengernalp , Snowdon , Schafberg och Schneebergbahn . Ett lok med tre drev användes vid Pike's Peak Railway .

Cogwheel ånglok är i princip byggda som ömma maskiner för att hålla tågmassan så låg som möjligt och för att använda lokomassan för att säkra tandning. Mer tid är tillåtet för på väg att fylla det matarvattenkällan.

Eftersom det fanns en rädsla för fluktuationer i vattennivån i pannan på de olika sluttningarna, utrustades de första loken på Vitznau-Rigi-järnvägen med en stående panna. Under drift och särskilt vid underhåll bevisade dessa pannor sig inte, så att de efter 12 till 19 år ersattes av horisontella pannor lutade med cirka 10%.

SLM: s dominerande marknadsposition ledde till en viss standardisering av typerna. Bildserien illustrerar var och en utvecklingen av rack-and-pinion-fordonen, där tillverkaren nämns för fordon som inte är från SLM eller Stalder Rail:

• 

  Standardmätare H 1/2 på Vitznau-Rigi-järnvägen med drivväxel och stationär panna. Den spårvidd förbättrade stabiliteten hos den stående pannan. (1870, SCB )

• 

  H 1/2 av den Arth-Rigi-Bahn med ett drivande kugghjul och horisontell panna, levereras av International Society for Mountain Railways (1875)

• 

  Maskin med drivväxel T, som drivs av cylindrarna C med axelaxel b ₁ och växellåda. Bakre axel L med bromsutrustningar och bromsskivor b ₂

• 

  Ångan rälsbussar Bhm 1/2 av den Pilatusbahn är en särskild konstruktion för kuggstång och kugghjul systemet Locher (1886)

• 

  Den Abbot -sche kugghjulet lok H 2/3 av Monte Generoso Railway med två drivkugghjulen var en ursprunglig utformning av SLM (1889)

• 

  Maskiner med två drivhjul drivs av en enarmad vipparm R med låg svängpunkt a

• 

  Lok av serien 999.1 på Schafbergbahn med två drivhjul, tillverkade av Krauss i Linz (1893)

Elektriska och dieselelektriska dragbilar

Eftersom det finns tillräckligt med vatten i bergen för att generera el, öppnades Chemin de fer du Salève i Haute-Savoie 1892, världens första elektriska kugghjulsjärnväg, som drevs med 600 volt DC. Gornergrat och Jungfraubahn öppnades före sekelskiftet , varigenom beslutet togs att använda trefasström i enlighet med den senaste tekniken . De allra flesta elektriskt drivna järnvägar har körts på likström sedan 1900 -talet .

Dagens fordon drivs av kompakta enheter som inkluderar motor, växellåda , bromstrumma och drivväxel . Varje dragmotor driver ett drivhjul som fritt roterar på en hjulsats. På grund av den relativt låga körhastigheten har växellådan vanligtvis ett dubbelförhållande. För att undvika oönskad hjulavlastning från motorns vridmoment är dragmotorerna vanligtvis installerade tvärs i boggien . Drivhjulen med ofrivna tänder greppar alltid racket med minst två tänder. De är tangentiellt fjädrade för att kompensera för skakningar som kan orsakas av fel i rackhöjd.

Antalet drivaxlar bestäms av erforderlig dragkraft. För moderna dubbelspårvagnar med fyra identiska boggier räcker det med en enmotorig konstruktion i många fall. Boggier med en drivning och en löpaxel har vardera fördelen med jämn lastning, möjliggör dubbel dragning av två dubbla rälsvagnar och, vid urspårning, är säkrare än två motor- och två släpvagnar.

• 

  Han 2/2 av den Gornergratbahn , här som ett minnesmärke i Stalden , med två motorer och två drivhjul (1898)

• 

  Den BCeh 2/3 av den Arth-Rigi-Bahn för 1500 V likspänning är den äldsta rack - and-pinion rälsbuss fortfarande är i drift i världen (1911)

• 

  Bhe 2/4 av Vitznau-Rigi-järnvägen , bilbox i självbärande stålkonstruktion, löp- och dalbaksida motorn boggi med två motorer och nosupphängd drivning (1937)

• 

  BChe 2/4 av Rochers-de-Naye-järnvägen med en drivning och en löpaxel per boggi (1938)

• 

  Fyrmotoriga ABDhe 4/4 av den Wengernalpbahn med kontroll bilar ersättas lokdragna tåg (1947)

• 

  Dieselelektrisk rack-and-pinion spårvagn typ Bhm 2/4 av Pike's Peak Railway med två golvdieselmotorer (1960)

• 

  Bhe 4/8 dubbel multipel enhet på Gornergratbahn har fyra boggier, var och en med en drivning och en löpaxel. (1965)

• 

  Den grindstyr av den BDhe 4/8 av den Jungfraubahn möjliggör snabbare uppför än utförsåkning resor även med trefasiga fordon . (1992)

• 

  Den Hey 2/2 Wengernalpbahn är den första växeln fordon med tre-To-rik-ter-to-drive . (1995)

• 

  Bhe 4/6 3083 av trefas Gornergratbahn med trefas till trefasig omvandlare (2006)

• 

  Fyraxelomvandlare berglokomotiv 19 i den bayerska Zugspitzbahn för 40 t inställd last till 250 ‰ (2016)

Den senaste tekniska utvecklingen används för både rena och blandade järnvägar:

• 

  Spårvagn nr 6 på den bayerska Zugspitzbahn med pärlor i sidoväggarna för att spara vikt (1978)

• 

  Två tre-del BDSeh 4/8 av den Matter-Gotthard-Bahn med panorama och lågt golv bilar och trefasig omvandlare enhet (2002)

• 

  Växel GTW i Vall de Nuria bygger på en stor serie av Adhäsionsfahrzeugen , vilket sparar kostnader. (2003)

• 

  Med lokomotiv M4 "Agiocochook" med biodiesel, Mount Washington Cog Railway , en egen tillverkning av järnvägsföretaget (2008)

Motorfordon för blandade järnvägar

Ånglok

Det första loket för blandad vidhäftning och kugghjulsdrivning var "Gnom" för det 1350 meter långa spåret i Ostermundigen sandstenbrott nära Bern. Kugghjulet gick tomgång på vidhäftningsbanan utan störningar.

På Žakarovce malm järnvägen och sedan på den Brünig järnvägen och den Padang järnvägen på Sumatra, lok med en kugghjulsdrivancylinderparet användes. De enkelt byggda maskinerna var lämpliga för mindre dragkrafter, men visade sig inte vara i drift på längre sträckor som Brünigbanan.

Ånglok som byggdes senare har en separat drivenhet, varvid drivhjulen på vidhäftningssektionerna stängs av. (se avsnitt Separata växel- och vidhäftningsdrev )

• 

  "Gnome" från Ostermundigen -stenbrottet (1871, International Society for Mountain Railways )

• 

  Lok för Žakarovce malmjärnväg i dagens Slovakien för blandad vidhäftning och växeldrift (1884, Esslingen maskinarbeten )

• 

  HG 2/2 för Brünig -banan på Jura-Bern-Lucerne-järnvägen för blandad drift (1887)

• 

  Achenseebahn -lok från 1889 med kombinerad vidhäftning och växellåda (enligt Riggenbach -systemet ), byggt av lokfabriken Floridsdorf .

• 

  Tre-kopplare maskin kkStB 69 av den Erzbergbahn med bakre löpande axel och två drivkugghjul (1890, lok fabrik Floridsdorf )

• 

  Kopplade drivningar med cylindrar C, axel b, förhållande v / V, drivhjul T, kopplingsstång c och drivaxlar R.

• 

  Spårvagnslok "Cortaillod" för spårvagnen Neuchâtel (1892, Krauss München )

• 

  Den BHStB IIIc5 stödanbuds lok (senare JZ 97) för blandad drift med 760 mm spårvidd ( bosniska gauge ) med två yttre och två inre cylindrarna (Abt gear system), byggda 1894-1919 by the Floridsdorf loket fabriken och 38 av dem den mest populära kugghjulslokomotivet.

Elektriska och dieseldrivna dragbilar

I denna drivning utvidgas växeldelen med en vidhäftningsdel. Drivhjulets ytterdiameter är vanligtvis mindre än drivhjulets diameter. Därför krävs två olika översättningar. Även om de är valda så att båda drivdelarna ska producera samma körhastighet, är detta bara möjligt med halvslitna däck . Före och efter finns det en glidning mellan hjulet och skenan med motsvarande hög slitage. En permanent kopplad drivenhet är därför endast lämplig för rutter med en blygsam andel rackdelar. Dessutom måste det tillåtna slitage på hjuldäck minskas till 2%. Med en vidhäftningskoppling kan vidhäftningsdriften frikopplas vid växelläge, vilket är vanligt med moderna dragfordon. Drivväxeln är frikopplad på kugghjulsdelen och går sedan fritt, vilket eliminerar glidning. Med kopplade drivenheter överförs dragkraften till rackdelarna både via drivhjulet och med statisk friktion via drivhjulen .

Vid en kombination av snabba vidhäftningsvägar och branta växellådor kan det vara nödvändigt att implementera drivenheten med en växellåda för att ha lämpliga drivmotorvarvtal tillgängliga för båda områdena.

• 

  Trefas HGE 2/2 av den Jungfraubahn med olika förhållanden för vidhäftning och kugghjulsdrivning (1906)

• 

  Railcars BCFeh 4/4 av Martigny-Châtelard-tåget för 750 V DC med Tatzlager-drivning istället för högmonterade motorer (1906)

• 

  HGE 4/4 av den brigad Visp-Zermatt-Bahn (BVZ) för 11 kV 16⅔ Hz växelström med fyra drivmotorer och spärrhakebärande enhet (1929)

• 

  ABDeh 4/4 av den St. Gallen-Gais-Appenzell-Altstätten Railway med två drivmotorer installeras under golvet i bilen (1930)

• 

  Rälsbussar i serie M1C av den Mediterranea-Calabro-Lucane med drivenhet från olika italienska tillverkarna förenklade järnvägen drift. (1933)

• 

  ABDeh 4/4 303 på Berner Oberland Railway med en självbärande bilkaross och två tvärgående installerade dragmotorer per boggi (1949)

• 

  Dieselhydrauliska T 426,0 av de tjeckoslovakiska statens järnvägar för Tanvald - Korenov och Podbrezová - Tisovec linjer , tillverkade av SGP i Wien- Floridsdorf (1961)

• 

  BDeh 4/4 av den Luzern-Stans-Engelberg-Bahn med två utväxlingsförhållanden för 246 - ‰ - rack och 75 km / t toppfart på vidhäftningssektionen (1964)

• 

  Den dubbla järnvägsvagnen ABDeh 8/8 i BVZ har prestanda som ett lok tack vare besparingen av två personbilar. (1965)

• 

  Dieselelektriska kugghjulslok BB 204 på Padangbahn på de indonesiska statens järnvägar med fyra drivaxlar och fyra drivhjul för en last på 200 ton vid 70 ‰ (1982)

Separata växel- och vidhäftningsdrev

Från 1887 beslutades att använda stället på relativt korta sektioner med högst 125 ‰ lutning för att övervinna branta dalsteg i smalspåriga vidhäftningsspår. Från sekelskiftet till första världskriget genomförde de regionala järnvägarna i Tyskland allt fler branta sträckor som kugghjulsbanor, vilket ledde till byggandet av stora kugghjulslok.

När det gäller ånglok används vidhäftningsdrivenhet i allmänhet på hela sträckan. Växeldriften används på rack- och pinjonsektionerna vid upp- och nedstigningen och stängs av igen efter att ha lämnat den branta rampen. Som ett resultat, adhesionen och kugghjulet var driv separerades.

I smalspåriga lok för vidhäftning och kuggstångsledningar var det inte alltid lätt att ta emot motorerna. SLM hittade en bra lösning med Winterthur -systemet , vilket möjliggör ett yttre lager och en separat design för vidhäftning och växellåda. Detta möjliggör god tillgänglighet och därmed enklare underhåll av motorn. Med ökande däckslitage kan djupet på tandkraften enkelt justeras.
De två högtryckscylindrarna nedan driver drivaxlarna för vidhäftning. I vidhäftningsläge fungerar de nedre cylindrarna ensamma med enkel ångaxpansion. Ångan släpps sedan direkt ut i blåseröret . På hyllsektionerna fungerar lokomotivet med en sammansatt effekt genom att ångan riktas efter högtryckscylinderns nedre vidhäftning in i övre växelns lågtryckscylinder. Diametern och kolvslaget för de fyra cylindrarna är desamma. På grund av bakväxelns växellåda fungerar växellådan ungefär dubbelt så snabbt som vidhäftningsdriften, vilket skapar rätt volymförhållande mellan hög- och lågtryckscylindrarna. Den sammansatta effekten utnyttjar ångan bättre och resulterar i en lägre kolförbrukning. Det finns en bra balans mellan växelenheten och vidhäftnings enhet, vilket minskar den dragning av vidhäftnings enheten. Den snabba men inte för starka ånghammaren på växellådan orsakar god ångutveckling. Att komma in och ut ur en rackdel är mycket enkelt eftersom endast omkopplingsventilen mellan hög- och lågtryckscylinder måste manövreras. Vid start på en rackdel kan panntrycket riktas direkt till lågtryckscylindern.
Winterthur -systemet säkerställde ett stort antal order för SLM hemma och utomlands. Den användes i många ånglok med blandad vidhäftning och växellådor och användes också av maskinfabriken Esslingen .

• 

  Den HG 2/3 av den Appenzeller Tram (ASt), utformad av Adolf Klose , var världens första fyrcylindriga komposit rack-and-pinion lokomotiv . (1889)

• 

  38 IIIc5 på de bosniska-hercegovinska statsjärnvägarna var de mest byggda kugghjulslokomotiven i världen. ( Floridsdorf , 1894)

• 

  Det Winterthur drivsystem användes för första gången på den HG 2/4 av lindnings ASt. (1904)

• 

  22 HG 3/3 med drivsystem Winterthur bevisade sitt värde på Brünigbanan och på Berner Oberland Railway . (1905)

• 

  Kitson-Meyer -Gelenklok den trans-andinska banan för Kitson & Co i Leeds med den yttre ramen, Halls vevar , fyra drivaxlar, två drivhjul och hjularrangemang D '(3zz) (1909)

• 

  Sexaxlig KkStB 269 av den Erzbergbahn med inre lågtryckscylindrar för de båda drivväxlar, som tillverkas i Floridsdorf (1912)

• 

  D1 -lok av Padang -järnvägen på Sumatra, drivs av Winterthur -systemet och en drivväxel (1913)

• 

  Klass X -system Winterthur -lok på Nilgiri Mountain Railway i Indien med fyra kopplade axlar och två kugghjul (1913)

• 

  Femaxlad DR-serie 97.5 för kugghjulet Honau-Lichtenstein från Esslingen , Winterthur-systemdrivning med ett drivhjul (1922)

• 

  Serie 97.4 av Erzbergbahn, världens mest kraftfulla kugghjulånga ånglok med inre cylindrar för två drivande kugghjul från Floridsdorf (1942)

När Berner Oberland -järnvägen elektrifierades 1914, antogs det beprövade konceptet för befintliga HG 3/3 ånglok med separata vidhäftnings- och växellådor. På så sätt stöder vidhäftningsdriften växellådan och avlastar stället. Detta är särskilt fördelaktigt för rackjärnvägar med måttliga lutningar på 80–120 ‰, där en stor del av dragkrafterna kan överföras utan ett stativ. Separata drivenheter, som de hade genomförts framgångsrikt fram till 1940 -talet, förblev ointressanta länge eftersom några av de tidigare dyra drivmotorerna inte kunde användas på de relativt långa vidhäftningsvägarna. Under tiden har den tekniska miljön förändrats. De dyra och underhållskrävande växlarna kan ersättas av lätta och billiga separata asynkrona dragmotorer .

Med en separat drivning garanteras inte rätt hastighet på drivväxeln innan du går in i racket. En synkroniseringsanordning är därför oumbärlig i dragfordonet.

• 

  CFeh 3/3 av den Altstätten-Gais-Bahn med två motorer endast för vidhäftningssektioner och en motor endast för kuggstångsdrivna sektioner (1911)

• 

  I HGE 3/3 av den Berner Oberland Railway, verkar en motor på de tre axlarna kopplade med stavar och ett andra akter på drivkugghjulet. (1914)

• 

  Japanska ED42 (1937–1947) med två motorer för vidhäftning och en för växellåda, kopia av ED41 (1926) levererad av SLM och BBC

• 

  85-ton dubbellokomotiv E-100 från den chilenska transandbanan med fyra motorer för vidhäftningsdrift och två för växellåda (1927)

• 

  Deh 4/6 av SBB för Brünigbahn (Bo'2zz'Bo ') med fyra vidhäftningsmotorer i ändboggierna och ytterligare två i mellanväxeln (1941)

• 

  Diesellok från ČSD -serien T 426.0 anskaffades 1961 för drift på sträckorna Tanvald - Kořenov och Podbrezová - Tisovec i Tjeckoslovakien. De dieselhydrauliska loken har två oberoende vätsketransmissioner som kan slås på tillsammans i växelläge.

• 

  Tredelad ABeh 160 "Fink" av Zentralbahn med två vidhäftnings boggier och två kugghjulsdriv boggier. Växellådorna har vardera en drivning och en löpaxel. (2012)

• 

  Världens kraftfullaste He 4/4 rack-and-pinion- lok från MRS Logística har två boggier, var och en med två motorer för vidhäftning och växellåda. (2012)

Differentialdrift

Differentialdrivenhet för högpresterande växellok / vidhäftningslok fördelar dragkraften automatiskt till vidhäftnings- och kugghjulen och avlastar därmed racket. Denna enhet är lämplig för rackjärnvägar med en lutning upp till 125 ‰. Dragmotorns vridmoment är i ett som ett planetväxel bildat Verteildifferential uppdelat mellan limmet och drevet. Om vidhäftningshjulen börjar snurra under dåliga förhållanden vidtar halkbegränsningen som är integrerad i drivenheten korrigerande åtgärder och dragkraften som inte längre kan överföras till skenorna övertas kontinuerligt av drivhjulen.

I bromsläge fungerar anordningen i enlighet därmed och bromsens kraftöverskott riktas mot stället. Blockering av vidhäftningshjulen är omöjlig vid drift av kugghjul.

Drivenheten är styvt kopplad på de rackfria sektionerna.

Den dyra differentialenheten används inte längre i nya fordon eftersom de elektriska komponenterna har blivit billigare med tiden än de mekaniska. Separationen av vidhäftning och växellåda gör att drivmotorerna kan användas för båda drivenheterna samtidigt på rackdelar.

Bilkropp

Tekniken av bergbanor bestäms av vikten optimering. De bilkarosser är huvudsakligen gjorda av stål på rena rack järnvägar , eftersom de olika villkor som z. B. olika fordonsgränser tillåter endast konstruktion av små antal. På järnvägar med blandad vidhäftning och kugghjulsdrift är passagerarvagnarna ofta tillverkade av aluminium av viktskäl , medan loken huvudsakligen är gjorda av stålkonstruktioner på grund av den tunga drivutrustningen.

Person- och godsvagnar

I grund och botten skiljer sig inte rackens järnvägars vagnar från vidhäftningsbanorna. I Schweiz levererades till exempel samma smalspåriga, lättviktsstål och standardvagnar till både vidhäftnings- och kuggbanor. Standardmätaren Rorschach-Heiden-Bergbahn hade tagit över två standardbilar I från SBB och en kontrollbil från Bodensee-Toggenburg-Bahn (BT) . De lätta, experimentellt byggda standardbilarna i aluminium är särskilt lämpliga för rackbanan till Heiden. På grund av den ökande spridningen av flera enheter minskar antalet passagerarvagnar på kugghjulets järnvägar.

Godsvagnar finns också på kugghjärnvägar, som är begränsade till persontransporter. Transport av material och verktyg till de ofta svåråtkomliga byggarbetsplatserna är ofta inte möjlig på vägen.

Kugghjulsvagnarna är vanligtvis utrustade med en bromsväxel. I lätt bagage, gods och tjänstebilar , i fordon för specialtransporter och Vorstellwagen möjligt att avstå från växelbromsen. Vagnarna på Rhaetian Railway , som kan överföras till Matterhorn-Gotthard-Bahn (MGB) och som i sin tur fungerar i vidhäftningsläge, har också en växelbroms. Den MRS Logística i Brasilien avstått sina godsvagnar på en bromsväxel och skjuter den i stigningen på 104 ‰ branta rack delen av järnvägs Santos-Jundiaí .

Vid dragna tåg måste varje tågdel kunna stoppas och säkras mot att rymma vid tågseparation . Järnvägar med lutningar på mer än 250 ‰ måste ställa upp vagnarna på lokets bergssida och undvika dragna tåg när de reser upp på berget. Från 1964 till 2010 körde passagerartågen i Lucerne-Stans-Engelberg-Bahn som tredelade push-pull- eller pendeltåg med lok uppradade i nedförsbacke, varigenom en post eller lätt godsvagn tilläts på den 246 ‰ branta rackdelen bakom rälsbilen . Godstågen, som sällan körs, pressades också upp på berget. Push-pull-tåg skjuts uppåt på rackdelar om möjligt. Om urspårningssäkerheten inte är garanterad ställs loket upp på fjällsidan. Dessutom förblir tåget sträckt vid nedstigningen när motorfordonet bromsar elektriskt . Matterhorn-Gotthard-Bahn behöver inte byta lok när dess push-pull-tåg färdas över Oberalp-passet på toppen av passet; tågen går i samma formation längs hela sträckan.

Vanliga järnvägsvagnar kan köras på vanliga järnvägar som går med vanliga drag- och skjutanordningar . Detta brukade vara vanligt på många ställen och i Tyskland var det tillåtet på ställsektioner med en lutning upp till 100 ‰. Rorschach-Heiden-Bergbahn (RHB) med en stigning på 93,6 carried bar UIC-godsvagnar fram till 1990-talet , som drevs uppför på grund av bristen på bromsväxel. I tåg med flera bilar utan växelbromsar ställde RHB upp bilar med bromsväxel.

Vagnarnas växelbromsar beskrivs i avsnittet Koppla in växlarna i stället .

• 

  Standardbil II av MGB . Flera självhäftande ark skaffade också samma typ av bil.

• 

  Tankbil av MGB. Bromsväxeln sitter på höger axel.

• 

  Ballastvagn på Zugspitzbahn . Hytten för bromsaren indikerar att den används som introduktionsbil.

• 

  Arth-Rigi-Bahn presentationsbil . Det finns bara en stötfångare i slutet av vagnen på fjällsidan.

Säkerhet och bromsar

Konstruktion och drift av kugghjul och andra järnvägar regleras i Schweiz av järnvägsförordningen och genomförandebestämmelserna för den. Eftersom det inte finns några detaljerade regler för rackjärnvägar i andra länder accepterar nästan alla järnvägar och myndigheter runt om i världen de schweiziska bestämmelserna som bindande.

tillåta

Eftersom licensmyndigheterna utanför Schweiz endast sällan har att göra med kugghjul , har det i decennier varit vanligt att Schweiziska federala transportkontoret (BAV) genomför den nya licensen för den drevrelaterade delen som ett expertutlåtande . Detta erkändes sedan av den ansvariga licensmyndigheten, vilket nu är möjligt med vidhäftningsfordon som en del av ett förfarande för korsacceptans . Eftersom BAV inte längre är tillåtet att utfärda expertrapporter, ansökte om ett schweiziskt typgodkännande från BAV för bergslokomotiv 19 på den bayerska Zugspitzbahn, som levererades 2016 , som kontrollerades av en oberoende expert och lämnades till tysken Federal Railway Authority .

Bromsar

Bromsarna spelar en väsentlig roll för säkerheten för bergsbanorna. Om driftbromsen går sönder måste tåget stanna med ett av de mekaniska reservsystemen med minst 0,3  m / s² . Ett tåg som inte var bromsat på bara några sekunder skulle accelereras oerhört på grund av nedförsbacken och kunde mycket snabbt inte längre hållas under kontroll. Den korta reaktionstiden gör det omöjligt att använda reglerventiler enligt UIC -standarden.

Om lutningen överstiger 125 ‰, måste kuggstångsfordon vara utrustade med minst en tröghetsbroms och två oberoende stoppbromsar. När det gäller dragfordon med boggier är de två oberoende stoppbromsarna utformade som växelbromsar eller bromsar på motoraxeln och som växelbromsar (se figurer i avsnittet om elektriska och dieselelektriska dragfordon ), varav en måste vara kontinuerligt justerbar. Den andra fungerar som en "nödbroms" och måste stanna tåget utan att bromsarna på några vagnar fungerar. Buffertkrafterna vid Zugspitze får dock inte vara för stora för att undvika urspårning. För att undvika överdrivna bromskrafter måste båda bromssystemen förhindras från att reagera. Fordon för blandad vidhäftning och kugghjulstrafik är också utrustade med en vidhäftningsbroms . I lutningar på högst 125 ‰ kan hela tågets automatiska broms användas som en justerbar stoppbroms eller så kan den icke-justerbara stoppbromsen stödjas av motståndsbromsen.

Tröghetsbromsen inkluderar återhämtningsbromsar , motorbromsar , hydrauliska bromsar och mottrycksbromsar . En kopplingsoberoende motståndsbroms gör att rutten kan rensas vid strömavbrott. Den mekaniska bromsen kan normalt inte utformas som en tröghetsbroms eftersom tågets potentiella energi som ska omvandlas till värme termiskt skulle överbelasta bromsarna. Tröghetsbromsarna måste också fungera om strömförsörjningen eller dieselmotorn går sönder. Varje stoppbroms måste ensam kunna sätta tåget stillastående vid den största lutningen med maximal tågvikt. Bromskrafterna är en viktig faktor för säkerheten mot urspårning. Som stoppbromsar som är outtömliga på nya fordon kommer våren - bandbromsar används.

Vid ensidiga sluttningar byggs ofta en stoppbroms som en riktningsberoende spärrbroms. Det bromsar bara när det går nedför. Vid körning i uppförsbacke frigörs den applicerade spärrbromsen med en spärrmekanism och hindrar tåget från att rulla bakåt. När du går nedför kan den frigjorda spärrbromsen när som helst användas som en normal broms.

Att stället är minst lika viktigt för inbromsning som för uppförsbacke visades 1995 och 2005 när ett Ge 4/4 III -vidhäftningslok på Rhaetian Railway besteg 110 ‰ branta Oberalp -passet under egen kraft. För att vara på den säkra sidan gavs ett kugghjulslok bak för bromsning. Dragbilar för vidhäftningssektioner med en lutning på mer än 60 ‰ är utrustade med magnetiska skenbromsar eller virvelströmsbromsar .

Järnvägsvagnarnas växelbromsar beskrivs i avsnittet Aktivera kugghjulen i stället .

Självupptagen tröghetsbroms för konverteringsfordon

Vid första fanns tvekan bygga växel trehjuliga fordon med trefas omvandlare enheter. Om en omvandlare eller dess styrelektronik hade misslyckats skulle tåget ha stannat med mekaniska bromsar i en sluttning och ett reservtjänstfordon måste begäras. Eftersom olaglig långlinjebeläggning och rutter -führung ofta i obebodda och otillgängliga områden tog vi inte upp denna risk.

Lösningen är att koppla bort dragmotorerna från omvandlaren vid ett fel och att ansluta varje fas av de trefasiga asynkronmotorerna till en RC-krets . De tre RC-kretsar består av bromsmotstånd och ingångsfilterkondensatorer omvandlaren. Så snart motorerna börjar svänga, upphetsar de sig själva och genererar en bromskraft. Denna elektriska broms kan inte regleras. Din hastighet stabiliseras vid värden beroende på stigning och tågets vikt. Den mekaniska bromsen används för att stanna. Kretsen ska utformas så att tåget färdas nedför lite långsammare än vid normal drift. Denna självexciteringskrets, som också används i små kraftverk, testades i testkörningar med JB He 2/2 10 på Jungfrau-järnvägen 1992 och användes första gången 1995 på He 2/2 31 och 32 of Wengernalp -järnvägen.

Spårningssäkerhet

Vid växelläge kan fordonet bara bromsas genom att koppla in kuggstången. Tandens ingrepp måste därför garanteras under alla möjliga förhållanden, till exempel starka sidvindar , olika friktionskoefficienter , nödbromsning eller bromsning av en broms i en tågdel. De krafter som uppstår vid bromsning under nedstigningslasten ställer framhjulen och avlastar bakhjulsuppsättningarna. Tillsammans med tandlyften kan avlastningen på bakhjulsatsen överstiga viktkraften vid kraftig inbromsning och lyfta fordonet från skenorna. Eftersom denna farliga situation måste förhindras får bromsarna inte vara för starka.

För rack med vertikalt tandingrepp resulterar dålig smörjning i en kraft riktad vinkelrätt mot skenplanet, tandlyften. Den har en tendens att lyfta fordonet från rälsen och får aldrig övervinna fordonets vikt. Racket måste smörjas väl så att risken för urspårning inte blir för stor.

När det gäller skjutna och dragna tåg är tågens längd begränsad. Tågets last utövar en kraft på loket i höjd med kopplingen . Denna längsgående kraft och höjdskillnaden mellan kopplingen och stället ger ett vridmoment på dragfordonet som, förutom tandlyften, avlastar det på fjällsidan och kan försämra säkerheten mot urspårning. I snäva böjar förvärras denna risk av sidokrafter. I dessa situationer är bildandet av tåg med styva centrala buffertkopplingar som typ + GF + eller Schwab mer fördelaktigt än den kompenseringskoppling som används av Matterhorn-Gotthard-järnvägen med centrala buffertar fästa vid karosseriet.

Vid en borstbrand på dragmotorsamlaren eller vid kortslutning kan kraftiga krafter uppstå som äventyrar dragfordonets stabilitet. För att förhindra detta är slirkopplingar installerade mellan drivmotorerna och drivväxlar . Denna enhet är inte nödvändig om en trefasmotor används eftersom dess maximala vridmoment är känt.

Ursprungligen urspårning var säkerhet bevisat genom att använda Borgeaud metoden. Säkerheten måste också med överlagring av kritiska situationer, t.ex. B. Nedstigning i en kurva med dubbelbromsning och sidvind kan garanteras. På 1970 -talet, på grund av möjligheterna vid den tiden, gjordes några förenklingar, men också försummelser, på Borgeaud -metoden. Idag tillhandahålls beviset med en datorberäkning , med en säkerhetsfaktor på 1,2 som regel . Borgeauds tidigare metod är inte längre toppmodern.

Spårvridning i lutande spårkurvor

Spårvridningen i lutande spårkurvor, kort kallad helixvridning , har ännu inte beaktats i bestämmelserna om urspårningssäkerhet . I krökta spår är sluttningen på den yttre skenan mindre än den inre. Om det finns en boggi på en sådan spårdel avlastas det övre axelns yttre hjul och lyfts i extrema fall av skenan. Helixvridningen är försumbar för lutningar upp till 40 ‰. Vid större lutningar kan den dock överstiga maxvärdena för superelevationstvisten . Om de två vändningarna överlagras finns det risk för urspårning, beroende på gränsförhållandena. I många datorprogram som används för spårinriktning beaktas inte spiralvridningen.

Superpositionen av spiralformad vridning och superelevationsvridning skulle kunna undvikas om superelevationsvridningen byggdes in innan övergångskurvan . Även om det skulle finnas en lutning i den raka spårsektionen utan centrifugalkrafter , skulle inflytandet på körkomforten vara liten, för på bergsbanor är endast en liten kantning inbyggd på grund av de låga hastigheterna.

Vid bergkonstruktionens spårkonstruktion måste inte bara superelevationsvridningen, utan också den oberoende spiralformade vridningen eller den totala vridningen begränsas. Med befintliga sträckor är det dock knappast möjligt att anpassa lutningar eller kurvradier till nya regler. I detta fall måste den befintliga spiralvridningen beaktas i fordonets design.

Exempel på maximala spiralvridningar

Tåg:

GUPPA

Brünig

BZB

GGB

J B

MGB

MPPR

MVR

PB

VRB

SSB

TdC

WAB

WZB

Anmärkningar:	¹	Schöllenenbahn
	²	ingen klättring möjlig (Lochersystem)
	³	Stuttgarts rackjärnväg

Övervakning

För om de mekaniska stoppbromsarna är överbelastade finns det risk för att bromsarna går sönder på grund av uppvärmningen, det är särskilt viktigt att övervaka körhastigheten vid nedförsbacke. En mekanisk broms aktiveras och tåget stoppas även om gränsen överskrids något. Andra förhållanden som är viktiga för bromsarnas funktion övervakas också. Överbromsning genom samtidig aktivering av båda mekaniska stoppbromsarna måste förhindras. Järnvägar med kombinerad växellåda och vidhäftning är utrustade med driftlägesövervakning . Spårmagneter eller Eurobaliser övervakar rackets in- och utgångar för att se om lokföraren har ändrat regimskiftet mellan vidhäftning / växel eller vice versa på förarens skrivbord. Med omkoppling av driftläge görs omfattande, delvis säkerhetsrelevanta funktionsändringar på dragfordonet.

Den säkerhetskontroll , överhastighetsstyrning, driftläge övervakning eller annan teknisk övervakning kan automatiskt utlösa en snabb inbromsning .

Säkerhets- och signalsystem

Säkerhets- och signalsystemen för rena kugghjulsbanor är anpassade till de lokala förhållandena och skiljer sig ofta från huvudjärnvägarnas . De beror på tillåtna hastigheter, tågtätheten och övergångspunkterna på enkelspåriga linjer. Uppföljningsresor med flera tåg i sikte är ofta tillåtna (se figur till höger i avsnittet Fördelar och nackdelar ). Eftersom växlar i kugghjul i allmänhet inte är tillgängliga, är det vettigt att ge en tydlig signal mot att köra in i felplacerade växlingar. På grund av de låga varvtalen i rackdelarna krävs ofta inte avlägsna signaler om huvudsignalerna är tillräckligt synliga. I avsnitt blocket fungerar oftast bara som kontrakörningsskydd . När det gäller nyare system rapporteras vanligtvis lediga spår via axelräknare , eftersom spårkretsar kan vara opålitliga på grund av de ibland små axelbelastningarna på de lättbyggda fordonen och bristen på dragkraftöverföring via rälsen. Dessa tenderar därför att smutsas av smörjmedelsrester, pollen och fallna löv. Det finns dock också rena kugghjulsrutter med spårvakansdetektering av spårkretsar , till exempel Štrba - Štrbské Pleso kugghjulsjärnvägen i Höga Tatra . Den skepsis som har rådt i Schweiz i många år om detekteringssystem för lediga platser med axelräknare kan ha stött det långvariga avståendet från säkerhetssystem på vissa kugghjulsbanor. Risken för kollision är dock lägre på ställsektioner än med självhäftande banor. De låga varvtalen och den passande kraftöverföringen leder till kortare bromssträckor och med de ofta klart upplagda spårsystemen ökar sannolikheten att tågen vid ett misstag kan stanna före en kollision. Operationen är mer hanterbar, åtminstone med rena kugghjulsjärnvägar, på grund av tågradion med öppet istället för selektivt röstsamtal , informeras järnvägspersonalen om alla driftavvikelser.

Den uppföljande tågdrift med resor på synen av ren kugghjul järnvägar leder till justeringar i signalsystem. Eftersom signalerna på Wengernalp -järnvägen bara anger körkortet och inte den tillåtna hastigheten, visas alla rutter med körtid 1 . Följande resor signaleras baserat på upptagen signalen med en horisontell, orange stapel som är integrerad i huvudsignalen .

Huvudsignal	menande
	Körtermin 1 på typ L-signal för uppföljande tågdrift på Wengernalp-järnvägen
	Signalbild för att följa ett annat fordon , inspirerat av upptagen signal
	Signalmönster stopp på signaltyp L för uppföljning tågdrift

När du lämnar stationen registrerar en axelräknare det totala antalet axlar på alla efterföljande tåg. Vid utgångssignalen visas följande tåg signalen för en uppföljningsresa. Vid nästa station räknar en axelräknare de inkommande axlarna. Först när det totala antalet axlar har kommit kan tillståndet ändras för att möjliggöra rutten för tåg i motsatt riktning. Det betyder att det inte finns något behov av att signalera efterföljande tåg på själva tågen.

Med tågstyrsystemet ZSI 127 har det funnits ett system sedan 2003 som täcker säkerhetskraven för blandad vidhäftning och kuggvägar. Övervakningssystemet för vidhäftning / rack är integrerat i tågskyddssystemet ZSI 127 och hastighetsövervakningen utförs med en noggrannhet på ± 1 km / h. ZSI 127 är uppbyggt med ETCS- komponenter, i synnerhet med Eurobalises , Euroloops och ETCS inbyggda enheter . En kontrollenhet i förarhytten i enlighet med ETCS-standarden ( Driver Machine Interface ) var tvungen att avstå eftersom det ofta inte finns tillräckligt med utrymme i de smala förarhyttarna för smalspåriga fordon. På grund av racket i mitten av banan är baliserna off-center. ZSI 127 används av Zentralbahn och Berner Oberland Railway . År 2013 etablerade Federal Office of Transport en vidareutveckling av ZSI 127-systemet som standard för alla schweiziska smalspåriga järnvägar, inklusive de med en ren vidhäftning.

Skillnader mellan ZSI 127 och ETCS

fungera	ZSI 127	ETCS nivå 1
Driftlägesövervakning vidhäftning / rack	integrerad	inte tillgänglig
Hastighetsgradering	1 km / h	5 km / h
Förarhyttens signalering	nej (endast kontroll- och displayenhet)	ja ( Driver Machine Interface )
Eurobalises position	off-center (för rackjärnvägar)	i mitten mellan de två skenorna
För tidig avgång om signalen indikerar ett stopp	även efter att ha vänt	endast med en slinga eller extra baliser, inte efter svarvning

drift

Driften av band med blandad vidhäftning och växellåda skiljer sig inte i grunden från rena vidhäftningsspår. Föreskrifterna för tågbildning måste dock följas för att säkerställa säkerheten mot urspårning .

Ett särdrag hos många rena kugghjulsjärnvägar är uppföljningstågsoperationer med resor i sikte samt samtidiga inträden till en tågstation. När det gäller kuggvägar med tung trafik blev det nödvändigt att säkra enkelspåriga rutter med hjälp av ett ruttblock. Samtidigt måste uppföljningstågsverksamheten upprätthållas, eftersom kuggjärnvägståg endast kan kopplas i begränsad omfattning för att säkerställa säkerheten mot urspårning. Sådana järnvägars säkerhetssystem är utformade på ett sådant sätt att flera tåg kan färdas fritt i en riktning.

Grunden för rackjärnvägarnas säkerhet är bra underhåll av system och fordon samt efterlevnad av de sofistikerade tekniska och operativa bestämmelserna.

Driftsresultat

Järnvägar i blandat rack

Utvecklingen av rörelseresultaten . Den Visp-Zermatt- och Berner Oberland-Bahn var avgjort turistjärnvägar och betalade ut respektabla utdelning förrän 1913 , som nådde 7-8 procent under de bästa åren. Den Brünigbahn Lucerne - Interlaken, den Stansstad-Engelberg-Bahn och Aigle-Leysin-Bahn öppnade turistmål och var lönsam . De andra blandade kugghjulsbanorna i Schweiz hade däremot tillfälliga eller permanenta ekonomiska problem redan före första världskriget. Den Bex-Villars-Bretaye järnvägen och Leuk-Leukerbad järnvägen , som avbröts 1967, var beroende av stöd från sina egna el fungerar.

Från 1914 mörknade alla järnvägars ekonomiska situation snabbt. Verksamheten blev underskott och återhämtade sig inte heller på 1920 -talet. Balansen för många järnvägar måste omstruktureras, med betydande delar av aktiekapitalet avskrivna . Brig-Furka-Disentis-järnvägen , som togs i drift 1915, hade alltid ekonomiska svårigheter och gick i konkurs 1924 . Dess efterträdare, Furka-Oberalp-Bahn , fick också militär betydelse. Men ekonomiskt, även efter renoveringen 1925, såg det aldrig bra ut med henne.

Efter andra världskriget , den St. Gallen-Gais-Appenzell järnvägen samman med Altstätten-Gais Railway . Den Monthey-Champéry-Morgins-Bahn och 1961 Schöllenenbahn fusionerades också med grann företag och dragit nytta av federal stöd anges i Private järnvägs Aid Act. I Tyskland stängdes St. Andreasberger Kleinbahn och kugbanan Honau - Lichtenstein . Stansstad-Engelberg-Bahn med Loppertunneln renoverades strukturellt 1964 , Furka-Oberalp-Bahn med Furka Basstunneln 1982 och Lucerne-Stans-Engelberg-Bahn med Engelbergtunneln 2010 . I Österrike tog grannsamhällena över Achenseebahn 1979 och rehabiliterade den plana linjen med hjälp av de federala och statliga regeringarna .

Idag är järnvägarna i blandade rack i Schweiz, liksom de andra regionala passagerarjärnvägarna , beroende av ersättning . Endast BVZ- och WAB- järnvägarna som leder till de bilfria turistorterna Zermatt och Wengen skulle generera vinster även utan subventioner. I Tyskland är Wendelsteinbahn beroende av ersättning. Den bayerska Zugspitzbahn, som är ansluten till Garmisch-Partenkirchen kommunala verktyg, genererar mindre vinster tack vare bergsvägen, som kännetecknas av turism. Genom fusioner kan synergier användas och kostnader sparas. Fyra meter-järnvägar i västra Schweiz har fungerat under paraplyet Transports Publics du Chablais sedan 1999 . Matterhorn-Gotthard-Bahn , som grundades 2003, går på ett nätverk av 144 km, Zentralbahn , som bildades 2005, är 98 km lång. Appenzeller Bahnen , som har funnits sedan 2006, driver rackjärnvägar med tre olika mätare.

Rena kugghjul

Byggkostnaderna för de rena rackjärnvägarna som byggdes mellan 1871 och 1912 var vanligtvis för låga, men frekvensnumren överträffade förväntningarna. Fram till sekelskiftet var avkastningen generellt god. Vitznau-Rigi-Bahn var utomordentligt framgångsrik och uppnådde en årlig avkastning på cirka 13 procent i genomsnitt från 1871 till 1890.

Konkurrensen som uppstod från ytterligare nya byggnader minskade vinsten . Den Arth-Rigi-Bahn kunde inte bygga på den finansiella framgången med Vitznau-Rigi-Bahn och det fanns nästan inga utdelning . De Generoso , Brienz-Rothorn och Brunnen-Morschach järnvägen var ekonomiskt nära avgrunden fram till början av andra världskriget. Den Rorschach-Heiden-Bergbahn överlevde kriget och krisåren förhållandevis väl bara tack vare godstrafik. Den Pilatus , Gornergrat och Jungfrau Järnvägar var de dyraste järnvägen i Schweiz när det gäller pris per kilometer. På grund av sina orimliga biljettpriser jämfört med den tiden då, kunde de två nämnda första järnvägarna dela ut 4–7 procent av aktiekapitalet varje år fram till 1913 . Den räntebördan för de extremt höga byggkostnaderna i Jungfraubahn gjorde endast blygsamma utdelningar möjliga. De ytterligare investeringar som gjorts av många järnvägar för elektrisk dragning återspeglar den optimism som rådde inom turistnäringen före första världskriget.

De två världskrigen och kriserna däremellan drabbade turistjärnvägarna med stor allvar och driftsresultaten gled djupt in i det röda. I Österrike fick Kahlenbergbahn och Gaisbergbahn ge upp efter första världskriget, i Schweiz stoppades passagerartrafiken på Brienz-Rothorn-Bahn . En glimt av hopp var den framväxande vintersporten , som ökade antalet passagerare, men krävde förlängningar för vinteroperationer. Efter andra världskriget fick Petersbergbahn och Barmer Bergbahn sluta köra i Tyskland, och Niederwaldbahn ersattes av en gondolhiss .

Idag är de enskilda företagens ekonomiska situation annorlunda. De Pilatus banorna uppnådde en genomsnittlig 2011-2016 kassaflöde av 6,6 procent, den jungfruliga spåruppsättning av 6,2 procent. Den Jungfrau Railway nytta av de flesta passagerare från Asien som reser till Jungfraujoch även i dåligt väder. De andra järnvägarna, även i Tyskland och Österrike, gör liten eller ingen vinst. Omkring millennieskiftet undersöktes om Arth-Rigi-Bahn och en del av Wengernalpbahn kunde ersättas av billigare linbanor .

Olyckor

Trots den stora riskpotentialen på grund av den stora lutningen är rackjärnvägar ett mycket säkert transportmedel idag. Det har skett flera allvarliga olyckor med flera dödsfall tidigare. År 1883  spårade ett koltåg som rullade tillbaka på järnvägen i Salgótarján (Ungern) eftersom tänderna på drivväxeln på loket för ett tåg som körde uppför gick sönder. År 1907 spårade ett godståg ner i dalen ur Brohltalbahn med persontransporter och föll ner i en järnvägsvall. 1958 tog järnvägsolyckan på Drachenfels , som berodde på ett driftfel av lokpersonalen, 18 liv. År 1964 spårade ett tåg på Rittner Bahn ner i Sydtyrolen ur spår på grund av dåligt underhåll av överbyggnaden och fordonen. 1967 spårade loket ur ett nedförsbacktåg på Mount Washington Cog Railway och föll i sidled, och sedan helt upptagna Vorstellwagen oförminskat tills urspårningen körde.

berättelse

förhistoria

Uppfinningen av växellådan för järnvägar går tillbaka till början av ånglok :

År 1804 byggde Richard Trevithick världens första ånglok för Merthyr Tramroad vid Pen-y-Darren Ironworks nära Merthyr Tydfil i Wales , Storbritannien . Detta lok var dock för tungt för gjutjärnsskenorna , som var konstruerade för vagnar som drogs av hästvagnar. Eftersom rälsen fortsatte att gå sönder stoppades verksamheten efter några månader.

År 1811 beviljades John Blenkinsop patentnummer 3431 i England för sin uppfinning av att köra ånglok med tandhjul som var ihop med tandade ställningar som var fästa på utsidan och parallellt med skenan. Den första rackjärnvägen i världen utformades inte av honom för att övervinna branta stigningar, utan gick som en industriell järnväg från kolgruvan i Middleton till Leeds i England. Den startade sin verksamhet den 12 augusti 1812.

År 1814 byggde George Stephenson Blücher -loket för kolgruvan Killingworth, som hade stålhjul med en fläns och kördes på stålskenor genom enbart vidhäftning . Sedan dess blev detta system allmänt accepterat.

År 1848 togs en 60 ‰ brant linje av Madison & Indianapolis Railroad i drift, för vilken amerikanska Andrew Cathcart utvecklade ett gjutjärns lamellställ och ett motsvarande lok. Cathcart -racket lades i mitten av banan och förväntade sig det lamellära racket som är vanligt idag. Systemet visade sig i tjugo år, tills sådana lutningar kunde övervinnas med vanliga lok. År 1868 byttes linjen till vidhäftning med ett specialdesignat lok.

Principen för växellådan togs upp igen när naturen öppnades för turism på 1860 -talet och järnvägarna skulle klättra berg.

Järnvägar på Mount Washington och Rigi

Världens första fjälljärnväg med kugghjulsdrift byggdes av Sylvester Marsh 1866 . Den bestiger Mount Washington , New Hampshire , USA och öppnade 1869. Järnvägen med en spårvidd på 1422 millimeter är fortfarande i drift idag, övervinner en höjdskillnad på 1097 meter över en längd på 4,8 km och har en anmärkningsvärt stor maximal stigning på 374 ‰.

Niklaus Riggenbach , ursprungligen från Alsace , fick ett första patent på sin rackjärnväg i Frankrike 1863. Han spårade uppfinningen tillbaka till sin erfarenhet som teknisk chef för Hauenstein linje med en 26 ‰ lutning, där den snurrande av drivhjulen inte alltid kan förhindras även med sand sprids . År 1869 fick han veta att Marsh byggde en kuggväg uppför Mount Washington. Vitznau-Rigi-järnvägen , designad av Riggenbach, öppnade den 21 maj 1871 och är den första fjällbanan med växellåda i Europa. Den leder med en maximal lutning på 250 ‰ från Vitznau i Schweiz vid Lucerne -sjön till Rigi . Järnvägen slutade ursprungligen vid gränsen till Lucerne kanton, eftersom eftergifterna beviljades av kantonerna vid den tiden. Det var inte förrän två år senare som det nådde dagens slutpunkt, Rigi Kulm. Riggenbach var också bekymrad över konstruktionen av Rigibahn för att visa fördelarna med rackjärnvägen framför vidhäftningsbanor . Hans förslag, genom Alperna, till exempel den planerade Gotthard -järnvägen att bygga en kuggejärnväg, visade sig emellertid vara en felberäkning. Arbetsbanan till Ostermundigen -stenbrottet, som också byggdes av Riggenbach, öppnades den 6 oktober 1871. Starten av verksamheten är dock kontroversiell.

Rack av järnvägarna

Rigibahn var en rungande teknisk och kommersiell framgång. Det inledde en uppsving i byggandet av rackjärnvägar i början av 1880 -talet. De första kuggbanorna i Österrike-Ungern var Kahlenbergbahn , som öppnade den 7 mars 1874 och Schwabenbergbahn i Budapest, som började köra den 24 juni 1874. Bergsbanan Rorschach-Heiden i östra Schweiz öppnades för trafik den 6 september 1875 som den första kuggbanan med persontrafik som inte är turist .

Den första kugghjulsjärnvägen i Tyskland var kugghjulsjärnvägen i Wasseralfingen järnverk , som togs i drift 1876 . De två följande rack järnvägar, den Friedrichssegen gruvan nära Bad Ems på Lahn och Kunst gruvan nära Herdorf i Siegerland, var gruv järnvägar . År 1883 tog Drachenfelsbahn, den första offentliga kugghjulet, i drift och är fortfarande i drift idag. Den har en lutning på 200 ‰.

Vid första världskriget togs totalt mer än hundra rack -järnvägar i drift, varav de flesta var i Europa. Världens brantaste kugghjulsjärnväg med en maximal lutning på 480 ‰ är Pilatusbahn , som öppnade 1889 och leder från sjön Lucerens strand till Pilatus. För detta tåg utvecklade Eduard Locher ett speciellt växelsystem uppkallat efter honom.

De första rackjärnvägarna kördes uteslutande med ånglok . Under 1890 -talet introducerades elektrisk dragkraft , som snabbt fick betydelse. Efter första världskriget minskade antalet kuggvägar eftersom kugghjulsdriften ersattes av vidhäftningsdrev eller för att trafiken avbröts. Många järnvägar, som ursprungligen drevs med ånga, har elektrifierats och några av ångloken har bytts ut eller kompletterats med dieseldragbilar . Förnyelsen av rullande materiel under åren har ökat effektiviteten och attraktiviteten hos de moderniserade rackjärnvägarna, som några exempel visar:

• 

  Den Štrba - Štrbské Pleso rack järnvägen i Tatrabergen i Slovakien avbröts 1931, men öppnades igen 1970.

• 

  Världens första kugghjulsvagnar med dieselhydraulisk drivning togs i drift på Pike's Peak Railway i Colorado 1976 .

• 

  Den Corcovado bergbanan i Rio de Janeiro inledde sin verksamhet med nya motorvagnar efter en totalrenovering 1979.

• 

  År 1992 fick Schafbergbahn nya ånglok 999.2 för att öka turistattraktionen.

• 

  Sedan 1999 resa på snö berg-bahn Salamander tåg med dieselhydrauliska lok Hunslet-Barclay Ltd .

• 

  År 2004 förvärvade Wengernalpbahn Panorama rälsbussar i Berner Oberland .

• 

  Rullande materiel på linjen Diakopto - Kalavryta i Peloponnesos moderniserades 2007 med fyra BDmh 2Z + 4A / 12 diesel -flera enheter .

• 

  Stadler kugghjul GTW används i Panoramique des Dômes i Frankrike, som avbröts 1925 och öppnades igen 2012 .

På 20-talet har nya kugghjul vägar skapas genom renovering och utbyggnad av bergbanor , såsom Lausanne - Ouchy kugghjul tåg , den Dolderbahn i Zürich eller en tunnel i Lyon, som nu är integrerad i den urbana Métro nätverket. 1987 öppnades Perisher för trafik i Australien 1987 för att öppna ett skidområde. 1990, på grund av byggandet av en damm, flyttades en del av Ikawa -linjen , som tidigare hade drivits som en ren vidhäftningsjärnväg, och försågs med ett stativ.

Sedan 1920 -talet har många vägar med ställsektioner med lutningar på upp till cirka 70 switched ändrats sedan 1920 -talet till ren vidhäftning. Det möjliggjordes av framsteg inom lokkonstruktion, högre axelbelastningar på grund av en mer stabil överbyggnad och den utbredda användningen av kontinuerliga, automatiska och multilösade tryckluftsbromsar . Halberstadt-Blankenburg-järnvägen gav banbrytande prestationer på detta område med linjen Blankenburg-Tanne (vid den tidpunkten "Harz Railway", senare kallad Rübeland Railway ). Även som mina och industriella järnvägar finns det inte längre några kuggvägar. De ersattes av transportband och bandlösa transportörer.

Se även

• Lista över rackjärnvägar

litteratur

• Walter Hefti : Världens rack -järnvägar. Birkhäuser, Basel 1971, ISBN 3-7643-0550-9 .
• Walter Hefti: Världens rack -järnvägar. Tillägg. Birkhäuser, Basel 1976, ISBN 3-7643-0797-8 .
• Beat Keller: Rack Railways - En guide för projektplanering . I: Swiss Railway Review . Nej. 4-5 . Minirex, 1991, ISSN  1022-7113 , sid. 115-135 . 
• Dolezalek: tandade spår. I: Enzyklopädie des Eisenbahnwesens , redigerad av Victor von Röll , volym 10. Berlin och Wien 1923, s. 451–468. (Zeno.org)
• Dolezalek: blandade kurser. I: Enzyklopädie des Eisenbahnwesens , redigerad av Victor von Röll, volym 5. Berlin och Wien 1914, s. 272–273. (Zeno.org)
• Alfred Moser: Ångdriften på de schweiziska järnvägarna 1847–1966. Birkhäuser, Basel 1967, s. 353–385
• Žarko Filipović: Elektriska järnvägar: grunder, lok, strömförsörjning. Springer-Verlag, 2004, ISBN 978-3-540-55093-8 . Sid 203-212
• Rudolf Schmid: Rackbanan som ett modernt transportmedel. I: Schweizer Ingenieur und Architekt , volym 97 (1979), nummer 23 (E-Periodica.ch, PDF; 3,5 MB).
• Rolf Honegger: 100 Years of the Brünigbahn - Die Zahnradtechnik In: Schweizer Ingenieur und Architekt , Volume 106 (1988), Issue 40 (E-Periodica.ch, PDF; 1.1 MB).
• Rackar. I: Tensol Rail, Giornicos webbplats. Hämtad 15 juli 2017 . 
• Wolfgang Messerschmidt: Rack järnvägar, igår, idag, över hela världen. Rackbanornas historia , Franckh, Stuttgart 1972, ISBN 3-440-03833-5
• Karl Sachs : 50 år med schweiziska elektriska bergsbanor. I: Schweizerische Bauzeitung (SBZ). (arkiverad i E-Periodica av ETH-Bibliothek):
  Första delen. I: SBZ, volym 66 (1948), nummer 50 (PDF, 4,2 MB)
  Slutsats. I: SBZ, volym 66 (1948), nummer 51 (PDF, 5,0 MB)
• Thomas Fleißig: Rack järnvägar i Österrike. Järnvägs bildarkiv. EK, Freiburg 2004, ISBN 3-88255-349-9 .
• Arthur Meyer, Josef Pospichal: Rack-järnvägslok från Floridsdorf , Verlag bahnmedien.at, Wien 2012, ISBN 978-3-9503304-0-3 .
• Theo Weiss: Stadler - från tunnelloket till dubbeldäckaren. Minirex, Lucerne 2010, ISBN 978-3-907014-33-2 , s.104-109
• Klaus Fader: Cog -järnvägar i Alperna. 19 bergsbanor i Tyskland, Frankrike, Österrike och Schweiz. Franckh-Kosmos , Stuttgart / Ott, Thun 1996, ISBN 3-440-06880-3 / ISBN 3-7225-6346-1 (Ott); Tosa, Wien 2003, ISBN 3-85492-791-6 .
• Werner Latscha (red.): Sju fjälljärnvägspionjärer. Schweiziska pionjärer inom näringsliv och teknik, nr 81. Association for Economic History Studies, Zürich 2005, ISBN 978-3-909059-34-8 .
• Josef Hons: Fjälljärnvägar i världen. Rack järnvägar, järnväg och kabelbanor, upphängnings järnvägar och skidliftar. transpress-Verlag, Berlin 1990, ISBN 3-344-00475-1 .
• Rack och pinion spår. I: Lexikon för hela tekniken och dess hjälpvetenskap , redigerad av Otto Lueger, volym 8. Stuttgart och Leipzig 1910, s. 962–965. (Zeno.org)

webb-länkar

• Matthias Probst: På kugghjul i bergen. I: Swiss Radio and Television (SRF) webbplats , med ett filmutdrag från 4:45 minuter från Einstein -sändningen den 30 maj 2013.
• Jens Merte: Rack järnvägar i Tyskland. Hämtad 15 juli 2017.

Individuella referenser och kommentarer