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Beton-Unterbau Gartenbahn IIm

 
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LGB Austrasse
Buntbahner


Anmeldungsdatum: 09.06.2014
Beiträge: 21

BeitragVerfasst am: 24.07.18 16:31    Titel: Beton-Unterbau Gartenbahn IIm Antworten mit Zitat

Hallo Buntbahner

Ein stabiler Unterbau ist wohl einer der wichtigsten Aspekte einer Gartenbahn.
Vor rund 3 Jahren experimentierte ich mit Beton. Dabei lehnte ich mich stark an den perfekten Ideen des Users "Bergsteiger" an.

Als erstes wagte ich mich an eine 1 Meter langes, gerades und steigungsloses Beton-Gleisbrett. Schnell war die Holzform erstellt, das Armierungseisen gelegt und das erste Betonbrett gegossen. Alles in Allem ein voller erfolg, noch heute liegt das Betonbrett unbeschadet im Garten herum!
1. Form (LGB Austrasse)

Die erste Beton-Gussform aus Holz.1 Meter gerade und steigungslos

Gleis-Betonbrett gerade mit Tunnel (LGB Austrasse)

Auf dem Gleis-Betonbrett steht ein Prototyp eines Tunnelportal aus Gips.


Wie gesagt, alles nur Prototypen und nur in der Ebene und gerade Gleisführung.
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LGB Austrasse
Buntbahner


Anmeldungsdatum: 09.06.2014
Beiträge: 21

BeitragVerfasst am: 24.07.18 16:50    Titel: Beton-Unterbau Gartenbahn IIm Antworten mit Zitat

Da meine Anlage nicht nur aus geraden Elementen bestehen wird, hab ich mich im Anschluss an die geraden Elemente an die gebogenen Elementen gemacht.

Folgende Vorgaben gilt es einzuhalten:
- Radius 1.5 Meter
- Steigung max. 3.2cm pro Meter (So wäre theoretisch ein Gleiswendel möglich)

Der Einfachheit halber begann ich mit der Form eines gebogenen ebenen Elements. Schon hier begannen die ersten Probleme die es zu lösen galt. Ziel war, die Form mehrfach zu verwenden:
- wie müssen die Seitenwände beschaffen sein?
- wie kann sichergestellt werden, dass die Seitenwände beim Giessen nicht ausbauchen?
- wie können die Vertiefungen so gefertigt werden, dass ein biegen möglich ist

Ein erster Prototyp wurde erstellt. Eine dem Radius entsprechend ausgesägte Siebdruckplatte diente als Untergrund. An der Seite wurden Sperrholzbretter angeschraubt. Die Vertiefungen in der Mitte wurden aus Hartschaumplatte ausgesägt und am Untergrund befestigt. Fertig war die Form, na ja, einfacher geschrieben als schlussendlich hergestellt. Cool
Zu einem Betonguss ist es schlussendlich nicht gekommen.
Denn... auf die Frage, wie die Konstruktion bei einem Bogen mit Steigung verwendet werden soll, mussten neue Ideen her.

Wer schon mal ein Gleiswendel hergestellt hat weiss, dass das Trasse zu jedem Moment horizontal sein muss (Kurvenüberhöhung mal weggelassen).
Das geht nur, wenn man einen sogenannten Twist einbaut.
Meine erste Idee war dann, mit Gewindestangen den Twist einzustellen, was jedoch an der stabilen Konstruktion des Prototypen scheiterte.

So habe ich das Projekt vorerst auf Eis gelegt.
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LGB Austrasse
Buntbahner


Anmeldungsdatum: 09.06.2014
Beiträge: 21

BeitragVerfasst am: 24.07.18 17:22    Titel: Beton-Unterbau Gartenbahn IIm Antworten mit Zitat

Es musste also eine Lösung her, mit der die nachfolgenden Probleme elegant behoben werden können:

Im Weiteren sind noch weiter Spezial-Elemente notwendig:
- Twist der Bogenelemente
- Übergangsbogen gemäss NEM113
- Weichenelemente
- Tunnelbereiche
- Steigungseinfahrten
- usw.

Vor ca. 1.5 Jahren kam mir dann die Idee, die Betonformen aus Hartschaumplatten herauszufräsen, was jedoch nur mit einer CNC-Maschine möglich ist.
Da die Dimensionen einer IIm Anlage halt etwas grösser sind als in H0 Szene musste es eine grosse Fräse sein.
Erste Abklärungen ergaben einen Bearbeitungsraum von mind. 100cm x 30cm x 10cm.
Wochelang suchte ich im Internet nach geeigneten CNC Maschinen, welche auch bezahlbar waren. Auch auf Ebay und Co. wurde ich nur bedingt fündig.
So entschloss ich mich vor einem Jahr, eine eigenen CNC-Maschine herzustellen. Per Zufall bin ich auf EMS Möderl gestossen, der den mechanischen Teil einer meiner Vorstellungen entsprechenden CNC-Maschine als Bausatz anbietet.
Kurz vor Weihnachten konnte ich den Bausatz nördlich von München in Empfang nehmen.
Zu Jahresbeginn folgte dann der Start des Zusammenbaus, welcher zügig vonstatten ging. Kopfzerbrechen machte mir die Steuerung, welche ja nicht im Bausatz dabei war. Wenn, dann soll es schon eine tolle Maschine werden, also keine Schrittmotoren sondern eine Closed-Loop Steuerung mit 400W Servomotoren, genügend Leistung um später andere Materialien zu fräsen.

Mitte Juni 2018 war es dann soweit.
Die CNC-Maschine fuhr ein erstes Mal entlang einer vordefinierten Strecke.
Noch waren diverse Einstellungen notwendig. Auch sind die Anschlüsse unter dem Tisch erst provisorisch befestigt, kommen in Bälde in einen kleinen Schrank unter...

Hier die Bearbeitungsmasse der CNC-Maschine:
Verfahrwege: 1230cm x 560mm x 175mm




CNC-Maschine (LGB Austrasse)

Das Chaos unter der Maschine wird in den kommenden Tagen aufgeräumt, doch solange nicht alle Funktionen getestet sind, bleibt es bei den provisorischen Anschlüssen
Zitat:
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LGB Austrasse
Buntbahner


Anmeldungsdatum: 09.06.2014
Beiträge: 21

BeitragVerfasst am: 24.07.18 17:31    Titel: Beton-Unterbau Gartenbahn IIm Antworten mit Zitat

Die ersten Formen sind erstellt!


Seit heute sind die ersten beiden Formen gefräst.
Ich habe dort begonnen, wo ich mit den Holzformen aufgehört habe, nämlich beim Bogenelement 1.5m Radius, 18grad.


1. CNC-Form (LGB Austrasse)

Natürlich musste die erste mit der CNC-Maschine herstellte Form dort weiter machen, wo ich mit den Holzformen aufgehört habe...

Einfach schön der CNC-Maschine zuzuschauen, wie die Form gefräst wird.

Nun die 2. Form.
1.5m Radius, 36grad, und 3cm Steigung in CW (Uhrzeigersinn)

Zum Test habe ich zwei unterschiedliche Formen gefräst. Die Schwierigkeit war, die schrägen plan zu fräsen. Mit der Variante 1mm Zustellung sind die Treppen relativ deutlich zu sehen, doch war der Fräsvorgang in ca. 1.5 Stunden beendet.
Bei der Variante 0.5mm Zustellung sind die Treppen kaum sichtbar.

Funktionell gesehen kann ich mit der 1mm Variante gut leben, werden diese Stellen doch mit Schotter bedeckt.
Mal schauen wie es nach dem Betongiessen aussieht.
Wird heute Abend gegossen.


2. CNC-Form (LGB Austrasse)

Die zweite CNC-FormEine Kurve mit Radius 1.5m und Steigung 3cm, natürlich mit einem Twist
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LGB Austrasse
Buntbahner


Anmeldungsdatum: 09.06.2014
Beiträge: 21

BeitragVerfasst am: 25.07.18 09:55    Titel: Beton-Unterbau Gartenbahn IIm Antworten mit Zitat

Der Beton ist eingebracht...

Ich habe einen Fein-Beton der Körnung 0-8mm mit Druckfestigkeit von >37 N/mm2 verwendet.
Beim eintragen des Betons habe ich 2 8mm Armierungseisen-Stangen und ein Drahtgeflecht eingebaut.

Gemäss Literatur hat der Beton nach 3 Tagen 80% seiner Druckfestigkeit erreicht.
Bis dahin gilt es zu warten. Persönlich habe ich die Erfahrung gemacht, dass nach ca. 24 Stunden vorsichtig ausgeschalt werden kann. Wichtig ist, dass der Beton vor zu austrocknen geschützt wird, zB. mit einer Abdeckfolie oder durch bewässern.


Verlauf der Beton-Festigkeit (LGB Austrasse)

Auszug aus: https://www.vdz-online.de/fileadmin/gruppen/vdz/3LiteraturRecherche/KompendiumZementBeton/2-5_Festigkeit.pdf

2. CNC-Form mit Beton gefüllt (LGB Austrasse)

Form mit Beton gefüllt.Trennschicht nicht vergessen!
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LGB Austrasse
Buntbahner


Anmeldungsdatum: 09.06.2014
Beiträge: 21

BeitragVerfasst am: 27.07.18 14:43    Titel: Beton-Unterbau Gartenbahn IIm Antworten mit Zitat

Das Werk ist vollbracht!

Heute, nach etwas mehr als 48 Stunden, wurde erfolgreich ausgeschalt. Die beiden Beton-Bretter glitten förmlich aus der Schale, so dass die Form problemlos wieder verwendet werden kann.
Alles in Allem sind die beiden Prototypen gelungen.

Für mein Befinden sind zu viele Luftlöcher entstanden, liegt wohl daran, dass der Beton beim Einfüllen zu trocken war und/oder zu wenig lange gerüttelt wurde.
Das verwenden von Melchfett als Trennmittel hat sich bewährt.

Dank dem Twist bleibt das Schwellenbett zu jedem Zeitpunkt in der Horizontalen. Rein theoretisch könnte eine Kurvenüberhöhung mit eingefräst werden.
Bei den zukünftigen Formen wird das Schwellenbrett jedoch 2mm breiter hergestellt, so dass sich die Schienen aufgrund der Temperaturschwankungen innerhalb des Schwellenbetts bewegen können.

Als Nächstes werden die Übergangsbogen gefräst und ausgegossen.
Anschliessend mache ich mich an die Tunnels und an die Weichen ran.



Beton-Brett Bogen 3m 36grad 3.2cm Steigung - Frontansicht 2. Versuch (LGB Austrasse)

1. Prototyp

Beton-Brett Bogen 3m 36grad 3.2cm Steigung - Gesamtansicht 2. Versuch (LGB Austrasse)
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der Verrückte
Buntbahner
Buntbahner


Anmeldungsdatum: 10.07.2016
Beiträge: 169
Wohnort: bei Berlin

BeitragVerfasst am: 29.07.18 21:30    Titel: Re: Beton-Unterbau Gartenbahn IIm Antworten mit Zitat

Moin,
sieht ja alles sehr passgenau aus, aber genau deswegen hätte ich Bedenken. Der Garten "arbeitet" ja. Regen, Wurzeln, Pflanzen... Alles verschiebt den Boden und nach relativ kurzer Zeit bluppt Dir das Gleis aus der Rinne. Hmmm... Vom Geld abgesehen, ich finde es zuviel des Guten. Ick wees nich... Mach flach und lass arbeiten.
Gruss
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MOB
Buntbahner
Buntbahner


Anmeldungsdatum: 10.09.2013
Beiträge: 143
Wohnort: Berner Oberland

BeitragVerfasst am: 30.07.18 22:29    Titel: Re: Beton-Unterbau Gartenbahn IIm Antworten mit Zitat

Hallo

Chapeau, diese Formen werden an Masshaltigkeit kaum zu übertreffen sein, und ich vermute auch die Herstellung ist einfacher und schneller als bei meiner Methode mit Holz
gut

Meine Erfahrung ist, dass ich die Betonelemente im Gelände (ich habe starkes Gefälle) nicht millimetergenau platzieren kann. Daher macht eine kleine Ungenauigkeit bei meinen Formen auch nicht viel aus. Aber es ist natürlich schon so, je genauer die Form, umso besser ist das Ergebnis ganz am Schluss.

Es ist in der Tat so, dass der Boden arbeitet... Daher sind ja die Fundamente enorm wichtig. Meine ersten Beton-Elemente habe ich vor 3 Jahren verlegt - auf einem aufgeschütteten Damm.
Der Damm hat sich mittlerweile um mehrere Zentimeter gesetzt! Die Trasse liegt aber noch genau auf der Höhe wie sie vor 3 Jahren lag. Dies weil ich die Fundamente tief genug in den Boden getrieben hatte. Teilweise musste ich 1,5 Meter lange Stahlrohre in den Boden treiben, bis sie in festem Grund halt fanden. Ich setze am Ende jeden Elementes ein Fundament... also im Abstand von maximal 1,5m.

Wie hast Du vor, deine Elemente im Boden zu "verankern"?
Ich bin gespannt, wie oft deine Formen verwendbar sind. Holzformen sind recht haltbar. Ich habe Formen mit 17 Abgüssen auf dem Buckel und die wären noch weiterverwendbar.


Gruss
Urs
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maxrani
Buntbahner


Anmeldungsdatum: 01.02.2015
Beiträge: 35
Wohnort: italia

BeitragVerfasst am: 31.07.18 18:33    Titel: Re: Beton-Unterbau Gartenbahn IIm Antworten mit Zitat

molto bello e preciso....... Winke


forse troppo.... Augenrollen
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Holger BS
Buntbahner


Anmeldungsdatum: 05.03.2009
Beiträge: 78
Wohnort: Braunschweig

BeitragVerfasst am: 01.08.18 13:29    Titel: Re: Beton-Unterbau Gartenbahn IIm Antworten mit Zitat

Moin "LGB Austrasse" tach

Die Form und das Ergebnis sieht schon sehr gut aus Grins
Aber wie auch schon von Urs angemerkt : Wie willst du die Betonelemente befestigen? nix weiss
Dazu habe ich auch keine Entwässerungslöcher (kann mann auch gut zur Kabeldurchführung nutzen) im Mittelteil der Betonelemente gesehen - oder habe ich die nur übersehen. Augenrollen
Ich wünsche Dir weiterhin gutes Gelingen und warte gespannt auf die weitere Entwicklung.

_________________
Sonnige Grüße, Holger
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