Drehscheibe

Drehscheibe (der Eisenbahn), ein bewegliches, besonders unterstütztes Stück des Eisenbahngleises, das um einen Punkt, in der Regel um den Mittelpunkt, in wagerechter Ebene drehbar ist, um damit a) Fahrzeuge, namentlich Lokomotiven, um 180° wenden zu können, oder b) um als Gleisverbindung zum Umsetzen von Fahrzeugen, namentlich Wagen, aus einem Gleise in ein andres zu dienen.

Das Umwenden der Lokomotiven ist überall da nötig, wo diese ihren regelmäßigen Lauf beenden und in umgekehrter Richtung wieder beginnen, da sie nur ausnahmsweise und mit beschränkter Geschwindigkeit auf längere Strecken rückwärts (mit dem Tender voran) fahren dürfen. Nur Tenderlokomotiven, d.h. solche ohne Tender (die Tender und Maschine auf einem Gestell vereinigen) laufen gleichwertig vor- und rückwärts, bedürfen also keiner Drehscheiben. Sie können aber wegen des geringen Vorrats an Wasser und Kohlen nur kurze Strecken zurücklegen; ihre Anwendung bleibt also auf Rangierzwecke und kurze Bahnstrecken (Stadtbahnen u.s.w.) beschränkt. Neuerdings fängt man jedoch an, ganz große Lokomotiven für sehr rasche Fahrt so zu bauen, daß sie an jedem Ende einen Führerstand (und zwar mit Vorwärtsrichtung des Führers) erhalten und zugleich gegen den Luftdruck mit zugespitzter Form endigen, dabei mit Fenstern zum Ueberblicken der Strecke abgeschlossen sind, mithin auch gleichwertig in beiden Richtungen laufen können. Das Umsetzen von Wagen mittels der Drehscheiben erfordert in der Regel nur einen kleineren Drehungswinkel bis 60 oder 90°. Es findet namentlich statt bei kleineren zweiachsigen Güterwagen für Rohgut, seltener für mehrachsige, lange Wagen. Nur an einzelnen Stellen, wie z.B. am Ende von Kopfstationen (s. Bahnhöfe) werden hin und wieder größere Wagen und auch wohl Lokomotiven mittels Drehscheiben umgesetzt; im allgemeinen ist jedoch diese Art der Gleisverbindung für große Fahrzeuge zu schwerfällig. Dagegen wird die Drehscheibe als Zugangsmittel zu den strahlenförmig auseinander laufenden Gleisen der vieleck- oder ringförmigen Lokomotivschuppen (s.d.) viel angewendet, namentlich für eine große Zahl von Ständen. Hier hat der Zugang mit Drehscheibe gegenüber dem mit Weichengleisen den Vorteil kürzerer Wege und unabhängiger Bewegung der einzelnen Maschinen voneinander. Die Größe der Drehscheiben muß den Achsenstand (Entfernung der äußersten Achsen) des zu drehenden Fahrzeugs mindestens um ¹/₂ m übertreffen; für Lokomotiven ist außerdem erwünscht, daß ihr Schwerpunkt nahezu über den Drehpunkt gebracht werden kann, damit die Bewegung tunlichst erleichtert wird. So ergeben sich als übliche Maße des Grubendurchmessers: 12–18 m (Norm der preußischen Staatsbahn von 1893 16,2 m) für Lokomotiven, 5–8 m für Gepäck-, Post- und nicht allzu lange Personenwagen, 4–5 m für Rohgut- und kürzere Güterwagen, endlich 2–3 m für einzelne Achsen (beim Werkstattbetrieb). Auch andre Größen können durch besondere Zwecke, u.a. bei Schmalspurgleisen, bedingt werden. – In durchgehenden Hauptgleisen sollen Drehscheiben vermieden werden wegen damit verbundener Gefahr und wegen des Geräusches (in deutschen Hauptgleisen nach der vom Reiche erlassenen Bau- und Betriebsordnung nur an Stumpfenden zulässig). – Hinsichtlich der Gesamtform sind zu unterscheiden: Vollscheiben mit voller Bedeckung der Grube; für Lokomotiven fast nur in vieleckigen Lokomotivschuppen, auch dann nur mit einem Gleise; für kürzere Wagen häufig und zwar als Kreuzdrehscheiben (Fig. 1) mit zwei unter 90°, oder als Sterndrehscheiben (Fig. 2) mit drei unter 60° kreuzenden Gleisen, dann stets nach ¹/₄ oder ¹/₆ Umdrehung wieder passend. Sodann Teilscheiben, die nur den der Gleisbreite entsprechenden oder um schmale Laufstege daneben vergrößerten Streifen füllen, im übrigen aber die Grube unbedeckt lassen (Fig. 3). Diese Form bildet die Regel für Lokomotiven und größere Wagen. Dieselbe Teilscheibe mit Beschränkung der Grube auf einen kleinen Drehungswinkel, auch wohl mit Drehung um den einen Endpunkt, wohl Drehweiche oder besser Pendelscheibe (Fig. 4 und 4a) genannt, findet nur in einzelnen Fällen Anwendung, so bisweilen am Ende von Kopfstationen zum Umsetzen der Lokomotive ohne vollkreisförmigen Ausschnitt des Bahnsteigs. Die Anordnung der Gleise bei Drehscheiben verlangt unbedingt deren radiale und im letzten Teile gerade Zusammenführung bis zum Umfang der Grube, auf dem die Schienenenden gut befestigt sein müssen. Werden die Gleise auf längere Strecke ganz oder nahezu geradlinig fortgeführt, so pflegt man sie Strahlengleise zu nennen (so namentlich für runde und ringförmige Lokomotivschuppen). Die Schienen können dabei einander so nahe (unter so kleinem Winkel) gelegt werden, daß sie unweit des Umfangs in einfacher (Fig. 5) oder zweifacher (Fig. 6) Durchschneidung [91] Herzstücke bilden. Die Grenzwerte der Winkel zwischen den Nachbargleisen bestimmen sich danach, daß die zusammenlaufenden Schienen am Umfange der Grube noch den nötigen Platz zu ihrer Befestigung finden müssen. Weiteres hierüber und über die daraus abgeleiteten Ständezahlen der Lokomotivschuppen mit radialen, geraden Gleisen sowie über die Zusammenführung paralleler Gleise s. Goering, in Taschenbuch der »Hütte«, Kapitel Eisenbahnbau, und eingehend in dessen Artikel »Lokomotivschuppen« in Rölls Encyklopädie des Eisenbahnwesens. – Nur ausnahmsweise sind doppelgleisige Drehscheiben (Fig. 7) hergestellt worden, um dadurch auf beschränktem Räume beispielsweise folgende Uebergangsmöglichkeiten zu schaffen: aus Gleis a in Gleis b und umgekehrt: durch Drehung um 180°; aus Gleis a in c und aus b in d und umgekehrt: durch Drehung nach rechts um den Winkel 360° – φ; aus a in d und b in c und umgekehrt: durch Drehung nach links um den Winkel φ (Zentralblatt der Bauverwaltung 1899, S. 172). Die Unterstützung der Fahrschienen geschieht – zunächst bei Teilscheiben (Fig. 8) nur mit einem Gleise – durch zwei unter ihnen befindliche Blechträger, deren Höhe bei Wagendrehscheiben in der Regel durchweg gleich bleibt, bei Lokomotivdrehscheiben dagegen nach der Mitte hin durch Vertiefung der Unterkante zunimmt. Diese Hauptträger sind durch reichliche (bei 16 m Durchmesser vierzehn) Querverbindungen von Blech oder Gitterfachwerk ausgesteift, die zugleich den zwischen den Schienen liegenden Belag aus Bohlen- oder Riffelblech tragen, ebenso wie die außen an den Hauptträgern angebrachten Konsolen neben den Schienen noch je einen Laufsteg von etwa 80 bis 90 cm Breite bilden. In der Nähe des Drehpunkts (etwa mit 50 cm Abstand) sind zwei der Querverbindungen (ebenso wie die beiden Endverbindungen) zu starken Querträgern ausgestaltet, um von den Hauptträgern die Last abzunehmen. Sie fassen ein Gußstück (die den Mittelzapfen umgebende »Führungshülse«) zwischen sich und geben mittels dieses Stückes (oder mittels zweier kurzen Blechzwischenträger) die Last an zwei starke Tragschrauben weiter. Diese übertragen die Last mit Hilfe der Schraubenmuttern auf ein gußstählernes Querstück, in das etwa in Schienenhöhe der möglichst hoch zu legende Zapfen eingesetzt ist. Dieser Drehzapfen, bei Lokomotivdrehscheiben etwa 12 cm im Durchmesser stark, stützt sich auf die Spurplatte (beide Stücke aus bestem Gußstahl), die oben in dem Spurlager des gußeisernen runden »Königsstuhles« ruht. Der Königsstuhl hat oben z.B. 25 cm, unten 47 cm Durchmesser und 5 cm Wandstärke bei 110 cm Höhe. Er geht unten mit Rippen in eine etwa 125 cm im Quadrat große Grundplatte über, die auf dem kräftigen Fundament verankert wird. So wird also ein großer Teil der Last (unter Umständen die ganze) während der Drehung vom Mittelzapfen getragen. Außerdem sind jedoch die Endquerträger verlängert, dem kreisförmigen Grubenumfang entsprechend gebogen (oder geknickt) und beiderseits des Gleises mit Achslagern versehen, die sich auf entsprechende (im ganzen also vier) am Umfange der Grube auf einer untermauerten Schiene laufende Räder stützen und so imstande sind, einen bestimmten Teil der Last aufzunehmen, namentlich aber zugleich eine sichere Führung der Drehscheibe zu gewähren. Die Umfangsräder müssen dieserhalb radial nach dem Mittelpunkt gerichtete Achsen von etwa 1,5 m Länge erhalten. Ihr zweiter Endpunkt wird an kleinen, von den Hauptträgern ausgekragten Konsolen gelagert, während das vorerwähnte erste Lager unmittelbar neben dem Rade sich befindet. Die genaue Regelung der Lastanteile des Mittelzapfens und der vier Umfangsräder kann durch die erwähnten Tragschrauben (nach vorheriger Entlastung des Mittelzapfens) bewirkt werden, indem sie von der durch Rechnung festzustellenden geringen Verschiedenheit in der Höhenlage der drei Stützpunkte jedes Trägers abhängt (Balken auf drei Stützen). Vorrichtungen zum Senken der Trägerenden nach Auffahren der Last (z.B. durch Beseitigung oder Verschiebung von exzentrischen oder keilförmigen Auflagerstützen) sind wohl[92] vorgeschlagen, jedoch selten ausgeführt, um die Last ganz oder fast ganz auf den Mittelzapfen zu bringen und so eine sehr leichte Drehung zu erzielen. Nach der Drehung müssen dann die Trägerenden wieder gehoben und vor Abfahren der Last seit unterstützt werden. Die schwierige Handhabung solcher Einrichtungen steht jedoch außer Verhältnis zu ihrem Nutzen. Die Bewegung der Lokomotivdrehscheiben geschieht entweder mit Hilfe von in Hülsen schräg eingesteckten Rundhölzern oder – wohl meistens – durch eine besondere, am Scheibenkörper seitwärts angebrachte Drehvorrichtung, die im allgemeinen mit Handkurbeln von zwei oder vier Arbeitern, in Fällen sehr häufigen Gebrauches, wie bei großen Lokomotivschuppen, auch durch mechanische Kräfte bewegt wird. Bei Handbetrieb wird die Bewegung entweder durch konische Zahnräder auf eines (auch zwei) der Umfangsräder übertragen, die vermöge ihrer Reibung (die bei Entladung versagen kann!) die Drehung der Scheibe veranlagen; oder die Bewegung wird besser auf ein kleines wagerechtes Zahntriebrad übertragen, das in einen fest am Umfange der Grube angebrachten Zahnkranz eingreift. Bei mechanischem Betriebe kann auch eine Kettenscheibe unter den Hauptträgern, den Königsstuhl umgebend, befestigt und von Druckwasserzylindern aus oder in andrer Weise bewegt werden (s. z.B. Organ für die Fortschritte des Eisenbahnwesens 1890, S. 49, mit Tafeln, und Zentralbl. d. Bauverw. 1886, S. 493). Neuerdings wird auch häufig elektrischer Antrieb ausgeführt. Dabei kann die sonst von Menschenhand bewirkte Drehbewegung der Umfangsräder oder des Zahntriebs (s. oben) durch eine an dem Scheibenkörper angebrachte Dynamomaschine mit einer über dem Drehpunkt angebrachten Stromzuleitung oder auf andre Weise besorgt werden. Die Anbringung von Dampf- oder Gasmaschinen auf der Drehscheibe selbst kommt wegen der damit verbundenen toten Last heute wohl kaum mehr in Frage. – Eine Feststellvorrichtung muß stets vorhanden sein und vor wie nach der Drehung in Tätigkeit treten. Die einfachste Art besteht in Einwurfklinken. Bei großen Drehscheiben wird jedoch eine beiderseitige Ent- und Verriegelung mittels Hebels und Stangenverbindung von einem Ende aus bewirkt. Vollscheiben, insbesondere solche mit mehreren Gleisen (Kreuz- und Sterndrehscheiben für Wagen) erhalten außer den beiden Hauptträgern noch eine Anzahl konsolartig außen darangesetzter, bis zum Grubenumfang reichender Kragträger nebst entsprechenden Querträgern zwischen den Hauptträgern, außerdem auch meistens einen durchgehenden Umfangsring. Alle diese Tragrippen werden von gleicher Höhe aus Walzbalken von I-Querschnitt, seltener aus Gußeisen hergestellt. Die Unterstützung dieser so gebildeten Scheibenkörper geschieht auf dem Mittelzapfen wie vorhin beschrieben, nur mit kleineren Abmessungen oder durch einen mit flachgängigem Gewinde in die Führungshülse eingeschraubten Drehzapfen; dagegen am Umfange bei Wagendrehscheiben in der Regel durch einen Kranz von 15–20 Umfangsrollen zu etwa 27–30 cm Durchmesser. Diese Rollen ruhen auf der Umfangsschiene und unterstützen unmittelbar den Umfangsring des Scheibenkörpers, so daß sie nur die geringe rollende Reibung, keine Zapfenreibung verursachen. Sie werden durch Radialstangen und einen den Königsstuhl umgebenden Halsring geführt. Kleine Drehscheiben von 2–3 m Durchmesser für Achsen oder ganz kleine Fahrzeuge und solche für Schmalspur (schon von 1,2 m Durchmesser an) werden häufig von Gußeisen in einem Stück und mit Rinnen für die Spurkränze, also ohne besondere Schienen hergestellt, während die früher übliche Zusammensetzung größerer Wagendrehscheiben aus mehreren Gußeisenteilen heute wohl überall der Bildung aus Walzeisen gewichen ist. Bei gußeisernen Scheiben treten an die Stelle der Umlaufrollen häufig kleine volle Stahlkugeln von 6–7 cm Durchmesser, die ohne Führungsstangen in rinnenartiger Schiene laufen und wenig Reibung veranlassen. Mit doppeltem Kugelkranz sind solche Drehscheiben (von Weikum) bis zu 4,6 m Durchmesser ohne Mittelzapfen ausgeführt worden. Krandrehscheiben mit einem tief hinuntergehenden säulenartigen Mittelzapfen oder solchem Königsstuhle und Abspreizung des Umfanges mittels Schrägstreben gegen die untere Führung am Königsstuhl kommen gegenwärtig nicht mehr in Anwendung. Die Einfassung der Grube geschieht entweder mit Mauerwerk, das auf einem unteren Ansatz zugleich die Umfangsschiene (meistens eine regelmäßige Breitfußschiene) trägt, oder einfacher aus Eisen (Gußeisen oder Kesselblech) mit oberem Flansch zur sicheren Befestigung der Schienenenden und der Feststellriegel oder -klinken. Die vertiefte Fläche zwischen der Einfassung und dem Fundament des Königsstuhls wird bekiest oder gepflastert, auch wohl mit Asphalt abgedeckt; sie ist gut zu entwässern. Einfassung wie Königsstuhl müssen für Lokomotivdrehscheiben bis auf den gewachsenen Boden untermauert, jedenfalls gut unterstützt werden. Bei Wagendrehscheiben in hoher Aufschüttung kann man in Anbetracht des weit geringeren Gewichts wohl eine gut eingeschlämmte Sandschüttung an Stelle des tief hinabreichenden Fundamentes setzen (so u.a. auf dem Anhalter Personenbahnhof in Berlin, Zeitschr. des Hannov. Arch.- u. Ingen.- Vereins 1884). – Bei kleinen gußeisernen Scheiben hat man auch hin und wieder das Spurlager des Mittelzapfens ohne Untermauerung durch einen mit Radialrippen versehenen Gußkörper gebildet, der mit der Einfassung ein Stück bildet, also den Zapfendruck dahin überträgt und verteilt (sogenannte Tellerdrehscheiben). Endlich kommt auch eine Unterstützung des Königsstuhls vor aus Holzschwellen, die nötigenfalls durch Stopfen wieder gehoben werden können. Aehnlich am Umfang (so in Oldenburg, s. Organ für die Fortschritte des Eisenbahnwesens 1869, S. 243).

Literatur (außer der bereits angeführten): Rölls Encyklop. d. Eisenbahnw., Drehscheiben von Löwe; Vorträge über Eisenbahnbau, 3. Heft, Drehscheiben und Schiebebühnen von W. Fränkel, 2. Aufl., Prag 1876; Ders., im Handbuch der speziellen Eisenbahntechnik, Leipzig 1877, Bd. 1; Paulus, Bau und Ausrüstung der Eisenbahnen, Stuttgart 1890; Musterzeichnungen der preußischen Staatsbahn von 1893 (nicht im Buchhandel); Eisenbahnbau der Gegenwart, III. Bahnhofsanlagen, S. 360–397, Drehscheiben von S. Fränkel, Wiesbaden 1889; Eigenartige Verbindung von Schiebebühne und Drehscheibe auf dem Bahnhofe St. Lazare in Paris, s. Organ für die Fortschritte des Eisenbahnwesens 1888, S. 206, und Röll a.a.O.

Goering.

Fig. 1., Fig. 2., Fig. 3., Fig. 4., Fig. 4a.

Fig. 5.

Fig. 6.

Fig. 7.

Fig. 8.