De benodigde vrije ruimte bij gebogen sporen staat beschreven in
Morop norm 103. Deze sluit aan op
Morop norm 102 over vrije ruimte bij rechte sporen. Toen ik dit een paar jaar geleden voor het eerst las ging het boven m'n pet, het duizelde van termen die ik niet kende en die niet werden uitgelegd. Ik vond het echter interessant en heb me er in vastgebeten. Jan's topic
Boogstraal en Bodemplaat was daarbij leerzaam. Inmiddels begrijp ik het meeste.
Bij rechte sporen komen de treinen nergens ver buiten de rails. Morop norm 102 zegt dat bij H0 een recht spoor 48 mm vrije ruimte moet hebben om de treinen veilig te kunnen laten rijden. Naast de 16,5 mm railafstand van H0 moet er dus aan beide kanten minstens 15,75 mm vrij zijn. Het betekent ook dat twee rechte sporen naast elkaar een minimale hart-op-hart afstand moeten hebben van 48 mm. Dat is de norm.
Bij bochten steken kop en staart van de wagons naar buiten uit. Eenvoudig gezegd, hoe krapper de bocht en hoe langer een wagon, des te verder steekt hij uit. Iets nauwkeuriger geformuleerd gaat het om de lengte van de carosserie en de afstand tussen de draaipunten van de wielstellen. Waar kop en staart naar buiten uitsteken, hangt het middendeel van de wagon juist naar binnen over. Ook dat effect is groter bij krappe bochten en lange wagons. Bij parallelle bochten moet je voor de binnenbocht rekening houden met het uitsteken en voor de buitenbocht juist met het overhangen van rijtuigen. Met wagons in beide bochten treden die effecten allebei op en zodoende komen kop een staart van de wagons in de binnenbocht dicht bij het midden van de wagons in de buitenbocht.
In Morop norm 103 worden drie groepen wagons gedefiniëerd en vervolgens in een tabel voor elke groep en een aantal boogstralen aangegeven hoever dat uitsteekt. De langste wagons vallen in groep C. Dat zijn bijvoorbeeld UIC-X rijtuigen in 1:87. Märklin maakt ze iets kleiner, 1:93,5, daarmee vallen ze net op de grens van groep B. Umbauwagens zijn sowieso groep B. Donderbussen en bijna alle goederenwagons groep A.
Nadat ik de tabel eindelijk begreep, heb ik hem een tijd lang gebruikt om bij het ontwerpen te zorgen dat de sporen op veilige afstand lagen. Een paar maanden geleden ben ik een stap verder gegaan. De tabel geeft namelijk maar één waarde voor uitzwenking en overhang bij elk van de drie groepen, en ook maar voor een beperkt aantal boogstralen. Ik wilde het verschil weten in de waarde voor uitzwenking en overhang, en voor alle boogstralen. Na het afstoffen van wat oude wiskundekennis heb ik het met een aantal formules in een spreadsheet gestopt. Nu hoef ik niet meer iets te interpoleren op basis van de tabel maar kan ik het exact berekenen. Desalniettemin hou ik een extra marge aan, onder andere omdat treinen wat kunnen wiebelen bij het rijden, lading nog wel eens iets uitsteekt en omdat de rails in de praktijk een fractie anders zou kunnen liggen dan gepland.
Bij boogstraal 360 mm (zoals K-rail bocht 2221 en C-rail bocht 24130) geeft mijn spreadsheet voor een UIC-X wagen op schaal 1:93,5 een uitzwenking van 13,1 mm. Bij de 'standaard' K-rail-geometrie zou daar een bocht met boogstraal 424,6 naast kunnen liggen (K-rail bocht 2231), voor een parallelafstand van 64,6 mm. Een UIC-X wagen op schaal 1:93,5 hangt dan 12,3 mm naar binnen. Als je daar de breedte van het rijtuig bij optelt, weet je het absolute minimum, de afstand waarbij je zeker weet dat het fout zal gaan. In plaats van de werkelijke breedte schrijft Morop norm 103 echter 48 mm voor, conform Morop norm 102. Opgeteld levert dat 13,1 + 12,3 + 48 = 73,4 mm op. Dankzij de marge in die 48 is het veilig. Maar betekent dit dat Märklin de norm overtreedt? Nee, dat niet. De norm geeft namelijk voor wagens van groep B pas een waarde vanaf boogstraal 400. Langere rijtuigen dan donderbussen horen eigenlijk niet thuis in bochten 2221, volgens de norm. Märklin gaat er prat op dat (bijna) al hun treinen die boogstraal 360 aan kunnen, inclusief de UIC-X rijtuigen. De norm verbiedt dat niet, maar de norm zegt pas hoe ver die rijtuigen uitsteken bij bochten vanaf 400 mm. Voor K-rail speelt er bovendien ook nog dat er een 'gat' zit in de beschikbare boogstralen. Als je de R1 (360 mm) wilt vermijden en R2 (424,6 mm) als krapste bocht op je baan wilt met een parallelbocht buitenom, kom je er snel achter dat er geen R3 met bijpassende boogstraal 489,2 bestaat. De eerstvolgende boogstraal is pas 553,9, dat levert een parallelafstand van 129,3 mm op. Ziet er niet uit. Je zult moeten improviseren door bochten van verschillende boogstralen te combineren of door flexrail te gebruiken. Of iets anders dan K-rail. Met C-rail gaat het prima, daar is de parallelafstand tussen R1 en R2 met 77,5 al voldoende. Daar mag je zelfs nog 4 mm van afhalen, dan voldoet de afstand nog steeds aan de norm.
Nu moet ik wel als verzachtende omstandigheid aanvoeren dat een UIC-X rijtuig van Märklin geen 48 breed is, het is slechts zo'n 32 mm. Op basis daarvan is het absolute minimum 57 mm bij een parallelbocht met 2221 en 2231, dat past dus wél binnen de 64,6. Maar ja, met een beetje wiebelen, een wagon met brede lading of een spoor dat niet exact goed ligt is die marge snel verdwenen. Dat wil ik al niet bij zichtbare sporen en al helemáál niet bij verborgen sporen. Die Morop norm met 48 mag dan een ruime marge hebben, hij is er niet voor niets!
Tenslotte nog een foto van een Märklin UIC-X rijtuig (achter een stoomlocomotief) op de overgang van recht naar een bocht met boogstraal 437,5. De koppeling hangt netjes boven het spoor maar de kop van het rijtuig steekt uit. Het is dat het rijtuig slechts een krappe 32 mm is en niet 40 mm zoals de C-rail bedding in deze foto, daardoor lijkt het nog wel mee te vallen, maar desondanks is de uitzwenking bijna 11 mm. Dat is de som van de 4 mm die het rijtuig op recht spoor binnen de bedding blijft plus de bijna 7 mm die hij op de foto ernaast uitsteekt. Mijn spreadsheet geeft 10,8 mm.
