Konstrukce Rámu Modelového Kolejiště: Volba Materiálů a Stabilita

V tomto článku se budeme věnovat stavbě rámů modelového kolejiště, neboť rám je základ celého kolejiště. Pokud ho uděláte špatně, celá vaše práce může přijít v budoucnu vniveč. Nejprve popíšeme požadavky na rámy, trochu se zastavíme u tuhosti rámů a zmíníme, kdy je nutné dělit kolejiště do více rámů. Potom probereme samotnou stavbu rámů ze dřeva a zmíníme také stavbu rámů z kovu.

Základní Požadavky na Rám Kolejiště

Každé modelové kolejiště potřebuje tuhý rám, který se neprohýbá a nekroutí. Je to trochu protimluv, protože žádný rám nemůže být zcela tuhý, ale měli bychom se k tomuto ideálu co nejvíce přiblížit.

Tuhost Rámu

Požadavky na rámy kolejiště jsou celkem jednoduché: V první řadě musí být rám tuhý. Rám by měl být tak tuhý, že průhyb při zatížení třeba 30 kg uprostřed rámu délky 2 metry nebude větší než asi 2 až 5 mm. Co to je zkrut? Tím se myslí deformace rámu do tvaru vrtule. Odolnost proti zkrutu poznáme tak, že když rám položíme na rovnou plochu a budeme zvedat jen jeden jeho roh, měl by se současně zvednout i ten druhý nejbližší roh. To samozřejmě není nikdy ideálně splněno, takže opět pro rám délky 2 metry a šířky 1 metr bychom neměli zvednout jeden roh o více než 5 mm.

Předně si musíme uvědomit, co se stane, pokud rám nebude dostatečně tuhý. Při průhybu nebo zkrutu rámu se nám mohou zdeformovat nebo i zničit koleje, mohou popraskat sádrové skály nebo zdivo, může se vydrobit štěrkový posyp kolejí a podobně. Jistě nechceme takové škody riskovat. Průhyb rámů při zatížení tělesem je úměrný samozřejmě tíze zatěžujícího tělesa, ale také třetí mocnině délky rámu. Průhyb můžeme částečně omezit tloušťkou materiálu, ale především výškou rámu, případně zkrácením délky rámu a rozdělením kolejiště do několika spojených rámů, což však není vždy ideální řešení.

Tuhost rámu se rapidně zvýší po dolepení dvou úhlopříčných výztuh (z rohu do rohu rámu). Po dolepení bočnic kolejiště pro tunel je tuhost také vyhovující. Pro omezení deformací v krutu je ideální krabicový nosník.

Čtěte také: Inspirace pro modelové kolejiště

Kvalita Materiálu a Prostředí

Dále musí být rám vyroben z kvalitního materiálu, který nebude náchylný k plesnivění, tedy například ze suchého dřeva. Tím vznikají požadavky i na suchou místnost, kde bude kolejiště umístěno, a také na ošetření hotového rámu vhodným nátěrem, který zabrání nejen plísni, ale také většímu vsakování vody při lepení krajiny disperzními lepidly ředěnými vodou.

Volba Materiálu pro Rám a Základní Desku

Jakmile se ujasní, co od kolejiště chceme, je třeba zvážit, jak ho budeme vyrábět a jaké materiály použít. Pro menší modelové velikosti (N a Z) může dokonce stačit deska pěnového polystyrenu, na které je kolejiště postaveno. Doporučujeme tloušťku nejméně 60 mm; měkký (kuličkový) polystyren není vhodný. Již pro velikost TT a pro velikost H0 platí naprosto jednoznačně, že musíte postavit kolejiště na rám, většinou dřevěný.

Dřevěné Rámy a Překližka

Rámy bývají nejčastěji sestaveny z dřevěných hranolů. Hranoly by měly být předem ohoblovány a natřeny bezbarvým lakem. Například hranoly o rozměrech 40 x 25 mm mohou být použity pro základní rám, zatímco na nohy kolejiště jsou vhodné hranoly o rozměru 50 x 50 mm a délce 700 mm, opracované stejným způsobem. U hranolů 40x25 mm však existují obavy z jejich tenkosti, vzhledem k rozestupům nohou a rastru žeber, což může vést k časovému kroucení a prohýbání.

Nejsnazší je postavit rám tak, že na podélné a příčné nosníky přilepíme překližku, tloušťky 8 až 10 mm. Jen na opravdu malé rámy (do rozměru 50 x 100 cm) je vhodná překližka 6 nebo 5 mm. Tenkou překližku je nutné navíc vyztužit odspodu latěmi - čím tenčí překližka, tím více latí. Jako nosníky by byla ideální prkna 100 x 20 mm, případně i 80 x 20 mm, ovšem musela by být dostatečně proschlá a rovná. Protože však nikdo nezaručí, že prkna budou dostatečně vyschlá a že se nebudou dalším vysycháním postupně kroutit a bortit, doporučuje se laťovka, ze které se nařežou nosníky potřebných rozměrů, například 80 x 18 mm až 120 x 18 mm.

Nosníky se lepí v rozích například Epoxydem 1200 a na ně překližka 8 až 10 mm. Ve spojích se kolíkují a šroubují pomocí vrutů 5x50 mm. Je možné lepit i disperzním lepidlem. Překližka se lepí na vrch rámu a šroubuje se vruty 4 x 40 mm. Pro pojištění kolmosti všech dílů se překližka v několika místech kolíkuje k rámu, například bukovými kolíky 8x35 mm. Některé zkušenosti ukazují, že i ta nejhorší březová překližka je lepší než masivní dřevo.

Při nákupu materiálu, jako je překližka, je nutné počítat s její cenou, která se může pohybovat kolem 300 Kč/m² za materiál. Bohužel, v hobbymarketech může být problém s řezáním malých dílů, kde se často řeže minimálně 23 cm a nad 5 kusů je dodací lhůta i 5 dní. Menší díly je pak třeba řezat svépomocí, například laserem, který sice řeže s mírným „trychtýřem“, ale s velkou přesností.

OSB Desky

Jako nosnou desku kolejiště se často zvažuje OSB deska, která může být zajímavým řešením s cenou na cca 40 % ceny překližky. Například pro kolejiště o rozměru 250x130 cm lze použít dvě OSB desky. Nicméně, je důležité si uvědomit, že OSB desky nejsou vždy ideálním materiálem pro stavbu kolejiště. Problém spočívá v jejich citlivosti na vlhkost vzduchu. V mrazu totiž výrazně klesá vzdušná vlhkost, což způsobuje sesychání a smršťování desek. Dle výrobce OSB desek je možné seschnutí desky o 1 mm na 2 metrech délky, což může na 2 metrech udělat vybočení koleje o 26 mm.

Z tohoto vyplývá varování, že OSB desky nejsou materiálem vždy vhodným pro stavbu kolejiště bez patřičných opatření. Dřevotříska nebo překližka na tom nejsou lépe. Zkrátka a dobře, je nutno dělat dilatační spáry, a to ne z důvodu roztahování kolejí, ale z důvodu smršťování železničního spodku, tj. použitých desek. Řešením je pořádně přilepit pražce k podloží a dělat dilatace alespoň 1 mm na 1 m délky koleje, možná i víc. Nejdůležitější je však udržovat stálou vlhkost vzduchu v místnosti, aby se předešlo těmto problémům.

Laminátová Podlaha

Další, možná trochu netradiční materiál, který je možné zvážit jako nosnou desku kolejiště, je plovoucí podlaha o síle 7 mm. Její výhody spočívají v ceně, kdy metr čtvereční plovoučky může vyjít na 150 Kč, zatímco překližka stejné síly by byla nejméně v rozmezí 200 až 300 Kč. Další výhodou je snadný dovoz z obchodu a také snadnější práce.

Nicméně, laminátová podlaha má i své nevýhody. Je celkem super, pokud leží na rovném pevném povrchu, ale pokud leží jen místy položená, má taktéž snahu se docela prohýbat. Laminátové podlahy jsou levné, protože jsou dělány z nejhoršího odpadu; to, co má na laminátce nějakou cenu, je tapeta s dekorem a vrchní lak. Karton se na základní desku nedoporučuje, jelikož se objevují obavy o dostatečnou nosnost, zejména u rozměrnějších kolejišť.

Kovové Konstrukce Rámů

Kovové konstrukce rámů jsou samozřejmě možné. V zásadě je nejvhodnější použít svařované konstrukce z jeklů. Nicméně, většina modelářů nemůže svařovat nebo si musí svařování zajistit. Při každé změně bude nutné opět svařovat. A stejně to nakonec skončí dřevěnou nebo dřevotřískovou deskou na tom jeklovém rámu, na kterou se staví krajina. Před dřevotřískou je třeba varovat, protože je o dost těžší než laťovka nebo překližka stejných rozměrů. Kovové rámy jsou tedy vhodné jen pro omezený okruh lidí, kteří umějí svařovat a mají potřebné vybavení.

Shrnutí vlastností jednotlivých materiálů pro stavbu rámu kolejiště:

Konstrukce Rámů a Modularita

Velikost a Transportovatelnost Rámů

Pro větší modelová kolejiště děláme rámy většinou o rozměrech 1 až 2 metry dlouhé a půl metru až 1 metr široké. Důvody jsou jednak tuhost rámu, dále průchody dveřmi při stěhování a převozu kolejiště, ale také přístupnost k hotovému kolejišti pro údržbu. Kdo někdy čistil od prachu a špíny koleje vzdálené 80 centimetrů od kraje kolejiště, ví velmi dobře o čem mluvím.

V případě, že máte kolejiště přístupné z obou stran, můžete si dovolit udělat rámy široké 120 až 160 cm. Dosáhnout na koleje vzdálené od kraje 1 metr a pracovat na nich delší dobu, je již velmi náročné, především na vaši fyzickou kondici. Velikost rámů kolejiště je omezena transportovatelností, tedy jednak dostat se s ním do budovy a z budovy ven, ale také do auta. Proto se jako ideální jeví rozměry rámu 60 x 120 cm, které se vejdou do většiny osobních aut.

Kdo chce stavět okruh na jednom rámu, tak samozřejmě může dělat větší rámy, ale bude mu to dělat potíže při údržbě kolejiště a při přepravě. Zkušenost je taková, že se s kolejištěm musí tu a tam pohnout, protože místnost se musí občas vymalovat, musí se udržovat instalace, musí se udržovat okna nebo je dokonce vyměnit, nehledě na přístupnost k samotnému kolejišti při jeho stavbě a údržbě.

Modulární a Vícepatrové Konstrukce

Projekty větších modelových kolejišť se dnes často řeší jako segmentové kolejiště s možností konfigurace. Konfigurace znamená, že lze některé díly vypustit a naopak nové díly přidat, lze se přizpůsobovat prostoru, který je pro vystavování k dispozici. Například kolejiště o celkové délce cca 45 metrů musí být postaveno z cca 35 jednotlivých rámů, které lze snadno a rychle spojit tak, aby na sebe koleje přesně pasovaly a mohl fungovat provoz. Menší díly, například 50x100cm rovné tratě nebo oblouky 50x50x70x70, dávají velkou flexibilitu a možnost plány zredukovat.

Kolejiště může být na patra, například s rovinami ve výškách 90 cm a 130 cm. U takové konstrukce je třeba počítat se spirálou vystupující cca 40 cm, která bude dostupná spíše zevnitř než zvenku. Při stavbě vícepatrových kolejišť je ideální postupovat od spodních pater nahoru. Pod horním, již vybudovaným patrem, se budou ta spodní pokládat mnohem hůře, než kdyby nad nimi byl prostor výškově omezený pouze stropem. I samotná pokládka kolejiva a vrtání děr do základové desky bude komplikované s omezeným přístupem.

Základ kolejiště může být na ocelových rámech, na něm pak budou položené díly z překližek. Pro přístupnost obsluze a divákům není úplně bezpečné nacpat kolejiště až těsně ke dveřím. Pro návrh, konstrukci a trvanlivost kolejiště je výzvou prostor okolo okna s vlivy sluníčka a radiátoru. Šířka panelu 80 až 90 cm od zdi znamená 110 až 130 cm v rohu. Bude lepší omezit šířku na 70 cm od zdi a prostor pro smyčku/spirálu umístit někam, kde bude přístupná minimálně ze dvou, raději ze tří stran.

Spojování Segmentů a Přesnost

Pro spojování rámů je nutné vyrobit přesná kovová pouzdra (nalisovat s přesahem trubičku do plocháče) a čepy se závity na koncích. Pro každý díl kolejiště jde většinou o čtyři pouzdra. Poté je potřeba přesně svrtat otvory pro pouzdra do rámů kolejiště a do nich přesně usadit a vlepit pouzdra epoxydem. Přesnost musí být taková, aby nově položené koleje výškově i stranově seděly. Z hlediska kolejí musí být odchylka na spoji dvou dílů kolejiště menší než asi 0,15 až 0,20 mm. Toho se dá dosáhnout s přesností v pouzdrech cca 0,05 až 0,1 mm.

Otázku spojování jednotlivých segmentů lze řešit pevným ukončením. Pro tento účel se zhotoví zakončovací kus, který je lepen a dodatečně šroubován na hranicích segmentů. Kolejové pruty jsou připájeny na hlavy zapuštěných šroubů a zakráceny těsně k hranici segmentu. První provozní zkoušky ukazují bezproblémový chod, zejména při opětovném spojování segmentů. Každý rám může mít 4 nohy stavitelné pomocí šroubů v rozsahu +/- 50 mm, což umožňuje snadné vyrovnání i větších nerovností podlahy.

Nohy rámy mohou být dřevěné, ocelové, případně hliníkové. Dřevěné nohy jsou rozměrově větší než kovové a váhově vyjdou víceméně nastejno. Nohy z ocelových jeklů 20 x 20 mm jsou funkční, ale práce s jejich umytím od oleje a natíráním, stejně jako cena ředidel a nátěrových hmot, činí hliníkové jekly 20 x 20 mm výhodnější. Ty fungují dobře až do výšek kolejiště 130 cm nad podlahou.

Ochrana a Údržba

Před stavbou krajiny i před pokládkou kolejí přímo na desku kolejiště je vhodné udělat nátěr rámu proti vsakování vody. Voda z disperzního lepidla se vsákne do dřevěného rámu a mohla by způsobit jeho zkroucení. Proto se snažíme omezit vsakování vody vhodným nátěrem. Je vhodné si na kousku materiálu rámu vyzkoušet, zda na něj půjde lepit vaším lepidlem. Obecně platí, že můžete použít nějaký mírně mastný průhledný lak, například na podlahy, aby šlo na něj po zaschnutí a případném lehkém přebroušení lepit disperzním lepidlem.

tags: #ram #modeloveho #kolejiste #osb #stavba

Oblíbené příspěvky:

• Teplé koupelny v kávových tónech
• Použití voděodolné překližky
• jak dosáhnout maximálních úspor díky zateplení
• Zjistěte, jak zelené fasády přispívají k udržitelnosti měst
• Elegance vinylové podlahy