Flachschiene
Englisch: flat rail
Ein Metallstab oder einfacher Flacheisen, der horizontal auf dem Boden verlegt wird.
Flachschiene: die einfachste Gleisform für leichte Lasten
Eine Flachschiene ist ein Stab aus Schmiedeeisen oder Stahl, typischerweise mit rechteckigem Querschnitt, der flach auf Schwellen oder dem Untergrund verlegt wird und so ein Gleis bildet. Anders als die Schienen mit Spurkranz, die im 19. Jahrhundert zum Standard wurden, hat eine Flachschiene keine vertikale Lippe zur Führung der Räder; stattdessen werden Räder oder Rollen durch einen separaten Spurkranz oder durch die Kanten des Stabes selbst geführt. Die Schiene selbst trägt die Last horizontal und wird durch direkte Befestigung an hölzernen oder metallenen Schwellen in Position gehalten.
Flachschienen waren von den 1770er Jahren bis in die frühen 1800er Jahre die vorherrschende Form in den frühen Eisenbahnen. Sie maßen typischerweise 3 bis 4 Zoll (etwa 75 bis 100 mm) in der Breite und 0,75 bis 1,25 Zoll (etwa 20 bis 30 mm) in der Dicke. Da sie ein niedriges Profil aufwiesen und billiger herzustellen waren als gusseiserne Kantenrahmen, wurden sie in Mineralstrecken und industriellen Straßenbahnen weit verbreitet. Das Gewicht pro Yard lag zwischen 8 und 16 Pfund und eignete sich nur für bescheidene Lasten bei niedriger Geschwindigkeit.
Verschleiß und konstruktive Grenzen
Die Hauptschwäche von Flachschienen ist die schlechte Lastverteilung. Die schmale Kontaktfläche zwischen Rad und Stab konzentriert die Spannung und führt zu schneller Verformung und Oberflächenabplatzungen. Ein beladener Wagen, der auf Flachschienen rollt, konnte die Oberfläche bei regelmäßiger Nutzung innerhalb weniger Monate durchfahren. Außerdem hängt das System ohne einen in die Schiene integrierten Spurkranz ganz von dem Radkranz ab, um auf dem Gleis zu bleiben; jede Erweiterung der Spurweite würde Wagen sofort zum Entgleisen bringen. Diese Einschränkungen machten Flachschienen schließlich für Hauptstrecken obsolet.
Flachschienen hielten sich länger in Steinbrüchen, Kohlegruben und Werkstattbahnen, wo der Verkehr unterbrochen oder die Lasten leicht waren. Einige Anlagen nutzten stattdessen eine Plattenrahmen, eine Zwischenform: ein flacher Stab mit einer leicht erhöhten Kante, die an einer Seite eingegossen war. Flachschienen sind noch in Spezialanwendungen in Gebrauch, etwa als feststehende Schienen in Maschinen oder auf kurzen Werksbahnen, wurden aber für praktisch alle Transportanwendungen durch moderne Spurkranzschienen verdrängt.