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Normale Züge werden als Adhäsionsbahnen bezeichnet. Bei solchen Bahnen drehen die Räder auf glatten Metallschienen und haften darauf nur dank der sogenannten „Adhäsionskraft“. Ohne diese Haftung könnte die Bahn weder beschleunigen noch bremsen und würde bei jeder Steigung bergab rutschen. Um die Haftung von Metall darzustellen, kann man eine Münze oder etwas anderes aus Metall auf eine glatte Metallplatte legen. Bei leicht schräger Lage bleibt die Münze liegen, doch sobald man die Metallplatte etwas stärker kippt, gleitet die Münze gleich nach unten.
Zahnräder sorgen für mehr Halt
Genauso ist es bei einer Adhäsionsbahn: Bei etwa 15% Steigung kommt sie ins Rutschen und muss zum Beispiel durch Zahnräder ergänzt werden. Diese verhaken sich in den entsprechend geformten Schienen und können nicht mehr rutschen oder durchdrehen.
Wie bei Zahnrädern üblich, benötigen auch Zahnradbahnen Schmierfett – sogar mehrere hundert Gramm pro Wagen pro Kilometer. Seit den Anfängen der Zahnradbahnen zu Anfang des 19. Jahrhunderts wurden verschiedene Systeme entwickelt: