Fragment eines Bildes aus Cosmographei (1550) mit einem Bergbauwagen mit Rädern links. Das Bild stammt wahrscheinlich aus einer früheren Arbeit.
Holzschiene mit Führungsbrett aus A.Haarmann, Das Eisenbahn-Geleise, 1891
Fischbauchschiene, eine der vielen gusseisernen Schienen, A.Haarmann, Das Eisenbahn-Geleise, 1891
Erste gewalzte Schiene nach Birkinshaw von 1820, A.Haarmann, Das Eisenbahn-Geleise, 1891
Sattelschiene nach Seaton (GB) von 1856, A.Haarmann, Das Eisenbahn-Geleise, 1891
Fahrzeuge mit kranzlosen Rädern auf gusseisernen L-Schienen im Ironbridge Gorge Museum (GB), Foto Richard Morriss
brugrail 1831
Brückschiene 1831, Strickland. Beabsichtigt, direkt auf der Bettung platziert zu werden, meistens auf Langschwellen verwendet. Abb A.Haarmann, Das Eisenbahn-Geleise 1891
DK rail 1835
Doppelkopfschiene 1835, Robert Stephenson Schienenstühle sind notwendig. Abb A.Haarmann, Das Eisenbahn-Geleise 1891
Hartwich 1865
Hohe biegstarke Schiene 1865, Hartwich Abb A.Haarmann, Das Eisenbahn-Geleise 1891
Zweiteilige Schiene 1881, August Haarmann Abb A.Haarmann, Das Eisenbahn-Geleise 1891
Eingegossene Straßenbahnschiene LR55 1991, nach Lesley, in Betonbalken eingegossen Abb Journal PWI 2016
Eine Kombination aus Schiene und Langschwelle zum Verlegen direkt auf der Bettung 1922, Hanker Abb Organ für die Fortschritte des Eisenbahnwesens 1922

Es mag seltsam sein, dies zu erleben, aber Holzschienen wurden seit fast 400 Jahren verwendet, während die heute üblichen Breitfußschienen aus Eisen oder Stahl erst 2030 ihr zweites Jahrhundert feiern werden. Diese Holzschienen haben sich im Laufe der Jahre etwas verändert, obwohl ihre Funktion darin bestand, das Gewicht der Fahrzeuge zu tragen und diese Fahrzeuge zu führen. Die ältesten Darstellungen in Cosmographei und De Re Metallica (beide um 1550, also Mitte des 16. Jahrhunderts) zeigen Holzschienen in mitteleuropäischen Minengalerien, auf denen Schlitten und Karren geschoben und gefahren wurden. Darin wurden Erze, Kohle und Steine ​​bis außerhalb der Mine transportiert. Im rauen und intensiven Betrieb verschlechterten sich die Holzschienen schnell und dies wurde verbessert, indem eine zweite Schiene darauf gesteckt wurde, die normalerweise aus härterem Holz bestand und daher haltbarer war. Die mitteleuropäischen Minen rieten erschöpft und die Bergleute verbreiteten sich in ganz Europa aus. So kamen sie mit ihrem Wissen über den Minentransport nach England. Im 17. Jahrhundert sehen wir, dass die Holzspuren über die Minen hinaus verlängert und oft verbreitert wurden. Die Wagen wurden auch vergrößert, von Pferden gezogen oder bergab selbstfahrend (und denn auch gebremst!). Die Strecken gingen für den Transport der Produkte aus der Mine und manchmal aus der verarbeitenden Industrie (Kohle, Erz, Eisen) zu Kanälen und Flüssen für den weiteren Transport.

Dieses System entwickelte sich im 18. Jahrhundert in Großbritannien zu einem System von (oft) öffentlichen Eisenbahnen von Hunderten von Kilometern. Der Fahrer fuhr mit seinem Karren darauf, bezahlte die Maut und benutzte die Strecke. Es gab ein Brett auf der Holzschiene, um die Wagen in der Spur zu halten. Der Verschleiß der Holzschienen wurde zu einem Problem, das zunächst durch Nageln von Gusseisenplatten gelöst wurde, die jedoch häufig aufgrund ihrer Sprödigkeit brachen. 1767 fertigte Reynolds niedrige U-förmige Gusseisenschienen, die an die Holzschienen genagelt wurden. Trotzdem wurden die Holzschienen später überall durch Gusseisen ersetzt. 1805 wurde eine schmiedeeiserne Schiene eingeführt, die nicht passte, weil sie zu schmal waren und tiefe Rillen in den Räder verursachten. Nachdem es John Birkinshaw 1820 gelungen war, schmiedeeiserne Schienen zu walzen, wurde dieser Prozess schnell verbessert und kurze Zeit später verschwanden die gusseisernen Schienen vollständig von der Bildfläche. In den Vereinigten Staaten wurden Holzschienen für öffentliche Eisenbahnen jedoch bis zum vierten Viertel des 19. Jahrhunderts verwendet, da das Holz dort so billig war, dass die Kosten für den Austausch irrelevant waren. Die Verschleißfestigkeit wurde jedoch durch Anbringen großer Schmiedeeisenprofile an und gegen diese stark verbessert. Andere Versionen von Holzträgerschienen mit einer gerollten schmiedeeisernen Verschleißschiene wurden in Großbritannien mit sehr begrenzten Ergebnissen ausprobiert. Die hölzerne (Träger-) Schiene erlebte eine Renaissance, als auf beiden Seiten des Atlantiks Pferdebahnen auftauchten. Für die Verwendung auf den hölzernen Tragschienen wurde eine große Anzahl von schmiedeeisernen Verschleißprofilen entwickelt. Der Übergang zu Dampf- und Elektro-Straßenbahnen Ende des 19. Jahrhunderts markierte das endgültige Ende der Holzschiene, mit Ausnahme einer “Kriegsversion” auf der Singapur Insel im Zweiten Weltkrieg.

Als durch die Verstärkung der Holzschienen mit Gusseisenstreifen und “Auflegeschienen” klar wurde, dass Gusseisen Einschränkungen (Bruchanfälligkeit), aber auch Möglichkeiten hatte, wurden Schienen vollständig aus Gusseisen hergestellt. Eine große Anzahl von Formen wurde entwickelt. Es wurden L-förmige Schienen hergestellt, die normalerweise, aber nicht immer, auf dem Boden lagen, für Karren und auch Lokomotiven mit Rädern ohne Flansche. Die Form der Schienen hielt solche Fahrzeuge “auf Kurs”. Dann sehen wir einen Übergang zu Schienen, auf denen Räder mit Flanschen verwendet werden mussten, eine Form, die schnell die Oberhand gewann. Hierfür wird der Englische Name “Edge rail” verwendet. Die Schienenlängen lagen normalerweise in der Größenordnung von 91,4 cm (1 yard). Wenn Unterlagen verwendet wurden, was normalerweise der Fall war, befanden sie sich auch in dieser Entfernung. Nur 3 yard lange Schienen hatten zwei zusätzliche Unterstützungen. Als ab 1804 Dampflokomotiven mit deutlich höheren Achslasten entwickelt wurden, wurde die Sprödigkeit des Gusseisens zu einem zunehmenden Problem. Nixons Experiment mit seiner geschmiedeten Schiene im Jahr 1803 war gerade rechtzeitig gekommen, scheiterte aber leider, weil sich herausstellte, dass die Lauffläche der Schiene zu schmal war. Mit der Verwendung von Granitschienen, die 1820 in die Straßenbahn von Dartmoor eingeführt wurden, wurde es nicht viel besser. Sicherlich kann diesem Material keine große Elastizität  zugeschrieben werden! Die Sicht auf nützliche Schienen wird viel besser, wenn Eisenschienen gewalzt werden können, was John Birkinshaw im selben Jahr 1820 gelang.

Die ersten gewalzten Eisenschienen waren vom T-Typ, wobei die Oberseite des T die Lauffläche war und die Unterseite in gusseiserne Stühle eingeklemmt war. Trotz der hohen Stückkosten und der Notwendigkeit die Keile häufig auf festen Sitz zu prüfen konnte sich dieses System in vielen Ländern relativ lange halten. Die gewalzten Schienen waren gerade rechtzeitig für den Einsatz in den 1820er Jahren in Großbritannien gebauten öffentlichen Eisenbahnen da. Ebenfalls für die Eisenbahnen die in den 1830er Jahren Kontinentaleuropa eroberten. Und das bedeutete natürlich, dass viele darüber nachdachten, wie die unzähligen großen Eisenbahnmengen, die noch dazu kommen sollten, besser und billiger gebaut werden könnten. Eine Reihe von Schienenformen wurde entwickelt. Die Führung wurde von dem Amerikaner Robert Stevens abgeworfen, der 1830 unterwegs nach Europa die Breitfußschiene entwarf, die kurz darauf vom irischen Hugenotten Charles Vignoles in Europa eingeführt wurde und der seitdem ihr Namensgeber ist. Es ist diese Schiene, die wirklich erfolgreich war und heute praktisch die Einzige ist, die weltweit eingesetzt wird. Zum Erfolg muss sicherlich beigetragen haben, dass die Breitfußschiene leicht an Holzschwellen befestigt werden konnte und keine gusseisernen Stühle erforderlich waren. Dann folgte 1831 die Brückenschiene, die ohne Längs- oder Schwellen verwendet werden sollte, genau wie die Reynolds-Schiene von 1835 und auch 1835 die doppelköpfige Schiene, die wieder Schienenstühle benötigte. Barlow schloss die Liste vorläufig 1849 mit einem schweren Schienenprofil, das direkt auf dem Boden platziert werden konnte. Im Laufe des 19. Jahrhunderts sollten zahlreiche – nicht stets sparsam angewandte – Entwürfe besonderen Zwecken dienen, wie dem einfachen Austausch abgenutzter Schienenköpfe, dem Ersatz von Holzschwellen durch Metallkonstruktionen und zum Straßenpflaster angepasste Schienen, die für städtische Straßenbahnen von großer Bedeutung waren. Einige Namen sind Hartwich, Demerbe und Haarmann. In der Folge bleibt die Breitfußschiene führend, bis im letzten Viertel des 20. Jahrhunderts erneut versucht wird, mit neuen Designs bestimmte Vorteile zu erzielen. Das Nikex-Blockschienensystem wurde 1974 speziell für Straßenbahngleise in Ungarn entwickelt, Lesley führte 1991 eine eingebettete  V-förmige Schiene ein, und die Bauunternehmer Heijmans und KWS brachten 2005 die Eria-Schiene in Korkgummi eingebettet auf den Markt. Für Eisenbahnen sahen wir Hanker in 1922 mit einer hohen Hohlschiene zum Verlegen direkt auf dem Gleisbett und neuer der englischen Eisenbahnbauunternehmer Balfour Beatty im Jahr 2002 mit BBest, einem fast rechteckigen Schienenprofil, das in eine elastische Kunststoffrinne gedrückt werden muss. Letzteres erinnert an die ursprüngliche Doppelkopfschiene, denn wenn das Profil abgenutzt ist, soll das Profil für eine zweite Verwendung umgedreht werden können.

Denken Sie nicht, dass die oben genannte Serie erschöpfend ist, es würde Bücher erfordern. Nicht alle gezeigten Schienenformen werden im Kapitel Schienenbefestigungen erwähnt. Dies ist offensichtlich für die Schienen, die direkt auf dem Gleisbett platziert sind.

Ab 1856 ersetzte Stahl zunehmend das bis dahin verwendete Schmiedeeisen. Zuerst für die am stärksten belasteten Strecken, weil es viel teurer als Eisen war, aber als sich der Preisunterschied verringerte, für alle Anwendungen. Da harter Stahl den Schienen eine längere Lebensdauer verleiht, aber auch anfälliger für Brüche ist, wurden in der ersten Hälfte des 20. Jahrhunderts Kombinationen aus Eisen und Stahl verwendet, aber auf die Form der Schienen hatte das keinen Einfluss und daher wurde das hier nicht besprochen.

Tyne side coal waggon 1764, aus M.J.T.Lewis, Early Wooden Railways übernommen
Das Gleis nach Beaumont von 1630 aus Nicholas Wood, Practical Treatise on Rail-Roads,1825. Single way
double way
Holzschiene mit gusseiserner Auflegeschiene nach Reynolds 1767, aus A.Haarmann, Das Eisenbahn-Geleise, 1891
Schmiedeeiserne Schiene nach Nixon von 1805, A.Haarmann, Das Eisenbahn-Geleise, 1891
Verschleißfeste Holzschiene von 1839 nach Latrobe (Baltimore – Ohio), E.Winkler, Der Eisenbahn-Oberbau, 1875
Links: ferdebahnschiene aus Holz, System Bazaine. Rechts: pferdebahnschiene aus Holz, System Loubat. A.Debauve, Manuel de l’Ingénieur des Ponts et Chaussées 1874
Erster Entwurf der Breitfußschiene von Robert Stevens, 1830 Die Verbreiterungen des Fußes sollten gewalzt werden und sollten den Druck auf die Schwellen verringern, erwiesen sich jedoch als zu schwierig herzustellen. Dies wurde schnell aufgegeben. Die Proportionen haben sich im Laufe der Zeit etwas geändert, aber das Prinzip des breiten Fuß- Steg -Kopfes ist geblieben.
Barlow 1849
Barlowrail 1849, William Henry Barlow Beabsichtigt, direkt auf der Bettung platziert und als solches verwendet zu werden. Abb A.Haarmann, Das Eisenbahn-Geleise 1891
RB NL RTM Demerbe 20131211 Schiedam (3)
Demerberail 1878, Victor Demerbe Abb Collection Gemeentearchief Schiedam
Nikex Strassenbahnschiene 1974, Abb Op de Rails 1984
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Eria Wirbelschiene für Straßenbahnen 2005, Heijmans & KWS in Korkemulsion eingegossen
BBest Schiene für Feste Fahrbahn (slab track) 2002, Balfour Beatty Original Bild Patentschrift WO2007010180