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Weichen

[300] Weichen (points; changements; scambi). Zur Verbindung zweier und mehrerer Eisenbahngleise dienen W., auch Drehscheiben und Schiebebühnen. Die Weichenverbindungen haben vor den übrigen Verbindungen den Vorzug, daß sie mit ganzen Zügen und verhältnismäßig großer Geschwindigkeit befahren werden können, so daß gleichzeitig die Überleitung einer größeren Zahl von Wagen aus einem Gleis in das andere in sehr kurzer Zeit möglich ist. Man unterscheidet einfache W., Zweibogenweichen, Doppelweichen und Kreuzungsweichen.

Einfache W.

Die einfache W. (Abb. 132) dient zur Überleitung aus einem Gleis in das andere; sie besteht aus der Ausweichvorrichtung oder dem Wechsel A–A, der Gleiskreuzung oder dem Herzstück H und dem in der Krümmung liegenden Verbindungsgleis G. Man ordnet Rechtsweichen, wie Abb. 132, oder Linksweichen an, wenn die Ablenkung nach links stattfinden soll. Die Ausweichvorrichtung A–A kann in verschiedener Weise gestaltet sein; sie besteht aus den Backen- oder Stockschienen b b, mit Schienen, wie sie für die laufenden Gleise gebraucht werden, aus Zungen- oder Spitzschienen Z Z, mit verschiedenartigen Querschnittsformen und den Einrichtungen für ihre Drehbewegung. Abgesehen von den sog. Schleppweichen, wobei statt Zungenschienen ein beweglicher Gleisrahmen vorhanden ist, sind fast nur mehr Zungenweichen in Gebrauch, wie sie Abb. 133 zeigt. Die äußere Zungenschiene Z₁ ist meist gekrümmt, die innere Z₂ gerade. Die gekrümmte Zunge sollte an die gerade Backenschiene b₁ tangentiell anschließen, damit die Einfahrt in den Bogen der W. tunlichst stoßfrei erfolge. Da aber der tangentiale Anschluß eine zu starke Schwächung der Zungenspitze bedingt, so wird die Zungenschiene nicht tangentiell, sondern mit Überschneidung der Fahrkante der Backenschiene b₁, wie Abb. 134 zeigt, ausgeführt, wobei der Anschneide- oder Ablenkwinkel bei gekrümmten Zungen in der Regel 0° 25' bis 0° 40' beträgt, kaum mehr, damit die Spurerweiterung des Gleises an der Spitze nicht zu groß und der Stoß des Radspurkranzes an die Zungenschiene möglichst gering wird.[300] Bei schärfer gekrümmten Zungenschienen geht der Anschneidewinkel bis 0° 90' auch noch etwas weiter, was aber wegen ungünstiger Stoßwirkung bei rascher Fahrt tunlichst vermieden werden soll. Die innere gerade Zungenschiene schließt an die in der Regel so geknickte Backenschiene an, daß der Anschluß der Zunge an ein gerades Stück der Backenschiene erfolgen kann, womit leichte Bearbeitung der Zungenschiene, kräftige Spitze sowie sicherer Anschluß erreicht wird.

Die äußere Zunge wird im Anschlüsse an die Backenschiene auch gerade, im weiteren gekrümmt oder geknickt ausgeführt. Bei gleichem Anschnittswinkel an die Backenschiene wird hierbei aber die Zungenschiene, auch die Weiche[301] länger, wie bei vorher besprochener Anordnung, um genügend große Wurzelweite zu erreichen. Doch wird als Vorteil dieser Anordordnung bezeichnet (s. Vogel, Literatur), daß der Stoß bei der Einfahrt des Rades geringer ausfällt, weil der kleine Anschneidewinkel auf größere Länge gleich bleibt, während er bei den gekrümmten überschneidenden Zungen sofort zunimmt.

Bei kleinen Anschneidewinkeln und größeren Krümmungshalbmessern der überschneidenden Zungen, wie sie auf Vollbahnen ausgeführt werden, kommen die Vorteile der zweiten Anordnung wegen ihrer genannten Nachteile kaum in Betracht.

Äußere und innere Zungenschienen werden auch ganz gerade, also nicht gekrümmt oder geknickt hergestellt, welche Anordnung die Vorteile billiger Herstellung und gleicher Zungen für den inneren und äußeren Strang hat, also auch Rechts- und Linksweichen mit den gleichen Zungen verlegt werden können.

Wenn hierbei große Weichenlängen vermieden werden sollen, müssen die Anschneidewinkel groß gewählt werden (1° – 2°), was zu starken Stößen beim Einfahren in die W. Veranlassung gibt.

Die Zungenschienen müssen dicht an die Backenschienen anschließen, dabei genügende Stärke an der Spitze und im übrigen ausreichenden Querschnitt gegen die senkrechten und wagrechten Kräfte, die beim Befahren durch das gekrümmte Gleis von der Zungenschiene aufzunehmen sind, erhalten. Die Höhe der Zungenschienen wird geringer gehalten wie die der Backenschienen, damit ein dichter Anschluß an diese erreicht werden kann; auch erleichtern entsprechend hohe Gleitstühle die Verschiebung der Zungenschienen (Abb. 135). Die für Hauptbahnen gebrauchten Formen der Zungenschienen sowie deren Spitzenanschlüsse an die Backenschienen zeigen Abb. 136 u. 137, preußische Bahnen, Abb. 138 bayrische Bahnen, Abb. 139 badische Bahnen, Abb. 140 österreichische Bahnen. Die Spitze wird auf kurze Länge so abgeschrägt, daß sie erst bei ausreichender Stärke von etwa 15–25 mm vom Rade berührt wird. Die Gleitstühle der Zungen sowie die Backenschienen werden in der Regel mit einem Unterzugsblech – Blechplatte – von 11–15 mm Stärke, s. Abb. 133 u. 135, fest verbunden. Die Zungenschienen führt man am zweckmäßigsten nach der Glocken- oder Blockform mit tunlichst breitem Fuß und großem Widerstandsmoment in senkrechter und wagrectrer Richtung aus; so haben z.B. die Zungenschienen der preußischen Bahnen (Abb. 136 u. 137) 100 mm Höhe, 128 mm Fußbreite und 72 mm Kopfbreite. Es wurden auch normale Bahnschienen als Zungenschienen gebraucht, die aber doch eine kräftige Spitze und einen guten Anschluß an die Backenschienen nicht ermöglichen, daher häufig erneuert werden mußten. Die Längen der Zungenschienen bewegen sich von 4∙25 bis 6∙0 m, je nach der Größe des Krümmungshalbmessers der gekrümmten Zunge, der 125–300 m, auch mehr beträgt, so daß die Spurrillenweite am Ende der Zungenschiene, also an der Weichenwurzel, ausreichend ist; sie wird meist mit 58–65 mm angenommen. Der Aufschlag der Zungenschienen an der Spitze ist tunlichst groß zu bemessen, damit die Spurkränze der Räder beim Einfahren in die W., auch für den Fall, als die W. nicht vollständig geöffnet ist, nicht gegen die Zungenspitzen stoßen; der Aufschlag wird daher 100–150 mm groß, ausnahmsweise etwas größer oder kleiner gemacht. Die gesamte Ablenkung an der Wurzel, der Abstand der Fahrkante der Backenschiene von der Fahrkante der Zungenschiene, die Wurzelweite p (Abb. 134) beträgt sodann mit Rücksicht auf die Kopfbreite der Zungenschiene 100–140 mm. Die Spurerweiterungen an der Zungenspitze sind meist mit 6–10 mm, in der Ausweichvorrichtung mit 15–20 mm ausgeführt. Für eine Zungenschiene mit Überschneidung des Bogens ergeben sich die maßgebenden Größen aus Abb. 141.

Es bezeichnen hierin r den Krümmungshalbmesser der Zunge, p die Wurzelweite, ε den Anschneidewinkel, d die Spitze und c die Wurzel der Zunge, cd = l die Sehne, die der Länge der Zunge gleich gesetzt werden kann.

Es folgen sodann:

∢ δ = 180∙l/r∙π; l = 2r∙sin δ/2; sin η = p/l;

ε = η – δ/2; γ = η + δ/2; n = r∙sin φ;

m = r (1 – cos φ).

Auf englischen Bannen fehlt in den W. die Spurerweiterung. Überhöhung des äußeren Schienenstranges gegenüber dem inneren findet[302] in den W. in der Regel nicht statt. Auch erhalten die Schienen nicht die übliche Neigung von 1 : 16 bis 1 : 20, sondern stehen senkrecht. Auf österreichischen und englischen, teilweise auch auf französischen Bahnen werden die Schienen auch in den Weichenkrümmungen geneigt gestellt, bei den neuen österreichischen Bauarten jedoch nicht mehr.

Weichenwurzel und Drehvorrichtung.

Die Zungenschienen können nur an deren Enden, an einer einzigen Stelle, mit den Unterlagen verbunden werden. Diese Verbindung, die die Kräfte in der Längs- und Querrichtung aufnehmen und das Abheben von den Unterlagen hindern muß, ist so einzurichten, daß eine allerdings sehr kleine Drehbewegung der Zungen beim Umstellen der W. möglich ist. Die Erfüllung dieser Bedingungen bietet Schwierigkeiten, zumal die Zungenschienen auf den glatten Gleitstühlen, die zudem noch vielfach mehr geschmiert werden, als zweckmäßig[303] erscheint, aufgelagert sind. Eine entsprechende Wurzelbefestigung ist daher noch nicht erreicht worden. Die Wurzelbefestigung auf den preußischen Bahnen, wie sie bisher gebraucht wurde, zeigen Abb. 142, 143, 144. Das teilweise zylindrisch abgedrehte Ende der Zungenschiene lagert in einem entsprechend ausgearbeiteten Drehstuhl, der mittels des Bolzenansatzes, der durch die unterhalb des Unterzugsbleches angeordnete Wurzelplatte durchgeführt ist, befestigt wird. Das Abheben der Zungenschiene, die sonst an keiner Stelle mit den Unterlagen befestigt werden kann, wird durch einen Keil verhindert, der durch den Drehstuhl und die Zungenschiene geführt und durch die Laschenschrauben der anschließenden Bahnschiene am Herausfallen gehindert wird. Da die zylindrischen Flächen der Zunge an den Drehstuhl nur teilweise anschließen und zu klein sind, so können die Längskräfte nicht gut übertragen werden; eine rasche Abnützung der Backen ist nicht zu vermeiden. Auch besteht die Gefahr des Bruches der Backen, namentlich beim Aufschneiden der W. Der Stoß beim Übergang der Zungenschiene zur anschließenden Bahnschiene ist schwierig in richtiger Lage zu erhalten. Diese Übelstände haben zu Vorschlägen zur Abänderung dieser Wurzelbefestigung geführt, die auf den preußischen Bahnen versucht wird nach Abb. 145, 146, 147. Hierbei wird der voll zylindrische Zapfen in dem[304] ebenso ausgedrehten Drehstuhl gelagert, der mit der Unterlagsplatte aus einem Stück hergestellt ist; der Drehzapfen hat einen langen rechteckigen oberen Ansatz mit abgerundeten Querflächen, mit dem die Zungenschienen durch 2 Bolzen befestigt werden, wodurch eine feste Verbindung der Zungenschiene mit dem Drehzapfen erreicht wird, ohne Beeinträchtigung der Drehbewegung. Das Abheben der Zungenschiene mit dem Drehzapfen aus dem Drehstuhl wird durch 2 Knaggen, die mit der Lasche der Backenschiene und mit der Unterlagsplatte fest verbunden sind, verhindert. Bei dieser Anordnung sind größere Druckflächen für die Übertragung der Längskräfte, auch der Querkräfte erreicht, das Abheben der Zungenschiene besser gesichert, ein. Bruch des Drehstuhls kaum mehr zu fürchten. Die Anordnung ist aber etwas umständlicher und kostspieliger wie die bisher gebrauchte Wurzelbefestigung. Die Wurzelbefestigung der württembergischen Bahnen zeigen Abb. 148, 149. Die Höhe der Zungenschiene wird an der Wurzelstelle durch Aufstauchen etwas vergrößert, ferner an der Stoßstelle mit der Backenschiene beweglich verlascht, so daß hierdurch ein Abheben der Zungenschiene verhindert wird. Die Drehvorrichtung besteht aus einer mit der Unterzugsplatte fest verbundenen Platte mit oberen und unteren Zapfen. Der obere Zapfen greift in den entsprechend ausgedrehten Fuß der Zungenschiene ein. Eine ähnliche Anordnung wurde auch bei den W. der Gotthardbahn gebraucht.

Auf einigen österreichischen Bahnen erhalten die W. eine Wurzelbefestigung nach[305] Abb. 150. Auf den sächsischen Bahnen haben sich Wurzelstühle ohne Zapfen gut bewährt.

Federweiche.

Die Übelstände der Drehwurzelbefestigung der Zungenschienen hat man durch die sog. Federweiche, die namentlich auf den preußischen, württembergischen und österreichischen Bahnen in ausgedehntem Umfange zur Ausführung gekommen ist, zu vermeiden gesucht. Hierbei werden die Zungenschienen länger wie bei den W. mit Drehwurzel etwa 10–13 m lang und mit etwas stärkerem Querschnitt (s. Abb. 151, 152) ausgeführt. Dementsprechend werden auch die Backenschienen länger. Etwa 2∙5–3∙0 m vor dem Ende der Zungenschiene wird der Querschnitt auf 1∙4–1∙6 m Länge so weit geschwächt, daß ein leichteres Ausbiegen an dieser Stelle und damit eine Federung möglich ist. Auf die Länge von etwa 2∙5 m wird die Schiene auf einen Gußeisenstuhl gelagert und hinter der Federungsstelle mit diesem fest verbunden. Das Ende der Zungenschiene wird nach Abb. 153 durch Aufstauchen auf die Höhe und den Querschnitt der anschließenden Bahnschiene gebracht, um eine gute Verlaschung der Stoßstelle zu ermöglichen. Der Zungenaufschlag bewegt sich bei diesen W. von 100 bis 140 mm. Der Anschluß der Zungen wird durch Hakenspitzenverschluß gesichert. Die federnd abgebogenen Zungenschienen werden nicht befahren. Die Längskräfte werden durch Befestigung der Zunge und die Verlaschung gut aufgenommen; die Übelstände der Drehwurzelbefestigung sind größtenteils vermieden. Die Unterhaltungskosten sind geringer als bei W. mit Drehstühlen. Die lange und schwere Zungenschiene erschwert aber ihre mehrfache Bearbeitung und bedingt etwas größere Kosten; das Umstellen der W. erfordert größere Kräfte, auch ist die Anordnung eines Spitzenverschlusses kaum zu entbehren, s. Art. »Hakenschloß«, Bd. VI, S. 73, und Art. »Spitzenverschluß«, Bd. IX, S. 107.

Das Ausweichgleis und das Herzstück.

Das gekrümmte Ausweichgleis beginnt an der Weichenwurzel und endet an der Kreuzung oder dem Herzstück. Der Weichenwinkel α bewegt sich innerhalb der Grenzen:

tg α = 1/5 bis tg α = 1/15.

Die Größe des Krümmungshalbmessers R des Ausweichgleises ist von dem Weichenwinkel abhängig und beträgt etwa R = 120 bis R =600 m; etwa 0∙5–2∙5 m vor der Herzstückspitze wird das Ausweichgleis gerade ausgeführt und auch das Herzstück in die Gerade gelegt. Auf den preußischen Bahnen betragen bei Kreuzungsverhältnis tg α:

1 : 7 1 : 9 1 : 10 1 : 14

die Krümmungshalbmesser R der Ausweichbogen in m:

140 190 245 500.

Auf amerikanischen Bahnen:

1 : 6 1 : 7 1 : 8 1 : 9

105 135 175 200

und die Geraden vor der Herzstückspitze:

0∙54 2∙6 2∙3 m

Das Ausweichgleis erhält eine Spurerweiterung, die von der Größe des Krümmungshalbmessers abhängig ist und meist 15–25 mm beträgt. Die Abmessungen für das Ausweichgleis folgen aus Abb. 154, worin bezeichnen r den Halbmesser der gekrümmten Zunge, R den Halbmesser des äußeren Strangs des Ausweichgleises, G die Kreuzungsgerade vor der Herzstückspitze (1–3 m lang), p die Wurzelweite, α den Kreuzungswinkel der Weiche, S die Gleisspurweite, r die Länge des Ausweichgleises von der Wurzel bis Herzstückspitze.

Es folgen hieraus:

1. S – p = R (cos γ – cos α) + G sin α,

woraus meist R oder G ermittelt wird.

2. E = R (sin α – sin γ) + G cos α.

[306] Der innere Schienenstrang des Ausweichgleises wird mit der angegebenen Spurerweiterung verlegt. In der Kreuzungsgeraden G tritt, aber wieder die normale Spur ein. Der Übergang aus der erweiterten in die normale Spur erfolgt durch eine kurze Gerade, die an den gebogenen Schienenstrang und an die Kreuzungsgerade anschließt, daher 2 kleine Knicke im Schienenstrang entstehen, die aber keine Übelstände zeigen. Damit unter sonst gleichen Verhältnissen, also ohne Einschränkung des Krümmungshalbmessers, die Weichenlänge gekürzt werden kann, hat man vorgeschlagen, auch bei den einfachen W. die Kreuzungsgerade fortzulassen und auch das Herzstück in den Bogen des Ausweichgleises zu legen, was für die Anordnung der Gleisanlagen in den Bahnhöfen vorteilhaft erscheint und Nachteile mit Rücksicht auf die Sicherheit des Befahrens kaum mit sich bringen wird. Die Herzstücke werden entweder aus Schalenguß oder Gußstahl zusammen mit den Flügelschienen in einem Block hergestellt, oder es wird nur die Herzstückspitze aus Gußstahl, die Flügelschienen hiervon unabhängig aus Bahnschienen hergestellt, was die Vorteile leichterer Auswechslung beschädigter Herzspitzen hat sowie auch die geringerer Masse, daher Gewichtes, was für die Fahrzeuge günstig ist und leichtere Unterhaltung ergibt. Schließlich werden die Herzspitzen aus Schienen ausgeführt, die an der Spitze verschraubt werden. Diese Herzstücke können daher beliebig lang gemacht und durch eine größere Zahl von Schwellen unterstützt werden, so daß der verlaschte Stoß mit der anschließenden Schiene weit von der Spitze entfernt liegt und eine leichtere und sicherere Erhaltung von Höhenlage und Richtung möglich wird wie bei den kurzen Herzstücken mit Stahlspitze. Die Radlenker sichern eine gute Führung an den Unterbrechungsstellen, an den Lücken der Schienenstränge, am Herzstück. Diese Lücke im Schienenstrang hat man für das gerade Gleis, das in der Regel Schnellzüge durchfahren, auch durch eine bewegliche Flügelschiene beseitigt, die sich meist gut bewährt, ein dringendes Bedürfnis hierfür liegt aber nicht vor. Über »Kreuzungen« und »Herzstücke« s. Bd. VI, S. 463 und S. 185.

Die Unterstützung der W. erfolgt durch Querschwellen in Holz oder Eisen. Die Stellung der Schwellen zu den Gleisachsen und die Schwellenteilung zeigen Abb. 155, an einer W. 1 : 9 der preußischen Bahnen. Eine tunlichst kleine Schwellenteilung namentlich unter der Ausweichvorrichtung und unter der Kreuzung ist zur Sicherung der Höhenlage dieser Teile dringend zu empfehlen. Die Darstellung der einfachen W. in den Bahnhofsplänen, die in der Regel im Maßstabe 1 : 1000 gezeichnet werden, in denen die Gleise und ihre Achsen angegeben sind, geschieht zumeist nach Abb. 156, worin bezeichnen: A den Beginn der W. (Stöße der Backenschiene), B den Weichenmittelpunkt, d.i. der Schnitt der Achse des geraden Gleises mit der Achse der Kreuzungsgeraden, f die Länge vom Weichenmittelpunkt bis an das Ende der Kreuzung, α den Kreuzungswinkel, 1 : n die Tangente des Kreuzungswinkel, das Kreuzungsverhältnis, C die Stelle, an der die Gleisentfernung bereits den für 2 Züge erforderlichen Abstand hat, s. Merkzeichen, Bd. VII, S. 265.

Nächst der »Einfachen W.« sind in den Bahnhöfen noch eine Reihe anderer W. in Gebrauch, deren Ausweichvorrichtung jedoch zumeist grundsätzlich mit der der einfachen W. übereinstimmt, so daß hierfür nur wenige Einzelheiten noch zu besprechen sind.

1. Die Bogenweiche. Abb. 157–158: die symmetrische Bogenweiche, Abb. 159–160: die unsymmetrische Bogenweiche. Bogenweichen[307] unterscheiden sich von der einfachen W. nur dadurch, daß beide Gleisstränge gekrümmt sind. Die Bezeichnungen in den Bahnhofsplänen, in denen die Gleise nur durch deren Achsen bezeichnet werden, zeigen Abb. 158 u. 160. Auch können beide Gleise nach der gleichen Seite gekrümmt sein, wie Abb. 161 u. 162 zeigen.

2. Die Doppelweiche, auch dreischlägige W. genannt (Abb. 163 u. 164). Aus dem geraden Gleis gehen nach rechts und links Ausweichgleise im Bogen ab. Bei symmetrischer Anordnung fallen die beiden W. zusammen, so daß beiderseits je 2 Zungenschienen an die Backenschienen anschließen, was verkürzte und ungünstige, zu schwache Formen der beiden unmittelbar an den Backenschienen anliegenden Zungenschienen ergibt. Diese W. erfordern 1 Herzstück mit doppeltem Kreuzungswinkel in der Gleisachse und 2 einfache Herzstücke mit dem einfachen Kreuzungswinkel, die aber im geraden Gleis senkrecht gegenüberliegen, daher eine Führung der Räder durch Radlenker bei Übersetzung der Lücke in der Kreuzung nicht erfolgen kann. Man gebraucht daher zumeist verschränkte Doppelweichen, entweder zweiseitige (Abb. 165 u. 166) oder einseitige (Abb. 167 u. 168). Hierbei werden die Zungenschienen der zweiten W. bis hinter das Ende der [308] Zungenschienen der ersten W. und mindestens so weit verschoben, daß der Aufschlag der Zunge das für die ungehinderte Einführung der Spurkränze der Räder erforderliche Maß erhalten kann. Hierdurch werden auch die beiden Herzstücke mit dem einfachen Kreuzungswinkel so gegeneinander versetzt, daß auch für die Fahrt im geraden Gleis Radlenker angeordnet werden können.

3. Kreuzungsweichen. Werden in schiefwinklige Gleiskreuzungen mit beschränktem Kreuzungswinkel (s. Kreuzungen, Bd. VI, S. 463) 2 bzw. 4 W. mit den entsprechenden Ausweich- oder Verbindungsgleisen eingelegt, so erhält man einfache oder halbe (Abb. 169 u. 170) und doppelte oder ganze Kreuzungsweichen (Abb. 171 u. 172) mit 2 einfachen und 2 Doppelherzstücken oder Kreuzungen. Die Größe des Kreuzungswinkels ist beschränkt, er bewegt sich meist zwischen den Verhältnissen tg α = 1/7 bis 1/11, damit die Krümmungshalbmesser der W. nicht zu klein werden, deren untere Grenzen für Vollbahnen zwischen 140–180 m liegen und für Nebenbahnen auch bis auf 100 m herabgehen. Bei zu kleinem Kreuzungswinkel wird die Lücke in der Schiene des Doppelherzstückes zu groß, was Entgleisungsgefahren zur Folge hat. Die Größe der Lücke, die Unterbrechung des Schienenstranges, ist α = ρ/sin α = ρ/tg α, wenn ρ die meist zwischen 40 und 50 mm betragende Rillenweite zwischen Herzstück und Flügelschiene und α den Kreuzungswinkel bezeichnen. So würde z.B. für tg α = 1/10 und ρ = 50 mm a = 500 mm werden, das durch Abschrägung oder Abstumpfung der Herzstückspitze noch etwas vergrößert wird. Die Größe des Krümmungshalbmessers der Verbindungsgleise der W. ist auch von der Lage der Zungenspitzen der W. zu den beiderseitigen einfachen Herzstücken abhängig, die so gewählt sein muß, daß der erforderliche Zungenaufschlag an der Weichenspitze möglich ist. Es schlagen entweder beide Zungen nach der Mitte auf oder nur eine. Erstere Anordnung wird häufiger getroffen, damit W. überall gebraucht werden können. Die zweite Anordnung zeigt Abb. 173. Für die erste Anordnung muß der Abstand der beiden [309] Backenschienen um das Maß des erforderlichen Aufschlages größer sein. Die Zungenspitzen sind um u von der Herzstückspitze zu entfernen, damit das für die Aufschläge erforderliche Maß d erreicht wird; daher bei einem Kreuzungswinkel

wobei d, wenn zwei Zungen aufschlagen, für Vollbahnen mit 360 bis 480 mm angenommen werden kann. Je kleiner u unter sonst gleichen Verhältnissen wird, desto größer kann der Krümmungshalbmesser R_a der Verbindungsgleise der W. werden, daher für die zweite Anordnung unter sonst gleichen Verhältnissen R_a größer werden kann. Die Größe des Krümmungshalbmesser R_a der Verbindungsgleise kann nach Abb. 174 annähernd gesetzt werden

worin

l = s/sin α – (u + z + m)

s die Spurweite und z genau genug die Länge der Zungenschiene bezeichnen und m = p tg α/2. Etwas genauer wird R_a nach Abb. 174 ermittelt aus Gleichung s/sin α = u + z + l + m, worin

Länge der Zungenschiene, daher genau genug: l = R_a cos β (tg α/2 – tg β)

m = p tg α/2,

p die Wurzelweite der W.; hieraus

Der Halbmesser des inneren Stranges des Ausweichgleises R_i ist um s + e kleiner als der äußere R_a. Er kann jedoch größer werden wegen der Ermäßigung des Winkels durch den Knick der Backenschienen der W. So beträgt z.B. bei einigen Kreuzungsweichen der preußischen Bahnen 1 : 9

R_a = 234∙035 m, R_i = 238∙600 m.

Die Unterstützung der Kreuzungsweichen geschieht durch Holz- oder Eisenquerschwellen, die senkrecht zur Mittellinie (Verbindungslinie[310] der beiden einfachen Herzstücke) liegen (siehe Abb. 175). Die Herzstücke liegen oft auch auf Blechplatten wie die Zungen- und Backschienen der W. Vielfach werden die Zungenschienen so verlegt, daß die Spitzen in einer Senkrechten zur Mittellinie liegen. Das Beispiel Abb. 175 zeigt eine ganze Kreuzungsweiche der preußischen Bahnen mit dem Kreuzungsverhältnis tg α = 1/7. Die Kreuzungsweichen auf Hauptbahnen erhalten nun zumeist aufschneidbare Spitzenverschlüsse (s. Bd. IX, S. 107) oder Hakenschlösser (s. Bd. VI, S. 73), s. auch Herzstücke und Kreuzungen (Bd. VI, S. 135 und S. 463).

Um die Lücke im Schienenstrange an den Doppelherzstücken zu vermeiden, hat man die Herzstückschienen nach Art der Weichenzungen beweglich eingerichtet, so daß sie beim Befahren eines Gleises, also des Hauptgleises, das von rasch fahrenden Zügen benutzt wird, so anschließen, wie Abb. 176 zeigt. Die Bewegung erfolgt in der Regel gleichzeitig mit der Umstellung der W. durch ein Gestänge, das die Weichenstellvorrichtung mit den Herzstückzungen verbindet. Die Beweglichkeit der Herzstückzungen kann ebenso wie die der Weichenzungen mittels einer Drehvorrichtung, auch mit nicht fest gespannten Laschen oder besser durch eine Federung erreicht werden. Es sind mehrere solcher Kreuzungsweichen in den Bahnhöfen verlegt, die bei guter Unterhaltung ein sehr ruhiges Fahren ermöglichen, manche aber wieder aus der Bahn entfernt worden, weil mehrere Übelstände, namentlich die schwierige Unterhaltung der Doppelherzstücke, dazu Veranlassung gaben.

Verkürzte Kreuzungsweiche

(Patent Bäseler).

Hierbei werden die Weichenvorrichtungen nicht mehr innerhalb des Kreuzungsviereckes, sondern außerhalb der einfachen Herzstücke verlegt (Abb. 177) und damit der Vorteil erreicht, daß bei größerem Kreuzungswinkel, tg α = 1/5, 5, ein ausreichend großer Krümmungshalbmesser von r = 180 m, auch der Aufschlag der Zungenschienen nicht mehr begrenzt, sondern so groß wie bei den einfachen W. erreicht werden kann. Die Schienenlücken in den doppelten Kreuzungsstücken werden wesentlich kleiner, die Befahrung infolgedessen sicherer. Der große Kreuzungswinkel bietet auch den Vorteil steilerer Weichenstraßen, wodurch Aufstellgleise in den Bahnhöfen verlängert und Verschiebefahrten verkürzt werden. Die hierdurch bedingten außergewöhnlichen beiden Kreuzungsstücke (geschlossene Stahlgußkörper) erhalten jedoch größere Abmessungen und Gewichte, auch werden sie schwierigere Unterhaltungsarbeiten erfordern; die gemeinsame Mittelschiene, die auf ein Stück nicht in die Krümmungen der Verbindungsgleise gelegt, sondern gerade ausgeführt werden muß, wird stark sowohl in senkrechter wie in wagerechter Richtung beansprucht, sie soll daher durch Stützknaggen sicherer in ihrer Lage erhalten werden. Wieweit sich diese W. bewähren, ob die Vorteile die Nachteile überwiegen werden, wird erst nach längerer Benutzung zu erkennen sein.

Weichenverschlingung.

Aus der Gleisverschlingung entsteht durch Einlegung zweier W. und des Verbindungsstranges die Weichenverschlingung (Abb. 178 und 179); eine Anordnung, die selten gebraucht wird, auch mehrfach durch die Kreuzungsweiche ersetzt werden kann.

W. mit ununterbrochenem Hauptgleis, wie die sog. Kletterweiche oder die Blauel-Weiche, werden für Abzweigungen auf freier Strecke allerdings nur ausnahmsweise benutzt. Hierbei fällt die Unterbrechung der Schienen des Hauptgleises an der Weichenzunge und[311] am Herzstücke fort und es übersteigen oder überklettern die Spurkränze der Räder der in das Nebengleis fahrenden Wagen die Schienen des Hauptgleises. Zumeist wurde die Blauel-Bauart verwendet.

Leitsätze des Vereins Deutscher Eisenbahnverwaltungen

für den Bau von W. und Kreuzungen in Hauptgleisen, die mit großer Geschwindigkeit befahren werden. 1910.

I. Es wird empfohlen, die Zungen- und Backenschienen der Zungenvorrichtung auf Weichenplatten zu verlegen, gleichgültig, ob Holz- oder Eisenquerschwellen angewendet werden.

II. Es wird empfohlen, die Zunge des ablenkenden Gleises gekrümmt herzustellen.

Gerade Zungen des ablenkenden Gleises dürfen nur mit ermäßigter Geschwindigkeit befahren werden.

III. Die Stöße der Zungen- und Backenschienen sollen gegeneinander versetzt sein.

IV. Der Querschnitt der Zungenschiene ist so zu bemessen, daß sich unter Berücksichtigung der Stützpunkte in der Zungenvorrichtung (Gleitstühle) dieselbe Tragfähigkeit ergibt, wie bei der Fahrschiene.

Auf den seitlichen Widerstand der Zunge ist besonderer Wert zu legen.

V. Behufs Erzielung einer größeren Stärke der Zunge an der Spitze empfiehlt es sich, die Backenschiene am Kopf zu unterschneiden.

VI. Die verschiedenen Formen der bisher bekannten Zungenwurzelbefestigungen entsprechen noch nicht.

Es empfiehlt sich, die Bestrebungen auf Wegfall des Drehstuhles fortzusetzen.

VII. An der Zungenspitze ist eine Spurerweiterung vorzuziehen.

VIII. Die Spurrinne zwischen je einer Backenschiene und der neben ihr liegenden geöffneten Zunge ist so zu bemessen, daß ein Anfahren der Spurkränze an die vollständig geöffnete Zunge aus geschlossen ist.

IX. Die Zunge soll an der Spitze mindestens 100 mm, im übrigen aber so weit aufschlagen, daß die Räder nicht an die aufgeschlagene Zunge an streifen können. Mit Rücksicht auf das sichere Aufschneiden der Spitzenverschlüsse empfiehlt es sich, den Zungenaufschlag der Bauart des Spitzenverschlusses entsprechend größer zu bemessen.

X. Die Anordnung aufschneidbarer Spitzenverschlüsse ist zu empfehlen.

XI. Die Rinnenweite zwischen Herzstückspitze und Flügelschiene darf nicht weniger als 45 mm betragen.

XII. Es wird empfohlen, die Herzstücke aus Schienen zusammenzusetzen.

Die Spitzen der doppelten Herzstücke können aus Schienen mit glockenförmigem Querschnitt gebildet werden.

Bei Kreuzungen mit größerem Winkel können gegossene oder geschmiedete Flußstahlspitzen in Frage kommen.

Zur Führung der Spurkränze an ihrer Innenseite empfiehlt es sich, die Zwangsschienen der doppelten Herzstücke zu überhöhen.

Vernietungen sind zu vermeiden.

Bei Holzschwellen empfiehlt sich die Anordnung einer Herzstückplatte.

XIII. Dit Leitkante der Zwangsschiene soll 1394 mm und bei deren größter Abnutzung nicht weniger als 1392 mm von der gegenüberliegenden Herzspitze abstehen.

XIV. Spurkranzauflauf ist bei Herzstücken in Schnellzugstrecken zu vermeiden.

XV. Bewegliche Flügelschienen werden bei einfachen Herzstücken empfohlen.

Die Beseitigung der führungslosen Stelle bei Doppelherzstücken ist durch Einführung aufschneidbarer Spitzen anzustreben.

XVI. Es wird empfohlen, die Schienen in den W. und Kreuzungen ohne Neigung durchzuführen.

XVII. Im Weichenbogen ist eine Spurerweiterung zu empfehlen.

XVIII. Die Fahrkanten des Herzstückes sollen beiderseits der Herzspitze in einer Geraden liegen.

Literatur: Goering, Weichen. Enzykl. d. Eis. 1. Aufl. Bd. VII. – Winkler, Eisenbahnbau, Weichen. – Büssing u. Francke, Doppelte Kreuzungsweiche mit Zungenkreuzungen. Organ 1892. – Lipthay v. Kisfalud u. Thiering, Berechnung der Weichen und Gleisanlagen. Budapest 1892. – Löwe, Weichen und Gleiskrümmungen. Organ 1897. – Schröter, Prüfung und Unterhaltung der Weichen. Wiesbaden 1899. – Kohn, Zungendrehpunkt der Weichen. Berlin, Ernst & Korn, 1899. – Bochumer Verein für Bergbau und Gußstahlfabrik, Weichen mit Zungen ohne Drehstuhl. Glasers Anm. 1900. – Badische Bahnen, Anleitung zur Anordnung und Berechnung der Weichen. Karlsruhe 1900. – Westfalen Stahlwerk A.-G. Bochum, Weichenanordnungen. – Ziegler, Weichen und Gleisverbindungen. Erfurt 1902. – Blum u. Giese, Weichen der amerikanischen Bahnen. Ztschr. dt. Ing. 1906. – Grimme, Federweichen und Herzstücke mit umstellbarer Flügelschiene. Organ 1906. – Preußische Bahnen. Musterzeichnungen der Weichen. Essen 1905. – Himbeck, Weichen. Eis. T.d.G. 1908. – Borst u. Anger, Weichen. Hb. d. Ing. W. Bd. III, 2. Aufl., 1908. – Borst, Zungenaufschlag und Spurrinnenweite zwischen Zunge und Backenschiene. Organ 1908. – Kubler, Weichen. Lexikon der ges. Technik, Bd. VIII, Stuttgart 1910. – Wegele, Eisenbahnbau. Engelmann, Leipzig 1910 u. 1914. – Verein Deutscher Eisenbahnverwaltungen, Leitsätze für den Bau von Weichen in den Hauptgleisen. Berlin 1910. – Schmitt, Neuerungen im Bau der Weichen. Organ 1911. – Vögele-Mannheim, Weichenbauanstalt. – Bayrische Bahnen, Musterblätter für Weichen. – Timpenfeld, Weichen- und Gleisberechnungen. Scholze, Leipzig. – Bäseler, Verkürzte Kreuzungsweiche. Ztg. d. VDEV. 1918. – Kräusle, Neuerungen bei den Weichen der Württembergschen Bahnen. Zentralbl. d. Bauverw. 1920. – Schwarz, Weichen mit gekrümmten Herzstücken. Zentralbl. d. Bauverw. 1920. – Birk, Eisenbahnbau. – Vogel, Weichen mit gekrümmten Herzstücken. Zentralbl. d. Bauverw. 1921.

Dolezalek.