Begriffe der Weiche

Unter Weichen werden klassische Weichen, Kreuzungen und Kreuzungsweichen zusammengefasst. Neben den herkömmlichen geometrischen Parametern des freien Streckengleises sind für die Weiche darüber hinaus Spurführungsparameter, der Zweighalbmesser und die Weichenneigung von Bedeutung.

Weichenneigung

Weichengeometrie
© Erwin Klotzinger

 Weichen lassen sich hinsichtlich ihrer Grundform unterschieden und sind in ihrer Ausdehnung durch den Weichenanfang und das Weichenende klar begrenzt. Der Weichenanfang ist der Tangentenpunkt des Zweiggleises an das Stammgleis. Als Weichenende wird konstruktiv jener Punkt beschrieben, an dem beide Schienen (die des Stammgleises und die des abzweigenden Stranges) so weit voneinander entfernt sind, dass eine Verschweißung oder Verlaschung möglich ist. Dieser Punkt erlaubt auch das Verwenden von getrennten Schienenbefestigungen und benötigt einen Raum von mindesten 200 bis 220 mm. Die Tangente an den Weichenendpunkten ergibt mit der Gleisachse des Stammgleises die Winkel der Weiche. Der Tangens dieses Winkels wird auch als Weichenneigung geführt.  Die Weichenneigung wird als möglichst einfacher Bruch angegeben. Eine derartige Vereinfachung ist teilweise nur möglich, indem das konstruktive Weichenende weiter in das Zweiggleis verschoben wird. Dieses geometrische Weichenende ist ein fiktionaler Punkt und wird als konstruktives Weichenende bezeichnet. [1]   Der Abstand zwischen Stamm- und Zweiggleis am Weichenende wird als Spreizmaß bezeichnet. 

Fahrkantenbild einer einfachen Weiche links
© Erwin Klotzinger

Für eine vereinfachte Darstellung der unterschiedlichen Bauarten der Weichen werden oft Fahrkantenbilder verwendet. Darunter versteht man eine „Darstellung einer Weiche im Grundriß, wobei – unter Weglassung konstruktiver Details – nur die Fahrkante der Fahr- und Führungsschiene gezeichnet wird“. [2]

Spurführungsmaße

Für die sichere Betriebsführung müssen Spurführungsmaße in der Weiche laufend kontrolliert und instandgehalten werden. Wesentlich dafür sind unter anderem die Spurweite, die Rillenweite, der Führungsschienenabstand und die Leitweite. Alle Werte werden mit einem Spurmessgerät normal zur Gleisachse zwischen 0 und 14 mm unter der Schwellenoberkante gemessen.

Spurweite:                              Abstand zwischen den beiden Schienenköpfen

Rillenweite:                            Abstand zwischen der Führungsschiene und der Fahrschiene

Führungsschienenabstand:    Abstand zwischen dem Radlenker und der zugehörigen Flügelschiene

Leitweite:                               Abstand zwischen Radlenker und Herzstückspitze

Detaillierte Beschreibungen sind der zugehörigen europäischen Norm EN 13232 zu entnehmen.

Zweighalbmesser

Bei der richtigen Wahl des Zweighalbmessers, also der Krümmung des abzweigenden Stranges, treffen unterschiedliche Gesichtspunkte aufeinander. Auf der einen Seite ist es unter betrieblichen Gesichtspunkten ratsam, besonders große Halbmesser zu wählen, um die zulässige Geschwindigkeit der Weiche zu erhöhen.

Auf der anderen Seite führen größere Halbmesser zu erhöhtem Platzbedarf und steigenden Kosten, sowohl in der Investition als auch in der Instandhaltung. Abhängig von der zulässigen Fliehbeschleunigung, ergibt sich der erforderliche Radius zu:

R=azul*3,6²/VZul²

Bzw.

Vzul=√(3,6×Rzul×azul

Geht man davon aus, dass der abzweigende Strang ohne Überhöhung eingebaut wird und eine maximale Seitenbeschleunigung azul von 0,65 m/s² zugelassen wird, ergibt sich die maximale Geschwindigkeit zu:

Vzul=2,91×√(R0)

Der Zweiggleisbogen beginnt am Weichenanfang. Als Form verwendet man Kreisbögen, Korbbögen oder Klothoiden. Letztere werden in erster Linie auf Hochgeschwindigkeitsstrecken eingesetzt, um den entstehenden Beschleunigungsunterschied zu reduzieren.

Neben den Weichenschwellen, den zugehörigen Schienenbefestigungen und Stellvorrichtungen bildet die Weichenfahrbahn das Zentrum der Weiche. Dieses setzt sich aus der Zungenvorrichtung, den Zwischenschienen und den Herzstücken mit Radlenkern und Fahrschienen zusammen. Bei konventionellen Weichen ist der Radsatz im Bereich der Herzstücklücke (Zwischenschiene und Herzstückspitze) führungslos. Radlenker im Stamm und Zweigleis garantieren dennoch eine sichere Spurführung. [3]

Weichenbestandteile

 Eine einfach Weiche enthält die unten dargestellten Bestandteile.

Bestandteile einer einfachen Weiche
© Fabian Hansmann

Weichen sollten im Streckengleis so angeordnet werden, dass eine gegenseitige Beeinflussung weitestgehend vermieden werden kann. Für die Installation von Sicherungseinrichtungen (z. B. Achszähler, Isolierstöße etc.) sollte zwischen den Weichen ein Mindestabstand > 7 m eingehalten werden. [1]

Von Weichenanfang bis Weichenende werden die einzelnen Komponenten der Weichenfahrbahn auf den Weichenschwellen befestigt. In diesem Abschnitt bildet die Weichenkonstruktion ein fixes Gebilde. Für Weichen werden in erster Linie Stahlbetonschwellen mit und ohne Besohlung und Hartholzschwellen verwendet. Weichenschwellen werden unterschiedlich angeordnet [2]:

  • rechtwinklig zum Stammgleis
  • rechtwinklig zu Winkelhalbierenden
  • fächerförmig

Die dadurch teilweise entstehende Drehung der Weichen stellt an die Korrektur der Lage der Weichen besondere Herausforderungen.


  1. [1] Fendrich, L.; Fengler, W.: Handbuch Eisenbahninfrastruktur. Springer, Berlin, 2013.
  2. [2] Berg, G.; Henker, H.: Weichen. Eisenbahnbau. transpress Verl. f. Verkehrswesen, Berlin, 1978.
  3. [3] Freystein, H.; Muncke, M.; Schollmeier, P.: Handbuch Entwerfen von Bahnanlagen. Regelwerke, Planfeststellung, Bau, Betrieb, Instandhaltung; Eurailpress, Hamburg, 2015.