Weichenarten

Einfache Weiche

Komplexe Gleisverbindungen sind Bestandteil von modernen Bahnhöfen
© Thorsten Schaeffer

Einfache Weichen setzen sich aus dem geraden Hauptgleis und dem gekrümmten Zweiggleis zusammen. In Blickrichtung Weichenende unterscheidet man abhängig von der Richtung der Abzweigung zwischen einfacher Weiche links und einfacher Weiche rechts. Endet der Radius des abzweigenden Stranges vor dem Herzstück, so spricht man von einer Weiche mit geradem Herzstück. Einfache Weichen werden generell ohne Überhöhung ausgeführt.

Bogenweiche

Innenbogenweiche
© Thorsten Schaeffer

Bogenweichen lassen sich hinsichtlich der Richtung des abzweigenden Stranges in Außenbogenweichen und Innenbogenweichen unterscheiden. 

Zweigt der abzweigende Strang in Richtung des Mittelpunkts des Gleisbogens des Stammgleises ab, so spricht man von einer Innenbogenweiche. Anders ausgedrückt: Bei einer Innenbogenweiche liegen der Mittelpunkt des Gleisbogens des Stammgleises und jener des abzweigenden Stranges auf der gleichen Seite. Trotz der Lage von Bogenweichen im Bogen ändern sich der Winkel der Weiche und die Länge der Tangente nicht. Die Neigung der ursprünglichen Form bleibt bestehen. Die notwendige Längenänderung der Schiene wird über die Anpassung der Zwischenschienen durchgeführt. Die gesamte Weiche wird um den Weichenmittelpunkt (Schnittpunkt der Tangenten) gedreht. Generell wird entweder der Bogen mit der größeren Belastung oder mit dem größeren Radius als Stammgleis bezeichnet.

Das Herzstück von Bogenweichen kann im bogenäußeren Strang des Stammgleises zu liegen kommen. In Kombination mit den auftretenden teilweise nicht ausgeglichenen Beschleunigungen können die Radlenker und die Radsätze der Fahrzeuge stark beansprucht werden. Bogenweichen verursachen nicht nur deswegen besonders hohen Instandhaltungsaufwand und sind möglichst zu vermeiden.

Bei Außenbogenweichen, die in einem Bogen mit Überhöhung eingesetzt werden, kommt es naturgemäß zu einer negativen Überhöhung in einem Strang. Dies ist bei der Angabe der Geschwindigkeit der Weiche zu berücksichtigen. Symmetrische Außenbogenweichen sind Weichen, deren abzweigender Strang und Hauptstrang die gleiche, aber entgegengesetzte Krümmung aufweisen.

Übersicht über unterschiedliche Bogenweichen
© Erwin Klotzinger

Kreuzung

Fahrkantenbild Kreuzung
© Erwin Klotzinger

Ist ein niveaugleiches Zusammentreffen von zwei Gleisen nicht zu vermeiden und ein Wechsel zwischen den Gleisen nicht erwünscht, so sind Kreuzungselemente anzulegen. Diese erlauben das Durchschneiden von mehreren Fahrwegen, ohne die Richtung zu wechseln. Im Rahmen von Kreuzungen treffen vier Schienen aufeinander, was an die Spurführung besondere Herausforderungen stellt. Einfache Herzstücke, wie sie bereits von der Weiche bekannt sind, garantieren die sichere Radsatzführung im Bereich des spitzwinkligen Schnitts. Im Bereich des stumpfwinkligen Aufeinandertreffens der beiden Schienenstränge wird ein Doppelherzstück mit abgeknickten Radlenkern angeordnet. Regelkreuzungen weisen eine Neigung von 1:9 auf [1] und werden ohne bewegliches Herzstück in Gleisen mit einer zulässigen Geschwindigkeit von über 100 km/h nicht mehr eingebaut [2]Kreuzungen mit einer flacheren Neigung als 1:9 werden mit einem beweglichen Herzstück ausgeführt. Die besondere abgeknickte Form der Radlenker erlaubt es nicht, das Rad auf der gesamten Länge der Kreuzung zu führen. In einem Teilbereich verbleibt der Radsatz lediglich aufgrund von Trägheit und Reibung in der vorgegebenen Spur [3].

Bei einem kleineren Neigungswinkel wäre daher die Entgleisungssicherheit durch die Lücke in der Spurführung nicht mehr gegeben. Ähnlich wie Weichen werden auch Kreuzungen gebogen, um sie in Gleisbögen einsetzen zu können. Bei diesem Vorgang sind die gleichen Kriterien einzuhalten wie beim Anpassen von Weichen an die Krümmung eines Bogens. Die Kreuzung wird um den Kreuzungsmittelpunkt unter Beibehaltung der Hauptmaße gebogen. Beide Gleisstränge haben nach der Biegung den gleichen Radius. Die Längenänderung wird über die Anpassung der Zwischenschienen ausgeglichen. Regelkreuzungen (Regelneigung 1:9) dürfen bis zu einem Radius r = 450 m gekrümmt werden. Besondere Herzstücke erlauben Radien r < 1.000 m [1]. Eine weitere Reduktion der Krümmung r < 750 m ist nur bei einer zusätzlichen Anordnung von Radlenkern bzw. der Verlängerung der vorhandenen erlaubt.  

Kreuzungsweichen

Doppelte-Kreuzungsweiche
© Thorsten Schaeffer

Die Kombination zwischen Kreuzung und Weiche wird als Kreuzungsweiche bezeichnet. Man unterscheidet zwischen einfachen Kreuzungsweichen (EKW) und doppelten Kreuzungsweichen. EKW erlauben das Befahren als Kreuzung sowie den einfachen Wechsel auf den abzweigenden Gleisstrang. Ist dieser Wechsel in beide Abzweigungsrichtungen möglich, spricht man von einer Doppelkreuzungsweiche. Die Grundlage für Kreuzungsweichen bildet die Regelkreuzung mit einer Neigung von 1:9. Abhängig von der Art der Kreuzungsweiche (einfache oder doppelte), werden zwei bzw. vier Zungenvorrichtungen angeordnet. Die Verwendung der Regelkreuzung erlaubt den Einsatz von zwei unterschiedlichen Zweiggleishalbmessern. Abhängig davon liegen die Zungenvorrichtungen außerhalb (r = 500 m) oder innerhalb (r = 190 m) des Kreuzungsvierecks. Dieses ergibt sich aus den vier Herzstücken und den dazwischenliegenden geraden Schienenstücken.  Auch wenn es möglich ist, Kreuzungsweichen bis zu einem Radius von r = 450 m [4] zu biegen, sollte davon Abstand genommen werden. Die komplexen Bauteile erfordern hohen Instandhaltungsaufwand und sind daher bei Neubauten zu vermeiden. 

Überblick über unterschiedliche Weichenarten und ihre Bezeichnung
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  1. [1] Matthews, V.: Bahnbau. Mit 60 Tabellen. Teubner, Wiesbaden, 2007. li
  2. [2] Fendrich, L.; Fengler, W.: Handbuch Eisenbahninfrastruktur. Springer, Berlin, 2013.
  3. [3] Fendrich, L.; Fengler, W.: Handbuch Eisenbahninfrastruktur. Springer, Berlin, 2013.
  4. [4] Matthews, V.: Bahnbau. Mit 60 Tabellen. Teubner, Wiesbaden, 2007.