Weichenfahrbahn:

Zur Weichenfahrbahn einer Weiche, Kreuzung oder Kreuzungsweiche gehören die Bauteile
Weichenfahrbahn

• Zungenvorrichtung (nur Weichen)
• Zwischenschienen
• Herzstück
• Fahrschienen mit Radlenkern und
• Schienenbefestigungsmittel.
  

Zungenvorrichtung:
Die Zungenvorrichtung ermöglicht funktionsgemäß die eigentliche Ablenkung der Fahrzeuge in das Stamm- oder Zweiggleis einer Weiche mittels beweglicher Weichenzungen.
Eine Zungenvorrichtung besteht aus

• zwei Backenschienen (bearbeitete Regelschienen)
• zwei Weichenzungen (bearbeitete Zungenschienen) sowie
• Befestigungs-, Verspannungs-, Stütz- und Gleitelementen, die zur Aufnahme von horizontalen und vertikalen Kräften, zur Sicherstellung der Zungenendlage und zum Umstellen der Zungenvorrichtung dienen.

Besondere Aufmerksamkeit wird der Konstruktion der Zungenwurzel gewidmet. Diese ist so gestaltet, das die Zunge leicht stellbar gelagert ist, kein Längs- und Querverschieben oder gar Abheben der Zunge zugelassen wird, ein guter Anschluss der Zunge an die Zwischenschienen gewährleistet ist und sich die Zungenvorrichtungen leicht auswechseln lassen. Um eine Längsverschiebung zu verhindern, ist in der Zungenvorrichtung eine sogenannte Gabel und der dazu passende Zapfen angebaut, wie auf dem folgenden Bikld zu erkennen ist.

Nach der Art der Ausbildung der Zungenwurzel bzw. der Federstelle in der Weichenzunge unterscheidet man drei verschiedene Zungenvorrichtungen

Gelenkzungenvorrichtung:

Diese Reihenfolge ist auch identisch mit der historischen Entwicklung der Zungenvorrichtung. Bei Gelenkzungen besteht die Weichenzunge aus der Zungenschiene und einem an diese angeschraubten oder angeschweißten Gelenkstücke mit Ringzapfen. In dieser gelenkartigen Konstruktion, die beim Umstellvorgang als Drehpunkt wirkt, ruht die Zungenwurzel wie in einem Stehlager (siehe oberes Bild). Gelenkzungenvorrichtungen (Gz) sind sehr verschleißintensiv und nur noch bei älteren Weichen anzutreffen.

Federzungenvorrichtung:
Bei Federzungenkonstruktionen besteht die Weichenzunge aus der Zungenschiene und einem kurzem Schienenteil, dessen Federstelle durch Abarbeiten des Fußes und Steges der Zungenschiene auf einer Länge von 1,50 m hergestellt wird. Hinter der Federstelle wird das Endteil der Zungenschiene zum normalen Schienenprofil umgeschmiedet. Diese Federzungenvorrichtung (Fz) ist in der Herstellung sehr materialaufwendig und teuer. Sie wird heute nicht mehr gebaut, ist aber noch bei Länderweichen und älteren Reichsbahnweichen zu finden.

Federschienenzungenvorrichtung:
Die Federschienenzunge sind Weichenzungen, die aus einem Zungenschienen- und einem Schienenteil bestehen. Die Federstelle wird durch Abfräsen des Schienenfußes auf Kopfbreite auf einer Länge von 2,50 m bis 3,00 m hergestellt. Die Federschienenzunge wird mit der Zwischenschienen verschweißt. Diese Federschienzungenvorrichtung (Fsch) finden bis auf wenige Ausnahmen als Regelbauart für Reichsbahn- und Bundesbahnweichen Verwendung, da sie sich konstruktiv besonders für die Herstellung von Bogenweichen eignen, die Nachteile der Gelenkzungenvorrichtung vermeiden und die Herstellungs- und Erhaltungskosten wesentlich verringern.

Zwischenschienen:
Die Zwischenschienen werden im Mittelteil der Weiche als unterschiedlich lange Verbindungsschienen zwischen den Weichengroßteilen angeordnet. Im Mittelteil erfolgt außerdem der Ausgleich der Längenänderungen der Schienenstränge bei Bogenweichen.
Die Befestigung der Zwischenschienen gleicht der des normalen Gleises.

Das Herzstück
Herzstücke dienen zur Stützung und zur Führung der Radsätze über die vorhandenen Unterbrechungen der Herzstückfahrkanten (Herzstücklücken). Nach der Anzahl der Fahrkantenunterbrechungen unterscheidet man in einfache, zweifache und dreifache Herzstücke. Das einfache Herzstück besteht aus der Herzstückspitze, zwei Flügelschienen und den Befestigungsmitteln. Das doppelte Herzstück einer Kreuzung oder Kreuzungsweiche besteht aus zwei Herzstückspitzen, Knieschiene, Radlenker und ebenfalls den erforderlichen Befestigungsmitteln. Doppelte Schienenherzstücke werden in Kreuzungen und Kreuzungsweichen eingebaut. Nach spurführungstechnischen Gesichtspunkten teilt man diese Herzstücke außerdem noch in Herzstücke mit oder ohne Fahrkantenunterbrechung ein, wobei letztere grundsätzlich bewegliche Herzstückspitzen haben. Dreifache Herzstücke kommen nur bei Kreuzungsweichen mit außenliegenden Zungen vor. Sie bestehen aus je einer Haupt- und Leitspitze sowie aus zwei Seitenspitzen. Die Herzstücke sind nicht seitenvertauschbar, so dass in rechte und linke dreifache Herzstücke unterschieden wird. In die Gruppe der Schienenherzstücke gehören alle verschraubten Herzstücke mit getrennter Haupt- und Beispitze. Dabei liegt die Hauptspitze immer am meist befahrenden Strang. Das ist häufig das Stammgleis, kann aber auch – je nach Bahnhofsgeometrie – das Zweiggleis sein. Zwischen den Spitzenschienen und den Flügelschienen sind Futterstücke angeordnet. Die ganze Konstruktion ist miteinander verschraubt und sehr verschleißanfällig. Anderseits lassen sich Schienenherzstücke aus Vollschienen leicht biegen, so das eine einfache Herstellung von Bogenweichen möglich ist.

Federnbewegliches Herzstück:
Herzstücke mit beweglicher Spitze haben den Vorteil, dass bei den herkömmlichen Herzstücken vorhandenen Herzstücklücken (Fahrkantenunterbrechung) entfallen. Die somit durchgehende Fahrkante hat eine bessere Laufruhe der Fahrzeuge und einen geringeren Verschleiß zur Folge. Außerdem können die Radlenker entfallen. Nachteilig wirken sich jedoch die hohen Kosten aus, die für den Stellmechanismus und die zusätzlichen sicherungstechnischen Einrichtungen erforderlich sind. Die feststehenden Flügelschienen werden von einer beweglichen, zungenartigen Herzstückspitze berührt, die mit der Beispitze zu einem beweglichen, biegesteifen Rahmen ausgebildet wird. Die Anlage der Herzstückspitze je nach Fahrtrichtung ist fest verschlossen. Außerdem ist diese Konstruktion umkehrbar; d.h. das im Gegensatz zu oben beschriebenen Konstruktion das Herzstück fest ist und die Flügelschienen beweglich sind. Dabei wird wieder bewirkt, das beim Anliegen der entsprechenden Flügelschiene die Herzstücklücke entfällt. Diese Konstruktion ist aber auffahrbar und deshalb sehr verschleißanfällig, weil bei wiederholtem Auffahren (z.B. bei Rangierfahrten) die Schließvorrichtung schnell erlahmt.

Fahrschienen mit Radlenkern:
Die Radlenker haben die Aufgabe, die Radsätze der Fahrzeuge sicher über die Herzstücklücken zu führen. Radlenker sind in allen Weichen im Bereich von Herzstücken mit Fahrkantenunterbrechungen (führungslose Stelle) angeordnet.
Konstruktiv unterscheidet man Radlenker in der Verbundanordnung und in Radlenker in getrennter Anordnung.
Bei der Verbundanordnung wird der Radlenker unter Verwendung von Futterstücken unmittelbar mit der Fahrschiene verschraubt. Bei doppelten Herzstücken werden die überhöhten Radlenker mit den Herstückspitzen und der Knieschiene verschraubt.
Bei der getrennten Anordnung (siehe Bild) wird der Radlenker UIC 33 getrennt von der Fahrschiene auf Stützplatten befestigt. Bei dieser Konstruktion ist die Einstellung der Rillenweite mit Spurregulierungsplättchen regulierbar.

Weichenverschlüsse:

Definition:
Weichenverschlüsse sind Einrichtungen, die die beweglichen Teile einer Weiche in ihrer Endlage, bei längeren Weichenzungen auch in deren Verlauf, sichern und ihr Umstellen ermöglichen.

Die Aufgabe des Weichenverschlusses in der Zungenvorrichtung ist die der Sicherung der Endlage der Weichenzungen. Für die anliegende Zunge betrifft das deren Festhalten an der Backenschiene und bei der abliegenden Zunge gilt es, deren Abstand von der Backenschiene (160 mm) zu sichern. Dabei muss der Weichenverschluss so konstruiert sein, das er auffahrbar, d.h. von der Herzstückseite aus befahren werden kann, ohne das Fahrzeuge entgleisen. Bei diesem Auffahrvorgang drückt der Spurkranz des ersten Radsatzes die abliegende Weichenzunge in Richtung Backenschiene, wobei die Verriegelung der anliegenden Zunge gelöst wird. Im weiteren Verlauf der Fahrzeugbewegung wird die abliegende Zunge ganz an die Backenschiene gedrückt, während sich die vorher anliegende Zunge von der Backenschiene entfernt.

Zwei Arten von Weichenverschlüssen werden unterschieden:

• der Hakenverschluss und
• der Klammerspitzenverschluss

Der Hakenverschluss ist die ältere und robustere Konstruktion von beiden. Er wurde besonders bei den preußisch-hessischen und den sächsischen Länderweichen verwendet. Die prinzipielle Wirkungsweise dieses Weichenverschlusses besteht in einem waagerechten liegenden Haken, der sich am Ende der Zungenverbindungsstange (Schieberstange) befindet, die die Weichenzunge bewegt.

Dieser, durch einen Winkelhebel angelegte Haken ist so lange geöffnet, wie sich die dazugehörige Zunge bewegt. Liegt sie schließlich an der Backenschiene an, schiebt die Zungenverbindungsstange noch so lange weiter, bis sich der Haken vollständig um ein Verschlussstück gelegt hat und so die anliegende Zunge verriegelt. Bei der gegenläufigen Bewegung öffnet sich erst der Haken, bevor die Zunge von der Backenschiene abgezogen wird. Gleiches nur in umgekehrter Reihenfolge, geschieht an der gegenüberliegenden Zunge.
Der Klammerspitzenverschluss ist der modernere und gilt als Einheits-Weichenverschluss für alle Reichsbahnweichen. Hier sind es Y-förmige Verschlussklammen, die von einer Schieberstange bewegt werden. Der prinzipielle Aufbau beruht nun auf der Tatsache, dass Schieberstange und Verschlussklammer gemeinsam durch eine Öffnung an der Backenschiene (Verschlussstück) gehen, solange der eine Arm der Verschlussklammer in einer schwalbenschwanzförmigen Ausnehmung der Schieberstange ruht. Ist jedoch eine Endstellung erreicht, wird die Verschlussklammer durch den Weiterlauf der Schieberstange aus der Ausnehmung gespreizt und verschließt somit die anliegende Weichenzunge. Außer den hier geschilderten mechanischen Verschlüssen, die gleichzeitig mit dem Umstellvorgang betätigt werden, gibt es noch Handverschlüsse. Das sind tragbare Schlösser, die entweder mittels einer Klammer die anliegende Zunge an der Backenschiene festhalten oder durch einen Distanzstift die abliegende Zunge auf Abstand halten. Beide Vorrichtungen sind nicht auffahrbar und werden vorwiegend in Baugleisen, bei Sonderzuständen oder in absolut untergeordneten Gleisen eingesetzt. Der Schlüssel lässt sich nach dem Sicherungsvorgang abziehen und wird unter Verschluss aufbewahrt (Fahrdienstleiter, Stellwerk) oder für weitere, abhängige Schließvorgänge (Schlüsselwerk) weiterverwendet.

Weichenstellvorrichtung:

Definition:
Weichenstellvorrichtung sind Einrichtungen, die über den Weichenverschluss das Umstellen der beweglichen Fahrbahnteile der Weiche bewirken.

Das Umstellen der Weichen kann entweder fern oder ortsbedient erfolgen. Fernbediente Weichen werden von einer Zentraleinheit (Stellwerk) über größere Entfernungen gestellt. Um diese großen Entfernungen sicher überwinden zu können, werden mechanische oder elektrische Einrichtungen zum Umstellen verwendet. Die mechanische Stellvorrichtung haben stets die menschliche Kraft am Stellhebel als Ausgangsenergie. Diese wird bis zur Weichenstellvorrichtung durch Gestänge oder Drahtzüge weitergeleitet. Dabei sind die Gestängeantriebe die ältesten Antriebsformen und heute nicht mehr vorzufinden. Sie waren sehr schwerfällig und wurden wegen ihrer großen Massen, die zu bewegen waren, schon bald wieder abgeschafft. Die Kraftübertragung geschah über 5 m lange Eisenrohre mit 42 mm Außendurchmesser, die durch Muffen miteinander verbunden waren. Winkel und Ausgleichshebel waren die Umlenkelemente. Drahtzugleitungen waren besonders bei den Länderbahnen und der Deutschen Reichsbahn bis zum Ende des II. Weltkrieges sehr verbreitet.
Auch danach waren sie noch lange im Einsatz, bis sie in den 70er Jahren großflächig durch elektrische Antriebe abgelöst wurden. Beim doppelten Drahtzug wird jeder der beiden Drähte mit einem Ende an der Seilrolle des Hebels (z.B. im Stellwerk) und mit dem anderen Ende an der Seilrolle des Antriebs befestigt. Auf diese Weise wird für beide Drehrichtungen eine Verbindung zwischen Hebel und Antrieb hergestellt. Um Längenänderungen und Leitungsbrüche unwirksam werden zu lassen, werden Spannwerke zwischen geschaltet, die die Drahtzüge ständig spannen und bei Seilbrüchen dafür sorgen, dass die Weiche in eine Endstellung läuft und hier verriegelt wird. Diese Spannwerke liegen zunächst im sogenannten Spannraum des Stellwerks und bestehen in der Hauptsache aus Gewichten (Beton oder Stahl) sowie Seilrollen.

Müssen Weichen in großer Entfernung vom Stellwerk umgestellt werden, werden weitere Freispannwerke errichtet, die ein nachspannen der Drahtzüge ermöglichen. Die am meisten verbreiteten Formen der Freispannwerke sind die Hebelspannwerke (preußisch) und die Säulenspannwerke (sächsisch). Bei Drahtbruch sorgt eine selbständige Sperrvorrichtung dafür, dass das Spanngewicht nicht abstürzt und die Weiche in eine sichere Endlage bewegt wird.

Weichen die Fahrstraßen liegen, müssen außer der zuverlässigen Bewegung in eine Endlage noch verriegelt werden, damit sie während des Bestehens der eingestellten Fahrstraße (Zugfahrt) nicht umgestellt werden können. Bei Überwegen, Kreuzungen mit anderen Gleisen o.ä. werden die Drahtzüge in unterirdischen Blechkanälen geführt. Die horizontal liegenden Umlegrollen und die Seilscheiben der Weichenantriebe und Riegelscheiben ruhen in Blechkästen, die mit Platten aus Riffel- oder Warzenblech abgedeckt sind. Schließlich gab es auch Weichenantriebe, die Pressluft als Antriebskraft (Pneumatik) verwendeten. Solche Antriebe waren selten und auch nur in Werksanschlüssen von Sprengstoffwerken und Tanklagern vorzufinden, in denen Funkenbildung jeder Art ausgeschlossen werden musste und Pressluft in großen Mengen hergestellt werden konnte. Die ortsbediente Weiche wird durch umliegen des Gewichts am Gewichtshebel gestellt. Dabei wird die Kraft des Gewichts über Zugstangenhebel und eine Bockstange auf die Zungenstellvorrichtung übertragen. Damit das Gewicht den Weichenverschluss nicht ständig belastet, wird die Bewegung des Zugstangenhebels durch eine Hubbegrenzung beschränkt. Die äußerliche Erkennbarkeit der Weichenstellung muss lt. Fahrdienstvorschriften am Gewicht sichtbar sein, und so weißt die schwarz gestrichene Hälfte des Umstellgewichts bei der Weichengrundstellung zur Erde.

Quelle: Beschreibungen mit Genehmigung aus Weichen & Kreuzungen auf Modellbahnanlagen vom Transpressverlag, Autoren Georg Kerber und Andreas Stirl

Quelle: Bilder von Thorsten Schaeffer