Tutorial Doppelkreuzungsweiche im gebogenen Gleisverlauf

[AndreasWB]

Hallo,

Nachdem @alexander42 die freie Gestaltung einer Bogenweiche ausführlich dargestellt hat, soll hier nun die Herausforderung gesteigert werden.
Ziel ist die Herstellung einer Doppelkreuzungsweiche in gebogenem Gleisverlauf.

Gleisverlegung

Die Ausgangslage ist die Zusammenführung von zwei Bahnhofsgleisen mit kreuzendem Verlauf, um z. B. auch weitere Parallelgleise erreichen zu können.

Daher verläuft das „Hauptgleis“ mit einem sehr großen Radius, während das obere Gleis mit einem engeren Radius dann ein Stück weiter dieses „Hauptgleis“ kreuzen wird. Hier ist dann auch der Ort, an dem unsere DKW entsteht.

Nachdem beide Gleise ausreichend weit über den Kreuzungspunkt hinausgezogen wurden, müssen sie in den Weichenbereich und weiteren Verlauf aufgeteilt werden.
Dazu werden zunächst vorläufige Endpunkte angelegt, z. B. durch eine angefügte kurze Gerade.

Jedes der langen Gleise wird dupliziert. Danach zieht man jedes der beiden Gleise bis hinter die Weichengrenze zurück.

Anschließend wird das Duplikat auf die geplante Länge der Weiche gekürzt.

Zusammenbau der Weiche

Für die nächsten Schritte nutzt man den Gleis-Editor, um die Weiche aus ihren Einzelteilen zusammenzubauen. Dazu gruppiert man die kreuzenden Gleise und setzt sie an einen geeigneten „Nullpunkt“.

Ich benutze dafür ein kürzest mögliches Gleisstück mit der Länge 0,01mm.
Da hier die Gleisstränge alle einen mehr oder weniger gebogenen Verlauf haben, kann man nicht mit einfacher Trigonometrie die Endpunkte der Gleisstränge berechnen. Aber durch Ansetzen dieses Meßpunkts lassen sich die Startpunkte und Winkel der Gleisstränge einfach ablesen.

Starten wir also mit unserer „Basis“-kreuzung.

 Da der Meßpunkt bei  y = -0,01 liegt, startet unser erster Gleisstrang bei den Koordinaten:
(-1600 | 0 ).

Die Daten für den ersten Gleisstrang (Spur 0) hatten wir uns bereits bei der Aufteilung der Gleise notiert. Somit ergeben sich die folgenden Eintragungen im Gleis-Editor:

Den Offset von  x = -1600mm  müssen wir beim Startpunkt des kreuzenden Gleises entsprechend berücksichtigen.

Nach Ansetzen des Meßpunktes unten am kreuzenden Gleis und aus den bereits ermittelten Grunddaten können wir nach Erzeugen der Spur 1 (Klick auf das „+“) die Daten Eintragen.

Für den Weiterbau zu einer DKW wissen wir, daß der Punkt (0|0) auch für die Spur 2; der Punkt (30,11|4,31) mit dem Winkel 6,44° auch für die Spur 3 benutzt wird.

Erweiterung zur DKW

Der Plan ist, eine DKW mit innenliegenden Weichenzungen zu konstruieren. Also die weitverbreitetste Bauart.
Somit setzen wir an den Startpunkt der Spur 0 den Meßpunkt und setzten darauf zunächst ein Gleisstück, das bis kurz hinter das untere Herzstück reicht.

Auf die gleiche Weise wird vom oberen Ende der Spur 1 ein Gleisstück nach unten der Spur 1 folgend (r=2000mm) bis kurz unter das obere Herzstück eingesetzt.

Nun fehlt nur noch das Einsetzen des fehlenden Abzweigs.

Diese Aktionen führen wir an unserer ursprünglichen Kreuzung aus. Später übertragen wir dann die Daten in den Gleis-Editor.

Dafür gruppieren wir die kreuzenden Gleise nochmals (falls nicht noch gruppiert) und schieben die Kreuzung zur Seite. So können wir den Bogen leichter einpassen, ohne daß sich die Gleisenden zu irgendwelchen anderen Position „verspringen“.

Wie @alexander42 in seinem Weichen-Tutorial gezeigt hat, könnten wir die Endwinkel unserer zuführender Gleisstücke messen und damit den Differenzwinkel für unseren Bogen eintragen. Allerdings haben wir hier in allen Gleissträngen einen gekrümmten Verlauf, so daß sich bei jeder korrigierender Verschiebung natürlich auch der Winkel verändert.

Daher müssen wir hier durch Probieren das beste Ergebnis für den Verlauf der Spur 2 herausbekommen.

Ist dies erreicht, wird die Kreuzung einfach wieder mit den abzweigenden Strang zusammengeführt.

Bereits im vorausgegangenen Bild und jetzt auch nochmals in der konkreten Situation erkennt man, daß der Radius mit gut 467mm doch recht eng ist. Und die Optik unter Berücksichtigung der Krümmung der kreuzenden Stränge läßt erahnen, daß der Bogen auf der anderen Seite noch etwas enger sein wird. Daher möchte ich diese Lösung mit innenliegenden Weichenzungen hier nicht weiterverfolgen.

Wer trotzdem möchte, kann selber die noch fehlende Spur 3 als „Transfer-Leistung“, wie man in der Schule gesagt hat, gemäß der letzten Schritte selbständig einbauen.

Nachfolgend die vollständige Beschreibung der endgültig glatt verlaufenden Spur 2 im Gleis-Editor:

Bauart „Baeseler“ als Ausweg?

Einen wesentlich schlankeren Radius der Spuren 2 und 3 erhalten wir, wenn der Bogen bereits am Beginn der kreuzenden Gleisstränge beginnt und endet. Also starten wir mal einen Versuch.

Es dient wieder der Meßpunkt als Startpunkt für die Spur 2. Diesmal startet hier direkt der Bogen, den wir mit den „Verbiege-„ Gizmo ziehen.

Im Bereich der Herzstücke erhalten wir allerdings keine betriebssichere Konstruktion. Außerdem wird die noch zu konstruierende Spur 3 ebenfalls in diesen kritischen Bereichen überkreuzt.

Demnach wird ein noch wesentlich schlankerer Radius benötigt, was bedeutet, daß die kreuzenden Gleisstränge über die bisherigen Enden hinaus verlängert werden müssen.

 

Fortsetzung folgt ...

Gruß

Andreas

Bearbeitet Dienstag um 12:33 Uhr von AndreasWB

[AndreasWB]

Verlängerte Baeseler Bauart

Erste Aufgabe:
Spur 2 entfernen und die Gruppierung der kreuzenden Gleisstränge aufheben.

Danach müssen die Gleisstränge an beiden Enden „nach Gefühl“ verlängert werden.

Jetzt wird wieder die abzweigende Spur ganz am Anfang angesetzt. Ein Anschluß-Gleis dient als Kontaktpunkt zum Einrasten.

Jetzt läuft die äußere Schiene des abzweigenden Gleisstrangs nur knapp bis an die Mitte der Kreuzung. Das sieht also schon mal gut aus.

Nun kann man mit dem Meßpunkt (oder Gleisstück) am anderen Ende testen, ob man im richtigen Winkel glatt in das kreuzende Gleisstück einfädelt.

Zunächst das Ende des abzweigenden Gleisstrangs (Spur 2):
Der End-Winkel des Abzweigbogens:

Dann die Kontrolle zwischen Meßpunkt-Winkel am Bogen-Ende gegenüber dem Ende des kreuzenden Gleises. 

In diesem Fall stimmt es bis auf 0,01° überein. Damit liegt hier also der Endpunkt von Spur 1 und Spur 2.

Die Daten notieren wir uns nun für die Eingabe im Gleis-Editor beim Zusammenbau der Weiche.

Die gleichen Schritte vollzieht man nun für den anderen Bogen (spätere Spur 3).

Wie man erkennt, mußte auch hier der kreuzende Gleisstrang (Spur 1) nach hinten verlängert werden. Nun sieht der Verlauf der einzelnen Schienen über die gesamte DKW hinweg realistisch und betriebssicher aus.

Jetzt werden alle Gleisstränge miteinander gruppiert, ein Meßpunkt wieder an einen markanten „Nullpunkt“ gesetzt und die Spur 0 unserer neuen DKW daran angedockt.

An das kreuzende Gleis setzen wir unten auch einen Meßpunkt an. Nun haben wir damit die Daten für die Startpunkte und -winkel der jeweiligen Spuren für die Eingabe im Gleis-Editor.

Sind alle Spuren im Gleis-Editor eingegeben, sollte man nochmals kontrollieren, ob die Anschlüsse an den Enden auch glatt in den weiteren Gleisverlauf übergehen.
Dabei erkennt man, daß gerade bei großzügigeren Radien die Genauigkeit von 0,01 mm, bzw. ° nicht immer ausreicht.

In diesem Bild erkennt man einen kleinen Unterschied im Ende der Spuren 0 und 3.
Daher müssen jetzt im Gleis-Editor die Daten um weitere Nachkomma-Stellen erweitert werden. Die Eingabe hat Einfluß auf die Geometrie, wird aber bei Wiederaufruf nicht angezeigt.

Erst nach Eingabe der „richtigen“ Tausenstel  erhalten wir den glatten Abschluß beider Spuren.

Ergänzend dazu die Tabelle mit den Daten für alle Spuren zur Eingabe im Gleis-Editor:

Und bitte nicht vergessen, die Weichenstellungen zum Aktivieren der Spuren einzugeben.

Anschluß an Parallelgleis

Bei der jetzigen Konstruktion führ t der Gleisstrang der Spur 1 ziemlich weit weg vom Stammgleis. Damit läßt sich die Einhaltung des Parallel-Abstands in Verbindung mit einer Weiche dahin nicht gewährleisten.

Der Verlauf der Spur 1, und daraus folgend auch der Verlauf der Spur 3, muß also verändert werden.

Fortsetzung folgt …

 

Gruß

Andreas

Bearbeitet Dienstag um 13:53 Uhr von AndreasWB
Nachtrag

[AndreasWB]

So, hier nun die Fortsetzung:

Anschluß an Parallelgleis

Bei der jetzigen Konstruktion führ t der Gleisstrang der Spur 1 ziemlich weit weg vom Stammgleis. Damit läßt sich die Einhaltung des Parallel-Abstands in Verbindung mit einer Weiche dahin nicht gewährleisten.

Der Verlauf der Spur 1, und daraus folgend auch der Verlauf der Spur 3, muß also verändert werden.
Zunächst soll der Verlauf von Spur 0 und Spur 2 unverändert bleiben.

Um nun mit dem unteren Anschluß von Spur 1 näher am Stammgleis heraus zu kommen, muß in deren unteren Verlauf die Krümmung umgekehrt werden. Um den abrupten Richtungswechsel zu vermeiden (in MBS gibt es keine Übergangsbögen), setzen wir dazwischen noch einen kurzen geraden Abschnitt.

In der Parallelstrecke darunter ist schon mal angedeutet (gelb), wo die Weiche liegen soll.

Um den Übergang zu prüfen, habe ich den Hauptstrang der Weiche ausgeblendet. Außerdem wurde der letzte Teil des Bogens in der Spur 1 (grün) so gewählt, daß man damit auch glatt in das Parallelgleis einzweigt.
Die Genauigkeit des Einzweigens kann man wieder mit dem dünnen Meßpunkt überprüfen.

Jetzt muß man nur den Weichen-Hauptstrang wieder einblenden.

Die Grunddaten wurden aus den Werten des Biege-Gizmos ermittelt. Somit kann man dann für die Konstruktion der weiche die Daten direkt in für Spur 0 und Spur 1 in den Gleis-Editor übernehmen.

Wie dies funktioniert, wurde bereits ausführlich in dem Weichen-Tutorial von Alexander42 beschrieben.

Die verbleibende Herausforderung ist jetzt die Gestaltung der noch fehlenden Spur 3 der DKW.

Dafür habe ich zwei verschiedene Varianten der Gleisgeometrie angewendet, die ich nachfolgend beschreiben werde.

Varianten der Spur 3

Für beide Varianten dockt man zunächst ein Gleisstück an den Anschluß zur Weiche. 

Dann wird mittels Biege-Gizmo der Bogen geformt.

Allerdings kommen wir hier mit einem einfachen Bogen innerhalb der bisherigen DKW-Grenzen nicht zu einem glatten Abschluß.

Kürzere Variante mit mehreren Elementen

Zunächst sollte der fehlende Bogen ohne Verlängerung des Hauptstrangs (Spur 0) am Ende der DKW abschließen. Wie oben zu sehen, funktioniert dies nicht, da wir wegen der gekrümmten Verläufe der kreuzenden Gleise keine Symmetrie haben.

Da in MBS keine glatten Übergangsbögen möglich sind, mußte der Verlauf in mehrere Teilstücke zerlegt werden.

Grün: Dies ist einfach die Fortsetzung des Weichenbogens über 2,5°.

Dunkelbraun: hier schließt sich über 40mm ein gerader Teil an.

Beige: ein etwas engerer Bogen, um am Ende der Spur 0 der DKW glatt abzuschließen.

So sieht der Verlauf dann in einer flachen Ansicht aus:

Gleichmäßiger Bogen mit Verlängerung der Spur 0

Unter der Voraussetzung, daß sich die jeweiligen Außenschienen der abzweigenden Spuren überschneiden dürfen (wegen der Betriebssicherheit bei dieser Bauart), zeigt sich, daß der Bogen erst weit hinter dem bisherigen Ende der durchgehenden Spur 0 sauber in das anschließende Streckengleis einschwenkt.

Zur Verdeutlichung der Grenzen, sind an allen Enden der DKW die Meßpunkte, sichtbar als dünne Linien, in den Gleisverlauf eingefügt.

Nachfolgend eine Zusammenfassung der Daten für den Gleis-Editor für beide Varianten.

Auch für diese Variante 2 nochmals die flache Ansicht:

Wer also jetzt nicht unbedingt mit den Gleisen seines "Haus-" Herstellers seine konkrete Modellbahnanlage plant, kann nun auch losgelöst von jeglichen Geometrie-Einschränkungen anhand dieser Beispiele eine natürlichere MBS-Anlage erstellen.

Viel Vergnügen

wünscht
Andreas