EP0356916B1 - Weiche für Hängebahnschienen - Google Patents

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EP0356916B1
EP0356916B1 EP89115643A EP89115643A EP0356916B1 EP 0356916 B1 EP0356916 B1 EP 0356916B1 EP 89115643 A EP89115643 A EP 89115643A EP 89115643 A EP89115643 A EP 89115643A EP 0356916 B1 EP0356916 B1 EP 0356916B1
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EP
European Patent Office
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frog
switch point
straight portion
point according
axis
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Michael Buchstaller
Michael Mohr
Roland Mohr
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    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E01—CONSTRUCTION OF ROADS, RAILWAYS, OR BRIDGES
    • E01B—PERMANENT WAY; PERMANENT-WAY TOOLS; MACHINES FOR MAKING RAILWAYS OF ALL KINDS
    • E01B25/00—Tracks for special kinds of railways
    • E01B25/22—Tracks for railways with the vehicle suspended from rigid supporting rails
    • E01B25/26—Switches; Crossings

Definitions

  • the invention relates to a switch for monorail rails, consisting of a fixed rail piece and a switch heart, which is rotatable about an axis lying in the rail plane, and which comprises a straight piece and at least one arc piece offset with respect to the axis, for the optional connection of the rail piece with a plurality of connecting pieces .
  • Such a switch is described in DE-OS 28 03 936. It is a three-way switch with one straight section and two curved sections arranged at 90 ° angles. These protrude like a fork towards the outside, so that the switch heart is relatively bulky and supports or the like are required for the straddled parts.
  • the invention has for its object to provide a switch of the type mentioned, which has a more compact structure.
  • the invention has the advantage that the switch heart does not have any rail pieces projecting freely outwards, the start and end cross sections being the same.
  • the switch heart can thus be made relatively easily as a casting, for example. Since the straight section and the arc section (s) over Mutually supporting and stiffening are guaranteed over longer lengths, which on the one hand results in good material utilization and on the other hand makes additional stiffening and supports unnecessary.
  • the rotatable and pivotable mounting preferably consists in that the axis is aligned tangentially to the curved section at the end on the joint side.
  • Fig. 1 illustrates a first switch heart 10 with a straight piece 11, consisting of a left and right running surface 12, 13, a right-hand curved section 14, consisting of a left and right running surface 15, 16 and a left-hand curved section 17, consisting of a left Tread 18 and a right tread 19.
  • the left and right treads 12, 15, 18 and 13, 16, 19 are each inclined in a wedge shape at a 90 ° angle to one another.
  • the carriages of a monorail system (not shown) are provided with two wheel tracks, the wheels of which are aligned in the normal plane of the left or right running surface. 1 shows the switch heart 10 in a switch position, in which the right-hand curved piece 14 is in the operating position.
  • Clockwise offset by 90 ° with respect to an axis 20, which is aligned perpendicular to the joint-side end face 21, is the straight section 11 and offset by a further 90 °, the left-hand curved section 17.
  • the switch is carried out by a corresponding rotation around the axis 20 counterclockwise .
  • the switch heart 10 has an X-shaped cross section at the beginning and end with a left and a right base leg 22, 23, the upper sides of which form the straight piece 11.
  • a left additional leg 24 is located adjacent to the left base leg 22.
  • a right additional leg 25 lies adjacent to the right base leg 23.
  • the two base legs 22, 23 carry the flat running surfaces 12, 13 of the straight piece 11 on the side facing the additional legs, the outer edges being connected in a straight line to the corresponding X profile on the free end face of the switch heart 10.
  • the two mutually facing sides 16, 18 of the additional legs 24, 25 are designed as arches, the side 18 of the left additional leg 24 forming the left running surface of the left-hand arch piece 17 and the adjacent side 16 of the right additional leg 25 forming the right running surface of the right-hand arch piece 14 .
  • the side 19 of the left base leg 22 is with a Provide outer curvature to form the right tread of the left-hand curved piece 17, which consequently follows the course of the left tread 18.
  • the side 15 of the right base leg 23 is provided with an outer curvature to form the left running surface of the right-hand curved piece 14, which follows the course of the bend of the right running surface 16 of the additional leg 25.
  • the switch heart 10 is provided on the end face with a ball joint 29, which allows both a rotation about the axis 20 by 270 ° and a pivoting movement about a predetermined pivot angle about a pivot axis 32, which extends transversely to the straight piece 11.
  • FIG. 2 schematically illustrates that phase of a switching process in which a straight connection between a rail piece 27 and a connecting piece 33 is established.
  • the axis 20 and the longitudinal axes of the rail piece 27 and the connector 33 run parallel.
  • the pivot axis 26 is perpendicular to the plane of the drawing.
  • the switch heart 10 assumes the position deflected upward in FIG. 2 when it has been rotated 90 ° counterclockwise relative to the position shown in FIG. 1.
  • the straight piece 11 is spread out from the rail plane by an angle ⁇ , the angle ⁇ corresponding to the angle between the straight piece 11 and the tangent to the curved pieces 14, 17 at the joint-side end of the switch heart 10.
  • Whose storage is provided with a corresponding clearance angle, so that the switch heart 10 can perform a pivoting movement down into the rail plane.
  • the top view of the switch heart 10 in the position branching off to the right according to FIG. 3 shows that the straight piece 11 or the visible left running surface 12 connects the beginning and the end of the curved pieces 14, 17 like a string.
  • FIG. 5 The cross section shown in FIG. 5 through the switch heart 10, which is mirror-image with respect to this sectional plane, illustrates the formation of the curvatures on the outer sides of the base legs 22, 23 in the region of the strongest bulge.
  • the partial longitudinal section according to FIG. 6 shows that the face of the switch heart to which the ball joint 29 is screwed has a control surface 30 which interacts with a corresponding counterpart on the rail piece 27 (FIG. 2) in such a way that the switch heart 10 is forcibly executes the rotating and pivoting movement, as illustrated with reference to FIG. 2.
  • FIG. 7 and 8 show a top view of a two-way switch 40 of an overhead conveyor system, in which two of three rail ends 42, 44, 46 can be connected by a switch heart 48 rotatable about an axis R.
  • the switch heart 48 has an arc section 50 and a straight section 52, which are arranged at an angle, preferably 180 °, offset from one another on the switch heart 48.
  • the straight piece 52 is arranged like a tendon on the switch heart 48.
  • the switch heart 48 is arranged on the bearing side on a rail end 42 so as to be rotatable about the axis of rotation R.
  • the switch heart can be articulated on one rail end 52, for example, via the ball joint shown in the previous figures.
  • the axis of rotation runs from the swivel joint arranged on the switch heart 48 on the bearing side approximately through the middle between the two rail ends 44, 46.
  • the straight part 52 running in a tendon-like manner in the switch heart 48 connects the rail ends 42 and 44.
  • a conveying element can thus pass the switch in the straight direction.
  • the straight piece 52 is arranged above with respect to the plane of the drawing, the curved piece 48 points down.
  • the switch heart 48 is pivoted into the operating position shown in FIG. 8. Now the curve piece 50 is on top and the straight piece 52 is pointing downwards.
  • the bow piece 50 connects the rail ends 42 and 46, so that a conveyor element on these rail parts bends to the right in an arc.
  • the arch piece 50 has such a curvature that the ends of the arch piece open vertically into the rail parts 42 and 46.
  • the switch heart 48 can have an extension, not shown, in the region of the axis of rotation R, which is connected to a bearing and a swivel drive. As a rule, however, the swivel drive is formed on the ball joint 29.
  • a three-way switch 60 is shown very schematically in FIG.
  • a first rail end 62 is connected there by a switch heart 64 to three further rail ends 66, 68 and 70.
  • the switch heart 64 has two curved pieces offset by 180 ° and a straight piece running in the switch heart 64.
  • FIG. 9 shows an operating position in which the first rail end 62 is connected to the fourth rail end 70 via an arc piece 72.
  • a further curved section inclined in the same direction is arranged below the curved section 72 located above the drawing plane. This points downwards with regard to the drawing level.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Architecture (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Rotary Switch, Piano Key Switch, And Lever Switch (AREA)
  • Mechanisms For Operating Contacts (AREA)
  • Micro-Organisms Or Cultivation Processes Thereof (AREA)

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Weiche für Hängebahnschienen, bestehend aus einem ortsfesten Schienenstück und einem Weichenherz, welches um eine in der Schienenebene liegende Achse drehbar ist, und welches ein Geradenstück und mindestens ein bezüglich der Achse winkelversetztes Bogenstück umfaßt, zur wahlweisen Verbindung des Schienenstücks mit mehreren Anschlußstücken.
  • Eine derartige Weiche ist in der DE-OS 28 03 936 beschrieben. Es handelt sich hierbei um eine Dreiweg-Weiche mit einem Geradenstück und zwei um 90° winkelversetzt angeordneten Bogenstücken. Diese stehen bezüglich dem Geradenstück gabelartig nach außen ab, so daß das Weichenherz relativ sperrig ist und für die abgespreizten Teile Stützen oder ähnliches erforderlich sind.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Weiche der eingangs genannten Art anzugeben, die einen kompakteren Aufbau aufweist.
  • Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß das Geradenstück zwischen dem Anfang und dem Ende des bzw. der Bogenstücke(s) sehnenartig verläuft, und daß die Achse bezüglich des Geradenstücks unter einem vorgegebenen Winkel ausgerichtet ist.
  • Die Erfindung hat den Vorteil, daß das Weichenherz keine frei nach außen abstehenden Schienenstücke aufweist, wobei der Anfangs- und Endquerschnitt gleich sind. Das Weichenherz kann somit beispielsweise relativ einfach als Gußstück hergestellt werden. Da das Geradenstück und das/die Bogenstück(e) über größere Längen überlappend verlaufen, ist eine gegenseitige Unterstützung und Versteifung gewährleistet, was einerseits eine gute Materialausnutzung zur Folge hat und andererseits zusätzliche Versteifungen und Abstützungen überflüssig macht.
  • Bei einem Weichenherz mit einem Geradenstück und einen um 180° winkelversetzten Bogenstück besteht die dreh- und schwenkbare Lagerung bevorzugt darin, daß die Achse tangential zum Bogenstück am gelenkseitigen Ende ausgerichtet ist.
  • Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen beschrieben.
    Die Erfindung wird nachfolgend beispielsweise in der schematischen Zeichnung beschrieben. In dieser zeigen:
    • Fig. 1 in perspektivischer Ansicht ein Weichenherz für eine Dreifach-Weiche;
    • Fig. 2 das Weichenherz gem. Fig. 1 schematisch in einer Phase des Umschaltvorgangs;
    • Fig. 3 schematisch eine Draufsicht auf das Weichenherz gem. Fig. 2;
    • Fig. 4 das Weichenherz gem. Fig. 3 in einer Ansicht gemäß der Linie IV-IV;
    • Fig. 5 einen Querschnitt durch das Weichenherz gem. Fig. 3 entlang der Schnittlinie V-V;
    • Fig. 6 einen Teillängsschnitt durch das Weichenherz gemäß Schnittlinie VI-VI in Fig. 3;
    • Fig. 7 Aufsicht auf ein stark schematisiertes Weichenherz in einer Betriebsstellung;
    • Fig. 8 Aufsicht nach Fig. 7 in einer anderen Betriebsstellung; und
    • Fig. 9 Aufsicht auf eine Dreiweg-Weiche.
  • Fig. 1 veranschaulicht ein erstes Weichenherz 10 mit einem Geradenstück 11, bestehend aus einer linken und rechten Lauffläche 12,13, einem rechtsgängigen Bogenstück 14, bestehend aus einer linken und rechten Lauffläche 15,16 sowie aus einem linksgängigen Bogenstück 17, bestehend aus einer linken Lauffläche 18 und einer rechten Lauffläche 19. Die linken und rechten Laufflächen 12,15,18 bzw. 13,16,19 sind jeweils keilförmig unter einem 90° Winkel zueinander geneigt. Die Wagen eines Hängebahnsystems (nicht dargestellt) sind bei einer derartigen Schienenform mit zwei Radspuren versehen, deren Räder in der Normalebene der linken bzw. rechten Lauffläche ausgerichtet sind. Die Fig. 1 zeigt das Weichenherz 10 in einer Weichenstellung, in welcher sich das rechtsgängige Bogenstück 14 in Betriebsstellung befindet.
  • Im Uhrzeigersinn um 90° winkelversetzt bezüglich einer Achse 20, die senkrecht zur gelenkseitigen Stirnseite 21 ausgerichtet ist, befindet sich das Geradenstück 11 und um weitere 90° winkelversetzt das linksgängige Bogenstück 17. Die Weichenumschaltung erfolgt durch eine entsprechende Drehung um die Achse 20 entgegen dem Uhrzeigersinn.
  • Das Weichenherz 10 hat anfangs-und endseitig einen X-förmigen Querschnitt mit einem linken und einem rechten Basisschenkel 22,23, deren Oberseiten das Geradenstück 11 bilden. Benachbart zum linken Basisschenkel 22 befindet sich ein linker Zusatzschenkel 24. Ein rechter Zusatzschenkel 25 liegt benachbart zum rechten Basisschenkel 23.
  • Die beiden Basisschenkel 22,23 tragen auf der den Zusatzschenkeln zugewandten Seite die ebenen Laufflächen 12,13 des Geradenstücks 11, wobei die Außenkanten in gerader Linie mit dem entsprechenden X-Profil an der freien Stirnseite des Weichenherzes 10 verbunden sind.
  • Die beiden einander zugewandten Seiten 16,18 der Zusatzschenkel 24,25 sind als Bogen ausgebildet, wobei die Seite 18 des linken Zusatzschenkels 24 die linke Lauffläche des linksgängigen Bogenstücks 17 und die angrenzende Seite 16 des rechten Zusatzschenkels 25 die rechte Lauffläche des rechtsgängigen Bogenstücks 14 bildet. Die Seite 19 des linken Basisschenkels 22 ist mit einer Außenwölbung zur Bildung der rechten Lauffläche des linksgängigen Bogenstücks 17 versehen, die demzufolge dem Verlauf der linken Lauffläche 18 folgt. Sinngemäß in gleicher Weise ist die Seite 15 des rechten Basisschenkels 23 zur Bildung der linken Lauffläche des rechtsgängigen Bogenstücks 14 mit einer Außenwölbung versehen, welche dem Verlauf der Biegung der rechten Lauffläche 16 des Zusatzschenkels 25 folgt.
  • Das Weichenherz 10 ist stirnseitig mit einem Kugelgelenk 29 versehen, welches sowohl eine Drehung um die Achse 20 um 270° als auch eine Schwenkbewegung um einen vorgegebenen Schwenkwinkel um eine Schwenkachse 32 gestattet, die quer zum Geradenstück 11 verläuft.
  • Die Fig. 2 veranschaulicht schematisch diejenige Phase eines Schaltvorgangs, in welchem eine geradlinige Verbindung zwischen einem Schienenstück 27 und einem Anschlußstück 33 hergestellt wird. Die Achse 20 und die Längsachsen des Schienenstücks 27 und des Anschlußstücks 33 verlaufen parallel. Die Schwenkachse 26 steht senkrecht zur Zeichenebene. Das Weichenherz 10 nimmt die in Fig. 2 dargestellte, nach oben ausgelenkte Position ein, wenn es gegenüber der in Fig. 1 wiedergegebenen Stellung um 90° entgegen dem Uhrzeigersinn gedreht wurde. Das Geradenstück 11 ist dabei um einen Winkel α aus der Schienenebene herausgespreizt, wobei der Winkel α dem Winkel zwischen dem Geradenstück 11 und der Tangente an die Bogenstücke 14, 17 am gelenkseitigen Ende des Weichenherzens 10 entspricht. Dessen Lagerung ist mit einem entsprechenden Freiwinkel versehen, so daß das Weichenherz 10 eine Schwenkbewegung nach unten in die Schienenebene ausführen kann.
  • Die Draufsicht auf das Weichenherz 10 in der nach rechts abzweigenden Position gemäß Fig. 3 zeigt, daß das Geradenstück 11 bzw. die sichtbare linke Lauffläche 12 sehnenartig den Anfang und das Ende der Bogenstücke 14,17 verbindet.
  • Die Ansicht auf die gelenkseitige Frontseite gemäß Fig. 4 zeigt ferner, daß die beiden Zusatzschenkel 24,25 etwas kürzer sind als die beiden Basisschenkel 22,23.
  • Der in Fig. 5 dargestellte Querschnitt durch das bezüglich dieser Schnittebene spiegelbildliche Weichenherz 10 verdeutlicht die Ausbildung der Wölbungen an den Außenseiten der Basisschenkel 22,23 im Bereich der stärksten Auswölbung.
  • Der Teillängsschnitt gemäß Fig. 6 zeigt, daß diejenige Weichenherz-Stirnseite, an welcher das Kugelgelenk 29 angeschraubt ist, eine Steuerfläche 30 aufweist, die mit einem entsprechenden Gegenstück am Schienenstück 27 (Fig. 2) in der Weise zusammenwirkt, daß das Weichenherz 10 zwangsweise die Dreh- und Schwenkbewegung ausführt, wie sie anhand Fig. 2 veranschaulicht ist.
  • Fig. 7 und 8 zeigen in Aufsicht eine Zweiweg-Weiche 40 eines Hängefördersystems, bei dem jeweils zwei von drei Schienenenden 42,44,46 durch ein um eine Achse R drehbares Weichenherz 48 verbunden werden können. Das Weichenherz 48 hat ein Bogenstück 50 und einen Geradenstück 52, die um einen Winkel, vorzugsweise 180°, gegeneinander versetzt an dem Weichenherz 48 angeordnet sind. Das Geradenstück 52 ist dabei sehnenartig an dem Weichenherz 48 angeordnet. Das Weichenherz 48 ist lagerseitig an einem Schienenende 42 um die Rotationsachse R drehbar angeordnet. Die Anlenkung des Weichenherzens an dem einen Schienenende 52 kann beispielsweise über das in den vorhergehenden Figuren dargestellte Kugelgelenk erfolgen. Die Rotationsachse verläuft von dem an dem Weichenherz 48 lagerseitig angeordneten Drehgelenk in etwa durch die Mitte zwischen den beiden Schienenenden 44,46. In Fig. 7 verbindet das sehnenartig in dem Weichenherz 48 verlaufende Geradenteil 52 die Schienenenden 42 und 44. Ein Förderelement kann somit die Weiche in Geradeausrichtung passieren. Das Geradenstück 52 ist hierbei bezüglich der Zeichenebene oben angeordnet, das Bogenstück 48 weist nach unten. Durch Drehung um 180° um die Rotationsachse R wird das Weichenherz 48 in die in Fig. 8 dargestellte Betriebsstellung geschwenkt. Nun liegt das Bogenstück 50 oben und das Geradenstück 52 weist nach unten. Das Bogenstück 50 verbindet die Schienenenden 42 und 46, so daß ein Förderelement auf diesen Schienenteilen in einem Bogen nach rechts abbiegt. Das Bogenstück 50 weist dabei eine derartige Krümmung auf, daß die Enden des Bogenstücks senkrecht in die Schienenteile 42 und 46 einmünden. Das Weichenherz 48 kann in nicht dargestellter Weise im Bereich der Rotationsachse R einen Fortsatz ausgebildet haben, der mit einer Lagerung und einem Schwenkantrieb verbunden ist. In der Regel ist der Schwenkantrieb jedoch am Kugelgelenk 29 ausgebildet. In Fig. 9 ist sehr schematisch eine Dreiweg-Weiche 60 dargestellt. Ein erstes Schienenende 62 wird dort durch ein Weichenherz 64 mit drei weiteren Schienenenden 66,68 und 70 verbunden. Hierfür hat das Weichenherz 64 zwei um 180° versetzte Bogenstücke und ein sehnenartig in dem Weichenherz 64 verlaufendes Geradenstück. In Fig. 9 ist eine Betriebsstellung dargestellt, bei der das erste Schienenende 62 über ein Bogenstück 72 mit dem vierten Schienenende 70 verbunden wird. Unter dem bezüglich der Zeichenebene oben liegenden Bogenstück 72 ist ein in gleicher Richtung geneigtes weiteres Bogenstück angeordnet. Dieses weist bezüglich der Zeichenebene nach unten. Bei einer Drehung des Weichenherzens 64 um 180° und bei gleichzeitigem Schwenken um die senkrecht aus der Zeichenebene herausstehende Schwenkachse S wird das erste Schienenende am lagerseitigen Ende des Weichenherzens 64 mit dem zweiten Schienenende 66 verbunden. Die Verbindung des ersten Schienenendes 62 mit dem dritten Schienenende 68 erfolgt über das Geradenstück 74, wenn das Weichenherz 64 aus der in Fig. 9 dargestellten Stellung um 90° gedreht und leicht um die Schwenkachse S geschwenkt wird.

Claims (7)

1. Weiche für Hängebahnschienen, bestehend aus einem ortsfesten Schienenstück (27,42) und einem Weichenherz (10,48), welches um eine in der Schienenebene liegende Achse (20) drehbar ist, und welches ein Geradenstück (11,52) und mindstens ein bezüglich der Achse winkelversetztes Bogenstück (14,17,50) umfaßt, zur wahlweisen Verbindung des ortsfesten Schienenstücks (27,42) mit mehreren Anschlußstücken, dadurch gekennzeichnet, daß das Geradenstück (11,52) zwischen dem Anfang und dem Ende des Bogenstückes bzw. der Bogenstücke (14,17,50) sehnenartig verläuft und daß die Achse (20) bezüglich des Geradenstücks (11,52) unter einem vorgegebenen Winkel (β) ausgerichtet ist.
2. Weiche nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Weichenherz (10) am lagerseitigen Ende auslenkbar bzw. schwenkbar gelagert ist.
3. Weiche nach Anspruch 1 oder 2 mit einem Geradenstück und zwei zu diesem um ± 90° winkelversetzten Bogenstücken, dadurch gekennzeichnet, daß ein Freiwinkel zur seitlichen Auslenkung des Geradenstücks um eine quer zur Drehachse (20) in der Schienenebene rechtwinklig verlaufende Schwenkachse vorhanden ist, der dem Winkel (α) zwischen dem Geradenstück (11) und der Tangente an die Bogenstücke (14,17) am gelenkseitigen Ende des Weichenherzens (10) entspricht.
4. Weiche nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Weichenherz (10) an einem Kugelgelenk (29) gelagert ist.
5. Weiche nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß an der das Kugelgelenk (29) tragenden Weichenherz-Stirnseite (21) eine Steuerfläche (30) vorhanden ist, die mit einem entsprechenden Gegenstück am Schienenstück (27) in der Weise zusammenwirkt, daß das Weichenherz (10) zwangsweise die Dreh- und Schwenkbewegung ausführt.
6. Weiche nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Weichenherz einen X-förmigen Querschnitt mit einem linken und einem rechten Basisschenkel (22,23) sowie benachbart zum linken Basisschenkel (22) einen linken Zusatzschenkel (24) und benachbart zum rechten Basisschenkel (23) einen rechten Zusatzschenkel (25) aufweist, daß die Oberseiten der Basisschenkel (22) um 90° winkelversetzte Laufflächen (12,13) des Geradenstücks (11) bilden, daß der linke bzw. rechte Zusatzschenkel (24,25) als links- bzw. rechtsgängiges Bogenstück ausgebildet ist und auf seinen den Basisschenkeln (22, 23) abgewandten Oberseiten jeweils eine Lauffläche (16 bzw. 18) trägt, und daß die jeweils benachbarten Basisschenkel (22 bzw. 23) an ihren Unterseiten mit einer Außenwölbung versehen sind, welche eine weitere 90° winkelversetzte Lauffläche für das links- bzw. rechtsgängige Bogenstück (17,18) bilden.
7. Weiche nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das lagerseitige und das freie Ende des Weichenherzens (10) den gleichen Querschnitt haben.
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