In loser Folge möchte ich den Bau einer Ellok in H0 vorstellen. Wie auf dem Foto erkennbar, versuchte ich mich seinerzeit mit einfachen Mitteln und viel Laubsägearbeit dem Problem zu stellen.
Nach meiner Einschätzung gibt es ausreichend Bilder, Zeichnungen und sogar noch das Original einer der ersten Wechselstromloks Deutschlands. Die Auswahl welche der vielen Varianten dieser Lok zu bauen wäre, entschied ich für mich nach der besten Zeichnung in Glasers Annalen.
Für das Modell benutzte ich die Räder eines Seriendampflokmodells. Ich weiß weder welche Lok daran glauben mußte, noch weiß ich wann ich mit dem Bau begann. Es dürfte sich jedoch um die Epoche handeln in der es noch keine Computer in Privathaushalten gab, wahrscheinlich mal gerade die Digitalsteuerung aufkam.
Der Antrieb erfolgte über einen kleinen Eisenankermotor, er sitzt so schräg in der gewichtigen Motoratrappe. Die Untersetzung geschieht mittels Schnecke und als Highlight bezog ich noch eine Laufachse in den Antrieb mit ein. Was mich dazu bewegte war die Philosophie schwere Loks mit Haftreifen zu bauen. Großmodulige Zahnräder sollte die großen Fertigungstoleranzen, bedingt durch Anreißen und Körnen der Bohrungen, ausgleichen.
Der Blick von unten zeigt, daß ich mit Messing nicht gespart habe. Für diese Dokumentation habe ich das bereits inzwischen ausgeschlachtete Stück wieder ans Tageslicht geholt. Lampen und Luftschläuche werden für das Folgemodell noch verwendet, mehr davon in den nächsten Beiträgen.
Wenn ich es richtig verstehe gibt es dieses Modell nicht mehr und hast du bereits neu angefangen? Die Bilder haben trotzdem doch eine vielversprechende Bau gezeigt. Ich bin gespannt wie es weitergeht und werde es gerne verfolgen.
Als ich hier die ersten Zeilen gelesen hatte, kam mir gleich wieder die Bauanleitung aus dem Modelleisenbahner 2/3.1966 in Erinnerung. Aber irgendwie hast du das anders gemacht.
Nach den gesammelten Erfahrungen mit der Blechbauweise, hielt ich diese für die beste Lösung. Besonders angenehm ist dabei die zerstörungsfreie, lösbare Verbindung mittels Weichlot. Mit PS-Platten lassen sich ebenso gute Ergebnisse erzielen, das Material läßt sich ausgezeichnet bohren und sägen, weist eine hohe Stabilität auf, hingegen sind die geklebten Verbindung nicht ohne Beschädigung der einzelnen Teile wieder zu lösen.
Eines der größeren Probleme beim Wagen-wie auch Lokbau sind die Dächer. Ich habe hier drei Varianten versucht.
Zunächst die Herausarbeitung der Dachform aus dem Vollen. Dies gelingt nur einigermaßen kraft- und zeitsparend mit weichen Materialien. Der Nachteil ist, daß überstehende Dächer so nicht gelingen.
Bei Güterwagendächern verwende ich gerne 0,2 bis 0,3mm starkes Alublech. Es läßt sich wunderbar in die gewünschte Form rollen. Ähnliche Ergebnisse lassen sich mit weichem Messingblech erzielen. Der Nachteil ist wiederum die Weichheit des Materials welches sich nicht formstabil verhält und je nach Konstruktion wenig zur Steifigkeit des Gehäuses beiträgt. Das gezeigte Gehäuse von Westmodell, bei dem Dach und Seitenwand aus einem Stück sind, setzt neben der hohen Präzision ein Ziehwerkzeug für die Dachform voraus.
Da ich weitgehend Neusilberblech verwende, schlug ich einen anderen Weg ein um die Dachwölbung herzustellen.
Die Materialstärke des Daches beträgt 0,3mm. 0,15mm tiefe und breite Rillen in unterschiedlichen Abständen je nach Biegeradius erlauben ein strukturiertes Biegen des Bleches im Schraubstock.
Das fertige Dach ist äußerst stabil, was auch für Nachbearbeitungen wichtig ist.
Bei der Materialwahl zur Herstellung eines Lokgehäuses sollte zunächst betrachtet werden, welche Wünsche erfüllt werden können. Die gute Lötbarkeit von Messing oder Neusilber steht hier im Vordergrund wie auch die hohe Steifigkeit. Die Materialstärke entspricht für viele Bereiche der Materialstärke der verwendeten Materialien des Originals. Es wird hier von 0,3mm starkem Blech ausgegangen, welches durch Ätzung auf eine Stärke von 0,15mm schwindet. Damit lassen sich z.B. sehr gut die Fensteraussparungen der ES1 nachbilden, ohne der sonst üblichen „Fenstereinsätze“ aus Kunststoff bei vergleichbaren Industriemodellen. So können die Fenster problemlos mit Glas hinterlegt werden. Ein weiterer Vorteil ist bei den erwähnten Blechen, dass durch Ätzung einer in Materialstärke breiten Nut eine Biegekante vorgegeben werden kann. Kein anders Verfahren bietet eine so genaue Positionierung von Abwinklungen. Auf diese Art lassen sich exakt genau parallel gegenüberstehende Seitenwände produzieren. Um die Rechtwinkligkeit des Gehäuses zu erzielen werden Spanten in die entsprechenden Nuten eingeschoben. Das so hergestellte Gehäuse weist eine sehr hohe Festigkeit auf. Es wurde darauf geachtet möglichst viele Biegekanten einzufügen, wenn möglich stets an allen Außenkanten. Zudem ist es sinnvoller Ausschnitte, welche später heraustrennbar sind, nur zu markieren und dann mit der Trennscheibe bei dem entsprechendem Produktionsgang aus zu schneiden. Die runden Ausschnitte im Blech bilden Zugänge zur Rückseite der Beplankung. Die roten Linien sind nicht maßstäblich.
Die Oberkante der Fenster wurde abgewinkelt, hier kommt es weniger auf die Präzision als auf die Steifigkeit an. Nachträglich lässt sich aber hier sagen, dass ich noch mehr Fläche hätte stehen lassen sollen. Die Fensteröffnungen sind größer als die maßstäblichen Fenster der Beplankung. Diese Ausschnitte bestimmen später die Größe der einzusetzenden Glasscheiben. Wie man am ersten Ns-Gehäuse erkennen kann, ließ ich dort die Ausschnitte weg, welches sich nachteilig auf die Festigkeit auswirkte.
Die Ausschnitte im Gehäuseboden wurden erweitert . Spant Nr.3 wurde für den Motor ausgespart. Die Fensterstege an den Frontfenstern wurden vor der Beplankung herausgetrennt.
[ Editiert von ulfilas am 21.05.12 19:44 ]
Habe die Bildgröße des viel zu großen Bildes geändert, damit nicht eine falsche Meinung über uns Admin´s oder Mod´s entsteht - die restlichen Bilder auch noch auf 800 Pixel ändern
[ Editiert von Administrator Jendris Michalski am 21.05.12 20:18 ]
Das sieht wunderschön aus. Das ist ganz genauer Arbeit. Ich habe es so verstanden das die Aussparungen im Gehäuse zur bessere Steifheit des Modells gemeint sind? Beim Dach hast du auf der Innenseite Rillen gezogen um dann später im Schraubstock das Dach zu biegen? Benutzt du dazu dann noch zusätzliche Geräte um die Biegung über die ganze Länge gleichmäßig zu gestalten? Leider sind die letzte Bilder etwas zu breit. Dadurch fehlt beim anschauen ein Stück vom Text. Ich hoffe du besserst das noch. Ansonsten viel Spaß beim Weiterbau.
Hi Wolfgang. Kleine Anmerkung...Hier im Forum wirds im allgemeinen so gehandhabt (Regel!!!), das Bilder max. 800Pixel haben. Sonst wäre es möglich, das hier einer der Mods oder der Admin zum rasenden Zombie wird, und dich für die nächsten 300.000 Jahre in die Hölle verbannt!! Ne Spaß beiseite, mach mal bitte kleiner. Querscrollen is doof!
Recht schönen Dank für die Hinweise. Hallo Peter, für die Dachbiegung braucht man keine weiteren Hilfsmittel als Schraubstock und Beilagen für die gesamte Länge des Dachs. Im Gehäuse werden einige Aussparungen später vorgenommen. Bei der Konstruktion neigt man leicht dazu alle Öffnungen von vornherein größenrichtig einzuplanen. Man sollte aber auch bedenken, dass erst nach dem Verlöten die gewünschte Festigkeit eintritt. Anschließend kann man immer noch mit der Trennscheibe alles auf Maß bringen.
Festlegung der Rahmenbreite: Die Rahmenbreite des Fahrgestells kann nicht maßstäblich umgesetzt werden. Die entsprechende Verkleinerung wird vom zu durchfahrenden Gleisbogen wie auch der elektrischen Betriebssicherheit bestimmt. Die ES1 hat einen festen Radstand im Original von 3000mm was in der Modellumsetzung keine Probleme machen dürfte. Eben so wenig das Drehgestell an einer Seite des Fahrzeugs. Die Seitenverschiebbarkeit der Vorlaufachse ist im Vorlauf so aufgebaut, dass sie sich entsprechend schräg zum Mittelpunkt des Gleisbogens einstellt. Dies wird im Modell durch eine Deichsel erreicht. Aus der Zeichnung ist ersichtlich, dass bei Übernahme der Originalmaße ein vertretbares Seitenspiel von 0,5mm entsteht. Dies würde für einen Gleisbogenradius von 1000mm nicht ausreichen. Aus diesen Überlegungen heraus wurde die Rahmenbreite auf 13,6mm, bzw. 13,0mm im verjüngtem Rahmenteil festgelegt. Die Stehbolzen für die Bremsen, in der Zeichnung bordeauxrot dargestellt, besitzen eine Höhe von 1mm bis zum Drehzapfen. Im Modell betragen sie 1,5mm. Das Breitenmaß für die verstärkte Exzenterlagerung schrumpfte ebenso um 1mm. Auch hier spielt die elektrische Berührungsfreiheit eine Rolle. Die Maße des Drehgestells bleiben maßstäblich.
Der Lokrahmen wurde aus 0,3mm starkem Neusilberblech geätzt und gebogen. Die Querbleche entsprechen weitgehend dem Original. Der gesamte Rahmen ist konzeptionell mit den preußischen Blechrahmen der Dampflokomotiven vergleichbar. Die Pufferbohlen sind noch aufgesteckt.
Getriebedimensionierung Zunächst ging ich davon aus beide Treibräder mittels zwei Schnecke und zwei Schneckenrädern direkt anzutreiben. Damit war die Baulänge des Motors von 24mm vorgegeben. Ein entsprechender Motor mit 10mm Durchmesser und 1,1W Leistungsaufnahme erschien geeignet. Es war davon auszugehen, dass er eine Maximaldrehzahl von 13.000U/min unter Last erreichen würde. Die Höchstgeschwindigkeit der Originallokomotive wurde mit 120km/h angenommen, so dass eine Untersetzung des Modells von 1:40 eine maßstabsgerechte Geschwindigkeit ergäbe. Die Untersetzung sollte einstufig sein um möglichst bewegliche Komponenten zu haben. Dabei war aber zu beachten, dass das Bremsgestänge noch unterhalb des Lokrahmens Platz fände. Ich entschied mich für ein Schneckenrad mit 35 Zähnen, Modul 0,3. Damit war noch ausreichend Platz unter dem Schneckenrad.
Im Original finden wir bei vielen Lokomotiven die Angabe der Höchstgeschwindigkeit nicht unbedingt als Angabe der Höchstleistung. Die ES1 erreichte in einer Laufrichtung ohne Schwierigkeiten Geschwindigkeiten von 135km/h. So gesehen ist die Getriebedimensionierung im Modell vorbildgerecht.
Bereits der erste Probelauf zeigte, dass mit nur einer angetriebenen Achse beste Ergebnisse für zwei gekuppelte Achsen erzielt wurden. Die Problematik von mehreren durch Zahnräder angetriebenen, gekuppelten Rädern ist, dass sich die auftretenden Toleranzen gegeneinander negativ beeinflussen können. Wenn Radlager und Kuppelstangen präzise genug gearbeitet sind, reicht es wie beim Vorbild aus, wenn die Kraft auf einer Stelle bei den Kuppelachsen angreift.
Ein weiterer Effekt, den ich nicht vorhersah stellte sich ein, als ich die Exzenterwelle an der Stelle des imitierten Motorlagers einbaute. Der Leichtlauf wurde (subjektiv) verbessert. Die Erklärung findet sich in der Prinzipdarstellung. Die Punkte A,B,C bilden das Dreieck der Bohrungen der gekuppelten Stangen. Die Ruhelage wird durch das schwarze T dargestellt. Geht nun durch Krafteinwirkung und die Toleranzen das schwarze T in die Position des roten T, so haben wir in Punkt B und C unterschiedliche Bewegungslängen, zudem auch noch in um 90° verschobenen Richtungen. Wenn man sich die Bewegungslängen als Toleranzen denkt, so würde eine Verringerung der Toleranz in C eine ebensolche verhältnismäßige Verringerung in B nach sich ziehen. Diese Erscheinung ist besonders markant wenn die entsprechenden Totpunkte der Kuppelstangen überwunden werden. Die Konstrukteure des Antriebs mit Parallelkurbelantrieb und vertikaler Treibstange hatten nicht die Probleme von Modellbahnern mit entsprechenden Triebwerken. Anscheinend hat sich die Vertikaltreibstange nicht bewährt, wir finden sie bei deutschen Elloks nicht mehr wieder.
Noch einmal der Fahrzeugrahmen aus anderen Perspektiven. Durch die Auswahl eines kleinen Motors bleibt viel Raum für eine möglichst originalgetreue Darstellung der Inneneinrichtung. Ebenso denkbar ist die Unterbringung eines großen Ballast.
Die Treibradsätze werden von unten noch abgedeckt, die Bremsen sind lose aufgesteckt.
Die ES1 besaß einen Fahrwerksaufbau ähnlich dem der damaligen Schnellzug-Dampflokomotiven wie z.B. der pr. S9 oder der bay. S2/5. Zwecks Führung im Gleis wurden die führenden Laufachsen in einem Drehgestell gelagert. Den typischen Aufbau eines preußischen Lokomotivdrehgestells finden wir ebenso bei der P8 oder der T18. Interessanterweise hatten die ersten elektrischen Triebfahrzeuge keine Laufachsen. Man hatte es in dem ersten Jahrzehnts des 20. Jahrhunderts für einen Vorteil angesehen jede Achse als Treibachse auszubilden. Die tiefe Lagerung der Massen durch den schweren Motor im Fahrgestell sorgte für starke Abnutzungen im Gleis. So kehrte man zu den Erfahrungen aus dem bereits seit achtzig Jahren bestehendem Dampflokbau zurück. Das hieß, Verteilung der Last auf viele Achsen und nur das notwendige Reibungsgewicht auf die Treibachsen zu bringen. Zudem befolgte man konsequent die Höherlegung des Schwerpunktes im Lokomotivbau. Es entstand so für die nächsten Jahrzehnte Elloks mit ein bis zwei Motoren von großem Durchmesser. Die Kraftkopplung wurde wieder über einen Stangenantrieb bewältigt. Das Drehgestell ist drehbar und seitenverschiebbar. Der Drehzapfen hat ein gewisses Spiel um die seitliche Neigung des Drehgestells zu gestatten. Federn sorgen für die Rückstellung des Drehgestells. Hier zunächst der Aufbau. Das Gestell wird nicht unmittelbar von der Lokomotive belastet. Die geschwungenen Träger drücken auf die Achlager. Die Träger bestehen aus diesen Einzelteilen:
Die Seitenwangen werden gefaltet. Die Verbindungsbleche werden später herausgetrennt. Auf Parallelität der Lager wird geachtet.
Drehgestell von schräg oben und unten.
Die zusammengesetzten Federpakte haben keine Funktion. Da im Modellbahnbetrieb nicht unbedingt die Kraft und Raumdimensionen des Vorbilds herrschen, muss die Federkraft anders gestaltet und dimensioniert werden. Die Abstandshülsen zwischen den Kugellagern werden später wieder entfernt. Es fehlt noch die komplette Bremsanlage und natürlich die Räder.
Das ist wieder saubere Arbeit. Kugelgelagerte Achsen; das ist toll! Machst du die Zeichnungen selber und lässt es dann Ätzen? Vielleicht eine dumme Frage: wird der Motor genug Zugkraft haben?
ich zeichne mit Adobe Illustrator und lasse aus 0,3mm Neusilberblech ätzen.
Was die Zugkraft betrifft, weiß man in der Planung nicht welche Werte später erreicht werden. Der Motor hat eine Leistungsaufnahme von 1Watt. Für einen zweiachsigen Antrieb ist das in der Regel ausreichend. Bedingt durch die vier schmalen Antriebsräder werden keine Haftreifen verwendet. Zudem ist die Untersetzung, um die Maximalgeschwindigkeit erreichen zu können, relativ niedrig. Das Vorbild wurde auf einer reinen Flachlandstrecke eingesetzt, ich denke das Modell wird auch dies leisten.
Ähnlich wie beim Vorbild dienen die Laufräder zur Spurhaltung und um das Gesamtgewicht so zu verteilen, dass die Antriebsräder entsprechend dem zulässigen Raddruck auf die Schiene ausgelegt werden können. Im Modell geschieht dies durch entsprechendes Federsystem, welches eine feinfühlige Anpassung ermöglicht. Besonders beim Ausschwenken des Drehgestells wurde auf eine entsprechende Druckverteilung geachtet, so, dass der Seitendruck im Verhältnis zum Rad- Schienendruck nicht so hoch wird um Entgleisungen bei der Bogenfahrt zu verhindern. Das Drehgestell gleitet im hinteren Bereich über seine Rahmenwangen, wie beim Vorbild bleibt es im Fahrwerkrahmen. Im vorderen Bereich schwenkt das Drehgestell darüber hinaus.Die Größe der Nickbewegung der Vorlaufräder wird allerdings durch die Toleranzen des Drehzapfens bestimmt. Die Rückholfeder für den Drehzapfen ist so ausgelegt, dass ca. 1mm seitliche Verschiebung ohne Widerstand erfolgen.. Die Zentrierung der Deichsel geschieht über die Radstromabnehmer. Das Drehgestell wird zur Stromabnahme nicht hinzugezogen.
Die Abfederung der Treibräder geschieht wie üblich im Dampflokomotivbau auch bei dieser Ellok über Ausgleichhebel. Die Vorlaufachse ist darin mit einbezogen. Im Modell wurde darauf verzichtet, ebenso die Nachbildung einer funktionslosen Attrappe. Nachgebildet werden nur die Federpakete. Diese sind aus einzelnen Federn zusammengesetzt. Für die ES1 findet nur der untere Ätzbaum Verwendung.
Der Fahrwerksrahmen wird unterhalb der Treibräder durch einen Rahmen abgeschlossen.
Dieser ist im Original nicht vorhanden. So wurde im Modell dieser Rahmen mit Durchbrüchen, wo immer die Möglichkeit bestand, versehen.
Zu erkennen ist die Abdeckung des Schneckenrades. Dieser Rahmen trägt die vier Federpakete. In einem weiteren Bauschritt werden noch die Traversen der Bremsklotzhebel daran befestigt. Eine endgültige Lösung für die Befestigung dieses Rahmens wurde noch nicht gefunden.
Es sind nicht alle Bremsen montiert.
Die Motorattrappe gibt die tatsächliche Größe des Elektromotors wieder. Auf eine feinere Detaillierung wurde verzichtet.
Wieder tolle Bilder! Obwohl du auf eine weitere Detaillierung des Motors verzichtest, treibst du es so schon weit. Sogar das Gegengewicht hast du eingebaut. Dabei wird davon später, wenn der Lokkasten aufgebaut ist, eher wenig davon zu sehen sein. Super Arbeit.
Hallo Peter, danke für Dein Interesse. Die Wiedergabe der Motorwicklungen, etc, würde wohl eher auf fotografischem Weg stattfinden. Bis jetzt habe ich aber noch keine Lösungen.
Wir die Zeichnung es wiedergibt, ist durch die Fenster noch einiges zu erkennen. Dies ist bereits der Seitenansicht zu entnehmen. Bei einem Blickwinkel von schräg oben kann man fasst auf das Bodenblech durch die Fenster sehen. Ein Vergleich zu den Personenwagen ist hier gegeben.
Die Industriemodelle bilden die Innenraumatrappen meistens direkt hinter die Fenster "geklatscht" nach. Das ist in den meisten Fällen falsch, da an den Seiten ein Gang ist. Es ist ein Unterschied ob man einen Innenraum verbergen oder nachbilden möchte. Der Innenraum der ES1 weist noch genügend Nachbaupotential auf, der durchaus von außen sichtbar ist. Da ich dünnes Glas für die Fenster verwende, ist auch der Durchblick glasklar.
Gruß Wolfgang
Ich hatte Dich schon mal gebeten, die Bildgröße einzuhalten - Narrenfreiheit hat hier keiner. Bild wurde entfernt.
[ Editiert von Administrator Jendris Michalski am 12.06.12 16:05 ]
Hallo ufilas, einen tollen Modellbau lieferst Du hier ab. Es wäre aber schön, damit auch noch die restlichen Bilder sichtbar sind, wenn Du Deine Bilder auf das übliche Maß von 800px schrumpfst. Querscrollen ist nämlich blöd. Viele Grüße Christian
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15.05.2012 18:39
Antworten
Ne Spaß beiseite, mach mal bitte kleiner. Querscrollen is doof!
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