Baubericht zur Schmalspurlok  99 5912 der GMWE

Wie immer bei einem neuen Projekt werden zunächst akribisch Daten und Quellen gesammelt. Dabei geht es mir nicht in erster Linie um die Geschichte oder die Herkunft des Orginals. Das kann in Zeiten des www.  jeder, der sich dafür interessiert, nachlesen. Soweit es beim Bau des Modells eine Rolle spielt, gehe ich natürlich darauf ein. Bei der Recherche zum Projekt lege ich besonderen Wert auf die technische Ausrüstung des Fahrzeugs, seine Orginalmaße und seine Fahreigenschaften.

Es wird ein neuer Ordner mit den vorhandenen amtlichen Texten, Bildern und Zeichnungen angelegt, neue Teileschachteln beschriftet, Bestellungen über notwendiges Material und Werkzeug ausgelöst und Suchaktionen zu schwer zu beschaffenden Fahrzeugteilen gestartet. Das alles beansprucht sehr viel Zeit

Aus diesem Grund habe ich auch schon jetzt mit der Recherche zur 99 5912 begonnen, obwohl im heimatlichen RAW 3 Güterwagenmodelle auf Fertigstellung warten. Während des Baus dieser Güterwaggons werde ich diesen Baubericht weiterführen, bis alle bestellten Materialien für die Lok eingetroffen und alle Informationen zum Orginal vorhanden sind.

Beginn der zeichnerischen Darstellung des Modells:

Zusammen mit ihrer Schwesterlok 99 5911 war die 5912 eine der Stützen des Betriebsablaufs auf der GMWE. Mit der Fabr.-Nr. 11384 wurde sie im Jahr 1922 an die GMWE ausgeliefert und war dort bis zu ihrer Außerdienststellung im Jahr 1970 im Einsatz.

Das Besondere an dieser Lokomotive im Vergleich mit anderen Schmalspur-Dampflokomotiven war der ungewöhnlich große Kesseldurchmesser und dessen hohe Lage auf dem Barrenrahmen sowie die vier gekuppelten Achsen.

Während (Maß)-Zeichnungen Seltenheitswert besitzen, gibt es eine ausreichende Menge an Bildern der Lok aus den verschiedensten Perspektiven, die den Nachbau etwas erleichtern.

Zum gegenwärtigen Stand der Dinge: (Zeichnung ergänzt am 11.05.16)

Da es für diesen Loktyp keinen Bausatz zu kaufen gibt, wird das Modell ein kompletter Messing-Eigenbau werden. Von Vorteil ist dabei, daß Führerhaus, Wasserkästen u.a. geschweißt und nicht genietet sind. Das erleichtert den gesamten Nachbau erheblich.

Schwerpunkt wird auch hier wieder wie schon bei den Vorgängermodellen die Entwicklung eines hochwertigen Triebwerkes sein. Im "Pflichtenheft" stehen dafür u.a.:

-  ständige Allradauflage durch Federung der Laufachsen,

-  Glockenankermotor mit Schwungmasse,

-  Achsreitendes Getriebe mit Antrieb nur auf eine Achse. Die anderen werden,     wie beim Orginal, durch die Kuppelstangen angetrieben.

-  Von außen unsichtbare Stromaufnahme, keine Verkabelung im Modell,

-  fahrtrichtungsabhängige Beleuchtung der Loklaternen,

-  kugelgelagertes Getriebe, Modul 0,3

-  Höchstgeschwindigkeit des Modells mit umgerechnet 40 Kmh durch eine        Untersetzung von 44 : 1.


Soweit mir ein Selbstbau von verschiedenen Zurüstteilen nicht möglich ist, werden sie durch Messinggußteile verschiedener Herstellerfirmen dargestellt.

14.05.16

 

Erste Überlegungen zum Aufbau des Getriebes und der Untersetzung.

Momentan entspricht die Untersetzung 1:44. Damit würde die Lok umgerechnete 40 Kmh fahren.

Mit dem eingesetzten Zwischenzahnrad kann ich die Lage des Antriebsblockes  variieren.

Nun müssen verschiedene Varianten des Getriebeaufbaus untersucht werden. Sie müssen in den Lokrahmen mit 9 mm Breite passen und demontierbar sein.

15.05.16

 

Variante 1:

 

Das Getriebe unmittelbar hinter dem Stehkessel. Antrieb auf die letzte Kuppelachse.

Die Motorhöhe stimmt erstmal.

Das Getriebegehäuse muß jetzt noch konstruiert werden. Es soll seperat abnehmar montiert werden,  so daß die gekuppelten Räder später jederzeit ohne Getriebe Laufproben absolvieren können. Außerdem erleichtert das später die Pflege des Fahrgestells.

 

Zur Vorbereitung dieses Projekts

gehört u.a. auch die Beschaffung passender Speichenräder.

Es ist mir nicht bekannt, daß es irgendwo passende Radscheiben für einen orginalen Raddurchmesser von 850 mm  (1:87 = 9,77 mm) gibt. So wie es derzeit aussieht, werde ich mir die Räder für diese Lok aus Voraufrädern der Fa. Weinert selbst bauen müssen. Ich besitze zwar ausreichend viel Kuppelachsen, deren Laufkranzdurchmesser beträgt aber 9,1 mm. Das ist mir zu klein. Es sollten schon Räder mit 9,8 mm Durchmesser sein. Bei dem "gewaltigen" Oberbau der Lok sehen kleinere Räder zu spielzeughaft aus.

Ein völliger Selbstbau aus dem schichtenweisen Aufbau mit Ätzblechen und dem Drehen des Laufkranzes aus Neusilber scheidet allerdings auf Grund der "Größe" der Räder aus. Da streikt meine Motorik. Man muß seine Grenzen schon realistisch einschätzen.

21.05.16

 

Bald kann ich mich der Konstruktion und dem Aufbau des Getriebes widmen.

Das werden entspannte Tage, angefüllt mit Formeln aus der Schulzeit, der zeichnerischen Anordnung und der Anpassung an das Fahrgestell der Lok.

Die erforderlichen Schnecken, Zahnräder mit Modul 0,3 und Kugellager habe ich bei http://www.shop.kkpmo.com/ und

bei  http://www.lemo-solar.de/shop/modellbautechnik.php  

geordert. Mit dem Modul 0,3 brauche ich nicht so viel Platz für das Getriebe wie die meisten Großserienproduzenten mit M 0,4 und M 0,5, und es ist für mich noch eine händelbare Größenordnung.

Nachdem mich die Qualität der Zahnräder überzeugt hat, werde ich noch ein oder zwei Untersetzungvarianten überprüfen. Soviel Zeit muß sein, damit die Lok später bei 12 VDC (meine Betriebsspannung auf der Anlage) eine optimale Geschwindigkeit von 35 bis 40 Kmh fahren kann, andererseits aber auch Schleichfahrten möglich sind.

Anders ausgedrückt: Es ist das Spiel zwischen Nenn- und Lastdrehzahl des Motors. Während die Nenndrehzahl häufig bei den Kennzahlen des Motors angegeben wird, richtet sich die Lastdrehzahl als entscheidende Zahl für die Berechnung der Untersetzung immer nach der Kraft, die erforderlich ist, um Getriebe und  Fahrzeugmasse in Bewegung zu setzen.

Um hier Theorie und Praxis in Übereinstimmung zu bringen und nicht in die ganz hohe Physik (Newton läßt grüßen!) einsteigen zu müssen, sind Tests unabdingbar.

 

24.05.16

 

Heute habe ich mich erstmals um die Zylinder und die Steuerung gekümmert. Entscheidend ist dabei der Sitz und die Abmessungen der Zylinder sowie des Steuerungsträgers. Ermittelt habe ich diese Maße aus einem Mix von Zeichnungen und Bildern, immer mit dem Dreisatz im Hinterkopf und dem Taschenrechner in der Hand.

Da ich die komplette Steuerung aus Ätzteilen  herstellen lassen will, kann ich mich bei ihrer Konstruktion so richtig austoben. 

Ich habe vor, die Treib-, Kuppel- u.a. Steuerstangen aus jeweils 2 Blechen zusammen zu löten. Dadurch kann ich insbesondere die Treib- und Kuppelstangen plastischer gestalten. Rechts sind mal zwei Muster zu sehen, wie sie einmal aussehen sollen.

In der nachfolgenden Zeichnung ist das aber noch nicht erkennbar.


Hier ging es erstmal um die Hauptabmessungen für das Modell.

 

02.06.16

 

Nun ist es entschieden, der Zylinderblock wird ein Eigenbau. Nach dem ich alle einschlägigen Anbieter abgeklappert habe steht fest, daß ich ein passendes Modell für die Schieber und Zylinder nicht zu kaufen bekomme.

Also habe ich mich zunächst um die wichtigsten Abmessungen des Zylinderblocks gekümmert, wobei einige Maße - wie der Abstand Kolbenstange zu Schieberstange - bereits durch die errechnete Kinematik der Steuerung feststanden.

 

Nun mußten "nur" noch Gegenkurbel, Schwingenstange, Schwinge, Lenkerstange, Voreilhebel und Schieberschubstange ihren Platz finden.

Ich habe für jeden Bastler Verständnis, wenn er bei seinen Triebfahrzeugmodellen auf bestehende Triebwerke zurück greift. Speziell bei Dampflokomotiven ist die eigene Konstruktion der gesamten Steuerung mit sehr viel Aufwand und Zeit verbunden.

Nun könnte ich die Maße für das ganze Gestänge der Lok abnehmen und Vorlagen für die Ätzplatine zeichnen. Aber so weit ist es noch lange nicht.

Der Zylinderblock wird aus massiven Messing entstehen, die Zylinder- und Schieberdeckel drehe ich auf der Maschine.

 

 

12.06.16

 

Das wohl größte Problem beim Bau von (Modell)Dampflokomotiven ist die Herstellung, Montage bzw. Demontage der außen liegenden Heusingersteuerung. Sie ist an drei Punkten fixiert: Am Zylinderblock, dem Steuerungsträger und der Treibachse. Das macht es nicht einfach, wenn Arbeiten an einzelnen Achsen, Teilen der Steuerung oder überhaupt am Fahrwerk anfallen.

Bei der 99 5912 will ich deshalb ein Baugruppensystem einführen, mit dem es mir gelingt, ganz schnell Gehäuse, Fahrwerk und Steuerung voneinander zu trennen. Eine dieser Baugruppen wird aus Zylinderblock, Steuerungsträger und Steuerung einschließlich Kreuzkopfgleitbahn bestehen. In obiger Zeichnung kann man schon das lösbare Baugruppenteil Zylinderblock - Steuerungsträger erkennen. Nun soll auch noch die gesamte Steuerung einschließlich Treibstange und Kreuzkopfgleitbahn hinzukommen, damit diese Baugruppe geschlossen montierbar bzw. demontierbar  ausgeführt werden kann.

Dazu ist es erforderlich, die Verbindung an der Treibachse durch den Treibstangenkurbelbolzen schnell lösbar zu konstruieren. In der folgenden Zeichnung ist die Lösung dafür gefunden:

Mit einer M1,2 - Schraube wird eine Messinghülse, auf die die Gegenkurbel aufgelötet ist, gegen das Kurbelzapfenlager des Treibrades gepreßt. Auf dieser Hülse laufen mit ausreichend Spiel Kuppelstangen- und Treibstangenlager.

Man muß jetzt nur die Schraube lösen und kann die gesamte Steuerung wegnehmen. Beim Anbau muß man lediglich darauf achten, die Gegenkurbel wieder leicht versetzt (8,5°) zum Mittelpunkt der Radachse fest zu ziehen. Im Gegensatz zu allen möglichen Steck-, Klick- und sonstigen Befestigungsarten  erlaubt diese Verbindung eine sehr schnelle und einfache Montage. Ist die Schraube auf dem Zylinderblock und die Schraube an der Treibachse gelöst, kann man diese ganze Baugruppe vom Fahrgestell entfernen. Übrig bleibt der Fahrgestellrahmen mit den 4 gekuppelten Achsen mit den Kuppelstangen, die, wenn man die Bodenplatte gelöst hat, nach unten herausfallen.

 

02.07.16

 

Inzwischen steht fest, die Lok erhält einen Maxon - Antrieb 13/20 von SB mit 15mm Schwungmasse. Dieser Motor 

besitzt 1,2 Watt und eine Nenndrehzahl von 13 600 U/min.

Daraufhin habe ich heute mal das endgültige Getriebe konstruiert. Alle wichtigen Zahlen gehen aus der Zeichnung hervor: