Schienenbus der GMWE

Während meine halbfertige Regalanlage ihren schon länger währenden Dornröschenschlaf fortsetzten muß, widmete ich mich - nach Fertigstellung einer orginalen Personenzugeinheit der GMWE - erneut dem Fahrzeugbau nach Motiven der GMWE.

Getroffen hat es den später durch die Deutsch Reichsbahn so bezeichneten VT 133 521, einen umgebauten Straßenbus aus Werdau, der ab 1929 auf der GMWE zum Einsatz kam.

Neben dem konstruktiven Alleinstellungsmerkmal als umgebauter Straßenbus - es gab ihn in Deutschland kein zweites Mal - hat mich an der Umsetzung ins Modell besonders gereizt, daß zweiachsige Triebfahrzeuge in 1:87 gewöhnlich ihre fahrtechnischen Probleme bei langsamer Fahrt z.B. über Weichenstraßen haben. Während andere Modellbahner versuchen, diese Probleme bei ihren gekauften zweiachsigen Industriemodellen mit meist starren Fahrwerken durch den Einsatz von viel Elektonik zu lösen, will ich das auf meine analoge Weise mit einer Eigenkonstruktion des Fahrwerkes schaffen.

Im Pflichtenheft für die Konstruktion standen also:

- Fahrwerk aus massiven Messing

- Glockenankermotor mit Schwungmasse 

Riemenantrieb in der ersten Untersetzungsstufe

- Kugelgelagerte Schneckenwelle

- Antrieb auf beide Achsen

- Dreipunktlagerung des Fahrwerkes für eine ständige Allradauflage

- Einsatz von RP25 - Radprofilen

- Verdeckte Stromabnahme an allen 4 Radscheiben bei potentialfreiem Gehäuse

- ein Untersetzungsverhältnis von 1:54, um die Geschwindigkeit auf  V/max. 35 Kmh des Vorbildes zu gewährleisten.

 

Zur Unterstützung meines Vorhabens kaufte ich von  Gerhard Iwanczyk  den von Ihm entwickelten antriebslosen Bausatz dieses Busses. Die Absicht bestand darin, bestimmte Ätzteile aus den Platinen für den Gehäuseaufbau zu nutzen. Dazu später mehr.

Nach längeren Recherchen über das Vorbild fertigte ich auf der Grundlage meines o.g. Pflichtenheftes die folgende Zeichnung an, die eine vollkommene Eigenkonstruktion des Fahrwerkes darstellt:

Und für den Bau des Getriebes im Fahrzeugrahmen habe ich unter Berücksichtigung der bestellten  Zahnräder und Schnecken mit Modul 0,3  die nächste Zeichnung angefertigt:

Dieses Konstruktionsprinzip schränkt mich  bei der späteren Darstellung des Innenraumes sehr ein. Mir ist aber ein (analoger) Schienenbus mit einer hohen Fahrkultur wichtiger, als die exakte Nachbildung des Innenraumes. Da wird mir jeder Betriebsbahner zustimmen. Hinzu kommt, daß es keine verläßlichen Angaben oder Bilder vom Innenraum des Orginals gibt und die Tatsache, daß bei einem auf der Anlage eingesetzten Bus kaum etwas von der Inneneinrichtung sichtbar ist. Für meinen Schienenbus müssen ein paar hinter den Fenstern sitzende Preiserleins reichen.

Bei einem Vitrinenmodell liegen die Prämissen selbstverständlich etwas anders.

Rund zwei Monate dauerte die Vorbereitungszeit, dann konnte ich endlich loslegen:

Aus einem Messingprofil 9x9mm wurde das Hinterachsfahrgestell angefertigt (siehe Zeichnung). Der Innenteil ist ausgebohrt und gefeilt. Wer mal Dampflokomotivschlosser  gelernt hat, beherrscht solche Arbeitsweisen einigermaßen. Die langen Seitenwände sind 1,6mm dick und nehmen die Hinterachslager auf, während die Stirnwände zum Einbau der Kugellager (4 x 1,5 x 2mm) auf 2,5mm Stärke gebracht wurden.

Die äußeren Stirnwände habe ich unter der Ständerbohrmaschine mit einer eingespannten Schleifscheibe genau im 90°-Winkel zu allen Seitenflächen geschliffen.

Zum Schluß wurden die Löcher in den Stirnseiten mit einem 3,8er Bohrer aufgebohrt und mit (selbstgefertigten) Reibahlen auf genau 4mm aufgerieben, so, daß die Kugellager stramm reingepreßt werden können. Wenn man mag, kann man dazu auch den Rahmen mit der Flamme vorsichtig erhitzen und die Kugellager in ihre heißen  Lager drücken.

Für Pessimisten eine zusätzliche Sicherheit.

Im nebenstehenden Bild ist das Ergebnis eines der schwierigsten Arbeitsgänge an diesem Fahrgestell zu sehen. Die passgenauen Lagerbohrungen für Achse und Schneckenwelle mußten gesetzt werden.

Sie wurden auf den Außenwänden angerissen und angekörnt. Danach habe ich sie mit einem 0,5mm - Bohrer zunächst vorgebohrt und ihre Lage nochmal nachgemessen. Dann erfolgte das nächste Aufbohren auf 1,5mm. Jetzt konnten die (Übungs)achsen erstmals eingeschoben und probiert werden, ob der Eingriff von Schneckenrad und Schnecke genau im Toleranzbereich von einem Zehntelmillimeter liegt.

Ich mußte nichts korrigieren. Alles paßte.

Man sollte grundsätzlich Achslagerbohrungen mit einer Ständerbohrmaschine ausführen. Ein Bohrzwerg in der Hand ist da eher kontraproduktiv. Ich habe die Bohrungen für die Achsen auch erst mit einem 1,3mm - Bohrer gebohrt, um sie dann auf 1,5mm aufzureiben. Bohrt man gleich auf 1,5mm, gibt man der Achse einige Hundertstel zu viel Luft.

Die bekommt sie im späteren Anlageneinsatz noch reichlich.

Bereits in der Planungsphase des Modells habe ich davon geträumt, der Hinterachse mit Hilfe von Feingußteilen der Fa.  D.I.T. - Modell   eine richtige Federung zu verpassen. Diese Federn wurden zwar für Eisenbahnwaggons entwickelt, sollten aber auch unter meinen Schienenbus passen.

Und tatsächlich bin ich fündig geworden:

Der gelieferte Gußbaum entsprach meinen Erwartungen. Die Schaken, die Gehänge und die achtlagigen Federn - alles vom Feinsten.

Jetzt kam es darauf an, den richtigen Abstand der Federschaken zueinander zu finden, damit die Feder "eingehängt" werden konnte.

Die Messinggußteile waren auch ausreichend hart, so daß sich die filigranen Gehänge bei etwas grober Behandlung durch den "Konschdrugdör" nicht so leicht verbiegen konnten.

Insgesamt ein sehr hochwertiges Produkt dieser Firma.

Für die Montage mußten vom Fahrgestellrahmen rechts und links von den Achslagern 2mm  weggenommen werden, damit die Federgehänge in ihrer Höhe unter die Achsen passen. Ich habe das mit meiner Art "Fräse" gelöst:

Mit Hilfe des Drehtisches einer Meßuhr konnte ich den Vorschub beim Schleifen genau einstellen. Die Schleifscheibe war in der Ständerbohrmaschine eingespannt und nahm mit 2500 Umdrehungen  in mehreren Schritten problemlos das Messing auf beiden Seiten des Hinterachsfahrgestells weg. Die Innenkanten konnte ich mit einer Dreikant-Nadelfeile nacharbeiten.

Praktisch war die schwenkbare Meßuhr, mit der ich nach jedem Arbeitsgang die erreichte Tiefe nachmessen konnte.

Dann wurden die 0,6mm - Löcher zur Aufnahme der Schaken gebohrt und die Schaken darin verlötet. Abschließend wurden die Federn eingepaßt und auf die verbliebenen Achsstege  unter den Achslagern gelötet. Die Federaugen  sind lediglich in die Schaken gesteckt und nicht verlötet, damit hier kein Gußteil mit Lötzinn zulaufen kann und das filigrane Aussehen gewahrt bleibt. Die erzielte Festigkeit aller Bauteile ist völlig ausreichend. Zum Schluß kam das Verputzen und Waschen. Das erfolgte bei längeren Arbeitspausen auch gleich mal in der Geschirrspülmaschine. Kein Problem bei Messingmodellen.

Für die verdeckte Stromabnahme wurde eine kupferkaschierte  Pertinaxplatte auf dem Hinterachsfahrgestell montiert.

Sie ist mit 4 M1-Sechskantschrauben befestigt, für die in die Frontseiten des Fahrgestells von oben ensprechende Löcher gebohrt und mit M1-Gewinde versehen wurden. Zur Gehäuseisolation war es notwendig, entsprechende Trennlinien in die Platte einzugravieren.

Auf die mittleren Felder (linkes Bild) habe ich aus 0,2mm Federbronzeblech Schleifer in L-Form zurechtgeschnitten, abgewinkelt und ebenfalls mit je 2 M1-Schrauben auf die Platte aufgeschraubt. Dadurch können sie bei Verschleiß o.a. ohne Probleme ausgewechselt werden. Zur Vermeidung von Kurzschlüssen sind die Bronzefedern von hinten mit selbstklebenden Gewebeband isoliert.  Damit ist das Hinterachsfahrgestell bauseitig (bis auf die elektrische Verbindung mit dem Hauptfahrgestell und den Einbau von RP25 - Radscheiben) fertiggestellt.

Vor dem Hauptfahrgestell ist die Antriebswelle mit Riemenrad fertig geworden. Sie läuft in 4 Kugellagern.

Das Hauptfahrgestell wurde ebenfalls aus dem 9mm-Messingprofil hergestellt und entsprechend der Zeichnung  gebohrt und ausgefräst.

Auch die Motorhalterung ist angelötet, für den Motor aufgebohrt und mit M5,5 Gewinde versehen worden.

Damit stand dem Einbau der Vorderachse nichts mehr im Wege.

Die vorderen Rahmenwangen wurden in ihrer Höhe reduziert und die Lagerlöcher für die Vorderachse gebohrt. Besonderheit ist dabei, daß die Schneckenwelle knapp 2 cm aus dem letzten Kugellager heraussteht, ehe sie mit der zweiten Schnecke in das Schneckenrad der Vorderachse eingreift.

Diese Bauweise ist dem wenigen Platz geschuldet, der unterhalb der (winzigen) Motorhaube des Schienenbusses vorhanden ist und, weil ich unbedingt beide Achsen antreiben wollte.

Durch die genaue Arbeitsweise und eine absolut rund laufende Schneckenwelle kam es auch hier zu einem korrekten Eingriff Schnecke/Schneckenrad.

Damit das Fahrgestell sich selbstständig fortbewegen konnte, drehte ich noch ein Mini-Riemenrad für die Motorwelle. Das Getriebe hat jetzt folgende Untersetzung:

- Riemenrad Motorwelle 2,5 mm Durchm.

- Riemenrad Schneckenwelle 9,5 mm Durchm.

- 1-gäng. Schnecke M0,3

- Schneckenrad 20 Zähne

- Laufkranzdurchm der Radscheibe 10,3 m 

Anschließend unternahm ich erste Fahrtests, die meine hohen Erwartungen an die Laufeigenschaften noch übertrafen.

Der runde Antriebsriemen (1 mm) stammt übrigens von der Fa. Eberhard Hewicker, die qualitativ hochwertige Riemen aller Art vertreibt und die auf gar keinen Fall mit einem O-Ring aus dem Baumarkt zu vergleichen sind.

Auch der 10/16er Maxon brachte mit seinen 0,3 Watt genügend Drehmoment, um superweich anzufahren.

Zum eigenständigen Fahren mit Stromabnahme über die Schienen habe ich die Seiten des Fahrwerkes mit Federbronzeblech beklebt um damit die Stromverbindung ohne irgendwelche Kabel zwischen hinterem Fahrgestell, Motor und Vorderachse herzustellen.

Das hintere Fahrgestell überträgt den Strom über flexible Litzen und Mini-Pins zum Motor. Federkontakte zwischen hinteren und vorderen Fahrgestell, die ich zunächst ausprobiert hatte, erfüllten nicht ihren Zweck.

Für den gleichmäßigen Lauf des Motors erhielt er eine Schwungmasse auf die hintere Motorwelle.  Sie trägt dazu bei, kleine Kontaktschwierigkeiten zwischen Rad und Schiene zu kompensieren. Ein mechanischer Kondensator!

Um die Allradauflage und die Kontaktsichheit zu testen, habe ich vor dem Probelauf einen kleinen Messingkeil auf einem Gleis befestigt.

Das Ergebnis ist in diesem kleinen Film zu betrachten.

Natürlich kommen solche Hindernisse weder bei der großen Bahn noch bei der Modellbahn vor. Ich will damit lediglich demonstrieren, was man einem zweiachsigen Fahrzeug alles beibringen kann,  nichts weiter. Und vielleicht entdeckt ja irgendein innovativer Modellbahnkonstrukteur diese Technologie.................

 

Damit ist der Rohbau des Fahrgestells im Wesentlichen abgeschlossen und wir können uns dem Gehäusebau zuwenden.