Nachhaltiger Lokomotiv(um)bau - die Zweite

Hallo Zusammen,

es ist schon eine Zeit her, dass ich hier von den Umbauaktivitäten bei meiner Lok 3 berichtet habe (Nachhaltiger Lokomotiv(um)bau). In einer Ecke der Garage schlummerte noch eine weitere E-Lok. Die hatte ich seinerzeit zugekauft, damit Sohn Nr. 2 ebenfalls was eigenes zum Fahren hatte und damit der Familienfrieden gewahrt werden konnte. Mittlerweile ist er "aushäusig" und kommt bestenfalls noch zu Besuch, sodass er keine eigene Lok mehr braucht. Wie die Zeit vergeht....

Eine Schönheit war die Lok nie:

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Nur ein Drehgestell wurde von einem Bosch-GPA-Motor (750W!!) mit Knupferschaltung angetrieben. Die Untersetzung war nicht allzu groß, so dass die Lok im 24V-Betrieb eine echte "Rennsemmel" war. Bis auf den Führerstand bestand das Gehäuse aus Holz. Rahmen und Drehgestelle sind dagegen aus Winkel- und Flacheisen sehr stabil aufgebaut. Die Elektrik und die (nicht vorhandene) Befestigung der Akkus konnte man als "rustikal" bezeichnen. Was also tun? Verkaufen war eine Option, aber eigentlich wollte ich die Lok guten Gewissens niemanden "andrehen". Also - Umbau.

War nur die Frage: zu was? Nachdem meine anderen Fahrzeuge im Meterspurbereich angesiedelt sind, lag es nahe, die Lok hierhin zu "migrieren". Eine US-Lok als Vorbild schied aus verschiedenen Gründen aus, so dass eigentlich nur übrig blieb, eine schweizer Schmalspurlok als Vorbild zu nehmen. Als Fan der RhB fiel die Wahl auf die Ge 4/4 I (Quelle: https://www.bahnbilder.de/bild/schweiz~r…e-44-i-601.html

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Für einen exakten 1:8-Nachbau war der vorhandene Rahmen zu kurz, und der Drehgestellachsstand stimmte ebenfalls nicht ganz. Weil ich aber meine eigene Bahngesellschaft habe, hat die zur selben Zeit wie die RhB die Ge 4/4 ebenfalls Lokomotiven bestellt, die aber wegen der vorhandenen Infrastruktur in den Maßen etwas abwichen. Im Übrigen hat das auch Märklin so gemacht...

Ein Kritikpunkt der bisherigen Antriebstechnik bestand darin, dass die Lok mit dem Bosch-Motor heillos übermotorisiert war. Außerdem nahm der Motor fast dem gesamten Führerraum ein, so dass der nicht detailliert nachgebildet werden konnte. Deshalb kommt jetzt neu ein MY1016- Motor mit 350W zum Einsatz. Die Motorlage konnte ich außerdem zur Lokmitte hin verlegen:

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Durch die feinere Kette auf der Motorseite ist auch eine größere Untersetzung möglich. Auf die freie Seite der Zwischenwelle habe ich dann noch eine Bremsscheibe eines E-Rollers appliziert.

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Gebremst wird mit einer mechanischen Bremszange, die zu der Bremsscheibe passt und über einen Bowdenzug und einen modifizierten Fahrrad-Bremshebel von einem kleinen Linearantrieb betätigt wird. Die Bremse ist weniger als Betriebs- denn als Feststellbremse gedacht.

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Die Drehgestelle waren leider wenig detailliert und erinnerten eher an eine V100 der DB. Beim letzten Umbau der Lok 3 hatte ich schon Drehgestellblenden im 3D-Drucker hergestellt, die sich recht gut gemacht hatten. Daher bin ich auch hier so vorgegangen. Vorbild war eine Foto des Drehgestells einer Ge 4/4 I von Bemo:

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Das Bild habe ich unter die Zeichenebene von Fusion360 gelegt, skaliert und dann nachmodelliert. Das Ergebnis:

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Nach einigen Anpassarbeiten haben die Blenden dann gepasst. Ebenfalls gegenüber dem Ursprungszustand habe ich die Zugvorrichtungen geändert. Die war am Rahmen, bei der Ge 4/4I ist sie dagegen an den Drehgestellen angebracht. Daher habe ich an den Drehgestellen einen "Vorbau angeschweisst, der den Mittelpuffer und den Zughaken trägt. Sieht dann so aus:

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Den Lokkasten habe ich ebenfalls in Fusion360 gezeichnet:

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Und dann war der 3D-Drucker am Zug:

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Der Drucker ist ein Creality CR-10 mit einem Druckvolumen von 300 x 300 x 400 mm. Genau kann ich es nicht sagen, aber gefühlsmäßig lief der Drucker 3 Wochen durch (er ist halt nicht der Schnellste....)

Der Lokkasten ohne Dach wird aus insgesamt 12 Teilen zusammengesetzt, die größtenteils miteinander verschraubt und natürlich verklebt sind. Ich drucke mit PETG, das lässt sich hervorragend mit TANGIT verkleben.

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Das war eine erste Stellprobe. Der Spalt in der Mitte wird durch eine aufgeklebte Türblende verdeckt, die außerdem zur Stabilität dient.

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Hier ist jetzt der Lokkasten schon zusammengesetzt und vorgespachtelt. Die Dachteile sehen noch etwas "wild" aus, weil ich beim drucken mit Ablösungserscheinungen an den Rändern zu kämpfen hatte. Ursache ist wahrscheinlich, dass mein Druckbett zum Rand hin einen Temperaturabfall um ca. 10K hat und die mittleren Dachteile das Druckbett maximal belegt haben.

Im Inneren des Lokkastens sind längs jeweils Aluwinkel 20 x 20mm mit den Seitenteilen verschraubt, mit denen der Lokkasten dann auf den Rahmen verschraubt wird.

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Man sieht auch die Verschraubung der einzelnen Teile. Als Feinspachtel habe ich UV-härtendes Harz von meinem SLA-Drucker (Harz-Drucker) verwendet. Das kann man mit dem Pinsel auftragen, härtet in kurzer Zeit aus, lässt sich gut schleifen und ist eine gute Grundierung. Die Lampenhalter und die Abdeckungen für das Schlusslicht sind Teile aus dem SLA-Drucker. Auf die Oberseite des Lokkastens kommt ein 2mm-Blech mit Ausschnitten für die Akkus, das zur Stabilisierung des Lokkastens dient.

Der Lokkasten bekam dann natürlich noch einige Zurüstteile. Die Einfüllklappen für den Sand an der Seitenwand sind ebenso mit den SLA-Drucker hergestellt wie die Beschriftung , die Fensterrahmen und die Leuchtengläser. Für den Chromeffekt habe ich Filzstifte von Molotov (https://www.molotow.com/anwendungen/ma…iquid-chrometm/) verwendet. Damit habe ich auch die Reflektorflächen der Lampen behandelt. Der Effekt ist wirklich gut!

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...und auf dem Fahrgestell:

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Durch die Änderung der Einbaulage des Motors ist es, wie vorher geschrieben, möglich, den Führerstand detaillierter nachzubilden. Die Pulte und er Sitz habe ich mit dem Filamentdrucker, die Handbremskurbel und das Führerpult mit dem SLA-Drucker hergestellt:

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Der Lokführer stammt von thingiverse.com.

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Im zweiten Führerstand ist an der Rückwand dann noch der Apparateschrank.

Die Lok hat - wie meine beiden anderen E-Loks auch - eine Funkfernsteuerung unter Verwendung von NRF24-Modulen (2,4 GHz). Abweichend übernimmt diesmal kein Arduino, sondern ein ESP32 das Kommando. Der Motor wird von einem IBT-2-Modul (z.B. https://electronics.semaf.at/DC-Motortreibe…C5cIXsC5s2vc5bJ) angesteuert, das sich in den anderen Loks bewährt hat. Ich habe diesmal versucht, auf eine eigene Leiterplatte für die Peripherie zu verzichten. Bis auf das eigentliche Prozessorboard ist mir das auch gelungen. Die Peripherie (Lampen, Soundmodul, Lüfter) werden über I2C-Module angesteuert, die dann nur noch eine vierdrähtige Verbindung zum Prozessor brauchen. Den Prozessor und die Module habe ich auf einem gedruckten Schaltungsträger angeordnet:

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Der Schaltungsträger sitzt erhöht auf einer Stahlplatte, die das IBT-2-Modul, die 24V-Verteilung und einen 24V-12V-Spannungswandler (unter dem Schaltungsträger) aufnimmt. Diese Einheit ist stehend hinter Rückwand von Führerstand I montiert:

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Auf dem Bild ist auch die Akku-Halterung erkennbar. Wie man sieht, ist nicht allzuviel Platz vorhanden. Das ist auch der Grund, warum ich das zweite Drehgestell nicht motorisiert habe.

Das Dach besteht aus den fest verbundenen Enden und einem separaten Mittelteil mit den Stromabnehmern. Ursprünglich wollte ich das magnetisch auf der Metallplatte des Lokkastens befestigen. Im Laufe des Baus kam mir aber die Idee, das Mittelteil mit Scharnieren zu befestigen. Das ist wesentlich praktischer, weil man das Teil weder in den Schmutz legen noch verkehrt herum einsetzen kann:

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Im Trafohöcker ist der Lautsprecher für das Soundmodul untergebracht, links und rechts sind die Servos für die Stromabnehmer.

Die Stromabnehmer bestehen aus 3D-Druck- und Messingteilen. Der Grundrahmen und die Hilfshalter sind genauso gedruckt wie die unteren Holme. In diese Holme habe ich zur Sicherheit in eine Nut einen 1 mm Stahldraht eingeklebt. Die oberen Holme bestehen aus 3 mm Rundmessing, die Enden aus 4 mm Messingrohr, dessen Enden zusammengequetscht wurde. Die Wippe wurde zweiteilig im SLA-Drucker hergestellt:

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Die Isolatoren stammen natürlich auch aus dem SLA-Drucker. Die Hauben in der Mitte verdecken im Übrigen die Feder, mit der der Stromabnehmer aufgerichtet wird.

Der "Dachgarten" sieht mittlerweile auch recht vorbildgerecht aus:

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Dann waren nur noch ein paar kleine kosmetische Zusätze an der Front notwendig: Anschlüsse für die Zugsammelschiene und die Vakuumbremse:

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Eine erste erfolgreiche Probefahrt (noch ohne Stromabnehmer) hat die Lok mittlerweile auch hinter sich:

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Damit bin ich jetzt erst mal am Ende. Was jetzt noch fehlt ist ein eigenes Bedienteil, derzeit nutze ich das von der Lok 3. Dieses Projekt werde ich erst nach Friedrichshafen starten.

Damit bin ich mit meinem Baubericht erst mal fertig.

Hallo Felix,

ich glaube, der Lokführer war der hier: https://www.thingiverse.com/thing:575549

Was die Langzeiterfahrungen angeht: Der Tender meines Tenwheelers ist jetzt seit 2020 im Einsatz. Am Aufbau gab es bisher keine Schäden, beim Fahrgestell hat sich bei einer Entgleisung der Tragbalken eines Drehgestells seitlich verschoben. Das war aber eher ein Konstruktionsfehler, den ich beheben konnte. Mit einem neu konstruierten Tragbalken fährt der Tender jetzt ohne Beanstandung. Das Führerhaus des Tenwheelers, das ebenfalls (bis auf Dach und Boden) aus gedruckten Teilen besteht, hat ebenfalls seit 2020 ohne Schäden überlebt.

Seit 2021 ist auf unserer Anlage ein Publikumszug unterwegs und wird seit dem in einer unbeheizten Hütte bei der Anlage gelagert. Die Köpfe und Endteile habe ich gedruckt, die dazwischen eingehängte Sitzbank ist aus 10mm Sperrholz (wasserfest verleimt):

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Die Druckteile haben bis jetzt anstandslos durchgehalten! (Die asymmetrische Pufferbohle kommt daher, weil die Wagen zum Personentransport auf 7 1/4" fahren, die meisten Loks im Verein aber auf 5" fahren).

Grüße

Andreas

Hallo Marius,

der Zug besteht aus insgesamt fünf Wagen, die auf Jakobs-Drehgestellen laufen. Die beiden Endwagen sind 154cm, die drei Mittelwagen 139cm lang. Die Sitzfläche ist jeweils 100cm lang. Die Endwagen wiegen 26kg, die Mittelwagen 22kg. Nominell können auf jedem Wagen zwei Erwachsene oder vier Kinder fahren, es wurden aber schon Überladungen beobachtet....

Durch die Jakobsdrehgestelle kann der Zug je nach Bedarf mit zwei bis fünf Wagen zusammengestellt werden. In der Hütte können die Wagen platzsparend gelagert werden:

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Grüße

Andreas

Hier noch ein Video mit dem Zug im Einsatz:

Baiernrain Personenzug

youtu.be

Grüße

Andreas