Eine 4-Zylinder-Schnellzuglok entsteht

    Hallo Gerhard

    Danke für deinen ausführlichen Bericht, in dem du deine Methode beschreibst die Hubzapfenbohrung einzubringen.

    Dringend empfehle ich dir, übergenau nachzumessen, ob die fertigen Bohrungen wirklich hinterher im Toleranzbereich von 2/100 mm Abstand zur Achsbohrung gleich sind.

    Der Grund ist, das sich sich meine kleine Chinafräse zwar wunderbar digital auf ein Hundertstel genau einstellen lässt. Leider bohren meine Werzeuge nicht so genau, wie ich das gerne hätte. Die Stabilität des Kopfes und der Säule ist bestenfalls Durchschniitlich.
    Sicher ist keiner meiner Bohrer mit dem Computer exakt angeschliffen, so das der schlechteste verwendete Bohrer die Genauigkeit der Lage der Bohrung vorgibt.
    Selbst die Verwendung eines Ausbohrkopfes hat es bei mir nichr besser gemacht, weil meine Maschine unter dem Druck der einzelnen Schneide ausgewichen ist!!

    Am Ende lagen bei mir, wohlbemerkt trotz vollständig festgeklemmter Führungen, bei acht Kuppelrädern die Abstände der fertigen Bohrungen um bis zu 0,3 mm auseinander.
    Damit sind die Räder Schrott!!!

    Besser ging es auf der mir zur Verfügung stehenden Fräsmaschine nicht.

    Viel mehr Kontrolle über die Genauigkeit dieser Bohrungen hatte ich erst, als ich von der Fräsmaschine zur Drehmaschine gewechselt bin:

    Dazu wird in die Planscheibe eine Gewinde geschnitten, das im Abstand der Hubzapfenbohrung von der Mitte, einen Achsstummel aufnimmt, auf den das Rad stramm aufgespannt wird.

    Wenn ich jetzt mit dem Innendrehstahl die Hubzapfenbohrung fertig stelle, lässt sich mit der Fingerspitze hochgenau kontrollieren, ob der Stahl rund läuft oder nicht, was beim rotierenden Werkzeug unmöglich ist.
    Ausserdem kann ich die Bohrung in der gleichen Aufspannung mit der Reibahle fertig stellen weil hinter der Bohrung kein Maschinenbett den freien Durchgang verhindert.

    Die auf der Drehmaschine erreichte Toleranz des Abstandes von der Achsbohrung lag bei 2/100 mm bei acht Rädern.

    Ausserdem ist es kein Problem, in zehn Jahren mal ein Rad nachzufertigen. Das Gewinde für den Achsstummel in der Planscheibe wird seine Position nicht ändern.

    mit freundlichen Grüßen

    Thomas

    Hallo Thomas,

    deine Erläuterung und Argumente leuchten ein. Ich wäre auch wie Gerhard herangegangen.
    Meine Frage wäre, wie richtest du das Rad auf der Planscheibe aus, um die richtige Position der Kurbelbolzenbohrung zu ermitteln?

    Gruß Alex

    Hallo Alex

    Welche Ausrichtung meinst du?
    Die des Abstandes (1) der Hubzapfenbohrung von der Achsmitte oder (2) die Mitte des Gußteils (Seitenrichtung) zwischen den Speichen?

    Das Erste erreicht man, indem der Hub zwischen Reitstockspitze und Drehstahlspitze eingestellt wird. Mit dem Drehstahl markiere ich den Kurbelkreis als leichten Kratzer auf der Planscheibe. Wo auf diesem Kreis genügend Material für ein dickes (Bei mir M10) Gewinde ist, wird gebohrt und das Gewinde geschnitten. Dabei ist hier der absolute Wert gar nicht so wichtig. Es kommt später darauf an, das alle Abstände von der Achsmitte exakt gleich sind. Hier wird das Rundmaterial mit dem Gewindezapfen eingeschraubt.

    Mit diesem Zapfen habe ich mir etwas mehr Mühe gegeben: Damit alles perfekt rund läuft und Rechtwinklig ist, ist er aus einem Stück gedreht und das Gewinde ist auf der Drehmaschine und nicht mit dem Wendeisen geschnitten. Dieses Gewinde wird auch nur so tief geschnitten, das sich der Zapfen nur mit Kraft und spielfrei Eindrehen lässt.

    Die Seitenrichtung (2) wird auf dem Gußteil eingezeichnet. Dabei achtet man sinnvoller Weise nicht nur darauf, die Mitte der plan gedrehten Fläche zu finden, sondern auch darauf, wie viel Material etwas tiefer vorhanden ist, damit beim Einpressen des Hubzapfens und bei seiner späteren Belastung rundherum möglichst gleich viel Fleisch ist.
    Diese Stelle wird mit der Reitstockspitze angefahren ehe das Rad mit den Spannpratzen gegen weitere Verdrehung gesichert wird. Der Abstand zur Achsmitte ist durch das Aufstecken auf den Achsstummel vorgegeben.

    Mit freundlichen Grüßen

    Thomas

    Hallo Thomas,

    danke, dass auch andere Ideen hier mit einfließen, für interessierte Modellbauer sich von Vorteil wenn man von mehreren Erfahrungswerten ausgehen kann.

    Natürlich bin ich von höchster Präzision ausgegangen, deshalb auch die dringende Empfehlung: Lehren oder Anschläge zu verwenden wenn man mehrere gleiche Teile herstellt. Auch verwende ich deshalb einen stabilen Anbohrer, da habe ich größtmögliche Gewissheit, dass der nicht verläuft.

    Ausserdem ist es kein Problem, in zehn Jahren mal ein Rad nachzufertigen. Das Gewinde für den Achsstummel in der Planscheibe wird seine Position nicht ändern.

    Auch meine Grundplatte kann ich in 10 Jahren wieder verwenden.

    Aber eine Frage sei noch erlaubt, ich glaube da bist du mir meilenweit voraus. Wie machst du das?

    Sicher ist keiner meiner Bohrer mit dem Computer exakt angeschliffen, so das der schlechteste verwendete Bohrer die Genauigkeit der Lage der Bohrung vorgibt.


    Ich schleife meine Bohrer noch ganz altmodisch, von Hand und dann auch noch am Schleifbock, habe ich da den Anschluss verpasst?
    Gruß Gerhard ?(?(?(

    Hallo Gerhard

    Da hast du irgend etwas falsch verstanden.
    Hochgenau geschliffene Bohrer stehen mir nicht zur Verfügung, deshalb sind meine Bohrungen leider auch nicht so genau, wie ich das gerne hätte, selbst wenn sie perfekt angebohrt waren.

    ...wie bei dir, Schleifbock, von Hand, mit den sich daraus ergebenden Einschränkungen.

    Mit freundlichen Grüßen

    Thomas

    Ach Thomas,
    jetzt hat's bei mir geklingelt. Anbohren heißt nicht mit einem größerem Bohrer nachbohren, der verlaufen könnte. Nur mit dem CNC-Anbohrer habe ich gearbeitet, den gibt es in vielen Größen. Meiner hatte Ø 10 mm, der Kuppelzapfen aussen dann Ø 12 mm.

    Gerhard :)

    Hallo Gerhard

    Jetzt habe sogar ich es kapiert, Danke.

    Da stellt sich mir gleich die nächste Frage:
    Wie genau stimmt denn der Durchmesser deiner Bohrung? Ist er so genau, wie bei einer Geriebenen? Gibt es diese NC-Anbohrer auch in ,75 Maßen, um danach mit der Reibahle auf das exakte Maß zu kommen?

    Oder anders herum gefragt, wie willst du die Hubzapfen befestigen?
    Einpressen, Kleben oder mit Spannsatz befestigen?

    Mit freundlichen Grüßen

    Thomas

    • Offizieller Beitrag

    Nabend,

    Thomas, diese NC Anbohrer gibt es eigentlich nur in 2 mm Abstufungen.
    Man wird sie bestimmt auch in 1mm Abstufungen gen bekommen dann sind es meines Wissens nach aber schon Sonderanfertigungen.
    Die Bohrer haben einen Spitzenwinkel von 120° . Dieser ist um 2° größer als der Spitzenwinkel der Bohrer, somit fangen nich die äußeren Spitzen der Bohrer an zu schneiden sondern zu erst die Spitze , somit zentriert sich der Bohrer . Wenn man z.B. ein 8mm Loch bohren möchte, nimmt man einen 10er Anbohrer, Bohrungsdurchmesser x 0.3 + 0.2 ergibt die Bohrtiefe mit dem Anbohrer.
    Die 0.2mm sind die Zugabe für eine kleine Fase . So nutze ich die Anbohrer beruflich.
    Diese Bohrer sind nicht zum Tiefbohren geeignet, wegen der kurzen Spannuten ist da nach einigen mm Schluß. Sie sind wirklich nur zum Anbohren damit der nachfolgende Bohrer nicht verläuft. Die Reibahle braucht den entsprechenden Bohrer vorher .

    Frohes Anbohren
    Christian

    Das Licht am Ende des Tunnels könnte auch ein Zug sein !!! :D Ich bin der Fräser Eilig, was ich nicht fräs das feil ich.... Genitiv ins Wasser weil es Dativ ist :pinch:

    Einmal editiert, zuletzt von Steamchris (26. Dezember 2016 um 20:57)

    • Offizieller Beitrag

    Hi,

    hier noch ein kleines Video mit ein paar Daten, allerdings ist der Anbohrer hier mit 140° aufgeführt.

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    Grüße
    Christian

    Mein lieber Gott !
    Hallo Thomas und Christian,
    jetzt wundert mich nicht mehr warum die Modellbauerzunft am Aussterben ist, muss man den jede Bagatelle in höhste akademische Regionen zerren ??? Ich habe ein interessantes Hobby, bin kein Anfänger mehr, habe 20 Jahre Erfahrung, und drei 5" Loks gebaut die alle sehr gut laufen.
    Dass ein Anbohrer nicht für tiefe Löcher geeignet ist mag ja für Serienproduktion auf CNC-Maschinen bei BMW, Audi und Mercedes zutreffen, ich ignoriere das ganz großzügig! Für meine ca. 12 mm Tiefe wird man mir das verzeihen, oder auch nicht. Wie groß die Bohrung wurde habe ich niemals nachgemessen sondern den Kuppelzapfen vorne leicht konisch bearbeitet und das auch noch mit der Feile aber natürlich schon auf der Drehbank. Soweit der Kuppelzapfen in die Bohrung ging habe ich markiert und da gemessen, danach mir 3/100 mm Übermaß gedreht, zwei Nuten für ein Tröpfchen loctite und mit der Kniehebelpress eingepresst. Da wo die Gegenkurbel befestigt wird ist von hinten noch eine Madenschraube als Verdrehsicherung drin.
    Viel Wege führen nach Rom und es gibt viele Möglichkeiten ein präzises Loch zu bohren.
    Bitte erschreckt mir die Hobby-Anfänger und Einsteiger nicht zu sehr, unsere Gilde ist eh schon zu sehr am Schrumpfen.
    Gruß Gerhard

    • Offizieller Beitrag

    Hallo Gerhard,

    ich bin etwas verwundert.
    Ich wollte Thomas lediglich ein paar Tips zu Anbohrern und deren Nutzung geben . Das ich hier zum Aussterben der Modellbauer, wie auch immer man das definiert, beitrage war mir nicht bewusst.

    Bitte entschuldige meine Störung.

    Christian

    Zitat von Steamchris

    Hallo Gerhard,

    ich bin etwas verwundert.
    Ich wollte Thomas lediglich ein paar Tips zu Anbohrern und deren Nutzung geben . Das ich hier zum Aussterben der Modellbauer, wie auch immer man das definiert, beitrage war mir nicht bewusst.

    Bitte entschuldige meine Störung.

    Christian

    Eine kleine Lanze für Gerhard: Wenn ich Gerhard, welchen ich schon ein paar Tage kenne, seine Ausführungen richtig zu deuten vermag, so meint er wohl, dass eine für konventionelle Funktionsmodellbauer zur Verfügung stehende Werkzeug- und Maschinenausrüstung bei entsprechenden Kenntnissen und Nutzung zur Herstellung von betriebsicheren, betriebstauglichen, modellmäßig aussehenden, wartungarmen Modellen ausreichen sollte und ein übertriebener Perfektionismus in der Fertigung Anfänger abschrecken könnte. Er selber hat ja nicht nur einmal bewiesen, dass mit den einfachen Maschinen, Mitteln und Möglichkeiten, die einem Mechaniker seit bald 100 (und auch mehr) Jahren zur Verfügung stehen, sehr brauchbare Maschinen mit den o.g. Eigenschschaften zu erstellen sind.
    Der Modellbauanfänger soll sich ja nicht abgeschreckt fühlen durch die Suggestion, dass ohne CNC, Laser, Wasserstrahl u.s.w nichts mehr gehen würde. Auch ich baue meine Maschinen von Vorgestern immer noch mit Technologien von gestern. Mal einfach gesagt. Gruß Fritzle.

    • Offizieller Beitrag

    Hallo ,

    mir lag nichts ferner als hier jemanden zu irritieren. Viel mehr wollte ich Thomas die Frage nach den 0.75 Abstufungen beantworten. Aus seiner Frage las ich, dass er die Anbohrer zum direkten Vorbohren für die Reibung nutzen will. Deswegen meine Ausführungen. Man sollte sich auch vor neuen Methoden nicht gänzlich verschließen ....
    Wir bohren ja auch keine Löcher mehr mit angespitzen Steinen.

    Christian

    Moin,

    ist schon interessant, welche Erfahrungen zu dem Thema vorhanden sind.

    Man kann es noch anders machen, indem man sich eine ganz "stinknormale" Bohrlehre (drill jig, als Standard in englischen Bauberichten/Anleitungen zu finden) anfertigt und die Arbeit mit einem im vier-facetten-Schliff angeschliffenen Bohrer erlewdigt. Ein derartiger Bohrer hat die "unangenehme" Eigenschaft selbstzentrierend zu sein und ohne Vorbohrung auszukommen. Die Schwierigkeit ist eher, den entsprechenden Schliff zu erzeugen.

    Grüße Dietrich

    Feinblechner können machen aus feinen Blechen feine Sachen.

    Eine 4-Zylinder-Schnellzuglok entsteht


    …Jetzt wird’s ernst.


    Heute kommt die Kropfachse an die Reihe, wohl gemerkt eine doppelt Gekröpfte, es wird schließlich ein Vierzylinder und mein Erster dazu. Also stellen sich zuerst einmal einige grundsätzliche Fragen. Wie macht man so was? Aus dem Vollen, so wie für einen Dreizylinder? Nein so einfach wird das nicht, ist die Doppeltgekröpfte doch noch in sich um 90° verdreht. Aus gutem Material soll sie sein, für meinen Maschinenpark kommt wohl dann nur eine Zusammengesetzte in Frage. Gerade zu der Zeit war Modellbaumesse in Friedrichshafen, da kann ich mich bestimmt schlau machen, man muss ja das Rad nicht neu erfinden. Bei den „Flammenfressern und sonstigen Spinnrädchen- und Ziermodellbauern“ war vieles schön anzusehen, aber auf meine Fragen keine verwertbaren Antworten zu bekommen. Dann aber doch, ein befreundeter Modellbaukollege, ein Werkzeugmachermeister, hatte den Vorschlag aller Vorschläge. (Dietmar, nochmals allerbesten Dank dafür.)

    Das Rohmaterial

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    Das nächste Bild zeigt den grundsätzlichen Aufbau. Das große Stück ergibt den Mittelteil, die beiden Kleinen, die rechte und die linke Wange.

    Der Zusammenbau: Eine Wange wird senkrecht gestellt. Der Achsstummel wird in die eine Bohrung der Wange eingepresst und zeigt nach außen, danach die Verbindungswelle in die andere Bohrung der Wange, zeigt nach innen. Danach kommt das Mittelteil der Kropfachse auf die Verbindungswelle. Jetzt erkennt man auch den Sinn warum das Mittelstück zuerst vom Viereck, -so war das Rohmaterial, zum Dreieck gefräst wird. Sind alle Teile zusammen kommt man ja nicht mehr so leicht an das Mittelstück um es in Form zu bringen. Das jetzige Teil (bestehend aus Achsstummel, Wange, Verbindungswelle und Mittelstück) wird um 90° gekippt, also von einem Schenkel des (jetzt schon verkleinerten) Dreieckes auf den Anderen.


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    Spiegelbildlich die anderen Teile dran, aber die Wange jetzt waagrecht legen! So haben wir eine perfekte Kropfachse mit 90° Versatz. Die Herstellung war noch etwas aufwendiger als die Beschreibung, nicht nur zeitlich. Aus Gründen der Festigkeit wurden die kalten Stummel in die warmen Teile auf meiner Kniehebelpresse eingepresst und später noch verstiftet. Das dreieckige Mittelstück wird noch zum „Knochen“ auf Kontur gefräst.


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    Fortsetzung folgt.


    Grüße vom Bodensee, Gerhard

    Nachtrag zum Teil: Treib,- und Kuppelräder verbohren.

    Nach mehreren Anfragen ob, oder wie sich meine Methode denn bewährt hat, kann ich folgendes sagen.

    Die Summe der präzisen Arbeiten: Genaues Stichmaß der Rahmenausschnitte, die Idee mit der Lehre, Abstand Achsmitte – Kuppelzapfenlöcher in der Rädern zu verbohren, die mit Anschläge gefrästen Achslagergehäuse, sowie die Bohrungen des Gestänges war absolut zufriedenstellend. Die fertig montierte Lok konnte mit dem kleinen Finger, sehr leichtgängig auf der Werkbank verschoben werden, hin und her, ohne den geringsten Schwergang und das mit 4 Zylindern. Allerdings will ich nicht verschweigen, dass es mehrere Tage der Feinjustierung der 4 Kreuzköpfe und Gleitbahnen gebraucht hat.

    Auch die allerersten „Gehversuche“ auf dem Rollenprüfstand mit geringem Luftdruck haben mich gänzlich überzeugt. Ich würde immer wieder diese Methode wählen und empfehlen.

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    Fortsetzung folgt.

    Grüße vom Bodensee, Gerhard

    Einmal editiert, zuletzt von Gerhard P (31. Dezember 2016 um 00:48)

    Eine 4-Zylinder-Schnellzuglok entsteht


    …Heute kommen die Räder an die Kropfachse.


    Zuvor aber, werden wegen dem erforderlichen genauen Rundlauf die Achsstummel fertig, d.h. auf Maß gedreht. Dazu wird ein präzises Distanzstück (der Länge nach halbierter Rohrstummel) zwischen die Wangen, um das Mittelteil der Kropfachse herum gelegt und mit einem Draht gesichert, das ist erforderlich, um den Reitstock ordentlich ansetzen zu können und, dass keine bleibende Verformung, hier Verbiegung, der Kropfachse entstehen kann.

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    Das nächste Bild zeigt den fertigen Treibradsatz, kurz nach dem gefühlvollen Aufpressen der Räder ist das Distanzstück, eben der Rohrstummel, noch dran. Das Quadrieren ist schon oft beschrieben worden aber geht hier etwas anders vonstatten. Durch die rechtwinkligen Wangen, dem rechtwinkligen Mittelstück, ist die 90°ige Verdrehung vorgegeben. Im Lehrbuch von Leopold Niederstrasser (Die Bibel der Dampflokführer) steht: Beim Vorwärtsgang der Maschine eilt die rechte Seite der Linken um 90° voraus. Genau so ist es auch bei der Kropfachse (Vierzylinder), die Außentriebwerke sind den Innentriebwerken um 180° versetzt, also genau gegenläufig.

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    …auf die Achsen kommen auch noch Achslager.


    Damit alle Radsatzlager gleich und zentrisch werden habe ich sie aus Rundmaterial gefertigt. Auf der Drehmaschine wurden die Bohrungen mit Rezess gedreht, erst danach geht’s auf die Fräsmaschine, die Aussenkontur fräsen, alles mit Anschläge damit sie alle gleich präzise werden, wie bei einer kleinen Serienfertigung.


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    Fertig bearbeitet sieht das dann so aus.


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    Fortsetzung folgt.


    Grüße vom Bodensee, Gerhard