Eine 4-Zylinder-Schnellzuglok entsteht

Eine 4-Zylinder-Schnellzuglok entsteht

… Kolben und Schieber

Abweichend vom Üblichen sind hier nur die Kolbenringe. Stufenartig, das heißt, sie sind überlappend zugeschnitten und von einem O-Ring unterstützt. Das Material der Kolbenringe ist Teflon (Ptfe). Der Vorteil, sie rosteten im Gegensatz zu Metallkolbenringen nicht. Ich brauche keine Ölpumpe und keine Zylinderschmierung. Eher zum Dichten als zum Schmieren spendiere ich ab und zu doch ein paar Tröpfchen Öl durch das auf dem Kesselscheitel sitzende Schnüffelventil.

Bei den Ringen ist darauf zu achten, dass die Überlappung lang genug wird. Bei normalen schräg geschlitzten Kolbenringen so wie sie im Automotor Verwendung finden, besteht die Gefahr, dass sie sich im erwärmten Zustand so weit ausdehnen und die Kolben dann klemmen, oder der Schlitz ist so breit, dass sie in kaltem Zustand durchpfeifen. Bei größerer Überlappung ist man im sicheren Bereich.(Graugussringe haben im Vergleich eine unbedeutende Ausdehnung)
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Nach einem Versuch im Backofen –meine Frau war gerade unterwegs- habe ich mit Staunen festgestellt, dass sich Teflon bei 180°C doch um 2% vergrößert. Am Umfang gemessen ist das doch schon ein nicht zu unterschätzendes Ausmaß.
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Die Schieberlängen innen und außen unterscheiden sich in der Länge um 2 x Kanalbreite + 2 x Einströmüberdeckung.

Der Schieberkörper besteht aus einem Messingdrehteil, die Nuten sind so breit wie die Ringe und so tief, dass ein O-Ring darunter passt und der komplette Schieberkörper mit geringer Vorspannung in den aus Rotguss bestehenden Schieberkasten eingeschoben werden kann. Die Schieberkästen sind innen ausgedreht und nach dem Hartlöten gehont. Eine Verstellmöglichkeit ist nicht erforderlich. Am äußeren Ende der Schieberstange ist ein Gewinde für den Steuerstangenkreuzkopf um wie beim Original die Schieberschubstange eingreifen zu lassen.

Ebenso bin ich mit den Zylindern, die ebenfalls aus Rotguss bestehen, verfahren. Die Kolbenstange besteht aus 8 mm VA, an den Enden mit einem Gewinde mit M6 versehen. Die Kolben haben einen Ø von 30 mm, innen ebenfalls ein M6-Gewinde, gesichertmit einer dünner gedrehten Kontermutter. Die vorne zentrierte Kolbenstange wird, nach festschrauben der Mutter leicht umgebördelt, das verbindet Kolben und Kolbenstange stabil und dauerhaft. Wegen des erforderlichen genauen Rundlaufes wird die Außenkontur des Kolbens erst zum Schluss auf Maß, das heißt 1/10mm kleiner als die Bohrung gedreht. Die vordere Tragstopfbuchse mit Dichtung und Brille erachte ich als überflüssig, im Original hat man bei den Innenzylindern ebenfalls darauf verzichtet.
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Fortsetzung folgt.

Grüße vom Bodensee, Gerhard

Hallo Wolfgang,
ja, ich bin mir sicher, dass ich 180° in den Zylindern bei Weitem nicht erreiche. Dampf mit 8 bar, also im Kessel hat aber so um die 174°. Bei diesem Test wollte ich gleichzeitig eine aussagekräftige Antwort für diesen Bereich gewinnen. Vor über 15 Jahren wusste ich noch nicht dass es warmfeste Kugelhähne für diesen Temperaturbereich im Handel gibt, also habe ich schon damals billige VA-Kugelhähne aufgerüstet, eben die Dichtungen durch Teflon ersetzt, -mit gutem Erfolg.

Besten Dank für die zusätzlichen Infos.
Gruß Gerhard

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… Der Kessel

Wie heutzutage vielfach üblich, habe auch ich mich für einen VA-Kessel entschieden. Der Kessel ist eine Eigenkonstruktion, die Rohrwandung ist 3 mm dick. Eine 1000-€-TÜV-Zertifzierung habe und brauche ich (für mich) nicht. Mit knapp unter 9 Litern Volumen ist das, auch amtlich, noch nicht erforderlich und „in Verkehr bringen“ will ich ihn auch nicht. Es ist und bleibt eh ein Einzelstück. Die zugefügten Teile sind allesamt Wasserstrahl geschnitten und 4 mm dick. Die Feuerbuchsseitenwände sind mit je 9 Stehbolzen mit den Außenwänden verbunden, sowie mit zwei Deckenankern nach oben gesichert und von einem Fachmann (mit Kesselschweißerprüfung) zusammengefügt. Selbstverständlich habe ich den fertigen Kessel mit dem 1,3-fachen Wasserdruck abgepresst, ein Prüfprotokoll gefertigt und dieses von einem Kenner der Materie mit unterzeichnen lassen. Wer weiss was noch alles auf uns zukommt?

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Wie man sieht hat auch mein Freund Kurt seine Freude an diesem Anblick. Trotz fast 100-jähriger Erfahrung im Edelstahlbehälterbau war dieses sein erster Dampflokkessel!

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Die Rohrlänge beträgt 490 mm, Ø 13/15 mm, verbaut sind 14 Stück. Die Rauchkammer wird mit 4 Stück M 8-Schrauben mit dervorderen Rohrwand verschraubt, die auf die vordere Rohrwand geschweißten Gewindestutzen sind auf dem Bild zu erkennen. Zweckmäßigerweise habe ich Inbusschrauben verwendet, man muss ja gut dran kommen, auch mit unmaßstäblichen Händen im Maßstab 11,3 : 1.

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Der Rauchkammerring, also der Türrahmen, besteht aus VA, die Nieten rundum sind nur zur Zierde, mit der Rauchkammer verbunden wird das Teil mit 4 Modellschrauben M 2,5. Die Rauchkammertür und die Spitze bestehen aus Messing, mit einem Scharnier zum Öffnen.

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Als Regler ist ein ist ein 3/8“ Kugelhahn im vorderen Dom eingebaut, ein Umbau auf ¼“ Hahn ist vorgemerkt. Damals war es mir nicht möglich einen kleineren warmfesten Kugelhahn zu finden, das ist mir inzwischen gelungen. Ich bin überzeugt, dass ich dadurch die starke Schleuderneigung beim Anfahren besser in den Griff kriege.

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Der klobige Schornstein ist das bekannte Markenzeichen dieses imposanten badischen Renners gewesen. Fachmann und Laie haben damals nur von

„Der Lok mit dem Blumentopfschornstein“ gesprochen, das war und ist kein besonders Prädikat, aber ein einzigartiges Erkennungsmerkmal, wenn auch etwas gewöhnungsbedürftig.

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Schön war er nicht, wohl aber sehr effektiv, denn ein großer Teil der12 Maffei-Maschinen der ersten Bauserie wurde später auch damit „aufgerüstet“. Das habe ich auf mehreren Fotos feststellen können. Als Beispiel soll das Bild der Lok mit der Nummer 734 der badischen Bahn dienen.

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Die ursprüngliche, originale (Maffei)-Esse sah damals etwas bescheidener aus.

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Fortsetzung folgt.

Grüße vom Bodensee, Gerhard

Hallo Jonas,

vielen Dank für die Blumen und noch mehr für die Bilder.

Ich weiss von der IId in Karlsruhe, aber auch von den engen Platzverhältnissen wurde mir berichtet. Deshalb war ich selbst nie dort, dank deiner Hilfe brauche ich da auch nicht mehr hin. Und was mich wirklich beruhigt, - meine Lok hat erfreulicherweise auch große Ähnlichkeit mit dem Vitrinenstück!

Gerhard

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… Die Saugzuganlage

Der lang ersehnte Tag ist gekommen, endlich, nach weit über 1200 Stunden Arbeitszeit in der Werkstatt kann man was vorweisen. Die erste Präsentation auf dem heimischen Rollenprüfstand. Frisch abgeölt steht sie da, die neue, noch nicht ganz fertige Lok und glänzt mit den geladenen Modellbaufreunden um die Wette. Mit nur geringem Luftdruck setzt sich die Maschine in Bewegung, läuft weich und rund. Juchu, der Vorführeffekt ist gelungen, das Schulterklopfen auch! Die Welt scheint in Ordnung zu sein.

–Aber dann:

Wer kennt sie nicht, die enttäuschten, niedergeschlagenen Gesichter die auf der erwartungsvollen Premierenfahrt zu sehen sind, wenn dem geliebten Gefährt nach nur 100 Metern die Puste ausgeht. Spätestens jetzt wird und muss man mit dem Thema -Saugzuganlage- mit dem notwendigen Respekt befassen.

So sieht es hinter der Rauchkammertür aus. Auf dem Boden in der Rauchkammer befindet sich ein Abdampfsammelrohr, in welches alle 6 Abdampfleitungen der 4 Zylinder münden. Danach wird der Abdampf in ein gemeinsames Blasrohr geführt. Bedingt durch die beengten Verhältnisse in und unter der Rauchkammer ist der Bauaufwand des Vierlings etwas aufwendiger als der der Verbundmaschine. Dort hat man nur zwei Abdampfrohre, die wie bei einer ganz gewöhnlichen 2-Zylinderlok in das Blasrohr münden.

Rot gezeichnet, die Zudampfleitung, die Abdampfleitungen in Blau. Wenn der Abdampfstrahl im unteren Drittel an die Schornsteinwand trifft ist das perfekt!

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Im umfangreichen Fundus meines Modellbau-Kollegen Fritzle befindet sich u.a. ein uraltes, wissenschaftliches Buch mit dem vielversprechenden Titel:

„Das Eisenbahn-Maschinenwesen der Gegenwart“ aus dem Jahre 1912.

Dankenswerterweise von ihm zur Verfügung gestellt!

Seinerzeit ganz hochkarätige Ingenieure wie Heinrich Baumann, Barkhausen und Courtin gehören zu den Verfassern. Die höchst ehrfurchtsvollen Titel reichen von „Oberbaurat“ über „Ministerialrat“ zum „Wirklich geheimen Oberbaurat“. Da stehen die akademischen Grade wie „Dr. Ing.“ oder Professor der Ingenieurwissenschaften ganz bescheiden hinten an.

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Neben hochinteressanten Berichten sind auch viele Fotos enthalten. Auf einigen davon ist die Rauchkammertür geöffnet, um einen Abdampfstrahl „Zu wissenschaftlichen Zwecken photographisch auf die Platte bannen zu können“. Der Abdampfwinkel wurde vermessen und mit 16° – 17° angegeben, das kann ja im Modell auch nicht verkehrt sein -und ist es auch nicht!

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Der Hilfsbläser meiner Lok besteht aus einem um das Blasrohr gelegten Ring mit 3 eingelöteten VA-Röhrchen mit Innen-Ø von 0,8 mm. Die Rohrstummel sind mit einer einfachen Vorrichtung, einem Blechstreifen mit einer 2 mm-Bohrung darin, leicht zu justieren. Idealerweise so, dass sie in die Schornsteinmitte zeigen.

Die Feueranfachung ist abartig, wenn man das Anstellventil zum Hilfsbläser zu weit öffnet sprudelt es aus dem Schornstein so ähnlich wie aus dem Vesuv in den schlimmsten Zeiten. Die Brandbläschen auf meinen Unterarmen erinnern mich heute noch an das ungestüme, erstmalige Anheizen.

Fortsetzung folgt.

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… Das Führerhaus und die Injektoren.

Windschnittig kam man in der guten alten Zeit daher.

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Um ein windschnittige Führerhauses herstellen zu können muss man erst einmal eine Abwicklung konstruieren. Die Vorderwand liegt ja nicht rechtwinklig am Kessel an, sondern 45° nach vorne, zwei verschiedene Radien treffen schräg aufeinander. Da ich so eine Abwicklung noch nie gemacht hatte war das schon eine kleine Herausforderung, und es war auch beruhigend da zuerst mal einen Papierausdruck an den Kessel anlegen zu können.


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Das Material des Führerhauses ist St. 52 und einen Millimeter dick, wegen der vielen Radien auch wasserstrahlgeschnitten. Die Fensterrahmen sind aus Messing, einer innen einer aussen, dazwischen echtes Fensterglas, schwimmend eingesetzt, mit 1,6 mm Senkkopfschrauben befestigt.

Unter dem Führerhaus sitzen zwei Injektoren, einer rechts und einer links, wie beim Original. Fast einhundert Stunden habe ich bei deren Herstellung verdödelt, aber ordentlich funktioniert haben sie beide nicht. Einer hat gefaucht und gespuckt und auch ein wenig Wasser gefördert, von einer zuverlässigen Funktion war er aber weit entfernt, der andere hat auf meine Bemühungen hin überhaupt nicht reagiert. Es war eine sehr interessante Herausforderung, doch war mein handwerkliches Können nicht gut genug und/oder mir das Glück leider nicht hold.

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Unterlagen habe ich viel gesammelt und auch studiert, die Theorie kenne ich.

Wenn ich nur wüsste, was ich falsch gemacht habe, ich würde es gerne ändern, aber ich weiss es leider nicht.

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Bin jedem Praktiker, der so was schon mal gemacht hat, für jeden Tipp dankbar.

Nach dieser Enttäuschung habe ich das getan, was fast alle von vorn herein machen, -jetzt sind gekaufte englische dran. Danke noch mal Johannes für die schnelle und unbürokratische Hilfe.

Fortsetzung folgt.

Grüße vom Bodensee, Gerhard

Hallo, guten Morgen miteinander.


@Kristian.

Der „perfekte“ Lack kommt aus einer ganz einfachen Mini-Lackierpistole, etwas größer als ne Airbrush aber viel, viel preiswerter. Braucht etwas Übung mit dem optimalen Zusammenspiel von Luftdruck, Farbmenge und Abstand. Die Farbe ist wasserlöslich RAL 7016 –Anthrazitgrau.

@Wolfgang Weissert.

Das Bild ist ganz einfach in der Garage ohne direktes Sonnenlicht anstanden, da kann es keine Schatten werfen und die Digis sind doch heutzutage alle so lichtempfindlich. (Früher war nicht alles besser!)

@ all.

Wo bitteschön bleibt meine dringend benötigte Hilfe zu m Thema: Missglückte Injektoren?

Gruß Gerhard

Hallo miteinander.

@ Stephan

Nun ja, Qualität vor Quantität!

Oder wie Wilhelm, unser Feldbahner mit der besten Signatur aller Zeiten treffend bemerkt:

"Wohl denen, die nichts zu sagen haben, aber trotzdem schweigen"

Immerhin habe ich außer deiner (theoretisch-wissenschaftlichen und trotzdem sehr hilfreichen) noch mal drei weitere, sehr brauchbare Antworten zum Thema erhalten und alle zielen sie in die gleiche Richtung!

Euch Vieren nochmals besten Dank dafür!

@ Wolfgang W.

??? Mein lieber Wolfgang, jetzt überforderst du mich etwas. Was soll ich mit so einer ….. Antwort anfangen? Hast du denn keinen Ergeiz dich auf irgendeine neue Herausforderung einzulassen, ich habe das wohl und bin stolz darauf und erst recht auf das Ergebnis, auch wenn es etwas länger dauert, vorher lasse ich auch nicht locker! Würden wir Modellbauer alle gleich hinwerfen oder noch schlimmer, erst gar nicht anfangen zu tüfteln, würden ja nur elektrische Hasenställe rum fahren. Na Gott sei Dank bin ich und viele unter uns anders!!!

Gruß Gerhard

Hallo Kristian,
von der Schwarmkompetenz im Forum war zuerst nichts zu bemerken, nach nur einem halben Tag sind aber schon 4 PN von Fachleuten eingegangen. Alle sind sie der gleichen Meinung. Die Austrittsdüse sollte einen größeren Winkel haben. Im Original ist diese Düse etwas schlanker als sie im Modell sein sollte, siehe Niederstraßer. Da habe ich nachgemessen, ebenfalls bei Martin Evans, dem englischen Modellbau-Papst. Ich war mir bewusst, dass es sich nur um unbemaßte Skizzen handelt, bin aber von passenden Verhältnissen ausgegangen.
Weiterhin fragst du nach Vorgaben in den Originalplänen. Welche Originalpläne, wo her nehmen und nicht stehlen. Das Angebot an solchen seltenst gefragten Unterlagen tendiert gen Null. Für meine Injektordüsen habe ich mir gehärtete Kanonenbohrer aus Silberstahl mit der für mich größtmöglichen Präzision hergestellt, dass eine glatte Oberfläche notwendig ist war ich mir im Klaren. Die Austrittsrundungen wurden mit einem Minidreikantschaber von Hand abgerundet. Zur Frage nach der erreichten Präzision, diese Frage kann ich nicht bis hinters Komma beantworten, habe aber die Dampfdüse mit 0,5 mm gebohrt und wenn der Bohrer danach nicht allzu viel Spiel hat wird die Bohrung auch dieses Maß haben. Einen Innenmikrometer dieser Größenordnung besitze ich nicht!
Gruß Gerhard