Decauville 060

  • Guten Tag Männer

    Endlich gibt es wieder ein Lebenszeichen von unseren Decauvilles,.. über Pfingsten haben Steff und ich an unseren Maschinen weiter gearbeitet. Die Schiebergehäuse sind entstanden. Damit ist, nebst den Zylindern, das wohl letzte zeitintensive Frästeil komplett gefertigt. Der Zusammenbau mit den Schiebern überzeugt und es bleibt nun ab zu warten wie es mit der Funktion während des Betriebes aussieht,... Die Schieber sind aus Messing gefertigt, ich weiss nicht ob das eine gute Idee war. Ich tendiere dazu die Gleitfläche noch mit einem Hitzebeständigen Kunststoff aus zu statten. So hätten wir keinen Verschleiss an den Zylindern welche ja aus weichem Material bestehen.

    Die nächsten Schritte : Zylinder fertig fräsen, sprich Ueberströmschlitze fertigen und Hochglanzfräsen der Schiebergleitflächen, Zylinderentwässerungs-Bohrungen und Gewinde für die Verrohrungen anbringen sowie Zylinder honen.

    Ebenso sind die Versuche Betreffs Kolbenringe am laufen. Ich möchte am liebsten solche aus PEEK herstellen. Dieses High-End Material ist jedoch sehr teuer und ich will unbedingt alles zuerst gut überlegen bevor ich loslege. Ich stelle mir einen jeweils paarweisen Einbau von zwei gleichen Ringen pro Nute vor. Jeweils sollen diese um 180 Grad gegeneinander verdreht werden um die Dichtheit zu gewährleisten, d.h. also die Schlitze sind immer gegenüberliegend. PEEK ist bis ca. 260 Grad Celsius einsetzbar. Es hat ausgezeichnete Gleiteigenschaften, federt sehr gut, ist Heissdampf- und ölbeständig und sehr gut zu bearbeiten. Eigentlich die eierlegende Wollmilchsau,... Aber eben: der Preis lässt sich mit Gold aufwiegen,... Es wird immer noch sehr wenig verwendet weil die Kosten-Vorurteile die technischen Vorteile überwiegen,... Hat jemand von Euch schon Erfahrungen mit PEEK gemacht? Dann immer her damit,..!

    Wir hoffen, dass wir das ganze Brimborium bald zusammenbauen und mit Pressluft testen können. Das wär eine Schau von der es zu berichten lohnte!

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    Viele Grüsse von Steff und von mir und bis bald!

    Dani

    Feldbahnmässiger Regelspurbetrieb mit elektrischen Dieseldampflokomotiven

    • Offizieller Beitrag

    Hi Dani,

    privat habe ich PEEK noch nie benutzt, aber bei einem unserer Kunden kommt PEEK und Vespel SP1 bei vielen Teilen zum Einsatz. PEEK ist an sich ein gut zu bearbeitendes Material, allerdings sehe ich bei der Dampflok jetzt nicht die super großen Vorteile gegenüber PTFE, weshalb ich nicht zu PEEK greifen würden.

    Bei Kunststoffen ist das allgemeine Problem immer der Wärmeausdehnungskoeffizient, der im Vergleich zu Stahl oder Messing um ein vielfaches größer ist. PEEK dehnt sich etwa 4 mal mehr aus als Stahl und etwa 2,5 mal mehr als Messing. Bei PTFE ist das leider noch etwas dramatischer, aber durch die Kombination O-Ring und geschlitzten PTFE-Ring ja gut handlebar.

    Eine Frage noch... Beim genauen betrachten der Aufnahme des Flachschiebers, kann ich nicht ganz erkennen, wie ihr es gelöst habt. Es sieht so aus, als ob die Schieberstange im Gehäuse geführt wird und in eine Bohrung des Schiebersteins geschoben wird. Falls das der Fall sein sollte, müsst ihr dort nochmal nacharbeiten. Der Schieberstein muss sich frei einige Millimeter hoch und runter bewegen können, um vom Dampfdruck dicht auf dem Schieberspiegel des Zylinders aufzuliegen.

    Bei meiner Susi ist das so gelöst! Der Schieber wird also nur hin und her gezogen, fällt aber ohne Schieberspiegel einfach nach unten aus der Schieberstange und kann sich so frei bewegen, dass der Dampf ihn immer auf den Schieberspiegel drücken kann.

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    Viele Grüße
    Jonas

  • Hallo Dani

    Was kann PEEK besser als gefülltes Teflon?

    Bei mir laufen die Dampfloks seit Jahrzehnten mit einem Mantelkolbenring aus Bronze gefülltem Teflon als Kolben- und als Schieberdichtung. Überall ist immer noch der erste Ring drin. Was sollte daran verbessert werden? Besonders, wenn die Auswahl an fertigen Ringen kleiner oder der Preis höher ist.

    Als Stopfbüchs-Packung verwende ich Grafit gefülltes Teflon. Das hat noch bessere Gleiteigenschaften als Ungefülltes.

    Mit freundlichen Grüßen

    Thomas

  • Zum Thema TECAPEEK Ensinger GF30 kann ich was schreiben.

    2008 war ich noch Jungkonstrukteuer in Tettnang. Ich sollte eine Aufnahme mit dem Material machen, weil hitzebeständig und nicht leitend. Ich bekam dabei so richtig Ärger mit dem Werkstattmeister. Es war ein dünnes Teil, schwer zu drehen und Material teuer. Die Konstruktion wurde abgenommen und kam in die Fertigung. Ich hatte ein Loch für einen 3er Passtift vorgesehen und wie normal mit H7 für fest tollieriert.

    Der Werkstattmeister kam zu mir und brüllte rum was ich mir denke H7 zu tollerieren, Es muss F8 gefertigt werden, weil das Material sich nicht gut spanen lässt und nachdrückt. Der Passtift geht nicht rein. Man könne wegen den sch... dünnen Teil es nicht spannen, es muss neu gefertigt werden. Meine Antwort, was wäre wenn ich es gemacht hätte und dann noch größer gefertigt wurde? Der Meister wurde noch wütender. Zum Glück übernahm der Konstruktionsleiter und sagte, es steht H7 auf der Zeichnung. Und das zählt. Wie es gefertigt werden muss, ist nicht unser Problem.

    Abends bin ich in die Werkstatt. Dort war ein alter Hase als CNS Fräser. Mit ihm sprach ich. Er hatte auch gerade ein Teil von mir auf der Fräse auch Tecapeec. Er meinte er müsse schon rund 10x leer durch die Kontur fahren. Dann nimmt der 1er Fräser immer noch was weg. Er meinte auch, er hätte eine Fläche angefräst, zum Spannen und Ausrichten. Von dem Mann lernte ich nochmal viel. Auch meine Art, in die Werkstatt zu gehen, direkt zu den Fertigern und mit denen reden. Auch diese haben Wünsche und Anregungen.

    Aber die Geschichte bleibt ewig im Kopf.

  • Hallo Dani

    Du könntest auch den Schieberspiegel separat als dünne Zwischenplatte aus einem harten Material fertigen oder z.B. hartverchromen lassen.

    Ich hirne auch schon eine Weile wegen der Schieber der T3-Zylinder. Da diese in einem Winkel zur Zylinderachse stehen, will ich sie nicht irgendwann nacharbeiten müssen. Derzeit plane ich die Schieber entweder aus einem graphitgefüllten Teflon zu machen oder aus Iglidur C500. Die Wärmeausdehnung kann man ja entsprechend mit einkalkulieren und den Schieber einfach entsprechend kleiner fertigen.


    Viele Grüße

    Janosch

    Der Langsamste, der sein Ziel nicht aus den Augen verliert, geht immer noch schneller als der, der ohne Ziel herumirrt (Gotthold Ephraim Lessing)

  • Grüss Euch alle

    Vielen Dank für die zahlreichen, wertvollen Hinweise.

    Jonas, das mit dem Schieber ist tatsächlich so konstruiert von Herrn De Waal. Wir haben uns schon gedacht, dass diesbezüglich etwas nicht ganz stimmen kann. Nacharbeiten ist aber kein Problem. Super Hinweis von Dir! Woraus ist der Schieber bei der Susi gefertigt? Messing oder Bronze?

    Thomas, Danke für Deine Ausführungen, das werden wir mit in die Planung einbeziehen. Von einem erfahrenen Dampfer nehmen wir die Tipps natürlich besonders gerne entgegen.

    Andreas, Danke für die Anekdote. Ich bin selber seit 35 Jahren Fertiger und diesbezüglich gehe ich gelassen an so eine Sache ran. Dass ein 1er Fräser drückt glaube ich Dir sofort, der kommt ja niemals auf die notwendigen Schnittmeter Werte.

    Janosch, eine Zwischenplatte war tatsächlich mal angedacht, aber der Umstand, dass der Dampf dann irgeind einen Schleichweg nehmen könnte hat uns wieder davon abgebracht. Ans Hartverchromen hatte ich auch schon gedacht. Das Iglidur C500 war mir völlig unbekannt, macht mich aber extrem Neugierig, auch ist er etwa halb so teuer wie Peek. Werde mal recherchieren.

    Gruss Dani

    Feldbahnmässiger Regelspurbetrieb mit elektrischen Dieseldampflokomotiven

  • Hallo Janosch,
    solange der Schieberspiegel eingeschliffen oder geläppt ist und der Wrkstoff des Schiebers weicher als der des Zylinderspiegels ist nutzt sich, wenn überhaupt, der Schieber ab. Da dieser durch den Dampf auf den Spiegel gedrückt wird merkst du von dem Verschleiß nahezu nichts.
    Entscheidend ist dass die Ölpumpe funktioniert und der Schieber immer auf einem Ölfilm gleitet.
    Ich hatte an einer Lok nach über 10 Jahren erstmals einen Schieber tauschen müssen, da war aber nicht der Schieber in der Höhe abgenutzt sondern Nut im Schieber und Mitnehmerklotz waren verschlissen.
    Volker

  • Hallo Dani

    Die Bedenken kann ich nachvollziehen. Nicht umsonst sehe auch ich mich bei den Kunststoffen um.


    Hallo Volker

    Danke dir für das Teilen der Praxiserfahrung.

    Die Zylinder der T3 sind sehr wahrscheinlich aus Rotguss. So ganz sicher kann ich es nicht sagen, aber die Zerspanbarkeit und Farbe lässt mich auf Rotguss schließen. Darum schiele ich für den Schieber stark auf technische Kunststoffe.


    Viele Grüße

    Janosch

    Der Langsamste, der sein Ziel nicht aus den Augen verliert, geht immer noch schneller als der, der ohne Ziel herumirrt (Gotthold Ephraim Lessing)

  • Hallo

    Einen vermurksten Schieberspiegel einer 7 1/4 Zoll Lok habe ich bereits einmal repariert.

    Dafür habe ich Grauguß (wie der Zylinder) als 5 mm Platte verwendet. Die Abdichtung ist mit zwei O-Ringen um die Einströmkanäle erfolgt. Die Nut habe ich mit einem 2mm Fräser um die Einströmkanäle 1,8 mm tief im Zylinder gefräst.

    Die Dichtung übernahm ein FKM Ring mit 2 mm Durchmesser.

    Der zentrale Dampfauslass wurde nicht separat abgedichtet. Es trat dort aber keine nennenswerte Menge Dampf aus, weil da fast kein Druck mehr herrscht.

    Bei der Materialkombination Grauguß auf Grauguß kann man auch darauf vertrauen, das ein eventuell vorhandener kleiner Spalt nach kurzer Zeit zuwächst.

    Mit freundlichen Grüßen

    Thomas

  • Hallo Janosch,

    den Schieber untermaßig zu fertigen und die Änderung der Abmessung durch Erwärmung auszunutzen ist wenig zielführend. Willst du die Steuerung unter Dampf einstellen? Das Fahrverhalten der Steuerung ändert sich dann über die Dauer der Fahrzeit.

    Technische Werkstoffe können heute sehr viel, wenn aber die Oberflächenhärte dann höher als die des Schieberspiegels ist hast du wenig gewonnen.

    Volker

  • Grüss Euch Leute


    Na, man glaubt es kaum. Bei den Decauville`s ist endlich wieder ein grosses Stück gegangen und es lohnt sich sogar, darüber zu berichten.

    Die Zylinder sind mittlerweile einbaufertig hergestellt, d.h. die Bohrungen sind gehont und die Schieberspiegel geläppt.

    Zylinder mit fein gefrästem Schieberspiegel

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    Der Zylinder mit geläppten Schieberflächen

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    Die Treib- und Kuppelstangen sind gefertigt und mit den Lagerbuchsen aus Iglidur W300 versehen worden. Die Kuppelstangen sind , entgegen der Waalschen Konstruktion in einer 2-teiligen Ausführung hergestellt, Danke an dieser Stelle Jonas für den Hinweis.

    Die rostfreien Kolben sind mit Ringen aus Bronze versehen.

    Nachdem nun alle für den Presslufttest notwendigen Teile hergestellt und montiert waren, ist die erste Maschine rund 5 Stunden mit verschiedenen Geschwindigkeiten gelaufen. Es wurde immer mal wieder geschmiert und die Luftleitung mit einigen Tropfen Öl gefüllt.

    Nach dem ersten Testbetrieb sind dann folgende Probleme aufgetreten: Die Schieberführungs-Stangen, die Kolbenstangen und die Schieberstangen zeigten Abnutzungs-Riefen in Längsrichtung. Es ist nicht verwunderlich, denn sie sind aus relativ weichem, rostfreiem Stahl gefertigt worden. Diese Teile sind nun sämtlich ersetzt worden durch CF53 Wellen, also Einsatzgehärtete und Geschliffene Wellen welche es in allen erdenklichen Durchmessern zu kaufen gibt. Ein erneuter Test war dann absolut überzeugend, nun halten die Dinger wohl ewig.

    Eine der beiden Zylinder-Laufflächen zeigte eine sehr tiefe Riefe auf der Unterseite, wogegen der andere perfekt sauber glänzend eingelaufen war. Hier hatte sich in der euphorischen Eile wohl etwas verkantet bei der Montage, so dass der Kolben und die Lauffläche aneinander geschabt haben. Die Materialwahl Rostfrei/Rostfrei zusammen mit dem Kolbenspiel von 0,3 mm erwies sich eher als Nachteil... Die Kolben werden nun aus Bronze gefertigt mit weniger Spiel, so dass sie eine gewisse Führungsaufgabe übernehmen können. Die Maschinen haben ja bekannterweise keine durchgehenden Kolbenstangen…

    Eine der Iglidur W300 Buchsen ist plötzlich heiss gelaufen. Die hohe Luftfeuchtigkeit und Wärme in der Werkstatt haben wohl dazu geführt, dass die Buchsen aufgequollen sind. Ich habe alle nachgearbeitet mit nun 0,2mm Spiel. Im montierten Zustand merkt man davon gar nichts und auch im Betrieb macht es keinen Unterschied.

    Sehr zufrieden bin ich mit den Schiebern: die Flächen sind sehr sauber eingelaufen und spiegelblank und auch die Schieber selber sind in sehr gutem Zustand.

    Im nächsten Schritt wird dann die Rauchkammer und der Kamin gefertigt, die Rauchkammertüre liegt schon länger bereit. Und auch die Abdampfleitungen können dann gleich angebracht werden.

    Nun denn, mal sehen ob es wieder so lange dauert…

    Grüsse, Euer Dani

    Feldbahnmässiger Regelspurbetrieb mit elektrischen Dieseldampflokomotiven

  • Hallo Dani

    Hast du eine Kolbenstangen Tragbuchse verbaut?

    Bei meiner 699 habe ich eine Bundbuchse aus Iglidur X unter der Stopfbüchs Packung verbaut.

    Meine Kolbenstange aus verchromtem 1.5217 / 20MnV6 sieht immer noch aus, wie am ersten Tag.

    Auch Laufspuren im Zylinder habe ich nach zwei Jahren keine. Mein Zylinder ist aus Grauguß und der Kolben aus Messing mit Kolbenringen auch aus Grauguß. Mein Kolben hat 0,5mm Laufspiel, also 1mm Untermaß bei 85mm Bohrung.

    Mit freundlichen Grüßen

    Thomas

  • Hallo, wähle das Untermaß von Kolben zum Zylinder nicht zu klein, bzw. berücksichtige dabei unbedingt die Wärmeausdehnung bei unterschiedlichen Materialien.

    Ich habe damals die montierten Zylinder lackiert und die Farbe im Ofen bei 150°C eingebrannt. Dabei hat sich der Bronze-Kolben so stark ausgedehnt, dass er im Graugusskolben feststeckte.

    Während mir Druckluft alles gut lief, war an einen Betrieb mit Dampf nicht zu denken. Ich habe die Kolben dann nochmal abgedreht und damit läuft die Shay bis heute.

    Grüße, Gerd

  • Hier meine Frage an den Google:

    "Wieviel Spiel hat ein Bronzekolben mit 45,8 mm Durchmesser in einem 46 mm Durchmesser messenden Zylinder aus Rostfreiem Stahl bei einer Temperaturdifferenz von 200 Grad Celsius?"

    Googles Antwort:

    "Bei typischen mittleren Wärmeausdehnungskoeffizienten für Bronze und austenitischen rostfreien Edelstahl hat der Bronzekolben nach einer Erwärmung um 200 °Cnoch ein verbleibendes Spiel von ca. 0,182mm.

    Da die genauen Legierungsbestandteile den Ausdehnungskoeffizienten leicht beeinflussen, kann das exakte Spiel je nach spezifischem Werkstoff zwischen 0,178 mm und 0,187mm variieren."

    Ich habe die Frage mehrfach in verschieden ausgeführten Formulierungen gestellt und die Antwort war von den Werten her immer die gleiche.


    Gruss Dani

    Feldbahnmässiger Regelspurbetrieb mit elektrischen Dieseldampflokomotiven