RE: [Eigenbau] Dampflok im Stil vor 1900 - 6

@ Heinz:

Die 8:1 Untersetzung war eine Empfehlung für Dein Lokprojekt mit dem recht großem Treibrad. Das Untersetzungsverhältnis der kleinen Kraftloks beträgt 3,5 - 4 bei 28-32 mm Treibraddurchmesser. Habe gerade bei 3 verschiedenen Kraftloktypen nachgeprüft. Bei Deinem Einsatzprofil soll die Lok mit recht großem Treibrad enge Radien und Steigung bewältigen. Daher der Ansatz mit der hohen Untersetzung. Ob das überhaupt Einstufung geht?

Gruß
Harry

1:8? Das gezeigte wird ca. 1:3 sein.

Heinz, es hilft dir ja im Moment nicht weiter, aber im FAM stand einmal ein interessanter Artikel, wie man durch Tricks ein Blech mit Hilfe von Sandsäckchen usw. ballig drücken kann. Ersatzteile für die Enden von Kesselwaggons. Nur - ich finde den Beitrag nicht mehr. Ich habe den schon einmal früher gesucht und nicht mehr gefunden. Heute auch nicht. Mutmaßlich hat ein inzwischen gelöschtes Mitglied den Anfangs-Beitrag auch löschen lassen. Und damit dann alles Weitere auch.

Zudem gab es im Internet eine Versuchsanordnung für solche Arbeiten von einer Uni. Die ist aber damals auch schon recht früh wieder gelöscht worden, warum auch immer. Da wurde gezeigt, wie man mit Hilfe von Sand und Druck auch innen an einem Rohr Ausbuchtungen erzeugen konnte.

Zumindest war dieser Beitrag ein Anlass, bei einem Gummi-Spezial-Geschäft ein paar etwa 10 x 10 x1 cm große Gummiplatten zu kaufen. Zwar habe ich schon einige Drück-Arbeiten bei kleinen Waggontürchen durchgeführt (und darüber hier berichtet), aber die Sache mit dem Sand habe ich noch nicht versucht. Zumindest kann man mit Formen, Gummi und Sandsäckchen Blech wunderbar ballig drücken.

Schönen Gruß
Udo

Hallo Udo,

vielen Dank für die genannten Beispiele. In der Metall-Umformtechnik gibt es eine begriffliche Überschneidung. Metalldrücken beschreibt auch eine Technik, die vorwiegend im Hobbybereich Anwendung findet. Hier werden Metallfolien in meist vorgegebene Formen gedrückt.

Auch die englische Sprache hilft hier nicht weiter. Es werden die Arbeiten als Metal spinning, also Metalldrehen bezeichnet. Es ist ein mechanisch-handwerkliches Verfahren. Tatsächlich geht es darum, Metallronden, die in Drehmaschinen eingespannt sind, meist mithilfe von Handwerkzeugen, um eine Form zu drücken. Auch wenn das Verfahren recht unbekannt ist, die Erzeugnisse begleiteten uns täglich. Ob Blumentopf Untersetzer, Lampenschirme, Futternäpfe oder Küchenrührschüsseln, es gibt unzählige Beispiele.

Herzliche Grüße
Heinz

Auch das hier ist wohl aus Messing gedrückt:







Gruß

Harry

Hallo,

heute ging es endlich weiter mit Design-Studien.

Endlich mal auch mit den Fingern sehen, ob die Lok gut proportioniert ist. Etwas Holz, etwas Blech. Es soll schnell gehen und möglichst einfach zu fertigen sein.

Zunächst sollte der Entwurf überprüft werden.



Dann ging es auch daran, zu überprüfen, wie der Antrieb untergebracht werden kann. Schnell zeigte sich, warum Kraftloks recht lang gestreckt daherkommen. Bei liegender Anordnung von Zylinder und Schwungrad wird gerne der Tender mitbenutzt, um den Antrieb unter zu bringen.

Nur meine Lok soll eher kurz geraten. Es bietet sich daher möglicherweise an, den Dampfzylinder aufrecht stehend zu verbauen.



Doch nun, wohin mit dem Schwungrad? Wie erfolgt die Kraftübertragung zum Antriebsrad?



Ich denke, die Achse des Schwungrades muss sich recht nahe an der des Antriebsrades befinden. Ein außen liegendes Schwungrad ist nicht möglich, da die Räder sehr groß sind.

Da muss ich wohl noch mal darüber schlafen. Da bekommt man ja bekanntlich die besten Ideen.

Oder doch hier im Forum? 🤔 💡

Herzliche Grüße
Heinz

Hallo,

mit Hilfe von STABIL Baukästen und Märklin Zahnräder habe ich versucht, den Antrieb zu gestalten.





Nun kann ich probieren, ob sich die Konstruktion umsetzen lässt und werde Zahnräder besorgen. Vielleicht komme ich mit Märklin-Metallbaukasten-Zahnräder weiter.

@Harry: Vielen Dank für das Ausmessen der Übersetzung!

Herzliche Grüße
Heinz

Märklin Metall hat ca. Modul 0,7 was eine gute Größe für den Zweck ist. Nachteilig sind die Löcher in den Zahnrädern. Jeder einigermaßen Kundige erkennt diese Räder. Außerdem sind die Naben groß.

Es gibt im üblichen Handel Messingzahnräder mit Modul 0,7 oder 0,8 und kleinem Loch in allen Größen. Das Zahnrad wird direkt auf der Achse aufgelötet gewesen sein.
Das Schwungrad kann klein sein und nahe am Zylinder, dann bekommst du es bestimmt gut unter.

Hallo,

endlich ein wenig Ruhe, endlich konnte ich zumindest planerisch weiter arbeiten. Zunächst habe ich mit meinen bescheidenen Mittel konstruiert.



Ypsilon hat es sofort richtig erkannt. Das Übersetzungsverhältnis beträgt 1:3

Nun habe ich versucht zu berechnen, wie schnell die Lok wohl fahren wird. Zunächst habe ich die (angenommene) Drehzahl 4000 in der Minute durch 3 geteilt und damit die Anzahl der Umdrehungen in der Minute ermittelt. So schnell dreht sich das Antriebsrad, welches einen Durchmesser von 62 mm und einen Umfang von ca. 0,19m hat. Damit legt es eine Strecke von 4,3 m in der Minute zurück. Die Wulst-Schienen-Bahn soll einen Außendurchmesser von 60cm haben. Damit habe ich angenommen, dass eine (mittlere) Strecke von 1,7 Meter entsteht.

Am Ende meiner Rechnung habe ich ermittelt, dass der Zug ca. 24 Sekunden braucht, um eine Runde zu drehen.

Liege ich da richtig?

Herzliche Grüße
Heinz

Übersetzung 3:1, das treibende Rad dreht sich 3x wenn das getriebene Rad 1x dreht.

i = z ab/z an

https://de.wikipedia.org/wiki/%C3%9Cbersetzung_(Technik)

Dann muss du die Zahnräder in der Zeichnung aber tauschen.

Hast Du das Kegelrad nur als Platzhalter in die Zeichnung gepackt oder willst du das verwenden?

Eine Umdrehungszahl von 4.000 U/min erscheint mir zu hoch als Ausgang für eine Dampfmaschine. Ohne gemessen zu haben würde ich vielleicht 500 U/min annehmen. Dann dreht die Maschine aber schon frei und ohne besondere Last.

Ich rechne:

500 U/min = 8,33 U/s / i (i=3) = 2,8 U/s das ist die Umdrehung des Antriebsrades in der Sekunde wenn die Maschine 500 U/min macht

2,8 U/s * Umfang (0,062m * Pi) = 0,54 m/s Das wäre die Fahrgeschwindigkeit

Bei Kreis D 0,6 m und U 1,7 m braucht diese Lok 3,15 Sekunden für eine Kreisumrundung.

Wer hat nun richtig gerechnet?

Oh, das wäre doch ein wenig schnell

Hallo Heinz,

Wenn ich mir die Abmessungen der Räder anschaue, dann sind die für Spur 0 sehr groß! Die kleinen Bing-Kraftloks haben 28mm, die Ernst Plank hat vorne 30mm und hinten 38mm Räder.

Willst Du nun ein Stirnradgetriebe machen? Bin da auch etwas irritiert mit dem Kronenrad...

@ Ypsi: die kleinen 4 mm Kölbchen der kleinen Bing Kraftloks schnurrt ganz ordentlich! Würde aber eher von 1000 1/min ausgehen.

Grüße
Harry

Hallo,

die großen Unbekannten liegen hier bei den Drehzahlen. Mittels einer Bing Nora habe ich versucht, die Leerlaufdrehzahl zu ermitteln. Ich kam auf ca. 4000 bis 4500 U/min.

Von einer Leerlaufumdrehung von 500 /min träumen selbst Harley Fahrer. Ich selbst kann nur von einer BMW "Gummikuh" berichten. Da waren schon 7700 Umdrehung nötig um sie voll Stoff zu fahren. Selbst meine Tornax BJ 1952 konnte ihre 11 PS erst bei 5400 Umdrehungen entfalten.


Zurück zu Dampfmaschinen "Wenn die Maschine nach dem Startvorgang dann die Drehzahl 150 U/min erreicht hatte,
wurde über den Regulator (Fliehkraftregler) die Drehzahl konstant gehalten." https://www.reichenbach-fils.de/site/Rei...ssenswertes.pdf Seite 7

Wenn wir also die Drehzahl auf von 500 auf 4000 erhöhen, stimmen die errechneten Werten überein.

Nur, wie schnell wird sich der Kolben der kleinen Lok bewegen?

Herzliche grüße
Heinz

Hallo Harry,

die großen Räder sind dem "Vorbild" geschuldet. Das Kronenrad ist im Moment das einzige, was mir zur Verfügung steht. Wenn ich Glück habe, haut das mit der einfachen Übersetzung, wie gezeigt hin.

Herzliche Grüße
Heinz

Bei 1.000 Umdrehungen braucht die Lok eben nur noch 1,5 Sekunden für eine Runde. Wenn ich mich nicht verrechnet habe.

Was ich damit sagen will, nichts gegen die Drehzahl, je mehr umso besser, das toliert andere Dinge, dann brauchst du aber ein anderes Getriebe, wohl ein zweistufiges.

Und das große Zahnrad kommt auf die Radachse. Das kleine auf die Kurbelwelle.

Ich habe das mal umgesetzt. Ypsilon hat natürlich recht. Der Antrieb dreht schnell (kleines Rad) der Abtrieb soll langsam drehen (großes Rad)



Das Kronrad ist das Schwungrad.

Herzliche Grüße
Heinz

Heinz,
Jetzt habe ich es kapiert. Das messingfarbene Zahnrad ist der Platzhalter für das Schwungrad, das dann später gar keine Zähne hat. Auf der Welle des Schwungrades sitzt ein Ritzel mit Durchmesser 15 mm. Sehe ich das richtig, das Schwungrad erfordert einen durchbrochenen Boden des Führerhauses? Bei frühen Kraftloks wurde das dadurch umgangen, dass das Schwungrad außerhalb des Führerhauses angebracht wurde (was für mich ziemlich blöd aussieht).
Vielleicht solltest Du jetzt schon an den Kessel samt Wasserinhalt denken, so wie Du jetzt angefangen hast, würde der Zylinder im hinteren Teil des Kessels sitzen? Zylinder, Kolben und Spiegel sollten zugänglich sein, man will die ja ab und zu mal schmieren und die Andruckfeder einstellen. Dann müssen Brenner und Spiritustank untergebracht werden. Somit müssen die Zahnräder platzsparend angebracht werden. Alles gar nicht so einfach, auch wenn eine Kraftlok auf den ersten Blick als simpel erscheint.
Ich wünsche Dir viel Spaß, Versuch macht kluch, viele Grüße
Karl

Edit: Habe mal zurückgeblättert - der Zylinder soll stehend ins Führerhaus. Der silberfarbene Rundstab soll den Zylinder darstellen. Damit ist ein Teil davon, was ich geschrieben habe, überflüssig

Danke Karl für die Erleuchtung....

Jetzt fällt mir wie Schuppen von den Haaren was Heinz darstellen möchte. 😉

@ Heinz: Aber die Räder sind trotzdem sehr groß und Du willst sie um enge Kurven laufen lassen?!

Habe mal den ganzen Thread durchgegangen. Angefangen hat es mit den frühen Dripplern.
Hast Du ein konkretes Modell?
Sehr nahe an Dein Mockup kommen die EP Kraftloks. Schau mal auf Historytoys, da sind inzwischen gute Fotos.
Gruß
Harry

Zitat von Caepsele im Beitrag #144

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die Räder sind trotzdem sehr groß

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Das Vorbild, sofern ich mich richtig erinnere, hat große Räder und eine hohe Kessellage. Der hohe Kessel ist sinnvoll damit man genug Flammenhöhe hat. Antrieb und Spiritusvorrat kommen sich wahrscheinlich in die Quere. Vielleicht braucht die Lok hinten mehr Länge.

Nachgemessen bei meinen kleinen Carette und Bing Kraftloks:

Dochtbrenner: Oberkante Dochtröhrchen zur Kesselunterseite 15mm

Kesselunterseite zu den Schienen 38-40mm

Kesseldurchmesser bei beiden 33mm

Schwungrad muss nicht so riesig sein! Bei den außenliegenden Schwungrädern sieht man ja wie klein die sind.

Bei meiner Bing mit horizontaler Maschine sind es 30mm.

Gruß
Harry

Hallo,

ich habe noch etwas weiter geplant. Doch zunächst vielen Dank für die vielen Anregungen, auf die ich gerne eingehen möchte.

Zitat von Caepsele im Beitrag #147

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Schwungrad muss nicht so riesig sein! Bei den außenliegenden Schwungrädern sieht man ja wie klein die sind.

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Zitat von kablech im Beitrag #145

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...und nicht zu vergessen: Die großen Räder begrenzen den Durchmesser des Kessels.

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Zitat von Caepsele im Beitrag #144

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Aber die Räder sind trotzdem sehr groß und Du willst sie um enge Kurven laufen lassen?!

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Zitat von HeinzMan im Beitrag #140

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Die großen Räder sind dem "Vorbild" geschuldet. Es ist ein Antriebsmodell geplant. Die Lok ist Teil davon. Ich werde die Räder schräg stellen. Im Übrigen sind Wulstschienen geplant.

Hier ein gemeinfreies Foto Bayerische Ludwigsbahn Phoenix 1857

Hier findet sich eine optisch ähnliche Umsetzung von ca. 1880 https://historytoy.com/Bodenlaeufer-Spiritusdampflokomotiv

[quote="ypsilon"|p68316]Antrieb und Spiritusvorrat kommen sich wahrscheinlich in die Quere. Vielleicht braucht die Lok hinten mehr Länge.

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Hallo Heinz!

Gutes Neues und gutes Gelingen für Dein Projekt!

Das Zahnrad auf der Treibachse kann größer sein. Falls Du nur auf Wulstschienen fährst, dann bissle weniger als der Radflankendurchmesser, ansonsten auch sogar etwas größer möglich.

Dadurch kannst Du die Treibachse nach vorne verlagern. Wenn Du die 1-A-1 Achsfolge darstellen möchtest, hast Du dann auch Platz für die hintere Achse. Die kann z.B. auch durch den Spiritusbehälter gehen und auch mit dem Behälter gelagert sein.

Bei ungefederten Achsen empfiehlt sich nur die Abstützung über zwei Achse, die 3. Achse läuft mit etwas vertikalem Spiel mit.

Den Spiritusbehälter kannst Du natürlich auch andersrum einbauen (unter der Rauchkammer).

Hast Du das Verhältnis Spiritusvorrat zu Kesselinhalt in Betracht gezogen? In der "Dampfbibel" stehen die Richtwerte. Habs gerade nicht zur Hand.

Gruß
Harry

PS: Für was Silikonschlauch?

Harry hat Recht. Du solltest zur Übersetzzung das Z2 so groß wie möglich und Z1 so klein wie möglich machen.

Denn zwischen Z2 und dem Treibrad entsteht durch die unterschiedlichen Durchmesser von Zahnrad zu Treibrad auch eine Übersetzung.

Mit der jetzigen Übersetzung bekommst Du effektiv auch nur ein "Getriebe" mit (schnell gerechnet) i =1,95 heraus. Das bedeutet bei einer Einzylindermaschine den gleichen Effekt wie bei einer Zweizylindermaschine wenn de die Zylinder an den Treibrädern befestigst. Der Effekt ist dann Null und du hast zudem die Reibungsverluste im Getriebe.

Rechenweg:

i gesamt = i1 * i2
i1 = Z2 / Z1 = 40 / 15 = 2,67
i2 = Z2 / D Treibrad = 40 / 55 = 0,73

I gesamt = 2,67 * 0,73 = 1,95

Das Gesamtverhältnis ist sogar noch kleiner, denn ich habe jetzt bei Z2 mit 40 (Zähnen) und zugleich mit 40 mm Durchmesser gerechnet. Zur Vereinfachung.

Wenn ich aber richtigerweise mit einem Modul von 0,5 mm rechne kann ich als D2 auch 38 mm ansetzen. Den Teilkreisdurchmesser. Dann rechne ich I gesamt = 40 / 15 * 38 / 55 = 1,84.

Das bedeutet letztlich 1,84 Arbeitshübe des Zylinders pro Radumdrehung.

Das heißt deine "Kraftlok" mit einem Zylinder ist sogar schlechter als eine Lok mit zwei Zylindern, die an das Treibrad ansetzen.

Wenn Du es schaffst ein kleines Ritzel von 8 Zähnen zu einem großen Ritzel von Außendurchmesser 53 mm (nehme ich als Zähnezahl) (1 mm Luft über dem Wulstgleis) und effektivem Teilkreisdurchmesser von 51 mm zu paaren, dann rechnet sich:

I gesamt = 53 / 8 * 51 / 55 = 6,14

Das bedeutet letztlich 6,14 Arbeitshübe des Zylinders pro Radumdrehung.

Das ist ein himmelweiter Unterschied bei scheinbar so kleinen Änderungen.

Ich hoffe richtig gerechnet zu haben.