V29 mit Tatzlagerantrieb V3.0

Selbstgebaute maßstäbliche Schienenfahrzeuge mit/ohne handelsüblichen Zurüstteilen

Moderator: fido

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fido
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V29 mit Tatzlagerantrieb V3.0

Beitrag von fido »

Hallo liebe Buntbahner,

ich erhielt vor einigen Wochen eine der ersten V29 von Dieter Schiede. Es ist ein wunderbares Kleinserienmodell und in der Ausführung Nagold-Altensteig für mich als Wüttemberg-Fan natürlich ein Muss.

Da ich mit LGB-Antrieben nicht mehr so richtig warm werden kann, wurde die Lok auf Eigenbau-Fahrgestelle umgebaut. Die Rahmen in den Vorbauten inkl. Achslager-Attrappen bleiben unverändert und meine neuen Fahrgestelle werden von unten verschraubt.


Die Tatzlagerantriebe

Ich habe die Erfahrungen aus meinem alten Tatzlagerantrieb (siehe modellbau/viewtopic.php?t=345 ) genutzt und einen neuen Antrieb konstruiert. Diesmal sind alle Teile CNC-gefräst, wobei das Lager wieder aus zwei Hälften besteht, die miteinander verschraubt sind. Natürlich lassen sich die Antriebe auch am Küchentisch nach dem alten Rezept bauen.

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Für die 4mm Bohrung für die Achse des Radsatzes in den beiden Hälften des Lagers wurde eine 1,5mm breite Nut in die Hälften gefräst, damit der Bohrer nicht verläuft. Nach dem Verschrauben beider Hälften wurde die Nut stufenweise aufgebohrt und das Endmaß von 4mm gerieben.

In der Mitte des Lagers wurde eine Tasche geräumt und beim Einbau mit Öl gefüllt, so dass sich das Lager nur an jedem Ende auf der Achse abstützt. Die beiden Häften des Lagers sind mit M 1,6 Modellbauschrauben (Stahl) verschraubt.

Die Halterung für den Motor und die Stromabnahme besteht aus 1mm Blechen, die ineinander gesteckt und dann mit der oberen Hälfte des Lagers verlötet wurden.

Auf dem zweiten Bild sieht man in der Mitte des Lagers (8x8mm Messing) die Naht zwischen den beiden Hälften.

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Der Motor ist wieder ein Faulhaber 1717 012SR mit angeschraubten Getriebe 16A 1:22. Als letzte Getriebestufe wurden Zahnräder von GHW mit 18 Zähnen, Modul 0,5 auf 40 Zähne in Messing eingebaut. Das große Messingzahnrad ist bereits 2mm breit und wurde ohne Änderung verwendet. Es ist auf die 4mm Achse geklebt und mit einem 1mm Splint verstiftet.

Das Ritzel aus Stahl habe ich auf 3mm Breite abgedreht und auf die Welle des Faulhaber-Getriebe mit Fügen-Welle-Nabe geklebt. Das Ritzel ist deshalb breiter, weil sich der Antriebe auf der Radsatz-Achse ca. 0,5mm verschieben kann und ich immer eine 100% Überdeckung der Zahnräder wünsche.

Die Stromabnahme schließlich ist von AMZ (Albert Munz, http://amz-munz.de/ ) und besteht aus einer Kunstoffhülse, in der ein 2,5m breiter Kontaktstift mit einer kleinen Feder auf die Innenseite des Radreifens gedrückt wird. Ich habe eine ähnliche Stromabnahme in der Dingler Ts5 und finde dies geschickter als die LGB-Schleifkohlen, die sich abnutzen.


Das Fahrgestell

Der Bau des Fahrgestells war insoweit recht knifflig, da der Rahmen der V29 für die Maße eines LGB-Antriebsblocks ausgelegt ist. In der Breite ist einfach nicht genug Platz, einen Radsatz für die 3-Punkt-Lagerung pendelnd einzubauen und gleichzeitig außen mit Kugellagern zu befestigen.

Daher habe ich mich für eine Längswippe entschieden. Das Fahrgestell besteht nun aus einem 2mm Bodenblech mit Aussparungen für die Radreifen sowie links und rechts einem waagerechten 2mm Blech mit eingeklebten Kugellagern. Das Blech auf einer Seite ist in der Mitte an einem Drehpunkt befestigt und somit ergibt sich eine 3-Punkt-Lagerung.

Damit das Modell nicht kippelt, stützt sich das bewegliche Blech auf einen 1mm Federstahldraht ab, der vorgespannt ist. Dies federt gleichzeitig die Drehbewegung des Blechs ab. Das feste Längsblech ist mit 4 Stahldrähten verstiftet und verklebt.

Die schönen Speichenräder (KÖF-II) sind von Wolfgang Getz (Der Lokbauer, http://www.der-lokbauer.de/) und laufen auf Achsen aus Silberstahl (GHW).

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Der Einbau der Tatzlagerantriebe war etwas fummelig, da eine der Befestigungsschrauben des Fahrgestells unter einem Motor liegt. Ich musste also die Motoren ausbauen, die Fahrgestellt mit dem Rahmen verschrauben und dann die Antriebe wieder einbauen.

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Damit die Antriebe nicht kippen, benötigen sie eine Drehmomentstütze. Diese habe ich einfach mit einem abgewinkelten 1mm Stahldraht realisiert, der am Träger des Motors und auf der anderen Seite in einen Messingvierkant am Boden eingesteckt wird.

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Nachdem ich die vier Motoren miteinander verbunden hatte, kann ich an einer Achse mit dem Finger drehen, und die drei anderen Achsen drehen sich mit. Daran sieht man, wie leichtgängig die Antriebe sind und wie hoch der Wirkungsgrad ist.

Die Antriebe laufen fast geläuschlos ab ca. 1,5V los. Ab halber Nennspannung kommt ein ganz leises Singen der Getriebe dazu.

Auf den Fotos ist zu sehen, wie wenig Platz die Antriebe benötigen. Daher ist viel Platz für Blei in den Fahrgestellen geblieben. Dazu die nächsten Tage mehr.
:runningdog: Viele Grüße, fido
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Flachschieber
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Re: V29 mit Tatzlagerantrieb V3.0

Beitrag von Flachschieber »

Hallo Fido,

interssante Einblicke in die Antriebstechnik der V29. Da bekommt man wieder gute Anregungen für den Eigenbau von Antrieben.

Besten Dank,

Marco
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fido
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Re: V29 mit Tatzlagerantrieb V3.0

Beitrag von fido »

Hallo Marco,

Danke :-)


Hallo liebe Buntbahner,

hier folgt der nächste Teil des Abenteuers mit der Elektronik.


Sound

Das Vorbild entspricht ungefähr zwei kurzgekuppelten KÖF II, aber mit mit 2x 8-Zyl.-Deutz, Voith-Turbo-Getriebe und Doppelrollenketten. Die V29 ist mit 2x 145PS sogar deutlich mehr als doppelt so stark wie eine KÖF II.

Im Modell brauchen wir daher auch zwei digitale Soundmodule, um die beiden Motoren einzeln anzulassen. Das war schon immer mein Traum :-)

Für einen optimalen Klang aus dem Motorvorbauten ist unter jedem Vorbau ein Lautsprecher Visaton FRS 7S mit 60mm Membrandurchmesser eingebaut. Die Lautsprecher sitzen luftdicht in Boxen aus 1mm Messingblech. Das Ganze erinnert ein bischen an eine kleine Stereo-Anlage :-)

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Vielleicht kann jemand noch Tipps geben, wie man daraus eine Baßreflexbox bauen kann, damit die Bässe noch besser werden :irre:

Übrigens sind die Boxen mit Loctite Fügen-Welle-Nabe auf den lackierten Rahmen geklebt. Das hält gut und überstand einen Fall einer Einheit vom Tisch auf den Boden. Das Resultat war nur ein blauer Fleck am großen Zeh und ein verbogener Puffer, der aber nun viel vorbildgetreuer aussieht :-)


An jedem Lautspecher ist ein eigender Sounddecoder von Dietz angeschlossen. Beide Decoder hängen parallel über Susi am Zimo MX64HV5.

Die Dietz-Decoder lassen sich sehr gut parallel betreiben. Man programmiert zuerst einen über einen CV auf eine zweite Adresse und steckt dann den zweiten dazu. Nun lassen sich beide über CVs getrennt programmieren.

Das Fahrgeräusch habe ich auf F2 und F3 gelegt und kann so die Motoren nacheinander anlassen. Hupe & Glocke wird gleichzeitig ausgelöst.

Der Unterschied zu einer Lok mit nur einem Sounddecoder ist wie Mono zu Stereo. Selbst die Hupe und die Glocke klingen viel voller. Der Motorsound aus zwei Lautsprechnern klingt wirklich nach zwei Motoren, da die Decoder immer ein bischen versetzt laufen. Dadurch ergibt sich ein sehr voller Klang und richtig laut ist es sowieso. Man hat das Gefühl, eine Diesellok im Maßstab 1:1 kommt gleich um die Ecke gefahren.


Der Digitaldecoder

Ich habe einen MX64HV5 mit 1,8A max. Motorstrom und 5V Ausgang für die Birnchen verbaut. Mein Motorstrom liegt bei höchster Belastung bei nur 1,5A, so das genug Reserven für die beiden Sounddecoder verbleibt.

Lastregelung mit vier Faulhabern parallel war Anfangs etwas anspruchsvoll. Ich habe wie in der Anleitung empfohlen alle CVs für die Lastregelung auf für Glockenankermotore kompatible Einstellungen gestellt und die Stärke der Lastregelung auf 240 von 255 eingestellt. Außerdem ist die Fahrspannung der Motore auf 14V begrenzt. Dies ergibt nach einer Einlaufphase ein sehr weiches und ruckfreies Fahrverhalten. Ich habe allerdings mit der Stärke der Lastregelung experimentieren müssen.

Das man die Maximalspannung am Motor bei diesem Decoder fest einstellen kann, finde ich sehr nett. Damit ist der Betrieb von 12V Motoren viel stressfreier geworden.


Restliche Schaltung

Der Rest der Elektronik ist unspektakulär. Ich habe die üblichen Goldcaps eingebaut (diesmal 10x 1F 2,5V in Reihe) hinter einem Festspannungsregler 25V und in Reihe zu einer Drossel mit 100yH. Dazu der Ladewiederstand mit diesmal 47 Ohm mit einer 3A Diode zum Entladen. Die roten Zugschlusslampen jeder Seite sowie die Deckenbirne im Fahrerhaus lassen sich einzeln als Funktion schalten. Die roten Zugschlusslampen brauchen wir nur bei einer Leerfahrt.

Ich habe allerdings trotz der sehr großen Lok extreme Platzprobleme gehabt, da die Lok dreiteilig ist, zerlegbar sein muss und ich alle Teile mit Steckern verbinden musste, die viel Platz benötigen. Dazu kommen noch die vielen Kabel, der MX64, die beiden Sounddecoder, Gold-Caps und die restlichen Kleinteile. Die Gold-Caps und den MX64 konnte ich die Fahrpulte des Mittelteils stopfen. Die Sounddecoder sitzen direkt hinter den Lautsprechern.

Im Endeffekt habe ich die gesamte Verkabelung doppelt gemacht, da ich zuerst die Zuschlussbirnen fest mit der Spitzenbeleuchtung der gegenüberliegenen Seite verbunden hatte und die Kabel zu den Motoren und zur Stromabnahme so dick waren, dass ich sie nicht mehr unter die Vorbauten bekam. Beim zweiten Mal war die Verkabelung viel besser.
:runningdog: Viele Grüße, fido
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Re: V29 mit Tatzlagerantrieb V3.0

Beitrag von Regalbahner »

Moin Fido,

das ist ja wieder Mal vom Feinsten, was du da bastelst :respekt:
Wenn du nun schon so viel Aufwand mit der "Beschallung" treibst,
dann hilft vielleicht der Bau und die Berechnung eines Helmholtz-Resonators
oder zu Deutsch eines Bassreflexrohres.
Eigentlich habe ich das ja vor knapp 20 Jahren mal gelernt,
hab's aber ehrlich gesagt vergessen :oops:
Aber wozu gibt's denn Google :D
Vielleich hilft ja das hier etwas, natürlich entsprechend verkleinert :wink:

Tschau Christoph
geht nicht gibt's nicht

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Re: V29 mit Tatzlagerantrieb V3.0

Beitrag von Max 25 Kmh »

N´hallo n´Fido,

alle n´Achtung! Da ich das tolle Teil ja schon im Betrieb bestaunen durfte, vielen dank!, kann ich versichern, aus eigener Erfahrung: da fallen einem die Ohren ab! Und das Ding zieht, da ist egal was dranhängt. Richtig klasse gemacht. Und ein Kompliment an Dieter Schiede, da hat der Härtsfeldspezialist aus Oberbayern mal wieder was ganz tolles hergestellt! Stimmt einfach super.

Bewundernde Grüße vom Max.
Schnell - aber nicht zu schnell!
Maßstäblich - aber nicht perfektionistisch!
Funktional - soweit es geht!
Hauptsache selbstgebaut!
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Re: V29 mit Tatzlagerantrieb V3.0

Beitrag von Terrassenbahner a.D. »

Auch von mir ein großes Kompliment, Fido! :respekt: :respekt:

Nach Deinen Antrieben kann man sich wirklich nur alle zehn Finger ablecken. Sehr spannend finde ich ja, das Du die tollen Teile in einem Raum untergebracht hast, den man normal für eine LGB-blackbox braucht. Das wäre ja fast den Versuch einer Serie wert...

Georg

PS: Wie wäre es mit einem Line-In Anschluss für einen MP3-Player? Dann können die Preiserlein endlich mal 'ne Platte auflegen ("Uff d'r schwäb'sch'n Eisebah") :irre:
Wenn Selbstbau, dann massstäblich. Aber nicht nur Selbstbau, und nicht nur masstäblich. Vor allem aber: mit Augenmass.
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Re: V29 mit Tatzlagerantrieb V3.0

Beitrag von fido »

Hallo Christoph,

danke für den Tipp. Ich probiere das bei der nächsten Box mal aus.


Hi Georg ,

tatsächlich baut mein Fahrgestell flacher als ein LGB-Antriebsblock, hat aber ähnliche Abmessungen. Natürlich läßt sich die Kontruktion kompakter bauen, wenn man die Tatzlager nach innen zwischen die Radsätze legt. Man könnte damit vermutlich alle LGB-Fahrzeuge mit Außenrahmen neu motorisieren.

Für den MP3-Player regen wir beim Thomas einen Soundwagen an :-)


Hallo liebe Buntbahner,

weiter gehts mit dem Bericht von der V29 mit den Tatzlagerantrieben.


Gewicht & Zugkraft

Ich habe ein Fahrgestell mit einem Motor auf ein Gleis vor ein Hindernis gestellt und den Motor mit 12V gegen das Hindernis laufen lassen. Nun legte ich so lange Gewichte auf das Fahrgestell, bis die maximale Dauerstromaufnahme von 340mA (laut Katalog Lemo-Solar) erreicht war.

Ich weis aber nicht, wieso der Motor mit 2W Abgabeleistung bei 73% Wirkungsgrad angegeben ist, denn ich komme auf 3W.

Bei einer Achslast von 1,5kg und 12V / 340mA dreht die Achse noch durch. Die Zugkraft pro Achse ist sehr gut und man traut dies dem kleinen Motörchen nicht zu. Das klappt deshalb so gut, weil das der Glockenankermotor und das Getriebe einen extrem hohen Wirkungsgrad haben.

Ich habe die Lok schließlich auf eine Achslast von 1250g ausgelegt und dafür in jedes Fahrgestell einen Bleiklotz von 640g eingeklebt. In Sachen Achslast bin ich lieber auf der sicheren Seite und bleibe daher unter den gemessenen 1,5 kg, da auch die Verteilung der Achslast nie 100% gleich ist.


Fertigstellung

Am Ende baute ich noch Mittelhakenkupplungen (Typ Lenz, ähnlich wie bei der MEG) ein und habe das Fahrgestell und den unteren Teil der Aufbauten verschmutzt und mit Flugrost versehen. Die Farbe wurde mit mattem Klarlack versiegelt und schließlich die Ölspuren auflackiert.

Die Trichterkupplung ist serienmäßig (dank Dieter Schiede) auf Zug gefedert und schwenkbar, so das man sie zum Kuppeln ohne Änderung verwenden kann.


V29 auf der Plattenwalder Kreiskleinbahn (fido)
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V29 auf der Plattenwalder Kreiskleinbahn (fido)
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Fahreigenschaften

Die Fahreigenschaften empfinde ich als ganz großartig. Die Lok läuft so leicht, das man sie mit dem Finger bewegen kann. Eine Verzögerung der Bremse im Digitaldecoder ist überflüssig, da das Modell von selbst weich ausrollt. Das hört sich gut an, da beim Anhalten über den Handregler der Diesel sofort in der Leerlauf geht, die Lok aber noch ausrollt.

Außerdem läßt sie sich hinter andere Loks kuppeln und mitnehmen. Selbst mein kleiner Lokotrakteur kann sie bewegen.

Bergab auf ca. 3% Gefälle steigt natürlich die Spannung, da die Lok selbstständig rollt und sogar schneller wird. Man kann sie allerdings anhalten, in dem sie ganz langsam rückwärts laufen läßt. Somit läßt sie sich auch im Gefälle halten. Eine Lösung wäre die Verwendung eines Zimo MX690 mit Bremsfunktion oder einer elektronischen Bremse, aber für beides habe ich keinen Platz im Modell. Daher geht es auch so.

Die Zugkraft ist riesig und steht meiner Dinger Ts5 kaum nach. Wenn sie schleudert, drehen alle Achsen trotz Einzelachsantrieb durch.

Übrigens läuft das Modell trotz der feinen Spurkränze von ca. 2mm auf Marcos Gartenbahn im Freien sehr betriebssicher, wobei der Minimalradius R3 ist.
:runningdog: Viele Grüße, fido
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Re: V29 mit Tatzlagerantrieb V3.0

Beitrag von ottmar »

Hallo Fido,

hätte fast Dein Posting übersehen - sorry aber war noch ein wenig intensiver mit Vorbildrecherche beschäftigt und daher nicht online ;-)

Sehr fein was Du da triebst! Mein volles Kompliment, könntest Du noch etwas zur Geschwindigkeit verlieren? ..und wer verbirgt sich hinter GHW ist das Mädler?

Viele Grüße Ottmar
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Re: V29 mit Tatzlagerantrieb V3.0

Beitrag von fido »

Hallo Ottmar,

Danke ;-)

Zu GHW guggst Du einfach hier: http://www.modellbauschraube.de/

Die Geschwindigkeit habe ich nicht nachgemessen, sondern mich an meinem früheren Tatzlagerantrieb orientiert, der für 30 km/h (Vorbild) ausgelegt war.

Die V29 ist mit den Antrieben fast schon zu schnell. Beim Marco bin ich höchstens mit 2/3 der maximalen Geschwindigkeit gefahren.
:runningdog: Viele Grüße, fido
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Re: V29 mit Tatzlagerantrieb V3.0

Beitrag von fido »

Hi,

die Lok lief 1,5 Tage im harten Ausstellungsbetrieb in Dischingen, dh. praktisch den ganzen Tag. Neben leichten Zügen musste sie Züge bis zur Lastgrenze bewegen, wie z.B. die Rückführung von Max WN1 (Livesteam-Mallet) ins BW. Aber auch ein Schotterzug mit 10kg auf der Rampe waren kein Problem.

Der Sound war einigen Mitspielern, obwohl im freien, viel zu laut. Ich habe darauf hin die Lautstärke auf 200 von 255 gesetzt und das war immer noch knackig.

Außerdem war die Lok viel zu schnell und ging bei voll aufgedrehten Regler ab wie Schmieds Katze. Die Änderung des CVs für die Höchstgeschwindigkeit von 255 auf 180 und die Einstellung der Referenzspannung der Lastregelung auf 12V lösten das Problem.

Das leichte Anfahrruckeln verschwand, nachdem ich die Stärke der Lastregelung wieder auf 200 von 255 setze. Wobei ein Kollege vom HMB meinte, ihr Jumbo von Jung wäre genauso losgeruckelt, bis Mitarbeiter von Jung das Problem lösten :-)

Wir haben auch die Lok zusammen mit einer anderen Lok vor einem schweren Zug als Vorspann laufen lassen. Dank der freilaufenden Antriebe klemmt oder drückt da überhaupt nichts.

An der Rollbockgrube machte die Lok auch sehr viel Spaß, da sie die Wagen superlangsam und kraftvoll auf die Grube schieben kann.

Überhaupt sind die Fahreigenschaften wunderbar und durchaus mit der Dinger Ts5 in Zugkraft, Geräusch und Geschmeidigkeit vergleichbar. Wegen des freien Ausrollens ist die V29 der Ts5 beim Rangieren überlegen. Neben der WN1 war die Lok einer der Höhepunkte auf der Ausstellung in Dischingen.

Nach der Austellung wurden die Antriebe kontrolliert und es ist keinerlei Verschleiß feststellbar. Allerdings waren einige Räder so verschmutzt, das sie komplett isolierten. Das merkte man im Fahrbetrieb allerdings nicht. Die Stromabnahme von Munz hat sich bewährt und dank der 3-Punkt Lagerung und den Goldcaps blieb die Lok nie stehen. Selbst die 15 Grad Weichen mit isolierten Herzstück wurden immer überfahren.

Mich stören allerdings die blanken Radreifen, so das sie nun auch noch Rot lackiert werden.

Dischingen 108 (theylmdl)
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Dischingen 138 (theylmdl)
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Abschiedsgruss vom Härtsfeld mit der V29 auf dem Viadukt.
:runningdog: Viele Grüße, fido
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