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Baubericht Dampflok 03 001, Rostfeuerung, M1:16

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Steffel
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Anmeldungsdatum: 16.01.2015
Beiträge: 506

BeitragVerfasst am: 19.01.15 23:33    Titel: Re: Baubericht Dampflok 03 001, Rostfeuerung, M1:16 Antworten mit Zitat

Der Kreuzkopf sollte wie im Original aussehen, da dies aber ein Schmiedeteil ist gestaltete sich die Fertigung vorab nicht einfach. Die Kolbenstange ist am Ende mit einem Konus versehen. Mit eine konischen Reibahle fertigte ich den Sitz im Kreuzkopf. Ich habe eine Reibahle mit Steigung 1:50 verwendet. Ich empfehle dies nicht, wer es so machen möchte unbdingt eine größere Steigung verwenden. Der Einzug ist einfach zu stark. Kolbenstange und Kreuzkopf sind mit einer versetzten (axial) Nut versehen. Mittels Keil wird die Stange in den Kreuzkopf eingezogen und gesichert.


Kreuzkopf_1 (Steffel)


Hier sieht man schön die einzelnen Fertigungsschritte. Erst Außenkontur vorfräsen, bohren über die Bohrung auf die Drehmaschine spannen dann die runte Kontur drehen.


Kreuzkopf_2 (Steffel)


Hier sieht man gut wie ich Radien fertige, wenn es genau werden muss. Zwei Scheiben drehen, mit Bund welcher in die Bohrung passt, Außendurchmesser entspricht im halben dem gewünschten Radius. Dann die Kontur entsprechend feilen. Die Ergenisse sind sehr ordentlich.


Kreuzkopf_3 (Steffel)


Die Aufnahme für den Lenkhebel setzte ich später mittels einer Scheibe auf.
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Steffel
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Anmeldungsdatum: 16.01.2015
Beiträge: 506

BeitragVerfasst am: 19.01.15 23:57    Titel: Re: Baubericht Dampflok 03 001, Rostfeuerung, M1:16 Antworten mit Zitat

Jetzt wurde es knifflig: der Voreilhebel war schwierig, da er geteilt ist und die Bohrungen undbedingt fluchten sowie alles H7 Bohrungen sein mussten. Ich habe zwei Vierkant verschweißt und die ersten Außenkontueren bearbeitet. Die Nut für die große Gabel. Anschließend wurden durch weitere Konturfertigungen die Schweißnähte weggefräst. Ich habe drei Anläufe gebraucht bis die beiden Voreilhebel fertig waren, alles konventionell gefertigt.



Voreilhebel_2 (Steffel)


Voreilhebel_1 (Steffel)



Montiert sieht es dann so, die Büchsen für den Schieberkreuzkopf fehlen noch.


Voreilhebel_3 (Steffel)



Voreilhebel_4 (Steffel)


Der Lenkhebel ist aus Blech gefertigt, die Außenkontur zum Teil gefräst und gefeilt. Die Verbindungselemente stelle ich grundsätzlich aus Messing her. Die Bolzen werden mit einer Scheibe gefügt/verbohrt und dann mit Splint gesichert.


Zuletzt bearbeitet von Steffel am 25.01.15 21:34, insgesamt ein Mal bearbeitet
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dampflok
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Anmeldungsdatum: 09.05.2008
Beiträge: 298
Wohnort: Großenhain

BeitragVerfasst am: 20.01.15 08:44    Titel: Re: Baubericht Dampflok 03 001, Rostfeuerung, M1:16 Antworten mit Zitat

Hallo Steffel,
Deine Fertigungstechniken sind schon sehr interessant und das Ergebnis kann sich sehen lassen.
Wo fährst Du denn damit, der Maßstab ist doch nicht sehr verbreitet.
Da Du offensichtlich in Sachsen wohnst, könntest Du das Modell doch mal öffentlich vorführen.
Am 28.-29. März findet unsere jährliche Dampfmodellausstellung auf dem Dampfer "Dresden" statt. Anmeldung auf der Seite "dampfausstellung-in-dresden.de".

Viel Erfolg beim Bauen
Michael Lissel

P.S.
Ich bin übrigens auf der Erlebnis Modellbahn 13.-15.02. in der Messe Dresden zu finden. Wir fahren mit unseren 5 Zoll-Modellen auf der großen Anlage in der Halle 3.
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Steffel
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Anmeldungsdatum: 16.01.2015
Beiträge: 506

BeitragVerfasst am: 20.01.15 21:02    Titel: Re: Baubericht Dampflok 03 001, Rostfeuerung, M1:16 Antworten mit Zitat

Hallo Dampflok,

ich will die Maschine bei mir im Garten fahren lassen, die Steuerung soll über Funk/WLAN erfolgen.

Paddle Steam hat mich schon angesprochen wegen dem Treffen auf dem Dampfer Dresden, wir stehen diesbezüglich schon in Kontakt.

Gruß.


Zuletzt bearbeitet von Steffel am 22.01.15 22:55, insgesamt ein Mal bearbeitet
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Steffel
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Anmeldungsdatum: 16.01.2015
Beiträge: 506

BeitragVerfasst am: 20.01.15 21:42    Titel: Re: Baubericht Dampflok 03 001, Rostfeuerung, M1:16 Antworten mit Zitat

Die Schwinge:

Ich habe eine Weile überlegt wie ich den Radius in der Schwinge fertige ohne Fremdfertigung oder mir einen teueren Rundtisch/Teilapparat zu kaufen. Also habe ich meinen drehbaren Schraubstock etwas umfunktioniert.

Schwinge_2 (Steffel)



Mit einer zusätzlichen Spindel und einer Kurbel entstand mein Rundtisch für eine Zweistückfertigung. Den Drehpunkt des Schraubstockes habe ich vorher mit einer kleinen Zentrierung von oben in den Gusskörper eingebracht.
Von diesem Punkt konnte ich mit einer Spitze dann die Mitte nehmen und meinen gewünschten Radius auskurbeln. Als Aufspannfläche für das Flachmaterial für die Schwinge dient ein Blech. Mit Spannzangen wurde dann das Werkstück aufgespannt.

Über die Winkelskala am Schraubstock habe ich den Verfahrweg abgelesen. Da mann bei dieser Variante schlecht einen Bezugspunkt von der Nut zur Außenkontur hinbekommt. Habe ich mich meines schon so oft angewanden Verfahrens bedient. Die Zeichnung zur Schwinge 1:1 ausgedruckt, ausgeschnitten und auf das Werkstück mit fertiger Nut geklebt so das Zeichnungsnut und Werkstücknut übereinstimmen.

Schwinge_1 (Steffel)


Dann die Außenkontur bis zum Papier gefeilt. Und wie man sieht ist auch schnell ein Maß vergessen, was nachgetragen/korrigiert werden muss.


Schwinge_3 (Steffel)


Auch die Nutsteine, aus Messing, für die Schwinge habe ich mit dem obigen Fräsaufbau gefertigt, mit der Messuhr (genauer wegen Umkehrspiel in den Achsen) einfach um den gewünschten Betrag den Radius vergrößern verkleinern. Die Kleitsteine sind geteilt da sie einen Bund haben, welcher einen Abstand zwischen Schieberschubstange und Schwinge gewährt. Die Kleitsteine bilden mit der Nut eine Spielpassung. Ich habe lang überlegt ob ich statt der aufwendigen Fertigung der Steine einfach zwei Drehteile anfertige. Ich habe mich aufgrund der besseren Flächenpressungsverhältnisse für die Steine entschieden. Da bei runter Geometrie die strichförmige Kontaktfläche in der Schwinge schnell einlaufen würde und die oszilierende Bewegung schnell zu unschönen Spiel in der Steuerung führen könnte.


Schwinge_5 (Steffel)



Bei der Fertigung spannte ich Messingflach auf, fräste die Passungsradien, setzte dann zurück und fräste tiefer den Bundradius (innen, außen). Dannach drehte ich das Werkstück um und fräste von hinten so weit herunter bis nur noch die gewünschte Kontur übrig blieb. Anschließend schnitt ich aus den entstandenen Streifen die Steine.


Die Seitenbleche mit den Drehzapfen für die Schwinge fertigte ich als Drehteil. Sprich eine Scheibe mit Zapfen, und einer zentrischen 1mm Bohrung (die später wichtig ist). Aus den Scheiben formte ich mit Feile und aufgeklebter Schablone die Seitenbleche. Die gegenüberliegende Nut (zu dem Zapfen) fräste ich.

Wie aber nun die Zapfen in Flucht und mittig zu dem Nutstein auf die Schwinge bringen?

In ein Seitenblech bohrte ich die Löcher für die Schrauben.
Dann legte ich den linken und rechten Nutenstein in die Schwinge damit sie zueinander zentriert sind und bohrte mittig zur Nut ein 1mm Loch hinein.
Nun nahm ich noch die Seitenschilder hinzu und zentrierte diese zur Nut und untereinander durch einen Bohrerschaft (1mm) welchen ich durch beide Zapfen und die beiden Nutensteine schob. Das ganze justiert (in der Höhe und rotierent, zwei Freiheitsgrade) und fixiert und dann durch das Seitenschild, was schon Löcher hatte, die Schraubenbohrungen gebohrt. In selber Aufspannung gleich noch oben und unten jeweils ein Stiftloch gebohrt um immer wieder die richtige Position bei De-Montage zu erhalten. Die Nutsteine habe ich dann noch aufgebohrt und gerieben, sowie die Seitenschilder mit den Bohrungen/Nuten versehen.

Und fertig ist die Schwinge.


Schwinge_4 (Steffel)
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Steffel
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Anmeldungsdatum: 16.01.2015
Beiträge: 506

BeitragVerfasst am: 20.01.15 22:09    Titel: Re: Baubericht Dampflok 03 001, Rostfeuerung, M1:16 Antworten mit Zitat

Schieberschubstange:

Die Fertigung der Schieberschubstange ist weniger aufwendig gewesen. Schwierig sind nur die sehr dünnen Stege an den Gabeln. Hier verfahre ich immer so; Nut fräsen aber nicht bis durch, immer 0,5mm oder mehr im Grund stehen lassen. Dieser verbleibende Steg hält die beiden Gabelarme auseinander wenn das Werkstück aufgespannt ist. Sonnst flattern diese bei den letzten Bearbeitungsschritten und es kommt zu unschönen Form und Maßabweichungen. Dann mit der Feile vorsichtig den Steg wegfeilen und die Gabel ist fertig.


Schieberschubstange_1 (Steffel)



Alle Gelenke sind mit Büchsen ausgestattet und wenn die Konstuktion es zulässt bringe ich immer Schmierbohrungen ein.
Schieberschubstange_2 (Steffel)
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Steffel
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Anmeldungsdatum: 16.01.2015
Beiträge: 506

BeitragVerfasst am: 20.01.15 23:07    Titel: Re: Baubericht Dampflok 03 001, Rostfeuerung, M1:16 Antworten mit Zitat

Bohrungen für Kurbelzapfen der Stangen:

Ich weis nicht ob an anderer Stelle im Forum ähnliches oder gar gleiches berichtet. Ich habe geschaut aber vorerst nichts gefunden, vielleicht weis der eine oder längerer Forumangehörige da mehr. Ich stell meine Vorgehensweise trotzdem mal kurz vor vielleicht gibt es noch etwas neues.

Die Bohrungen in den Rädern für die Kurbelzapfen der Stangen müssen senkrecht zur Radscheibe verlaufen oder parallel zur Achse und der Achse der Lauffläche. Der Abstand von Radmitte zur Mitte Kurbelzapfen muss bei allen Rädern gleich sein welche auf einer Seite laufen. Und der Winkel um den der rechte Kurbelzapfen dem linken versetzt ist muss bei allen drei Achsen gleich sein. Ein Winkel von 90° ist anzustreben muss aber nicht sein, 89° oder 91° würden auch funktionieren nur gleich müssen sie eben sein.

Um all diese Bedingungen zu erhalten, müsste eine Vorrichtung her.

Diese fertigte ich mir selbst:

Zwei starke Blechblatten (t = 20mm) miteinander im Winkel von 90° fixieren. Die beiden Bohrungen mit dem Kurbelradius x einbringen, bohren und reiben. Den Durchmesser der Bohrungen so bemessen das ein Zentriebohrer mit Durchmesser h9 am Schafft saugent passt (bei H7 Bohrung)!

Vorrichtung_5 (Steffel)


In die mittlere Bohrung ein Stift einfügen. Dann die Fixierung aufheben und die obere Platte um 90° um Stifft eindrehen (Achtung das ist der Versatzwinkel der Kurbeln). Platten fixieren. Die vier Bohrungen an den Ecken bohren und reiben. Die Abstände sind nach Freimaß tolleriert.


Vorrichtung_4 (Steffel)



Nun vier Ständer drehen mit Anzugsgewinde und Presspasssitz für die vier Außenbohrungen der jeweiligen Platte. Das Maß Z sollte so genau wie möglich bei allen gleich sein, die Ständer Spitze-Spitze drehen damit die beiden Passsitze zueinander laufen.


Vorrichtung_1 (Steffel)


Platten mit Ständer montieren.


Vorrichtung_2 (Steffel)


Dann Zentrierhilfen drehen, letztlich sind dies ein Stück Rund mit Kegeliger Spitze welche dem Winkel einer Zentrierung entspricht. Der Außendurchmesser vom zylintrischen Teil sollte wieder zu den Bohrungen eine Übergangspassung hin zur Spielpassung bilden (leicht straffer Sitz). Wichtig:den Kegel an den Zentrierhilfen und den zylindrischen Teil in einer Aufspannung drehen. Auch kein passendes Rund nehmen und nur den Kegel andrehen, immer beachten das Kegel und zylintrischer Teil zueinander koaxial laufen.

Nun die Vorrichtung aufspannen. In die Bohrung wo vorher der Stifft wecher die Drehachse bei der Fertigung der Platten bildete kommt in die untere und obere Platte eine Zentriehilfe. Dazwischen wird nun die Achse (ich habe Zentrierungen in den Achsen) gespannt.


Vorrichtung_3 (Steffel)


Mit einem Zentriebohrer wird nun durch die zweite Bohrung oben die eine Seite der Radscheibe angebohrt. Der Zentrierbohrer sollte reichlich knapp in der Bohrung geführt werden. Dannach Achse ausspannen und umdrehen und wieder zwischen den fluchtenden Zentriehilfen einspannen. Mit der zweiten Zentrierhilfe, unten, nun die in die soeben angesenkt Bohrung gehen und die Achse auf Position bringen. Jetzt die obere Radscheibe wieder mit dem Zentriebohrer durch die freie Bohrung ansenken.

Das Verfahren habe ich mit allen drei Achsen wiederholt. Dadurch hatten alle den gleichen Kurbelradius und Versatzwinkel.

Um die Bohrungen einbringen zu können, baute ich mir eine Aufspannung wo ich den Radreifen auflegen konnte. Der Radreifen muss zur Achse laufen da ich die Achse zwischen die Spitzen auf der Drehmaschine gespannt hatte und dann die Radreifen überdreht hatte, was eine wichtige Vorraussetzung für diese Vorgehensweise ist.

Nach aufspannen der Vorrichtung überfräste ich die Auflagefläche wo die Räder aufgelegt werden sollen um sicher zu sein das diese Fläche senkrecht zur Maschine liegt und somit auch der Radreifen und in Folge die Bohrungsachse=Maschinenachse parallel zur Achse des Werkstückes.

Nun spannte ich eine Zentriehilfe in die Spannzange der Fräse, legte die Achse mit Radreifen auf die Vorrichtung und zentrierte mit der Spitze der Zentrierhilfe über die Zentrierbohrung im Rad die Achse selbst. Nachdem das Rad festgespannt war konnte ich bohren/reiben.
Vorrichtung_6 (Steffel)
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christo
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Anmeldungsdatum: 26.10.2004
Beiträge: 138
Wohnort: Augsburg

BeitragVerfasst am: 21.01.15 01:54    Titel: Re: Baubericht Dampflok 03 001, Rostfeuerung, M1:16 Antworten mit Zitat

Danke, danke für diese tollen und sehr informativen Berichte! Da vergisst man fast ins Bett zu gehen!

Viele Grüße

Tom
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volkerS
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Anmeldungsdatum: 01.04.2012
Beiträge: 1036
Wohnort: Bermersheim

BeitragVerfasst am: 21.01.15 12:59    Titel: Re: Baubericht Dampflok 03 001, Rostfeuerung, M1:16 Antworten mit Zitat

Ich gehe einen anderen Weg.
Rad komplett auf der Drehbank auf Endmaß bearbeiten und Achsbohrung drehen/reiben. Anschließend werden alle Räder an der Fräsmaschine auf eine Aufnahme gespannt, die einen Zentrierbolzen für die Achse hat. Fräse auf Position der Kurbelzapfen fahren und Tisch klemmen. Danach alle Kurbelzapfenlöcher herstellen. Kurbelzapfen in den Rädern montieren (Loktide 603 und ggfs. Sicherungsschraube von hinten). Anschließend die Achsen (mit Zentrierbohrungen) in die Räder einer Lokseite einbauen. Einen Messingklotz herstellen dessen Länge 5mm + 1/2 Durchmesser Kurbelzapfendurchmesser geringer ist, als die Spitzenhöhe der Drehmaschine. Im Futter einen Stift einsetzen, dessen Durchmesser dem Kurbelzapfen entspricht. Spitze andrehen.
Am Drehfutter einen Winkelmesser auf die Bettführung stellen. Achse mit Rad zum Drehfutter zeigend auf die Spitze setzen und andere Seite mit noch lose aufgeschobenem Rad auf die mitlaufende Körnerspitze. Am Futter den Winkel gegen Zentrierspitze und Kurbelzapfen schieben = dieses Rad steht dann genau senkrecht. An der Körnerspitze ein 5mm Flachstahl aufs Maschinenbett legen darauf den Messingklotz. Seine Oberfläche ist somit genau 1/2 Durchmesser Kurbelzapfen niedriger als die Achsmitte. Rad mit Loktide auf die Achse schieben und so verdrehen dass der Kurbelzapfen auf dem Messingklotz aufliegt. Diese Methode ergibt absolute Reproduzierbarkeit, solange die Zentrierspitze nicht aus dem Drehfutter genommen wird.
Volker
Nachtrag: Meine Achsen haben Bohrungen bis zu den Achslagern mit einer Querbohrung. Die Querbohrungen sind um 90° versetzt. Die Achsen werden so auf die Räder montiert, dass die Querbohrung genau zum Gegengewicht zeigt.
Dreht man später das Lokrad so, dass das Gegengewicht unten steht, dann kann man mit einer Ölspritze den Schmierfilz in der unteren Achslagerschale befüllen.
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Steffel
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Anmeldungsdatum: 16.01.2015
Beiträge: 506

BeitragVerfasst am: 21.01.15 21:52    Titel: Re: Baubericht Dampflok 03 001, Rostfeuerung, M1:16 Antworten mit Zitat

Hallo VolkerS,

dein Verfahren ist ein sehr guter Weg, besonders die Achsen zu kleben ist für mich ganz neu. Wie sind die Erfahrungen bezüglich der Haltbarkeit der Klebeverbindung? Ich habe gerade bei Loctite geschaut, der von dir verwendete Klebstoff weist eine Zugscherfestigkeit: > 22,5 N/mm² auf. Bei einem Fügedurchmesser von 12mm und einer Sitzlänge von 10mm erhält man F = 8482N an maximaler Scherzugfestigkeit.
Bei einer Schubkraft des Zylinders von F = 600N, Kurbelradius 22mm kommt man auf eine vorliegende Scherkraft von 2200N, hätte somit auch funktioniert. Muss ich mir merken, danke für die Eingebung, hätte ich nicht gedacht. Wird sicherlich den einen oder anderen Fall geben wo man es noch nutzen kann.
Ich habe meine Radscheiben aufgeschrumpft und konnte sie dann nicht mehr drehen. Mit deiner Methode wäre ich auch gut ans Ziel gekommen.
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