grosse Amerikanische Schmalspur Drehbühne

[Mikado]

Einige erinnern sich vielleicht wie ich Löcher gefragt habe zur Konstruktion von Drehbühnen. Nun soll etwas zurück kommen, indem ich in loser Folge über den Bau meiner Drehbühne berichte.

Zuerst war Kopfarbeit gefragt.
Warum braucht diese Bahn eine grosse Drehbühne?
Meine private Privatbahn treibt ihr Unwesen irgendwo in einer abglegenen County von Colorado. Wie alle Shortlines verbindet sie eine der grossen Schmalspur Eisenbahnen mit den Betrieben einer Talschaft. Nach einem Grossbrand musste die kleine Boomtown Chimera-Junction neu aufgebaut werden. Mit verbrannt war auch ein Teil der Bahnbauten. Die Gallows Turntable aus Holz wurde ein Raub der Flammen. Die Bahngesellschaft Oak Valley & Silver Lake packt nun die Gelegenheit um eine neue grosse Drehbühne in Metallkonstruktion einzubauen, damit grosse Leasing Maschinen der Rio Grande gewendete werden können.


Drehbühne in Ridgeway (Mikado)


Somit ist klar, dass meine Drehbühne mindestens 90 cm lang werden muss. Die Anforderung ist einerseits eine robuste betriebssichere Drehbühne und andererseits soll Sie ästhetisch einer grossen Drehbühne im Colorado des frühen 20. Jahrhundert entsprechen.
Nach einem Umbau an meinem Haus kommt der Boden nicht zur Ruhe. Ich entschliesse mich nach ärgerlichen Rückschlägen eine Betonplatte für den Bahnhof zu giessen. In diese Betonplatte lege ich einen Brunnenring mit Innendurchmesser 100 cm. Das wird die Grube für die Drehbühne.

Wie soll die Drehbühne angetrieben werden?
In Colorado gab es drei Varianten.
1. Man hat die 200 tonnen schweren Schmalspur Loks von Hand gedreht. System Armstrong (Armstark)
2. In Durango arbeitet ein Druckluft Kolbenmotor (Bei Dampf würde das Kondenswasser im Winter einfrieren)
3. Elektrisch mit einer Freileitung auf ein Joch in der Mitte der Drehbühne.

Wie vorbildgetreu soll der Antrieb sein?
Ich habe mich entschieden, dass mein Modell einem fiktiven Vorbild einer grossen Schmalspur Drehbühne in Colorad mit Druckluftmotor entsprechen soll. Nun habe ich zufällig genau bei der Drehbühne einen Anschluss an das Druckluftnetz meiner Werkstatt! Umfangreiche Abklärungen über Druckluftmotoren haben mir sehr schnell aufgezeigt, dass sowas in einem Modell eher ein heuler würde. So entschied ich mich für den Kompromis mit einem Elektromotor.

Es geht bald weiter
Heinz

[Mikado]

Regenwasserablauf
Die Grube habe ich mit Hilfe des Brunnenringes in einem Guss mit der Bahnhofplatte hergestellt. Ein Elektrikerrohr gewährleistet den Abfluss des Regenwassers aus der Grube.

Entwässerung der Grube (Mikado)


Wo ist die Drehbühne gelagert?
Nach eingehender Fragerei und wertvollen Antworten darauf, nach dem Durchsehen diverser Fotos und einem Augenschein der zerlegten Drehscheibe der Kandernbahn (sie stand einige Zeit auf zwei Flachwagen unter der Autobahnbrücke der A98 in Lörrach-Binzen) begriff ich zunehmend den Unterschied zwischen Plattenspieler und Drehbühne. Der Plattenteller dreht sich auf einer Kugel im zentralen Lager. Bei der Drehbühne ist der zentrale King Pin in erster Line Achse um die sich die Drehbühne dreht, während die Bühne mit Walzen auf der Ringschiene aufliegt. Somit kommt einer exakten Ausrichtung der Auflage der Ringschiene grosse Bedeutung zu. Darin liegt auch der grosse Unterschied zu den Gallows turntable aus Holz, welche nur im Zentrum gelagert waren.

Auflage Ringschiene (Mikado)


Die Grube hatte zuerst einen flachen Boden. Mit Zementspachtel modellierte ich die gerundete Grubenform mit dem Auflager für die Ringschiene. Dazu habe ich mir diese Lehre gebastelt und damit das Auflager rundum abgezogen.

Der Kreis der Ringschiene hat einen Durchmesser von 94,5 cm. Dazu habe ich mir letzten Oktober bei Stephan Strub eine einzelne 3 Meter lange Edelstahschiene besorgt. Im Zug des Umbaus meiner Anlage von Messing Geleise zu Edelstahgeleise blieben einige Lebu Geleise übrig die ich nicht mehr gebraucht verkaufen konnte. Die Schwellen habe ich mit der Säge halbiert und den vorgebogenen Schienenkreis eingefädelt.

Ringschiene (Mikado)


Morgen geht es weiter

Heinz

[Mikado]

Der King Pin um den sich alles Dreht

In der Mitte der Grube steht der Kingpin. Um diese Achse dreht sich die Drehbühne. Beim Vorbild kann mit einer Federhülse auch Gewicht abgestützt werden. Man stelle sich die Drehbühne in Cheyenne ohne eine solche Lastabstützung vor, auf der die 550 Tonnen schweren Big Boys mit einer Länge von mehr als 2 Schnellzugwagen gewendet wurden.
Handbediente Drehscheiben wie jene der Dampfbahn Furka Bergstrecke können damit den Reibungswiderstand der Walzen mindern und eine Handbedienung ermöglichen.

Bei meiner Drehbühne steht die einwandfreie fernbediente Funktion im rauhen Freilandbetrieb im Zentrum. Die gute Adhäsion der Walzen auf die Ringschiene ist für einen schleuderfreien Betrieb entscheidend und dafür ist der Auflagedruck wichtig. Aus diesem Grund ist mein KingPin ein Achse ohne Gewichtsabstützung.

King Pin (Mikado)


Diesen KingPin habe ich aus einem Stück Edelstahl Stange mit 80 mm Durchmesser auf meiner kleinen Rotwerk E300 gedreht. Für die kleine Drehbank grenzte das an die totale Überforderung. Dementsprechend habe ich nur mit kleinstem Vorschub gedreht. So wurde dieser KingPin zur Geduldsprobe. Das Resultat entspricht nun genau dem was ich mir vorgestellt habe. Das Material Edelstahl wird bei der Stromübertagung besser leiten als Messing. Nach einer jahrelangen Leidensgeschichte mit Schienen reinigen verwende ich im Garten nur noch Edelstahl.

Der KingPin muss mit Rücksicht auf das Gegenlager genau senkrecht stehen. Den Kingpin auf der rauhen Beton Oberfläche genau gerichtet zu verankern hatte seine Tücken. Ich habe mir dabei mit dünnen Edelstahl Unterlagsscheiben beholfen. Auf diese Weise konnte ich ihn genau senkrecht gerichtet andübeln.

Das Gegenlager in der Bühne

Das Gegenlager habe ich ebenfalls aus einem Stück Edelstahlstange mit Durchmesser 80 mm hergestellt. Nach dem beidseitigen Plandrehen habe ich das Lager in der Mitte mit 0,15 mm Spiel gebohrt. In die Rückseite habe ich M4 Gewindelöcher gebohrt. Das Gewindeschneiden in Edelstahl war eine Herausforderung. Das am Hallendampftreffen in Sinsheim gekaufte Stativ mit Kurbel zur Winkel genauen Führung des Gewindebohrers war mir dabei sehr dienlich.
Nach unten gerichtet habe ich 4 Bohrungen zur Aufnahme von LGB Schleifkohlen gebohrt.

Gegenlager (Mikado)


Und sie dreht sich doch

Der grosse Moment ist da. Zum ersten Mal dreht sich die Drehbühne im Lager. Tagelange Arbeit, Ärger über den hässlichen Lärm der Drehmaschine aus dem Keller bis unter den letzten Dachziegel und dann dieses stete mulmige Gefühl, ob das letztlich alles funktioniert. Das alles hat sich nun gelohnt.

Bühne sitzt auf KingPin (Mikado)


Bald gibts wieder News von der Amerikanischen Schmalspur Drehbühne. Der wetterfeste und möglichst dauerhafte Antrieb ist das nächste Thema.
Heinz

[Dampfer]

Sieht gut aus - und kniffelig.

Stellt doch mal ein paarr Skizen rein.... wenn Du hast.

Auch von der Elektrik. Wie verriegelst Du?

Gruß
ALex

[Mikado]

Hallo Alex
ich bin vielleicht ein bekennender Chaot. Das mit den Zeichnungen ist so ne Sache. Letztlich hat sich alles ergeben. Ziel war mit möglichst kleinem Drehaufwand und Material das ich im Sortiment des Metalladen finden konnte einen robusten KingPin herzustellen. Ob der 1 cm grösser oder kleiner ist war dabei nebensächlich. Welche Masse interessieren Dich. Ich weiss nicht genau was Du unter kniffelig verstehst. Eigentlich war nur das Drehen des zähen Edelstahles mühselig, weil da nur immer sehr wenig abgenommen werden konnte.
Damit sich das Drehen am KingPin in Grenzen hielt habe ich den dünnen Drehzapfen eingesetzt.
Dabei ging ich folgendermassen vor.

Warm gefügter Drehzapfen im KingPin
Ich habe im Metalladen ein Stück rundgeschliffenen Edelstahl mit 10mm Durrchmesser gekauft und entsprechend abgelängt.
Ich habe in den Kingpin noch in der Drehbank ein Loch gebohrt. Dieses habe ich mit dem Innenausdrehstahl auf 9,8mm gedreht, vielleicht warens auch 9,9mm. So präzis kann ich nicht messen.
Als meine Frau beim Einkaufen war habe ich den Backofen auf 70° geheizt, den KingPin hinein gestellt (Backtrennfolie verwenden wegen der verräterischen Spuren) und den Zapfen in den Tiefkühlschrank bei -20° gelegt. Nach einer Viertelstunde anklimatisieren musste alles sehr schnell gehen. Den heissen KingPin auf den Kellerboden stellen, den eiskalten Drehzapfen schön senkrecht hinein stossen und dann blitzartig mit einigen kräftigen Hieben mit dem Nylonhammer sofort versenken. Danach den Backofen mit dem Ventilator abkühlen und unauffällig wieder einräumen.
Der Drehzapfen hält bombenfest im KingPin drinn.

Ich möchte auf Robust zurück kommen. Über der Drehbühne befindet sich im Hochparterre unser Wintergarten. An dessen Dach ist das Sonnensegel verankert. Gleich daneben steht unser grosser Birnenbaum. Im Bereich der Drehbühne müssen folglich mit der Haushaltleiter Fenster geputzt werden, das Sonnensegel muss mal nachgespannt werden und der Birnenbaum muss geschnitten werden. Alles was sich nicht wegnehmen lässt sollte deshalb robust sein.

Zur Elektrik komme ich etwas später.
Gruss
Heinz

[Mikado]

Wetterfeste kräftige Antriebe

Nun war die Frage des Antriebes zu lösen. Ich habe mich entschieden nicht am KingPin anzutreiben, sondern an der Ringschiene, weil dadurch präziser gefahren werden kann.
Ein offenes Getriebe schien mir nicht genügend wetterfest. Bei einem Clubkollegen sah ich, dass er LGB Antriebsblöcke verwendet hat. Dazu hat er einen R 0 Kreis von Heyn in der Grube unauffällig eingebaut. Die Idee schien mir bestechend, weil man da auf ein bewährtes Industrieteil zurück greifen kann, doch warum brauche ich zwei Schienen?

Bilder sagen mehr als viele Worte

Grosse Zerlegung der Antriebe (Mikado)

Vorne wird die Halterung der Dampfzylinder und hinten der Führerhausboden mit der Dremel entfernt.

Elektrisch trennen (Mikado)



Die Walzen (Mikado)

Die Walzen habe ich aus Abfällen von Edelstahl Wasserleitungsrohren hergestellt. Die verchromten Messingschienenräder habe ich soweit abgedreht, dass ich die Walzen mit leichtem Druck aufpressen konnte. Auf der Gegenseite ist kein Rad notwendig. Da habe ich Ringlein gedreht und aufgepresst, welche das Seitenspiel der Achsen begrenzen.

In der Bühne eingebaut (Mikado)

Die Getriebe werden mit langen Schrauben durch das Deckblech und durch die tragneden Winkel hindurch verschraubt. Mit Unterlegescheiben zwischen Antriebsblock und Bühnenkörper wird die Höhe des Bühnengeleises an jene des Zubringergeleises angepasst.
An den Walzen wird mit den originalen Schleifkohlen Strom von der Ringschiene abgenommen.

Schrägsicht des Antriebes (Mikado)

Ein Platzregen zeigt wie intensiv die am Grubenboden aufspritzenden Regentropfen die Antriebsblöcke anspritzen.

Bühne mit den beiden Antrieben (Mikado)

Es werden zwei Antriebsblöcke - an jedem Ende einer - eingebaut.

Alles klar?

Demnächst erkläre ich meine einfache Elektrik ohne Schleifringe. Dabei werde ich auch die Polarisierung und Ansteuerung der Bühne erläutern.

Heinz

[Mikado]

Elektrik so einfach wie möglich
Je mehr Kabel und Kontakte draussen bei Wind und Wetter im Garten jahrelang funktionieren sollten desto grösser ist die Wahrscheinlichkeit, dass etwas ausfällt.
Meine Drehbühne hat nur zwei Anschlüsse. Einer führt zum Kingpin, von diesem wird auf das Gegenlager in der Alukonstruktion übertragen.
Der andere Anschluss liegt an der Ringschiene. Die Walzen drücken mit dem gesamten Gewicht der massiven Bühne und der Lok auf die Ringschiene. Die beiden Anschlüsse sind mit je einem der beiden Schienen des Bühnengeleise verbunden.

Fernsteurung der Drehbühne Die Anschlüsse sind ebenfalls mit dem Geleise Anschluss eines Uhlenbrock 77500 Grossbahn Decoder bis 3 Ampere verbunden. Der Motorausgang des Decoders ist mit den beiden Antrieben verbunden. Den Decoder habe ich in eine spritzwasserdichte Elektroinstallationsdose eingebaut.
Decoder spritzwasserschutz (Mikado)

Die Adresse habe ich auf 9999 gesetzt, die CV 2 habe ich so gesetzt, dass sich die Drehbühne knapp bewegt in meinem Fall auf 2. Die CV 3 und 4 (künstliche Zugsmasse) habe ich auf 0 gesetzt Die CV 5 begrenzt die maximale Geschwindigkeit, welche ich auf 10 gesetzt habe. Es geht immer noch um eine Drehbühne und nicht um eine Zentrifuge.
Weiter habe ich die Motorspannung auf das Maximum gesetzt, weil damit das Ansprechverhalten bei kleinster Geschwindigkeit deutlich verbessert wird.

Ursprünglich habe ich über eine Steuerung nachgedacht mit der man autmatisch ans vorgewählte Geleise fahren kann. Doch dann sah ich mir eine Video über die Durango Silverton Narrow Gauge an. Hier wurde eine Mikado gewendet. Die Lokmanschaft fuhr auf die Drehbühne und der Hostler hat die Drehbühne mit dem Druckluftmotor gefahren und angehalten. In Golden Colordao bin ich auf der Drehbühne mitgefahren und auch da wurde diese manuell ans gewünschte Geleise gefahren.
Daraus wuchs der Wunsch meine Drehbühne ohne Automatik zu fahren.

Polarisation der Bühnengeleise
Ich habe an wettergchützter Stelle ein banals Lenz LK100 (DCC Kehrschleifenmodul) in die Zuleitung zur Drehbühnengrube dazwischen geschaltet. Seither denke ich nicht mehr über irgendwelche Polungen nach, sondern fahre wie beim Vorbild einfach los.
Umpolung (Mikado)


Mittlerweilen habe ich die Drehbühne mehrfach eingesetzt und draussen im Regen belassen. Sie funktioniert klaglos. Einmal mehr hat sich gezeigt, dass man bei geschicktem Einsatz mit DCC komplexe Schaltereien auf zwei Drähte und zwei einfach anzuwendende Module reduzieren kann.

Rohbau ist abgschlossen - Testphase
Die Drehbühne funktioniert jetzt einwandfrei. Nun ist Testzeit. Über einen längeren Zeitraum werde ich die Drehbühne im hässlichen Rohbau verwenden, damit ich Fehler entdecken und verbessern kann.
Drehbühne im Rohbau im Einsatz (Mikado)


Ausblick
Eine Verrigelung braucht die Drehbühne aus funktionellen Gründen keine. Die Antriebe mit den Walzen haben selbsthemmende Schneckengetriebe. Falls ich aus optischen Gründen auf eine Verriegelung zurück komme, werde ich mich an meine Fotos der Drehbühne in Golden Colorado halten. Die stabilen Aluträger werde ich seitlich mit einem Fischbauch verbergen. Oben werde ich die Bühne mit einem Amerikansichen Zedernholz beplanken. Die Grubenwand hat zur Zeit oben eine falsche Form. In diese Form hinein, werde ich ein Granitausmauerung einbauen. Dazu hat mir der lokale Steinbildhauer Tessinergranit in Streifen geschnitten. Diese Arbeiten werde ich möglicherweise erst nächsten Frühling ausführen.

Heinz

[Mikado]

Zeichnung zur Drehbühne

Alex hat nach einer Zeichnung gefragt. Nun habe ich sie wieder gefunden. Bei der Konstruktion und den Massen hat mir diese Zeichnung recht gut geholfen. Mehr habe ich zu den grossen Schmalspur Drehbühnen in Colorado nicht gefunden.

Zeichnung Drehbühne (Mikado)


Pläne in USA nicht generell archiviert!
Grundsätzlich sind Zeichnung zum Modellbau Amerikanischer Vorbilder eine Leidensgeschichte. Beispielsweise Maffei in Deutschland oder die SLM in der Schweiz haben alle Pläne archiviert. In den USA wurden die Pläne mit dem Fahrzeug an den Käufer übergegeben. Wurde die Bahn, verkauft, wurde meist auch das Büro entrümpelt und Pläne von nicht mehr im Dienst stehenden Fahrzeugen und Bauwerken liquidiert.
Die meisten Pläne, welche z.B. in der "Narrow Gauge & Short Line Gazette abgedruckt sind, wurden vom mittlerweilen verstorbenen Modellbahner Al Armittage aus historischen Fotos akribisch rekonstruiert und mit allgemein bekannten Massverhältnissen ergänzt.

Die beste Quelle um an vermeintlich verschollene Pläne aus Colorado zu kommen ist die Robert W. Richardson Library im Colorado Railroad Museum in Golden http://www.crrm.org/ Man bekommt per e-mail relativ rasch und kompetent Auskunft.

Existiert das Vorbild noch fliegt man am besten hin und misst das Original aus. Beispielsweise die feinen Esser Bausätz sind aufgrund solcher Messungen am Objekt in Colorado entstanden.

[Mikado]

Erfahrung mit der Drehbühne

Die Drehbühne ist nun eingehend getestet. Dabei hat sich das präzise Anfahren an das Zufahrtgleise als heikel erwiesen. Die Drehbühne hatte immer einen klitzekleinen Nachlauf und schon war man zu weit gefahren. Der Decoder hat spontan wieder Adresse 3 angenommen. Die Antwort per E-Mail vom Uhlenbrock Support war unvollständig und ging nicht auf mein Problem ein.

Anderer Decoder

Ich habe den 77500 durch einen Zimo MX 69S ersetzt. Mit dem Zimo Decoder lässt sich nun die Drehbühne präzis und milimeter genau an das Zufahrtgeleise anfahren. Es zeigt sich einmal mehr, dass der etwas höhere Preis für Zimo gerechtfertigt ist. Zudem kann man die charmanten Wiener auch nächtens am Telefon erreichen!
Ich habe CV2, die Anfahrstufe auf 1 gesetzt. CV 3 und 4 die Trägheit auf 0 und CV 5 die Maximal Geschwindigkeit auf 100. CV 57, die Motorspannung habe ich mit dem Wert 120 auf verträgliche 12V reduziert.
Diese Einstellmöglichkeit der Spannung am Motor ist einzigartig unter den Decodern und hilft die Lebensdauer der Motoren erhöhen. Der Hinweis auf diese Möglichkeit stammt vom Inhaber dieser Webseite. http://www.gartenbahn-rio-grande.ch/html/home.html
Sollte ich irgendwo ein wasserfestes Lautsprecherchassis erwischen, könnte mich der Wahnsinn umzingeln. In einer DVD hört man den Druckluftmotor in allen möglichen Tourenzahlen klickern. Da ist doch die Versuchung gross diese Geräusche am PC mit Nero 7 aus der DVD heraus zu kopieren und mit der Zimo Sound Programmierung Software und dem MXDECUP in einen MX 690 zu flashen, damit die Drehbühne auch vorbildgetreu klickert und rattert...

Kürzlich wurde ich gefragt woher die Druckluft für den Luftmotor der Vorbild Drehbühne stamme. Da diese Frage von allgemeinem Interesse sein könnte hier die Antwort: Vom Kompressor der Lok.

Bogenschnitt??

Nun sollten die seitlichen Blenden die massive Kontruktion meiner Drehbühne geschickt verstecken, dass man den typischen Fischbauch der Drehbühnen in Colorado zu sehen bekommt. Doch wie bekommt man ein exakt im Bogen geschnittenes Seitenblech. Wer hat einen guten Tipp für mich?

Vorbildfoto ergattert

Auf diesem Bild der Drehbühne von Durango sieht man etwas mehr Details vom Vorbild.

Heinz

Rio Grande Drehbühne in Durango CO (Mikado)

[Mikado]

Der Kreisbaschnitt - eine Art Quadratur des Zirkels

Nach dem Winterschlaf regen sich im Garten nicht nur die Schneeglöckchen, sondern auch des Gartenbahners Lust.
Der Zimo Decoder in der Spritzwasser geschützten Elektrodose hat den Winter problemlos draussen überstanden.

Nun sollte die Drehbühne, seitlich mit Blechen in Fischbauchform (Kreisbaschnitt) versehen, auch optisch den Vorbildern entsprechen. Die Pfeilbogenform der Seitenbleche wird 97,5 cm lang und in der Mitte 5 cm hoch.
Nun rächt sich doch endlich, dass ich in der Schule Fensterplatz hatte. Wer hat mir einen Tipp, wie ich eine solche Form sauber konsturiere, dass ich die Bleche dann nach der Schablone zuschneiden kann.
Heinz


Fischbauch für Drehbühne (Mikado)