Vom Bau der Lok4 des FFM in Spur Null

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Vom Bau der Lok4 des FFM in Spur Null

#1

Beitrag von Feldbahn-Freak » Di 17. Apr 2018, 08:43

Liebe Feldbahngemeinde,

Das Vorbild aus dem Frankfurter Feldbahn Museum ist ganz gut dokumentiert( Siehe "Museumsführer des Frankfurter Feldbahn Museums)", die Grundlagen für eine Umsetzung in ein Modell sind gegeben. Geplant ist zunächst eine Spur Null Version aus Messing und Neusilber. Die beiden Bilder zeigen das virtuelle Fahrzeug im CAD-System. Die Farbgestaltung ist zunächst nicht so ernst zu nehmen. In den Bildern sind einige wenige Details noch nicht eingearbeitet.

Bild

Bild

Die Platzverhältnisse lassen eine digitale Variante mit Sound und PowerPack zu.

Die Suche nach Serienteilen für passende Räder für dieses Modell ist gescheitert, es lief auf einen Eigenbau raus. Das folgende Bild zeigt ein nach NEM gefertigten Radreifen und die zugehörige Radnabe. Die Vorgaben aus der Norm wurden zu Gunsten möglichst großer Vorbildnähe gewählt. Das Material ist Neusilber. Die Montage des Radreifens erfolgt elektrisch isoliert zur Radnabe. Der Luftspalt zwischen Radreifen und Radnabe wird mit einem Einkomponenentenklebstoff gefüllt. Die Stege, die den Luftspalt von 0,15mm in Position halten, werden anschließend von hinten ausgefräst. Kaum zu glauben, dass beide Teile in einer Fräse gefertigt werden konnten - oder? Die sehr genaue Umsetzung des Radprofiles nach NEM ist so aber gut machbar.

Zunächst der Rohling nach seiner Bearbeitung in der Fräse.

Bild

Der Radstern und sein Radreifen.

Bild

Modellbauerische Grüße und immer Spass am Hobby wünscht
Joachim
Zuletzt geändert von Feldbahn-Freak am Do 19. Apr 2018, 07:07, insgesamt 2-mal geändert.


felixS
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Re: Vom Bau der Lok4 des FFM in Spur Null

#2

Beitrag von felixS » Di 17. Apr 2018, 09:13

Joachim ich bewundere deine perfekten Umsetzungen!


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Re: Vom Bau der Lok4 des FFM in Spur Null

#3

Beitrag von md95129 » Do 19. Apr 2018, 15:37

Joachim,
das wird wieder was ganz Feines! Mich interessiert besonders, wie Du die Raeder gefertigt hast. Ich bin naemlich zur Zeit in einer aehnlichen Lage: http://www.buntbahn.de/modellbau/viewto ... 927#310927. Deinen Fortschritt werde ich auf alle Faelle genau verfolgen!
Regards
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Re: Vom Bau der Lok4 des FFM in Spur Null

#4

Beitrag von Feldbahn-Freak » Fr 20. Apr 2018, 07:19

felixS hat geschrieben:
Di 17. Apr 2018, 09:13
Joachim ich bewundere deine perfekten Umsetzungen!
Lieber Felix,

das Lob gebe ich an meine Maschine weiter, die macht das wirklich perfekt. Genau zeichnen, das ist dagegen einfach. Das Zeichnen im Bereich der gekrümmten Flächen bei den Speichen aber würde ich als Herrausforderung bezeichnen. Näheres dazu in meiner Antwort an Henner weiter unten.
md95129 hat geschrieben: Mich interessiert besonders, wie Du die Raeder gefertigt hast.

Lieber Henry,

die Fertigung aus einem vollen Stück Neusilber hat auf Anhieb geklappt. Ich habe keine STL-Datei als Beschreibung für das Werkstück verwendet. Der Grund sind kleine Abweichnungen beim Berechnen der Fräserbahnen. Diese entstehen durch das Zerlegen in kleine Flächen. Sicherlich kann man die Flächen beim STL-Export so klein gestalten, dass das keine praktische Rolle mehr spielt, aber ich habe mich anders entschieden.
Die Zeichnungen für die Fräserbahnen sind in der CAD-Software durch Schnitte parallel zur X-Y-Ebene in verschiedenen Z-Höhen entstanden. Die Höhen sind im Bereich der gekrümmten Flächen der Speichen dichter zu legen, damit die Texturen kleiner werden. Verwendet wird ein Radiusfräser. Wenn die Software für die CNC Maschine die Bahnkorrekturen für Radiusfräser nicht berücksichtigt (wie in meinem Fall) ist Fleißarbeit angesagt.
Mein Radduchmesser beträgt 12,66 mm. Der kleinste Fräser ist ein 0,5mm Radiusfräser mit einem seitlichen Radius von 0.2 mm. Eine ruhige Hand, schon beim Einspannen ist Pflicht. Positionierung und vorallen Starthöhe sollten seeeeehr genau erfolgen, sonst gibt es Frust und Abzug vom Taschengeld! :?

So nun zu Deinem Rad. Es ist sicherlich größer, ich schätze zwischen 25 und 30 mm. Die Gefahr eines Fräserbruches ist also geringer. Allerdings sind die Texturen im Bereich der gekrümmten Flächen eher zu sehen. Entweder Du legst die Schnittflächen sehr eng und läßt die CNC Maschine sehr viel länger arbeiten, oder Du entscheidest Dich für eine Nacharbeit zB. durch Schleifen.

So, nun habe ich meinen Senf dazugegeben. Schreibe mir, wie Du dich entscheidest.

Viele Grüße
Joachim


md95129
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Re: Vom Bau der Lok4 des FFM in Spur Null

#5

Beitrag von md95129 » Sa 21. Apr 2018, 18:50

Hallo Joachim,
ich hatte Dir ja wegen der Einzelheiten eine PM geschickt. Danke fuer die Antwort. Aber noch eine Frage, die auch die Allgemeinheit interessieren wuerde: Was fuer eine Fraesmaschine verwendest Du?
Regards
Henner, Donkey Doktor der EDH Lumber

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Re: Vom Bau der Lok4 des FFM in Spur Null

#6

Beitrag von Feldbahn-Freak » Mo 23. Apr 2018, 06:27

md95129 hat geschrieben:
Sa 21. Apr 2018, 18:50
Aber noch eine Frage, die auch die Allgemeinheit interessieren wuerde: Was fuer eine Fraesmaschine verwendest Du?
Regards
Hallo Henner,

Ich benutze eine kleine Version der Maschine COSY2-MCS der Fa. EMC und ich darf sagen, dass ich seeeeehr zufrieden damit bin. Sie ist kein "Spanmonster" aber der geduldige Modellbauer, der kleine und feine Sachen möchte, wird zufrieden damit sein.

Joachim

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Re: Vom Bau der Lok4 des FFM in Spur Null

#7

Beitrag von A_Haack » Sa 19. Mai 2018, 20:52

Hallo Joachim,

ich habe eine Frage zu Deiner Fräse.
Welche Spindel benutzt Du?

Viele Grüße
Andreas
Hier gehts zu meinem Steinfluch:
http://www.stummiforum.de/viewtopic.php?f=15&t=117081

Hier gehts zu meiner Feldbahnlok ZL 105 von Jung - im Eigenbau
http://www.stummiforum.de/viewtopic.php?f=50&t=132184

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Re: Vom Bau der Lok4 des FFM in Spur Null

#8

Beitrag von Feldbahn-Freak » Do 24. Mai 2018, 09:44

A_Haack hat geschrieben:
Sa 19. Mai 2018, 20:52
Hallo Joachim,

ich habe eine Frage zu Deiner Fräse.
Welche Spindel benutzt Du?
Hallo Andreas,

für meine Projekte verwende ich Fräser von deutlich unter 1 mm bis max 3 mm Durchmesser. Für die sehr kleinen Fräser wäre eine Bearbeitungseinheit mit Drehzahlen bis 60 000 u/min ideal. Die Leistung von 300 Watt wäre sicherlich völlig ausreichend. Aber das sind Maximalforderungen.
Nach Rücksprache mit erfahrenen Modellbauern und mit dem "Haushaltsauschuß Familie" ist eine Lösung weiter unten herausgekommen.

Ich habe mir von der Fa. EMC eine Komplettlösung mit einer 800 Watt Mechatron-Spindel herausgesucht. Die max. Drehzahl liegt bei 24 000 u/min, die Geräuschentwicklung ist wohnraumtauglich, etwa vergleichbar mit einem leisen Staubsauger. Wer seine Maschine (wie ich) noch zusätzlich einhaust, der hat diesbezüglich überhaupt keine Probleme. Die Leistung dieser Spindel werde ich natürlich nicht ausnutzen können und wollen. Und das die maximal möglichen Schnittgeschwindigkeiten für sehr kleine Fräser mit dieser Spindel nicht erreicht werden, stellt für mich kein Problem dar. Es dauert halt ein wenig länger ;-)

Ich hoffe, ich konnte Deine Frage ordentlich beantworten.

Joachim

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Getriebebau

#9

Beitrag von Feldbahn-Freak » Fr 25. Mai 2018, 11:12

Liebe Altlokfans,

inzwischen habe ich das Getriebe im Rohbau fertig. Es besteht aus einer Halterung für den Faulhaber Flachläufer, 2 Seitenteilen und einem Bodenteil. Alle Teile werden durch Stahlstifte in ihrer exakten Position fixiert. Das Ganze ist durch Schraubverbindungen leicht zu zerlegen und zu montieren. Kleine Vierkantmuttern werden im Inneren in die entsprechenden "Taschen" gesteckt, das Schneiden von Gewinden entfällt. Die Trennlinie zwischen Boden und den Seitenteilen ist so gelegt, dass die Radsätze schon mit Rädern und Zahnrädern bestückt werden können, bevor sie dann im Getriebe montiert werden. Zum besseren Verständnis habe ich 2 Bilder drangehängt.

Bild
Bild

Viel Spass beim Hobby wünscht
Joachim


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Re: Vom Bau der Lok4 des FFM in Spur Null

#10

Beitrag von md95129 » Sa 26. Mai 2018, 04:02

Hallo Joachim,
die CNC-Sucht hat Dich aber ganz schoen im Griff :wink: ! Von Hand waere das komplizierte Getriebe wohl nicht mehr zu schaffen. Sieht aber einfach toll aus. 3Fragen/Anmerkungen:
1. Die Halbschalen fuer die Radachsen verwende ich seit 30 Jahren. Das hat sich sehr bewaehrt.
2. Ich nehme an, der Flachlaeufer bekommt keine Schwungmasse? Du verlaesst Dich auf Energiespeicher/BEMF-Decoder?
3. Die Lok hat keine 3-Punkt-Lagerung? Wegen 2. nicht noetig?
Sehr gespannt, wie es weiter geht.
Regards
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Re: Vom Bau der Lok4 des FFM in Spur Null

#11

Beitrag von Feldbahn-Freak » So 27. Mai 2018, 09:52

md95129 hat geschrieben:
Sa 26. Mai 2018, 04:02
Hallo Joachim,
Von Hand waere das komplizierte Getriebe wohl nicht mehr zu schaffen.
Das sehe ich auch so. Schon allein einen sauberen Bogen zu fräsen wäre nicht möglich!
md95129 hat geschrieben:
Sa 26. Mai 2018, 04:02

1. Die Halbschalen fuer die Radachsen verwende ich seit 30 Jahren. Das hat sich sehr bewaehrt.
Prima, da kann ich ja mit meiner Version nicht völlig danebenliegen! Als alternative Konstruktionsvorschäge hätte ich:

2 gefräste Außenteile, die mit Abstandshaltern verschraubt werden
Vorteil: ebenfalls servicefreundlich, einfach zu fräsen, alle Zahnradachsen und Radsätze können zuvor montiert sein, Dreipunktlagerung möglich
Nachteil: eine Trennebene mehr, exakt senkrechte Montage muss durch die Abstandhalter realisiert werden
Aus dem Vollen gefrästes Getriebegehäuse
Vorteil: Aus kaufmännischer Sicht die bessere weil einfachere Fräsarbeit (Siehe SB-Modellbau Fahrwerke), keine Positionsprobleme, weil keine Trennebene
Nachteil: Dreipunklagerung schwierig, Montage von Radsätzen und Zahnradachsen und Abstandshaltern direkt durch Einpressen in das Fahrwerksgehäuse, Service nur durch Auspressen aus dem Gehäuse möglich

Soweit mein Senf zu dieser Problematik, Vielleicht haben ja andere Modellbauer hier auch andere Erfahrungen gesammelt.
md95129 hat geschrieben:
Sa 26. Mai 2018, 04:02
2. Ich nehme an, der Flachlaeufer bekommt keine Schwungmasse? Du verlaesst Dich auf Energiespeicher/BEMF-Decoder?
Ein Modellbaufreund besteht bei diesem Wunschmodell auf eine klangfreie und analoge Version. Ich habe durchaus Verständnis für eine solche Sicht und habe deshalb die feingewuchtete Schwungmasse (Siehe Bild) vorgesehen. Bei der Digitalvariante kann die Schwungmasse in der Tat entfallen. Die Energiespeicherung übernimmt die Speicherelektronik.
md95129 hat geschrieben:
Sa 26. Mai 2018, 04:02
3. Die Lok hat keine 3-Punkt-Lagerung? Wegen 2. nicht noetig?
Die 3-Punkt Lagerung habe ich mit der Fräse auf recht einfache Weise realisiert. Das Antriebszahnrad des hinteres Radsatzes befindet sich außer der Mitte. Das gibt Platz für die mittige Auflage der Achse im Getriebegehäuse. Einfach gesprochen: in der Mitte ist ein exakt auf Mass der Achse gefräste Bohrung zu finden, die nach außen hin in ein Langloch übergeht. Der Kippwinkel ist sehr klein, weil auch der Achsabstand dieses B-Kupplers gering ist. In der Praxis sieht das dann so aus, dass man ein 0,1 bis 0,2 mm starkes Blech auf eine Seite der Gleise legen könnte, ohne das das Fahrzeug auf 3 Beinen stehen würde.

So genug gefachsimpelt, nun geht es hinaus in die Natur! Freue mich schon aus Euere Antworten.

Joachim

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