Bau der Lokomotive 1144 (Spur 5 Zoll)

Auf dieser Seite wird zunächst beschrieben, warum für mich nur ein Eigenbau der Lokomotive in Betracht kam. Anschließend erfolgt ein Bericht über den Bau der Lok.

Nachdem am Drehgestell einige Änderungen durchgeführt wurden, fährt die Lokomotive seit ein paar Jahren anstandslos.

Inhaltsverzeichnis

Weiterführender Link

Einführung in den Bau der Lokomotive

Anforderungen an meine Lokomotive

Aufgrund der engen Platzverhältnisse und der leichten Hanglage muss eine Lokomotive für meine Bedürfnisse folgendes können:

  • Große Steigungen bis zu 14 % bewältigen. Dazu braucht die Lok
    • Räder aus Stahl
    • eine starke Motorisierung und
    • es müssen alle Achsen angetrieben werden.
  • Kuppen und Wannen ohne Ausrundung befahren (Gefällsknick von 6 %).
  • Außerdem sollte die Lokomotive ein österreichisches Modell sein.
  • Enge Kurvenradien (2.5 m) durchfahren.

 

Da meine Wünsche kein Modell eines Herstellers erfüllen konnte, habe ich mich entschieden, meine Lokomotive selbst zu bauen und nicht zu kaufen.

Zukaufteile

Fast die gesamte Lokomotive ist im Eigenbau entstanden, manche Teile müssen jedoch von externen Bezugsquellen beschafft werden:

  • Metall: verschiedenste Bezugsquellen, z. B.: Petzolt, Fixmetall, Euroanimal
  • Rad: Durchmesser 100 mm; Westerwälder-Dampf-Eisenbahnfreunde
  • Kupplung: Westerwälder-Dampf-Eisenbahnfreunde
  • Antriebsmotor: je Drehgestell ein 750 Watt DC Motor; Ebay
  • Kette: Kettennummer 06 B; Teilung 3/8 x 7/32 Zoll, minimale Bruchkraft 8900 N; Mädler
  • Kettenrad: für Einfach- Rollenkette 06 B; für Taper-Spannbuchsen Befestigung; Mädler
  • Alle Kugellager: Typ 6001; Hersteller SKF; kann bei Mädler bezogen werden
  • Steuerung: Pro-150 Digital Motor Controller; 4QD
  • Federn: Gutekunst-Federn
    • Primärfeder: D-313K-01
    • Sekundärfeder: D-313Q
    • Puffer: D-217B
  • Akku: 8 Stück WB-LYP100AHA LiFeYPO4 (3.2 V/100 Ah); Hersteller Winston
  • Scheinwerfer: handelsübliche Halogenlampen (Leuchtmittel durch 3-Watt-LED ersetzt, Stromaufnahme 700 mA)
  • Verschiedenste Schrauben, Muttern, Scheiben: Hornbach
  • Kleine oder spezielle Schrauben: Clausen-Schrauben - Neubaugasse 71, 1070 Wien. Leider keine Homepage, aber sehr empfehlenswertes Geschäft: großes Sortiment, sehr vieles lagernd!

Gartenbahnnormen für den Fahrzeugbau

Beim Bau eines Fahrzeuges sind folgende Gartenbahnnormen zu beachten:

  • Puffer: NEM 303
  • Radsätze: NEM 310G
  • Radreifenprofile: NEM 311G

Meine Räder sind Zukaufteile, die nach NEM 311G ausgeführt wurden. Das Maß B (Radrückenabstand) darf laut NEM 310G minimal 117 mm bzw. maximal 119 mm betragen, ich habe mich für den Mittelwert von 118 mm entschieden.

Bilder und Beschreibung vom Bau der Lokomotive

Drehgestell

Mein Drehgestell besitzt wie beim Vorbild sowohl Primär- als auch Sekundärfedern: Der Drehgestellrahmen stützt sich auf den Primärfedern, der Lokrahmen auf den Sekundärfedern ab. Da sehr enge Kurven durchfahren werden müssen, befindet sich zwischen den Sekundärfedern und dem Lokrahmen eine kleine Rolle, die ein großzügiges und Ausdrehen des Drehgestells ermöglicht.

 

Das Drehgestell musste mehrmals umgebaut werden, da die Untersetzung und die Kettenführung nicht optimal waren. Außerdem waren einige kleine Anpassungen nötig. Im Anschluss sehen Sie Bilder von den einzelnen Versionen. Das folgende Bild zeigt ein Drehgestell der Lokomotive in der Ursprungsausführung.

 

Drehgestell in der Ursprungsausführung meiner Gartebahnlok 1144 in 5 Zoll
Drehgestell in der Ursprungsausführung

 

Mittlerweile wurde das Drehgestell mehrmals umgebaut:

  • Änderung der Getriebeuntersetzung von 1:2.345 auf 1:4.059, da sich eine Höchstgeschwindkeit der Lok von 16 km/h auf meinem Streckennetz als vollkommen ausreichend erwies.
  • Umbau der Kettenführung mit einer neuen Zwischenwelle. Das verhindert einen Durchhang der Kette zwischen den beiden Achsen und somit das Abstreifen von Öl beim Überfahren von Weichen und das Aufsammeln von Schmutz.
  • Anschweißen von Verstärkungen am Drehgestellrahmen oberhalb der Achslager, da bei Entgleisungen in engen Kurven aufgrund überhöhter Geschwindigkeit oftmals der Drehgestellrahmen verbogen wurde.
  • Änderung der Rollenbefestigung.

 

In der nächstenen Abbildung sieht man eine aktuellere Version des Drehgestells. Folgende Neuerungen im Vergleich zum vorigen Bild sind feststellbar: Das nun fast doppelt so große Kettenrad, die Verstärkungen am Drehgestellrahmen oberhalb der Achslager sowie die neue Kettenführung mit einer Zwischenwelle oberhalb des Drehzapfens.

Endversion des Drehgestells - allerdings noch ohne 2. Kettenspanner und Schwingungsdämpfer
Endversion des Drehgestells - allerdings noch ohne 2. Kettenspanner und Schwingungsdämpfer

Aktuelle Ausführung des Drehgestells

Nun sind auch ein 2. Kettenspanner und ein Schwingungsdämpfer für die Kette vorhanden. Der zweite Kettenspanner war nötig, da sonst die Kette bei starkem Bremsen ab und zu über das kleine Zahnrad gesprungen ist.

Bei der 2. Getriebestufe wird zumindest ein Kettenspanner benötigt, da aufgrund der Primärfedern bei Belastungswechseln eine Relativbewegung zwischen den Achsen und dem Drehgestellrahmen entsteht - das führt zu einer Änderung der Kettenlänge.

 

Außerdem sieht man den Schwingungsdämpfer für die Kette (grüner Klotz rechts neben dem großen Kettenrad). Auf der Getriebezwischenwelle befindet sich eine Scheibe mit sechs Löchern für die Messung der Geschwindigkeit.

Aktuelle Ausführung des Drehgestells meiner Gartenbahnlokomotive 1144 in 5 Zoll
Aktuelle Ausführung des Drehgestells

 

Die nächste Abbildung zeigt eine Detailansicht der Getriebezwischenwelle. Das große Kettenrad ist mithilfe eines Spannsatzes auf der Getriebewelle montiert, das kleine Kettenrad wird einfach mit einem Querstift fixiert.

Detailansicht der Getriebezwischenwelle
Detailansicht der Getriebezwischenwelle

Lokrahmen

Der Lokrahmen besteht hauptsächlich aus einem Rechteck-Hohlprofil mit den Maßen 40x20x3. Die beiden Rechteckprofile (Dimension 50x10) mit dem Loch in der Mitte dienen der Aufnahme des Drehzapfens. Alle Rahmenteile wurden durch Schweißen miteinander verbunden.

 

Lokrahmen meiner Lok 1144 (Gartenbahn 5 Zoll)
Lokrahmen

Gehäuse und Dach

Der Gehäuserohbau wird aus miteinander verschweißten Winkelprofilen der Dimension 20x20x3 gebildet. Die Stege im Dach bestehen aus einem Flacheisen 40x5. Das Gehäuse ist mit ein paar M6 Schrauben am Lokrahmen befestigt und kann somit bei Bedarf leicht abmontiert werden.

Bei kleineren Arbeiten wie zum Beispiel für das Laden der Akkus oder Schmieren der Kette ist es möglich, nur das Dach vom Gehäuse abzuheben.

 

Gehäuserohbau
Gehäuserohbau
Gehäuserohbau mit abnehmbaren Dach
Gehäuserohbau mit abnehmbaren Dach

 

In der folgenden Abbildung wird gerade die Seitenwand auf den Gehäuserahmen aufgeklebt. Die Seitenwände bestehen aus einem 1 mm dicken Stahlblech.

Aufkleben der Seitenwand auf den Gehäuserahmen
Aufkleben der Seitenwand auf den Gehäuserahmen

 

Nun hat die Lokomotive schon ein Dach und seitliche Trittbretter bekommen. Die Trittbretter sind nur angesteckt und können somit leicht demontiert werden.

Die Grundstruktur des Daches ist fertig.
Die Grundstruktur des Daches ist fertig.

 

Der Rohbau wurde nun fertiggestellt und das Dach lackiert. Das Vordach ist zwecks einfacher Bearbeitungsmöglichkeit aus Fichtenholz gefertigt.

Der Rohbau ist abgeschlossen.
Der Rohbau ist abgeschlossen.

Stromversorgung

Es werden acht Akkus mit je 3.2 V und 100 Ah verwendet. In Summe würden somit rund 2.5 kWh zur Verfügung stehen. In der Praxis werden aber nur 70 % der Kapazität entnommen - das sind ca. 1.8 kWh - um die Lebensdauer des Akkus zu verlängern.

Die Verbindung der einzelnen Akkus erfolgt meist durch ein flaches Rechteck-Kupferprofil, das 25 mm breit und 3 mm hoch ist. Einmal muss aufgrund des Höhenunterschiedes ein Kupferkabel mit 16 mm² Querschnitt verwendet werden (Kabel mit blauer Isolierung, zwischen Akku 1 und 3). Zwischen den beiden vorderen Akkus ist die 100 Ampere Sicherung zu erkennen.

 

Ansicht des Antriebs mit den Akkus - nur die Akkus sind miteinander verbunden
Ansicht des Antriebs mit den Akkus - nur die Akkus sind miteinander verbunden

 

Das nächste Bild zeigt das aktuelle Innenleben der Lokomotive: In der Mitte über den Akkus ist der Regler zu sehen. Davor ein Wattmeter, mit dem der Stromverbrauch gemessen werden kann. Neben dem linken stehenden Akku sind die beiden Ladebuchsen zu erkennen.

Lokomotive 1144 meiner Gartenbahn 5 Zoll (127 mm) in Mörbisch am See, Gehäuse abgenommen
Ansicht des Antriebs mit den Akkus, im verkabelten Zustand

Dachlüfter & Bügel

Nachdem die Lok nun fahrbereit ist, erfolgt die Fertigung von Details. Dazu zählen die Dachlüfter, die beiden Bügel, die Griffstangen, die Fertigstellung des Vordaches und der Einbau von Scheinwerfern.

 

Das Vordach wurde nun abgeschliffen, verkittet und schwarz lackiert.
Das Vordach wurde nun abgeschliffen, verkittet und schwarz lackiert.
Detail der Dachlüfter - die Stege im linken Lüfter wurden alle einzeln in den Rahmen eingeschweißt.
Detail der Dachlüfter - die Stege im linken Lüfter wurden alle einzeln in den Rahmen eingeschweißt.
Einer der beiden Bügel im Bau - die Isolatoren wurden selbst gedreht.
Einer der beiden Bügel im Bau - die Isolatoren wurden selbst gedreht.
Lokomotive 1144
Zustand der Lokomotive, Herbst 2013

Montage der seitlichen Sicken

Mittlerweile wurden seitliche Sicken angebracht. Diese Sicken bestehen aus einem 5 mm breiten und 2 mm dicken Stahlblech und werden mit jeweils fünf M2 Schrauben an der Seitenwand angeschraubt.

Die Metallstreifen ließ ich auf einer Blechschere zuschneiden, aufgrund der Schmäle wurden sie stark verformt und mussten daher vor der Montage erst gerade gebogen werden.

 

Lokkasten mit Sicken, Aufnahme im Herbst 2014
Lokkasten mit Sicken, Aufnahme im Herbst 2014

Momentaner Zustand der Lokomotive

Der Bau der Lok ist nun nahezu abgeschlossen. Das nächste Bild zeigt den Zustand der Lokomotive im Mai 2015 nach der Lackierung der Seitenwände.

Lok BR 1144 meiner Gartenbahn 5 Zoll (127 mm) in Mörbisch am See
Lokomotive 1144 im Mai 2015, der Lokkasten ist nun lackiert.

Im April 2016 erfolgte der Einbau von Fensterscheiben.

 

Folgendes gehört noch erledigt:

  • Fertigstellung der beiden Stromabnehmer
  • Herstellung und Befestigung der beiden Rangierertritte
  • Montage von Bahnräumern
  • Fertigstellung der Dachlüfter
  • Einbau von roten Schlusslichtern
  • Beschriftung der Lokomotive