Planung & Konstruktion

Da ich mich bereits im heranwachsenden alter für Dampflokomotiven interessierte, war eine große Hürde bereits genommen: Die Technik einer Dampflokomotive war mir mehr als bekannt. Durch unzählige Stunden Recherche im Internet und Büchern habe ich viele Informationen sammeln können die mir bei der Konstruktion und dem Bau einer solchen (Modell-)Dampflokomotive halfen. Nicht zu letzt habe ich zudem immer wieder unverzichtbare Hilfestellungen von Freunden und „Gleichgesinnten“ erhalten, bei denen ich mich an dieser Stelle herzlich bedanken möchte!

Ich wählte zunächst ein Vorbild aus. Es sollte eine recht „einfache“, aber schöne Lok sein und somit entschied ich mich zum Bau einer Feldbahndampflokomotive, welche weitesgehend modellgerecht und funktionell für den Gartenbahnbetrieb gebaut werden sollte. Die Wahl viel auf eine 2-achsige Lok von Orenstein&Koppel, welche mir optisch sehr gefällt. Dieser Lok-Typ wurde vom Ende des 19. Jahrhunderts bis in die ca. 60er Jahre und sogar darüber hinaus u.a. bei Bergwerken, Steinbrüchen usw. auf flexibel verlegbarem 600mm Gleis verwendet und war somit vielseitig einsetzbar.

FGF-Dampflok-Monika

O&K-Dampflokomotive vom Feld- und Grubenbahnmuseum Fortuna (Foto: Walter Brück)

Bei der Werkstoffauswahl an meinem Modell bediente ich mich am Vorbild und dem klassischen Maschinenbau. Wie das Vorbild besteht auch meine Lok weitesgehend aus (Bau-)Stahl. Allgemeiner Baustahl besitzt gute Materialeigenschaften für den Bau von tragenden Teilen und lässt sich mit handelsüblichem Werkzeug gut zerspanen. Zudem ist er gut schweißbar, ein kostengünstiger Werkstoff und gut erhältlich. Bewegliche Teile, Lager usw. habe ich nach, für Dampfmaschinen üblichen, Kriterien ausgewählt. Auch kam des Öfteren die Schrottkiste zum Einsatz. Vorsicht ist jedoch beim Kessel geboten – aufgrund von Sicherheitsrisiken (Druckbehälter) ist hier ein sorgfältiges Vorgehen – bei größeren Kesseln auch nach Vorschrift – unerlässlich.

Während meines Studiums habe ich mich besonders für die CAD-Konstruktion interessiert und wollte dieses auch an meinem Feldbahn-Dampflok-Projekt anwenden. Daher richtete ich mir eine PC-Umgebung ein und fing an zu konstruieren. Da mir lediglich ein bemaßter Grundriss zur Verfügung stand, musste ich sämtliche Detailmaße anhand von Fotos so vorbildgerecht wie möglich ermitteln und somit begann Ende 2010 die Konstruktion für dieses Projekt. Zunächst wurden Rahmen, Achsen, Räder, Zylinder und die Steuerungsteile in CAD modelliert. Ich habe mich dabei am Grundriss orientiert und versucht die Proportionen der Teile so vorbildgerecht wie möglich zu gestalten – jedoch immer der späteren Funktion untergeordnet.

CAD-Modell-Entwurf des Fahrwerks

CAD-Modell-Entwurf des Fahrwerks

Die Steuerung der Dampfmaschine habe ich zunächst grob im CAD ausgelegt und mit Hilfe eines Programmes zur Berechnung/Auslegung von Steuerungen für Dampfmaschinen konstruiert. Nun konnte ich im CAD-Programm das Öffnen und Schließen der Dampfkanäle durch den Schieber simulieren und überprüfen.

Zunächst sollte das Fahrwerk praktisch komplett und funktionsfähig hergestellt werden, bevor ich mit den Aufbauten, Kessel usw. beginne. Die Steuerung funktionierte zwar im Theoretischen, aber würde sie auch im Praktischen so gut funktionieren? Diese „Hürde“ wollte ich zunächst nehmen.

Nachdem das Fahrwerk, der Kessel und Aufbauten der Lok feststanden und im CAD modelliert waren, arbeitete ich kontinuierlich am CAD-Modell parallel zum praktischen Bau weiter – jedoch immer einige Schritte der Praxis voraus, bis hin zur Fertigstellung.

CAD_Lok_2

CAD-Modell der Lok (Fertigstellung ca. 90%)

 

Ein paar Daten zum Modell:

Beginn der Konstruktion: Ende 2010

Fertigstellung und 1. Andampfen: 18. Mai 2016

Kesselüberdruck: 5 bar

Kesselinhalt: 5,5 Liter

Feuerung: Kohle

Gewicht (leer): 65 Kg

 

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