Die Rüben Verladeanlage im Modell


Die Verladeanlage von Andreas Rackel und Uwe Stehr

W.Westphalen & Kann Prospekt

Die Verladeanlagen für Rüben im Jagsttal

Die Zuckerrübe war das hauptsächliche Frachtaufkommen der Jagsttalbahn. Hierfür waren in allen Stationen Ladegleise eingerichtet die dierekt von den Änhänger die die Landwirte mit Traktoren zur Bahn fuhren beladen wurden. Diese Umladung ist sehr aufwendig, denn die Rüben in die aufgebockten und somit sehr hoch stehenden Regelspurwagen zu bekommen ist nicht einfach. In den Anfängen der Bahn wurden deshalb neben den Gleisen Rampen erbaut die das Umladen erleichtern sollten. Es bleib dennoch ein mühseliges Geschäft, so das für die Betriebsstellen Widdern, Bieringen und Jagsthausen Verladeanlagen der Fa. W.Westphalen & Kann beschafft wurden. Das genaue Datum kennen wir leiden nicht, so das nicht sicher ist ob diese Anlagen in dem von uns gewählten Zeitraum bereits im EInsatz waren. Die Anlage auf den Bildern von Jagsthausen decken sich mit den Bilder aus dem W.Westphalen & Kann Prospekt, das hatte Martin schon festgestellt. Wobei die festmontierte Schütte und Strebe darunter bei den Anlagen im Jagsttal fehlen. Dies Anlage werden wir also der Modellkonstruktion zu Grunde legen.

Die Umsetzung ins Modell erfolgt durch kompletten Eigenbau. Am Anfang war eigentlich nur geplant ein gut aussehendses Modell von diesen Anlagen zu bauen, denn bis heute fehlt uns eine genaue Zeichnung von den Anlagen. Nach ein wenig hin und her haben Andreas und Uwe für sich beschlossen zu versuchen diese Verladeanlage als Funktionsmodell aufzubauen. Hat man eine Zeichung vom Vorbild ist vieles einfacher als wenn man die Maße aus perspektivischen Bildern herausmessen und umrechnen muß. Zum Glück waren uns zwei Maße bekannt, die ein Zeitzeuge in den Firmenprospekt geschrieben hat. So konnten wir zumindest grob die Maße der Anlage berechnen.

  erste Fahrwerkskizze

Die ersten Überlegungen zum Fahrwerk wurden besprochen und zu einigen Lösungsansätzen auch schon mal eine Handskizze angefertigt. Diese zeigt den ersten Ansatz für ein dreipunktgelagertes Fahrwerk das sicherstellen soll das immer alle Räder auf dem Boden stehen.

  erste Zylinderskizze

Auch das heben und kippen der Anhänger will gelöst sein. Eine echte Hydraulik wie beim Vorbild verbietet sich schon wegen der Größe des späteren Modells. Der Antrieb soll also mit elektrisch betriebenen Seilwinden erfolgen. Einfach wäre es nun die Hydraulikzylinder einfach unbeweglich zu gestalten und die Winden darunter zu verstecken. Aber wie sieht das dann aus? Also mit der Winde die Zylinder antreiben. Mit oder ohne Druckfeder ist nun die Frage.

  Zylinder ohne Feder

Eine erste Lösung die ohne die Druckfedern auskommt ist hier skizziert. Ein Bauteil weniger ist auch eine Fehlerquelle weniger.

  Zylinder mit Feder

Die Lösung mit Druckfedern. Gestestet werden beide Lösungen, da die Federkraft bei zusammendrücken zunimmt und so die Winde kräftiger sein muß als eigentlich zum Heben nötig wäre.

  beide Zylinder im Vergleich

Wenn man beide Lösungen miteinander Vergleich. Die Seilzuglösung kommt mit weniger bewegten Teilen aus und die Winde brauchen nur die Kraft zum Heben aufwenden. Auch die Verfahrwerge sind mit der Seilzuglösung einfacher zu realisieren.

  erste Berechnung

Mit eingebauten Druckfedern kann man die Winden unter dem Zylinder verstecken, aber wie kräftig müssen diese sein? Gibt es passende Druckfedern? Diese erste überschlägige Rechnung zugrunde gelegt wurde nach entsprechenden Bauteilen gesucht. Diese Berechnung berücksichtigt keinerlei Reibung, werden diese Daten zu einem funktionierenden Modell führen?

  erster Test mit Seilrollen

Andreas hat mit einfachen Seilrollen die in etwa der späteren Geometrie entsprechend angeordnet sind und einem Seil aus Angelvorfach einen Testaufbau realisiert. An einer Seite ist das Seil mit der Bühne und an der anderen Seite mit einem leichten Kunststoffbecher ausgestattet. Die Bühne wird mit Metallteilen auf das berechnete Gewicht von 100gr (=1N) gebracht und in den Becher solange Metallteile eingefüllt bis sich die Mechanik bewegt.

  Anordnung der Seilrollen

Das Bild zeigt die Anordnung der Seilrollen. Der Becher hängt an dem Seil der freien Umlenkrolle. Hier drückt später der "Hydraulikzylinder" die Seile nach außen. Die Gewichtskraft der Metallteile im Becher entspricht der später mindestens benötigten Federkraft unf der mindestens benötigten Zugkraft der Winde.

  Anordnung der Seilrollen

Schräg von vorn zeigt sich das Aufbauprinzip das auch später im Modell verwendet werden soll. Als Lager für die Seilrollen werden Hohlnieten verwendet, die ebenfalls aus der Elektrotechnik stammen und dort im Musterbau als Durchkontaktierung für Leiterplatten verwendet werden.

  Druckfederpakete aus Prüfnadeln

Die Basis für die Druckfedern stammen von alten Prüfnadeln aus der Elektrotechnik. Diese sind mit 1N (=100gr) vorgespannt und haben einen Hub von 8mm. Am Ende drücken sie mit 3N (=300gr). Das entspricht einer Federkonstante von D=0,25N/mm (=25gr/mm). Für den kleinen Zylinder zum Kippen werden zwei Nadeln, für den großen Zylinder werden vier Nadeln benötigt und miteinander verlötet. Ganz unten sieht man die Druckfeder mit 1mm Durchmesser und 22,5mm Länge. In der gezeigten Variante ergibt sich ein Hub von 16mm und eine Mindestfederkraft von 1N, bzw 2N beim großen Zylinder.

  realisierter Zylinder

Die Tests mit der Federmimik waren nicht sehr erfolgversprechend. Ein Verkanten und hakeliges ausfahren, sowie die stete Kraftzunahme läßt diese Lösung zugunsten der federfreien ausscheiden. Realisiert wird nun die Variante mit gezogenen Zylindern ohne Feder.

  Gesamtansicht

Mit den aus den aus den Bildern errechneten Abmessungen haben wir eine CAD Zeichnung angefertigt. Von anderen RC-Projekten sind Abmessungen der Komponenten wie Zahnräder, Akku und Servo bekannt und in einer Bauteile Bibliothek hinterlegt.

  Ansicht von der Gleisseite

Ausschnitt der Gleisseite. Die Verladung wird 132mm lang und 91mm hoch. Das sind die Abmessungen eines kleinen Hauses.

  Ansicht von der Seite

Ausschnitt der Seitenansicht. Die Verladeanlage ist 48mm breit.

  Draufsicht

Die Draufsicht verrät die Lage des Lipo Akkus. 3,6V und 600mAh stehen für den Betrieb der Verladeanlage zu Verfügung.

  vordere, obere Umlenkrolle, Seitenansicht

Auch die ersten Detail werden festgelegt. In die Abwickelung der Knotenbleche werden auch die Umlenkrollen gelagert.

  vordere, obere Umlenkrolle, Vorderansicht

An der vorderen, der Gleisseite ist nur eine Umlenkrolle nötig.

  hintere, obere Umlenkrolle, Seitenansicht

Die hintere Rolle ist ähnlich, allerdings müssen hier zwei Rollen nebeneinander Platz finden.

  hintere, obere Umlenkrolle, Vorderansicht

Wenn das hinterher nicht klobig aussehen soll müssen die Umlenkrollen recht filigran ausfallen.

  Umlenkrolle

Eine einzelne Umlenkrolle. Für die Verladeanlage werden 14 Stück benötigt. Diese sind beim Vorbild auch noch als Speichenräder mit je 6 Speichen ausgeführt. Der Durchmesser beträgt 6mm, die Breite 1mm, nicht gerade üppig.

  Seilrollenherstellung

Erste Überlegung diese Seilrollen filigran und auch rationell herzustellen. Sie werden aus Neusilberblech geätzt, wie auch alle anderen Blechteile, und den Ätzteilen ein 0,5mm Kragen unter 45° eingeprägt. Je zwei solcher Teile weden dann mit einer Hohlniete als Nabe versehen und gemeinsam verlötet. Sollte das nach em Verlöten nicht rund laufen kann die Umlenkrolle in einer Drehmaschine nachgearbeitet werden.

  Zahnradkette aus 19/11 Stufenzahnrädern, Seitenansicht

Der Antrieb der nicht gelenkten Räder stellt auch eine Herausforderung dar. Zum einen stehen sie recht frei und sind auch nur an sehr filigranen Halterungen mit der Verladeanlage verbunden. Der Antrieb erfolgt mit einer Zahnradkette die aus Stufenzahnrädern mit 19/11 Zähnen und einem Modul von 0,2 bestehen. Hiervon werden vier Stück hintereinander angebracht. Dies ergibt eine Untersetzung von 1:8,9. Das allein wird noch nicht reichen.

  Zahnradkette aus 19/11 Stufenzahnrädern, Vorderansicht

Die Zahnradkette von vorne. An der Innenseite angebracht fällt der Antrieb kaum auf, ragt aber auf der Gleisseite in den Auffahrrampenbereich. Das ist natürlich sehr unschön, so das wir vermutlich nur das Rad auf Straßenseite antreiben, hier ist mehr Platz. Dies macht aber eine Dreipunktauflage und eine geschickte Gewichtsverteilung zum fahren unausweichlich.

  gelenkte Räder, Seitenansicht

Die nächste Herausforderung befindet sich bei den gelenkten Rädern. Die Räder sind vergleichsweise groß und entsprechen den Militärreifen von Roco für die MAN 5; 7,5; und 10to MAN Lkw die es auch als Zurüstsatz zu kaufen gibt. Die Version mit dem Straßenprofil entspicht dem Vorbild besser als die mit dem Geländeprofil. Als Felge wird ein 2mm Kugellager mit beidseitigen Deckscheiben und 6mm Außendurchmesser verwendet.

  Lenkstange

Die Lenkstange hat die Aufgabe die Lenkkraft vom einem Rad zum anderen Rad zu übertragen. Bei einem normalen Auto ist die Spurstange zwischen den Rädern in Radnarbenhöhe zu finden, dies ist hier nicht möglich, da sie so im Fahrbereich der Anhänger liegen. Um sie "unterfahren" zu können muß sie oberhalb des Fahrweges angebracht werden. Hierzu dient die Lenkstange.

  Kardangelenk für Lenkung

Das Kardangelenk am unteren Ende der Lenkstange überträgt das Drehmoment zu lenken der Räder. Weil die Lenkstange zu den Rädern geneigt angebracht ist werden je Rad eines davon benötigt. Aufgrund der geringen Abmaße wird dies selber herzustellen sein. Natürlich werden wir versuchen die dafür benötigten Einzelteile zu ätzen. Manuell haben wir solche Gelenke schon mir einem Außendurchmesser von 1,5mm hergestellt.

Einkaufsliste

Material / Werkzeuge

Bezugsquelle

Bestellnummer

Messingdraht, Messingrohr

Baumarkt, Modellbaufachgeschäft

d= 0,5; 0,8; 1; 1,5; 2mm

fotobeschichtetes Neusilberblech

Saemann Ätztechnik

Dicke: 0,2mm

Hohlnieten

Reichelt Elektronik

Nieten 0,6mm

Prüfnadeln

Reichelt, Conrad

???

LKW Reifen f. MAN 5; 7,5; 10to mil.

Roco

D= 14mm, B= 4mm

IR-Sender

Conrad Elektronik

???

IR-Sender

Conrad Elektronik

???

Lipo Zelle

www.pollin.de

???

Motor

www.mikroantriebe.de

d=6mm; L=16mm

Schnecke

www.mikroantriebe.de

m= 0,2; d=3mm; L= 3mm

Zahnrad

www.mikroantriebe.de

m= 0,2; z=19/11

Zahnrad

www.lemo-solar.de

m= 0,2; z=58/13

2mm Kugellager (3 Stück)

Conrad Elektronik

22 19 98-31

Servo D44

www.staufenbiel.de

Dymond D44

...der Rest ist noch immer eine Baustelle