Grubenlok B660 (EL71) - Erste Gedanken

Für meine stromlose 500 mm Grubenbahn mit engen Radien wird eine geeignete Lok gesucht. Eine B360 hatte ich in der Vergangenheit schon einmal gebaut. Aber dieses Mal soll es richtig krachen!

Bei der Auswahl des Lokmodells musste ich mich nach dem verfügbaren Material und meinen Modellbaumöglichkeiten richten. Glücklicherweise stehen mir 16 Radscheiben mit 22 mm (Vorbild 500 mm) von Fermatec zur Verfügung. Diese passen wunderbar zu Fahrzeugen des BBA. Die zweiachsige Lok B 360 ist sicher die bekannteste Lok des BBA. Eine Variante der B 360 ist die Tandemausführung B 660, die aus zwei Fahrgestellen mit einer Sänfte dazwischen besteht. Diese Lok wurde eingesetzt, wenn die Leistung der B 360 nicht reichte. Und wenn Achslast, Breite und Höhe zur Leistungsgewinnung nicht verändert werden können, so wird die Lok verlängert.

Dieses Tandemkonzept wurde vom BBA erweitert in den Modellen:

  • EL 71: Eine B 660 mit zwei zusätzlichen Akkutendern, insgesamt 4 Tender und 8 Achsen
  • EL 79: Eine B 660 mit 4 zusätzlichen Akkutendern, insgesamt 6 Tender und 12 Achsen

Mit hat es besonders die EL 71 angetan. Die B 660 und deren Erweiterungen sind auf engen Radien besser geeignet als die B 360. Dort ist der Abstand vom Lokende zur Achse durch das angeschweißte Führerhaus recht groß, in engen Kurven schwenkt der hintere Lokteil weit aus. Die Akkutender der B 660 sind sehr klein und haben einen kurzen Achsabstand. Zuerst werde ich eine B 660 bauen und später zwei zusätzliche Tender.

In diesem Artikel beschreibe ich Konzepte, Antriebsgedanken und einen Prototypen. Die Lok selbst werde ich erst später bauen.

Grobe Konstruktion

Die 4 Tender sind erst einmal gleichartig aufgebaut, jedoch nur zwei enthalten den Antrieb. In meiner gebauten B 360 ist ein Getriebemotor, Akku, Funkfernsteuerung und Antrieb auf beide Achsen enthalten. Zuerst hatte ich für die neue Lok an einen angetriebenen Tender mit einem großem 2619-Getriebemotor von Faulhaber gedacht, der mit 1 Watt Leistung stark genug wäre. Leider ist diese Antriebsvariante breiter als die maßstäbliche Umrechnung ins Modell. Also setze ich kleinere Motoren ein, und davon gleich zwei. Akku und Fernsteuerung werden in einem anderen Tender untergebracht. Die Aufteilung ist wie folgt:

Tender Inhalt
1 Antrieb
2 Akku und Fernsteuerung
3 (später) Antrieb
4 (später) leer

Vielleicht ist eine andere Aufteilung der Tender 2 und 4 günstiger. Tender 2 enthält dann nur Steuerung, Schalter und Ladebuchse. Der Tender 4 könnte einen größeren Lipo-Akku aufnehmen, immerhin müssen auch 2 Motoren versorgt werden.

Steuerungsgedanken

Hier verlasse ich mich auf die Komponenten von Deltang. Ein RX62 Empfänger ist für die Steuerung optimal. Wichtig ist die Betriebsspannung von 3 V, sodass ein Lipo-Akku mit einer Zelle (Spannung 3,7 V) eingesetzt werden kann. Das spart komplizierte Balancer-Schaltungen beim Laden. Die Getriebemotoren sind ebenfalls mit 3 V Betriebsspannung erhältlich. Mehr zur Steuerung später, wenn das Thema an der Reihe ist.

Antriebsgedanken

In der B 360 hatte ich einen länglichen Getriebemotor in Verbindung mit einem 90° Kegelradgetriebe verbaut. Durch die kleinen Kegelräder durften die Achsen kaum Spiel haben, was den Fahrwerksbau komplizierter machte.

Der neue Antrieb soll keine Kegel- oder Schneckenräder nutzen. Der Getriebemotor wird quer eingesetzt, er überträgt seine Kraft über ein Kettenrad und Ketten (Hettler Ketten) auf beide Achsen. Dieses Konzept entspricht dem des Strüver Schienenkulis von Regner.

Motorenauswahl und Abmessungen

Der Faulhaber-Getriebemotor 1512 003 SR 39:1 ist nach den ausgiebigen Betrachtungen die richtige Wahl. Die folgende Abbildung zeigt einen ersten Entwurf des Akkutenders der Lok B 660. Wegen der kleinen Spurweite kann nur ein Außenrahmen gesetzt werden. In dem Lokrahmen gibt es noch einen Hilfsrahmen, der die Achsen hält. Kugellager möchte ich nicht verbauen.

Material

Insgesamt werden 4 Tender, 4 Hilfsrahmen, 4 Akkukästen mit Deckel sowie eine Sänfte benötigt. Das ist schon eine Masse Bauteile, die ich nicht mehr manuell anfertigen kann. Deshalb werde ich die einzelnen Baugruppen konstruieren und auf einer CNC-Fräse anfertigen.

Alle Teile der Lok fertige ich aus Leiterplattenmaterial an. Das Material lässt sich sehr gut fräsen und anschließend verlöten. Vermutlich müssen die angetriebenen Tender noch mit Ballast beschwert werden, damit die Log genügend Zugkraft hat.

Prototyp

In diesem Beitrag möchte ich mich noch um die Lokgröße kümmern und einen Prototypen eines Loktenders anfertigen. Dieser besteht aus den drei Baugruppen:

  • Achsrahmen
  • Lokkasten
  • Akkukasten

Dazu gehören auch noch eine Frontplatte und ein Deckel für den Akkukasten. Diese Teile lasse ich bei dem Prototypen weg.

Achsrahmen

Der Außenrahmen hält die Achsen fest. Der Rahmen ist so konstruiert, dass die Radsätze mit seitlichem Spiel im Rahmen hängen. Was die Skizze nur oberflächlich zeigt, ist in der technischen Zeichnung detailliert.

Die genauen Maße sind in der Zeichnung enthalten: Download Zeichnung als DXF (138.99 kB)

Der Rahmen wurde aus einseitig beschichtetem Leiterplattenmaterial mit 1,6 mm Stärke gefräst. Die Einzelteile wurden anschließend verlötet und lackiert. In den fertigen Rahmen wurden die Achsen mit den großen 22 mm Scheibenrädern eingesetzt.

Lok- und Akkukasten

Beide Teile habe ich getrennt konstruiert und in einem Durchgang gefräst:

Konstruktionszeichnung Lokkasten

Konstruktionszeichnung Akkukasten

Die ausgefrästen Teile waren sehr passgerecht. Einige Ecken habe ich mit einer Vierkant-Feile nachbearbeitet. Die Einzelteile habe ich mit einem Elektronik-Lötkolben verlötet. An diesem Prototypen sind weder Ritzen verspachtelt noch Kanten glatt geschliffen. Diese Arbeiten müssen an den richtigen Loktendern später noch erledigt werden.

Auch habe ich dem Prototypen eine Lackierung spendiert. Der Akkukasten ist schwarz und der Lokkasten gelb, so wie bei den meisten B 360 und B 660 zu sehen ist. Mittels Airbrush habe ich nachträglich noch einige Dreckspuren mit Erd- und verschiedenen Sandfarben aufgebracht. Der Achsrahmen passt genau in den Lokrahmen hinein. Links und rechts sind wenige Millimeter Platz vorhanden. Beide Teile werden mit M2-Schrauben verbunden. Lok- und Akkukasten werden ebenfalls mit M2-Schrauben verbunden, wobei zwischen beiden ein wenig Platz ist. Später werde ich diese Lücke mit Holz auffüllen.

Wie groß ist der Loktender nun geworden? Die nächsten zwei Abbildungen zeigen Vergleiche mit typischen Feldbahn-Fahrzeugen.

Interessanter sind Vergleiche mit der bereits gebautem B 360. Die Proportionen sind ähnlich und der neue Tender ist schmaler wegen der kleineren Spurweite. Tatsächlich ist der B 660-Tender maßstäblicher als die früher gebaute Lok.

Zusammenfassung

Die wichtigsten Punkte für die Grubenlok stehen fest:

  • Start mit dem Bau einer B 660 mit zwei Akkutendern
  • Ein Tender beinhaltet einen Antrieb mittels Getriebemotor 1512 003 SR 39:1 von Faulhaber
  • Im zweiten Tender ist der Akku und die Steuerung montiert
  • Alle Teile werden aus kupfer-beschichtetem Leiterplattenmaterial gefräst und verlötet
  • Später folgt noch ein angetriebener und ein antriebsloser Tender zur Vollendung der EL 71

Es gibt noch eine Reihe von ungeklärten Details wie:

  • Kabelführung zwischen den Tendern
  • Kupplungen
  • Beleuchtung
  • Gelenkmechanik der eingehängten Sänfte
  • Ladebuchse und Hauptschalter
  • und noch einiges mehr.

Für den Start sind diese Dinge noch nicht so wichtig. Der Bau der Lok wird sich über mehrere Artikel mit einzelnen Baufortschritten ziehen. Dies ist der Anfang und jetzt geht`s los.

Impressionen des ersten Prototyps