Diamond Drehgestell in 0e bzw. 0n30, parametrisierbar.

Eigentlich wollte ich ja meine C-50 fertigstellen. Allerdings habe ich mir beim Einbau der Innenbeleuchtung mit dem Lötkolben den rechten Arm verbrannt. Anfänglich war das kein Problem, aber jetzt ist die Wunde mitten in der Heilungsphase und schmerzt deswegen. Das behindert mich so, das ich die winzigen Lampen nicht wirklich anbauen kann, was zwingend als nächstes gemacht werden müsste.

Am PC arbeiten schaffe ich aber noch. Deswegen habe ich angefangen, mich um die Standard- Drehgestelle für meine zukünftigen Eigenbau Wagen zu kümmern. Ein Forumskollege hat mir zwar netterweise eine STL Datei für ein Diamond Drehgestell zukommen lassen. Das Drehgestell ist, obwohl eigentlich  für Gn15 (also 16,5mm Spurweite) vorgesehen dann doch fast schon eher zur Spur 0m passend. 16,5mm Radsätze mit Achslängen von über 28mm sind mir nicht bekannt. In etwa so lang müssten die Achsen für diese Drehgestelle dann schon sein.  herkömmliche Achsen fallen sofort vollständig durch das Drehgestell durch.

Auf dem Bild ist eine Standard- H0 Achse mit 10,4mm Rädern und einer 24,75mm langen Achse, wie sie von vielen Herstellern, z.B. Roco oder Fleischmann für ihre Wagen verwendet werden. Man müsste also das Drehgestell entsprechend kleiner skalieren. Dabei wird aber das Befestigungsloch ebenfalls kleiner und müsste mühsam wieder aufgebohrt werden. Außerdem wird es dann auch flacher, so das u.U. die Höhe des Fahrzeugs nicht mehr stimmt…

Langer Rede kurzer Sinn, ich habe die STL Datei als Vorlage genommen, um das Drehgestell komplett neu zu konstruieren. Dabei werde ich versuchen, es an unterschiedliche Achslängen anpassbar zu machen und wohl auch wahlweise für direkte Achslagerung im Druckteil als auch mit Aussparungen für Peho Messing- Lagerbuchsen. Damit laufen die Wagen dann besonders leicht und sauber. Außerdem kann man damit, bei geteilten bzw. mittig isolierten Achsen eine gute Stromabnahme für die Fahrzeug- Beleuchtung realisieren. Die direkte Lagerung der Achsen im Druckteil ist zum einen natürlich kostengünstiger (pro Drehgestell fallen für die Lagerbuchsen ca 2,50€ an) und auch mit weniger Aufwand zu realisieren. Wenn man nicht gerade kilometerlange Güterzüge fahren will, funktioniert das nämlich auch einwandfrei. Das konnte ich mit meinen gedruckten Zuckerrohr- Loren selbst feststellen, bei denen die Achsen direkt im gedruckten Fahrwerk laufen.

Zunächst habe ich mal den Seitenrahmen in “Diamond” Form gezeichnet, von dem dieser sehr verbreitete Drehgestell- Typ seinen Namen hat.

Der türkisfarbene Teil ist die STL- Vorlage, die zum Rendern wieder entfernt wird und mir nur als optische Hilfestellung dient. Ich werde vorerst keine Details (Bolzen, Federn, Nieten,…) anbringen, so lange ich noch nicht weiß, ob das dann später überhaupt funktioniert, wie geplant. Rein vom Aussehen her sieht der Rahmen aber schon mal ganz passabel aus. Der Rahmen und damit der Achsstand der Drehgestelle wird aber nicht parametrierbar werden, da sich dabei die diagonalen Streben in Winkel, Position und Länge verändern würden, was für meinen Geschmack viel zu komplexe Formeln ergeben würde…

Als nächstes habe ich angefangen, die Achslager zu zeichnen. So weit bin ich bis jetzt:

Es fehlen noch die Vertiefungen für die Achsen und das rüber klonen auf die andere Seite. Danach werde ich den Querträger zeichnen, zunächst mal völlig ohne Details. Damit kann man dann die ersten Prototypen drucken und testen, ob alles passt. Wenn dann alles passt, kommt die weitere Detaillierung dran.

Für dieses Jahr ist aber erst mal Schluss.

Ich hoffe, ihr seit alle gut ins neue Jahr gekommen. Ich war heute morgen schon fleißig, nachdem ich schon um 8:00 Uhr aus dem Bett geklingelt wurde..

So werde ich den ersten Prototypen mal drucken. Allerdings nicht in einem Stück, sondern geteilt. Die Teile kann man anschließend mit Sekundenkleber oder auch mit winzigen Schrauben zusammenbauen.

Man benötigt 2 Seitenteile:

und ein Mittelteil, um ein vollständiges Drehgestell zu bekommen.

Das hier ist die Variante “Einfach und Billig”, da die Achsen direkt im Druckteil gelagert werden. Zum Testen auf jeden Fall die erste Wahl.

Wie gesagt, irgendwelche Details wie z.B. die Spiralfedern sind noch nicht angebracht. Das mache ich erst, wenn die Funktionalität wirklich so gegeben ist, wie ich mir das vorstelle.

Inzwischen habe ich das Anpassen an unterschiedliche Achslängen ins Skript eingebaut. Als Standard- Wert habe ich 24,75 mm verwendet. Andere Achslängen werden als Korrektur von 24,75 mm aus gerechnet. Will man z.B. die Hornby Achsen mit 12 mm Rädern einbauen, so muss man 1.25 als Korrekturfaktor eingeben. 24,75 + 1,25 = 26, genau die Achslänge, die Hornby Radsätze normalerweise haben. Möchte man Radsärtze mit 24,4 mm Achsen verwenden, so gibt man -0.35 ein. Wie meist bei sowas, muss man den Punkt als Dezimaltrennung verwenden. Das in Deutschland übliche Komma wird anderswo nur selten dafür verwendet.

Zumindest virtuell schaut das dann so aus:

0f bzw. 17,75 mm Achslänge (-7)

0e bzw. 24,75mm Achslänge (0)

0m bzw. 33,75mm Achslänge (8)

Schaut alles noch machbar aus. Viel enger als bei 0f wird es aber kaum gehen. Das sieht sonst zu klobig aus. Für 0n15 oder ähnliches dürften diese Drehgestelle so nicht mehr wirklich nutzbar sein. In Spur 1 sollten die Drehgestelle zumindest für 1f und auch noch 1e funktionieren. Gn15 geht natürlich auch, keine Frage. Aber größer, denke ich eher nicht. Für H0 und H0m sollten sie zumindest funktional auch geeignet sein. Ob sie für diesen kleinen Maßstab noch detailliert genug sind, muss man dann sehen…

Gestern Abend habe ich die ersten Prototypen gedruckt. Was soll ich sagen. generell scheint das erstaunlich gut zu funktionieren. Ich habe mich nur irgendwie bei der Länge des Mittelteils vertan. Da muss ich noch mal nachbessern. So werden die Achsen viel zu stark eingeklemmt und außerdem spreizt sich das Drehgestell stark auseinander.

Und noch mal eine Auswahl an möglichen H0/00/0e/0n30 Radsätzen für dieses Drehgestell. Zumindest mal die, die ich zur Verfügung habe.

Von links nach rechts sind das ein Fleischmann Magic Train Speicheradsatz (13,5 mm Durchmesser, 24,75 mm Achslänge NEM) ein Roco H0 Radsatz (11,0 mm Durchmesser, 24,75 mm Achslänge NEM), ein Hornby 00 Radsatz (12,6 mm Durchmesser, 26,0 mm Achslänge RP25) und ein Hornby 00 Radsatz (14,1 mm Durchmesser, 26,0 mm Achslänge RP25).

Rein optisch gefallen mir die “kleineren” Hornby Radsätze in diesen Drehgestellen am besten, zumindest für 0e. Die 14,1 Radsätze passen zwar auch noch problemlos, sehen aber schon fast etwas groß aus.

Die MT Plastikräder sind nicht ganz so der Hit, obwohl ich mir bisher noch nicht die Mühe gemacht habe, sie auszutauschen. Sooo schlecht laufen sie, zumindest bei mir, dann auch wieder nicht. Es ist ja auch gar nicht so leicht, passende Metall- Radsätze zum Tausch aufzutreiben.

Zumindest für Güterwagen reichen die sehr günstig zu beschaffenden 11.0 bzw. 11.4 mm H0 Radsätze von z.B. modellbahnradsatz.de aber auch aus. Diese Radsätze gibt es in NEM und RP25 Ausführung. Selbst in der (etwas teureren) RP25 Ausführung kosten sie nicht mal 2/3 der aktuell nicht lieferbaren Hornby 00 Radsätze (wohl auch eine Brexit / Corona Folge). Hier gibt es auch noch eine Spezialität. Die 11.0 mm Räder gibt es gegen Aufpreis auch mit mittig isolierten Achsen. Verwendet man Messing Lagerbuchsen und diese Radsätze, so kann man eine sichere Stromabnahme für eine Innenbeleuchtung ohne Schleifer und ohne Erhöhung des Rollwiderstands herstellen.  Dazu kauft man entweder gleich bedrahtete Lagerbuchsen oder lötet etwas dünnen Kupfer Lackdraht an “normale” Lagerbuchsen an. So bekommt man 8 Stromabnahmepunkte pro Wagen, ohne den Rollwiderstand auch nur ein kleines Bisschen zu erhöhen.

Genau so groß und gut geeignet wie die “kleineren” Hornby Radsätze, allerdings ohne gelochte Radscheiben, sind auch die 0n30 Radsätze von Bachmann (ebenfalls RP25). Die sind mir bisher aber noch nirgends als Ersatzteil- Großpackung unter gekommen. Bei Bachmann muss man immer gleich ganze Drehgestelle kaufen.. Ebenfalls 12,6 mm Durchmesser haben die Kadee On30 RP25 Radsätze, von denen ich aber noch nie ein Exemplar in Natura gesehen habe. Verwenden wird man sie auf jeden Fall auch können.

Funktionieren sollten alle Räder mit Durchmessern von 9 mm bis 16 mm. Dafür ist wohl genug Platz. Ob so kleine oder so große Räder dann noch gut aussehen, muss man abwarten. Für 0e bzw. 0n30 würde ich auf jeden Fall Räder zwischen 11 und 13 mm Durchmesser empfehlen.

Das Mittelteil passt von der Länge her immer noch nicht genau (ist jetzt zu lang, statt zu kurz wie vorher). Deswegen habe ich da noch keine Details wie die Spiralfedern eingebaut. Was ich aber schon eingebaut habe, ist die Anpassung des Drehkranzes in der Mitte, um die Fahrzeughöhe (die “Hochbeinigkeit”) anzupassen.

Die Seitenrahmen passen jetzt aber. Deswegen habe ich die verschiedenen Lager- Optionen und die Details ins Skript eingebaut. Mögliche Optionen für die Achslager sind

0) direkte Spitzenlagerung im Druckteil.

1) Messing- Lagerbuchsen für Spitzenlagerung (Peho o.Ä.).

2) Öffnung für 2mm Messingrohr als Eigenbau- Lagerung entweder für Spitzenlagerung oder für Achsen mit 1mm Achsstummeln, da 2mm Messingrohr meist 1,1mm Innendurchmesser hat.

3) Öffnung für 2,5mm Messingrohr. Dieses Rohr hat meist einen Innendurchmesser von 1,6mm und kann damit problemlos Achsen aufnehmen, die mit 1,5mm Achsstummeln ausgestattet sind.

Morgen drucke ich den nächsten Prototyp. Falls dann alles passt, kommen auch noch die Details ans Mittelteil und das Skript ist fertig. Falls nicht, Skript anpassen und noch einen Prototyp drucken, usw… Wenn es fertig ist, wird das Skript auch zum Download angeboten, wie bei mir ja üblich.

Das Schöne hieran ist, man muss nicht mehr mühsam Radsätze passend zum Drehgestell suchen sondern passt die Drehgestelle einfach an vorhandene oder gewünschte Radsätze an.

Jetzt passt die Länge des Mittelteils und auch die Anpassung an die unterschiedlichen Achslängen per Parameter funktioniert. Ich habe mal ein Drehgestell für Roco H0 Radsätze (24,75mm Achslänge, 11,0mm Durchmesser) sowie eines für Hornby 00 Radsätze (26,0mm Achslänge, 12,6mm Durchmesser) gedruckt und beide funktionieren tadellos..

Links mit Hornby und rechts mit Roco Rädern. Beide Drehgestelle haben sehr, sehr gute Rolleigenschaften, obwohl die Achsen nur im Druckteil gelagert sind. Mir reicht das auf jeden Fall.

Hier noch mal das “Roco” Drehgestell:

Weniger als 11mm Durchmesser dürfe nicht mehr wirklich anständig aussehen, fürchte ich. Für 0f könnte das also unter Umständen eng werden…

Und zum Vergleich das “Hornby” Drehgestell:

Das passt optisch sehr gut, finde ich. Ich werde auf jeden Fall noch mal ein paar 11,4mm RP25 Radsätze bestellen und mal schauen, wie die sich optisch so machen. Die Hornby Räder sind ja zur Zeit nicht lieferbar und außerdem doppelt so teuer wie die Radsätze von modellbahnradsatz.de. Es wäre schön, wenn man eine entsprechende Alternative zu den 00 bzw. 0n30 Radsätzen auftreiben könnte…

Da die Funktion jetzt gegeben ist, habe ich die fehlenden Details hinzugefügt.

Die 4 Spiralfedern benötigen viel Rechenzeit zum Rendern. Deswegen habe ich es noch nicht hin bekommen, neue STL Dateien zu erzeugen und auszudrucken. Also gibt es jetzt nur eine 3D Vorschau des fertigen Drehgestells…

Ich habe die Performance Probleme im Skript lösen können. Dazu habe ich die Feder nicht im Drehgestell- Skript erzeugen lassen (und das gleich 4 mal), sondern einzeln und als externe STL Datei eingebunden. Nun dauert das Rendern nur noch wenige Minuten… Zur Zeit druckt gerade die erste heiße Probe, mit ABS-Like Resin und für 26mm Achsen (Hornby)

Inzwischen habe ich 4 verschiedene Längen gerendert. Damit sollte ich für alle bei mir vorkommenden Achslängen gerüstet sein. Falls nicht, kann ich ja jederzeit die fehlenden Längen nach- rendern…

Hier sind mal die 4 bisher von mir erzeugten Mittelteile direkt nebeneinander in Chitubox importiert. Man kann schön die Längenunterschiede erkennen. Von oben nach unten sind das 24,4mm (Märklin, Piko, Lima, Electrotren), 24,75mm (Roco, Liliput, DEAK/Fuggerth, Sachsenmodelle, Magic Train) 25,4mm (Jouef, die größten Räder, die ich bei modellbahnradsatz.de bekommen konnte) und 26,0mm (Bachmann, Hornby, Dapol, Kadee, Walthers, Lionel, Roco-alt)

Außerdem habe ich die Details an den Seiten noch ein wenig filigraner gestaltet. So sollten die fertigen Drehgestelle noch besser aussehen.

Es ist vollbracht. Das Skript für die Diamonds ist fertig und steht zum Download zur Verfügung. Diese Dateien sind unter einer Creative Commons Lizenz vom Typ Namensnennung – Nicht-kommerziell – Weitergabe unter gleichen Bedingungen 4.0 International (CC BY-NC-SA 4.0) verfügbar. Um eine Kopie dieser Lizenz einzusehen, konsultieren Sie https://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/deed.de oder wenden Sie sich brieflich an Creative Commons, Postfach 1866, Mountain View, California, 94042, USA.

Ich möchte euch bitten, den Download über diesen Link vorzunehmen:

Diamond Drehgestell

Wenn dieser Link genutzt wird, läuft ein anonymer Zähler mit. So bekomme ich einen Eindruck davon, wie oft die Datei herunter geladen wird, Weitere Daten werden nicht gesammelt, nur die pure Anzahl an Downloads. Danke.

Letzte Nacht ist der erste Schwung Drehgestell- Teile aus dem Drucker gefallen. Es handelt sich um 2 Paar Drehgestelle für 12,6mm Räder (also für meine Hornby Radsätze).

Man kann auch gut meine neue Druckplatte erkennen, für die ich den Drucker tatsächlich minimal umbauen musste. Diese Druckplatte ist flexibel, weswegen man die Druckteile sehr leicht davon lösen kann. Sie wird per Magnet an der ursprünglichen Druckplatte befestigt. Dadurch ist das Gebilde nun dicker als Original. So kann der Endstop- Schalter nicht mehr ausgelöst werden, weswegen man ihn mit Hilfe von Unterlegscheiben etwas absenken muss. Kein Aufwand, nur 2 Schrauben los und später wieder festdrehen. Es lohnt sich aber. Die Drucke haften hervorragend und lassen sich kinderleicht ohne Werkzeug (Spachtel o,Ä,) abnehmen.

Schnell mal provisorisch zusammengesteckt, noch vor dem Versäubern und Härten. Nur um zu sehen, ob die Achsen rein passen.

Die fertigen Teile nach dem Aushärten:

Das Harz für diese 4 Drehgestelle kostet incl. Stützmaterial etwa 0,80€, also 20 Cent pro Drehgestell.

Danach wurden die Drehgestelle montiert.

Dafür habe ich die Drehgestelle zusammengesteckt und mit den Radsätzen versehen. Bei einigen Teilen musste ich tatsächlich etwas mit einer Schlüsselfeile nacharbeiten. 100% exakt gleich groß werden die Teile im 3D Druck nicht wirklich. Denn die Seitenteile sitzen bewusst recht stramm auf dem Mittelteil. Nachdem alles gut passt, habe ich etwas Sekundenkleber an die Verbindungsstellen geträufelt. Sekundenkleber verklebt das Resin am Besten. Als der Kleber fest war, habe ich die Räder wieder ausgebaut und die Drehgestelle zum lackieren gereinigt und dann auf Schaschlikspieße gesteckt. So kann man sie gut lackieren.  Nachdem die Drehgestelle schwarz lackiert und der Lack ausgehärtet war, habe ich sie endgültig montiert.

So warten sie jetzt auf ihren Einsatz an den ersten noch zu konstruierenden Eigenbau Wagen.

Meine Drehgestelle brauchen sich hinter industriell hergestellten Großserienprodukten nicht wirklich zu verstecken, finde ich. Dazu mal ein Vergleich mit einem Bachmann 0n30 Drehgestell.

Zum Abschluss eine Aufnahme eines einzelnen Drehgestells.

Und nun viel Spaß beim Nachdrucken.

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