4-4-0 Early Steam Lokomotive 1852

Lady EDANA

Die Dame mit rotem Hut ist etwas jüngeren Datums. Sie dient mir, mangels Figuren im M 1:11, als Grössenvergleich. Beiden “Damen” ist ein gewisse Attraktivität nicht ab zu sprechen……..

Der Ur-Dampftriebwagen. Ein typisches „Zurück in die Zukunft“ Projekt. Was verstehe ich darunter? Das „technische Rad“ wird in das Jahr 1852 zurück gedreht. Dann heisst es recherchieren und nochmals recherchieren! Die Quellen können das Internet oder, in meinem Fall, hauptsächlich aus Büchern bestehen.

John H. White Jr. hat zwei Standardwerke publiziert. Beide für mein Vorhaben unentbehrliche Werke. „The American Railroad Passenger Car“ und „The American Locomotives 1830-1880.

 

Die Zeit um 1850 herum ist besonders interessant. Die Lokomotivtechnik ging mit Riesenschritten voran. Aus zerbrechlichen, aufwendig zu wartenden Lokomotiven, wurden alltagstaugliche Zugfahrzeuge. Neue, technische Lösungen wie die Stevenson Steuerung lösten komplizierte Cut-Off Hakensteuerungen ab.

 

Mit dem Bau meines Urtriebwagens EDANA ( keltisch = kleines Feuer) von 1852 habe ich mir einen lang gehegte Wunsch erfüllt. Sie besitzt noch die Hakensteuerung mit sechs Excentern. Dazu musste die Konstruktion „durchsichtig“ sein damit die Arbeit der Steuerung beobachtet werden kann. Das hiess unter anderem ein schlanker, hoch über den Rahmen gestellter Kessel.

 

Die ersten Dampftriebwagen wurden 1848 in England von Adams gebaut. 1850 stellten Joseph H. Moore und William Parrott ihr erstes derartiges Vehikel auf die Schiene. 1851 entstand ein vierachsiger Triebwagen mit rund 12 Tonnen Gewicht. Andere folgten. Die meisten hatten aber mit technischen Problemen zu kämpfen (flexible Dampfleitungen).

 

Mein direktes Vorbild, die „Shakopee“ wurde 1862 von William Romans für die Minnesota Valley Railroad gebaut. Eine kleine Lokomotive mit Drehgestell unter den Zylindern und einer Antriebsachse. Der Wagen war vorne beweglich am Rahmen der Lokomotive befestigt. Er fuhr einige Zeit als kostensparender Zug ( kleines Verkehrsaufkommen, vier Fahrten im Tag) auf dieser Strecke. Vor allem der warme Führerstand im bitter kalten Winter wurde vom Personal sehr geschätzt!

 

Meine EDENA ist ein Mix aus verschiedenen Konstruktionsmerkmalen. Als Basis für die Lokomotive dienten mir hauptsächlich die Pläne der 4-4-0 „Columbia“. Sie wurde 1852 von dem Lovell Machine Shop gebaut. Von ihr stammt meine Hakensteuerung und der Doppelrahmen mit den Hülsen dazwischen ab. Ebenso der Schornstein mit integriertem Aschenkasten und der Glockenstuhl. Der Kuhfänger wurde über lange Jahre von Baldwin verwendet. Ich habe ihn gewählt, weil er „durchsichtig“ ist.

 

Dreiachsige Drehgestelle mit Ausgleichshebeln der Federung gab es schon vor 1850. Die waren nötig, da die Geleise, im Gegensatz zu England, nachlässig verlegt waren.

 

 

Lady Edana macht auch im Dunkeln eine gute Figur. LED Streifen machen dies Möglich…… bei Tageslicht kann man allein die Steuerung beleuchten.

Die “Durchsichtigkeit” gibt den Blick frei auf die Hakensteuerung.

Glockenstuhl und Pfeife. Die Zugseile sind mit feinen Drahtstiften an kleinen Magneten an die Cabfront “geklebt”.

Das in den Kurven notwendige, verschiebbare Dachelement für das Ausblasrohr der beiden Sicherheits-Kesselventile.

Der Schacht für das Holz mit dem Schiebedeckel. In der Mitte der gedeckte Durchgang nach hinten.

1:11 Scheiter…

Beim Original ist der Rahmen und die Bremsklötze ebenfalls aus Holz. Die Lokomotiven besassen damals noch keine eigenen Bremsen. Einzig der Tender hatte an einem Drehgestell eine Art Parkbremse. Wie hier.

Die Beschilderung. Es ist mein zwölftes Zugfahrzeug für dieSpur 80/127.

Der Holzvorrat links und rechts mit abnehmbaren Fronten. In der Mitte der Durchgang nach hinten. Im Vordergrund ein steckbares Handrad für die Tankventile und die Entlüftung der Wasserleitung zu den Speisepumpen ( können im Winter mit Dampf vorgeheizt werden. Das gab es schon damals).

Der Unterboden und das Zugfahrzeug.

Das Laufwerk mit den Hebeln. Vorwärts, Rückwärts und zusätzlicher Dampfeinström-Begrenzung für die schnelle Vorwärtsfahrt (Cut-off). 

Die Hakensteuerung nach Lovell:

Ein Mangel der Hakensteuerung war der nicht verstellbare Füllungsgrad. Beim Anfahren ist dies kein Problem. Bei zunehmender Geschwindigkeit aber wirkt der zu grosse Füllungsgrad als Leistungsbremse, da der Flachschieber (Dampfventil des Zylinders) zu lange offen steht. Für die Vorwärtsfahrt konnte man ein sogenannter Cut-off  Schieber zuschalten der einen ebenfalls nur fest eingestellten, kleineren Füllungsgrad bewirkte. Darum haben wir zwei Exzenter mehr. Die Stevenson Steuerung arbeitet mit stufenlos verstellbarem Füllungsgrad und ist viel einfacher aufgebaut. Sie leidet auch weniger unter dem Verschleiss. Darum verschwand die Hakensteuerung Anfang der 1850-iger Jahre rasch.

 

Hier sieht man die sechs Exzenter auf der vorderen Antriebsachse.

 

Die linke Speisepumpe. Es ist eine kurze Bauweise mit kleinem Hub, aber grossem Durchmesser des Kolbens. In dieser Zeit versuchte man so, die unangenehmen Vibrationen der langhubigen Speisepumpen bei schneller Fahrt zu dämpfen. 

 

Der Aschenkasten mit Luftklappe.

Der Rahmen.

 

Wie komplex diese Cut-Off Steuerung ist sieht man von unten.

        

Die Lagerführung und das Federwerk. Zu unterst das Kugellager, zuoberst die Madenschraube zum einstellen.

Der Einbaufertige Antrieb.

Die Transportkisten

Hartschaumplatten und Täferholzreste sind die Baustoffe. Alle vier Seiten können herausgezogen werden. Perfekt für die Anbringung der Transportsicherung.

Die EDANA wird von oben her mit M6 Schrauben befestigt. Unten liegen die Räder auf den “Schienen”. Daneben Schornstein, Lampe und Dampfdom. 

Fehlt nur noch der Deckel.

Die Transportbox für den Wagenteil. Sie ist 1.55 Meter lang.

Zuerst wird der Unterboden eingesetzt und ebenfalls mit zwei M6 Schrauben festgeschraubt. Links der Platz der Fernsteuerung mit den Schiebetüren. Die Leiter und weiteres Zubehör sind in der Mitte untergeschoben.

Zwei Klettbänder werden darum gelegt.

Weiche Lappen und Formstücke fixieren den Wagenteil.

Der Deckel ist seitlich ebenfalls Verschraubt. Beide Boxen können jetzt übereinander gestellt werden.

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Nachfolgend noch die Auslegeordnung der Teile……

Der Rahmen und die Steuerung.

Bildausschnitt von oben: Die Lovell-Hakensteuerung besitzt viel Einzelteile! Kein Wunder, dass die Stevenson- und danach die Walschaertsteuerung sie abgelöst haben!

Kuppelstangen, Zylinder, die Speisepumpen, der Kessel mit Fittings, die Plattform und die Frontlampe.

Bildausschnitt von oben: Die Speisepumpen, Glocke und Pfeife.

Das Räderwerk.

Aufbau: Rahmenauflager, Kupplung, Holzkasten, Türen und innere Fensterrahmen.

Vorderes Dachelement mit Luke und Servicedeckel, Lüfter, hintere Treppe und Unterbodenfittings.

Dachelement beim Brennholz Kasten, mit Schiebedach.

Dach hinten und grosser Servicedeckel beim Antrieb.

Front- und Rückwand mit Zwischenwänden.

Seitenwände von aussen.

Seitenwände von innen.

Oberseite des Wagenbodens.

Unterseite des Wagenbodens.

Und zuletzt nach das Antriebsgestell…..

Bilder vom Bauen:

Wie meistens, beginne ich mit der Herstellung der Räder.

Zwei sechzigjährige Buchenbrettchen, 12mm dick, werden mit Epoxidharz im 90°Winkel zueinander verklebt. Dies ist wichtig, um das verbiegen (Luftfeuchtigkeit!) der Räder in minimalen Grenzen zu halten.

 

Der grob ausgeschnittene Rohling wird zuerst mit dem Stellring 8/16mm versehen. Das Loch muss präzise gebohrt werden.

 

Die Raddicke von 17mm und das Spurkranzprofil auf dem Drehbank bearbeitet worden.

 

Mit der Schablone werden die Speichenausschnitte aufgezeichnet.

Das Rad besitzt ein leicht gekrümmtes Speichenprofil. Die Gegengewichte werden auf der Decupiersäge mit 7° ausgeschnitten. So können sie nach hinten gedrückt werden. Die Lücke vom herausschneiden verschwindet.

 

Nach dem Verkleben der Gegengewichte wird der Rest weggeschnitten.

 

Möglichst wenig wird aufgezeichnet! Dafür muss seriös recherchiert werden. Der Barrenrahmen aus geschmiedeten Eisenprofilen entspricht dem Stand damaliger Technik. Teilweise etwas stärker dimensioniert. Ist schliesslich Holzbau! Trotzdem wirkt er noch sehr fein und zerbrechlich im vorderen Teil. Der doppelte Rahmen mit Distanzbolzen ist ein typisches Merkmal der Lovell Locomotive Works von 1852. 

 

 

Die Achsen bestehen aus 8 mm Drehstahl. Wie bei allen Modellen von mir sind sie Kugelgelagert.

 

Die vordere Antriebsachse mit selbst gedrehten Exzenterkernen. Sie werden mit einer feinen Madenschraube fixiert. Die Hakensteuerung von Lovell besitzt sechs davon!

Erste Stellprobe. Das Drehgestell vorne hat noch den sehr kurzen Radstand aus dieser Zeit.

 

Jede Menge Lagerhülsen und Hebel sind eingebaut worden. Noch fehlen die Hebel zum einstellen. Sie können erst nach dem Bau des Dampfkessels angepasst werden. 

Mir dem Bau dieser vielteiligen Steuerung habe ich mir einen schon lange gehegten Traum erfüllt. 

 

Hier sieht man die Haken, die wechselseitig geschaltet werden können.

Die archaische Bauweise. Ab 1850 werden die Zylinder in Amerika meistens schon Waagrecht montiert. 

Momentan bin ich ab der Fülle der praktisch zu lösenden Probleme etwas überfordert…… 

Der massive Antrieb meines Vehikels. Die ersten dreiachsigen Drehgestelle gab es offenbar schon um 1840. Die älteste, noch existierende Planzeichnung entstand Anfangs der 1850-ziger. Diese Drehgestelle waren schon, wie auch bei mir, mit Ausgleichshebeln der Federung versehen. Noch fehlen einige Details wie Lagergehäuse, Schrauben und Bremsschuhe.

Da die Achsen seitenverschiebbar (enger Radius) sein müssen ist der Rollkettenantrieb (von Conrad) nach wie vor die Beste Lösung und hat sich bei meiner ältesten Lok aus dem Jahr 2000 (!) in weit über hundert Betriebsstunden bewährt. Auch das senkrechte Federspiel ist kein Problem.

Der bärenstarke Torpedomotor (ebenfalls von Conrad) besitzt ein enormes Drehmoment und verbraucht trotz seiner Grösse extrem wenig Strom. Untersetzung 1:20.

 

 

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