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 Betreff des Beitrags: Steuerungen am Echtdampfmodell
BeitragVerfasst: 21.09.2009, 14:50 
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*** SchienenDampfer
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Hallo Freunde,

über die Verschiedenen Steuerungen an unsrern Modellen zu schreiben hatte ich mir leichter vorgestellt! Es ist wirklich ein komplexes Thema was, wenn man das detailliert machen wollte den Bogen überspannen würde. Da ich aber mal wieder meine große Klappe nicht halten konnte werde ich versuchen wenigstens einen Überblick hin zu bekommen.
Vorweg noch was Wichtiges! Ich bin kein Experte auf diesem Gebiet. Seit einiger Zeit befasse ich mich allerdings intensiv mit dieser Thematik und habe schon einige Modelle geplant und zum Laufen gebracht. Für Kritik, Ergänzungen oder Hinweise auf Fehler bin ich immer dankbar!

Man unterscheidet generell die sogenannte "aüßere- " und die "innere Steuerung". Alles was man an Hebelchen sieht gehört zur äußeren und das "Innenleben" (Kolben oder Flach- bzw. Muschelschieber) im Schieberkasten zur inneren Steuerung.

Jede Steuerung von Dampfzylindern hat die Aufgabe zum richtigen Zeitpunkt die richtige Menge Dampf in die Zylinder zu bringen, abhängig von der gewünschten Leistung. Ebenso wichtig ist natürlich auch die Aufgabe den expandierten Dampf nach getaner Arbeit ins Freie (Schlot) zu entlassen.
Das größte Problem ist der zeitlich richtige Ablauf. Eine Steuerung vom Vorbild zu übernehmen und nur mechanisch maßstäblich zu verkleinern wird Frust aufkommen lassen. Der Dampf verrichtet seine Arbeit indem er expandiert. Dazu wird eine gewisse Zeit gebraucht und das läßt sich nicht einfach "herunterrechnen"..
Ein weiterhin oft unterschätztes Problem ist die erforderliche Präzision bei der Ausführung am Modell.
Spiel in den Gelenken summiert sich und das kann man nicht brauchen da in unseren Maßstäben einige Zehntel schon Welten sein können. Ich hab schon Lok`s gesehen bei denen wegen der besseren Kurvengängigkeit (!) Steuerungselemente absichtlich mit Spiel beaufschlagt wurden! Diese Maschienen konnte man prima durch R1 bringen - aber nur durch Schieben!

In loser Folge möchte ich gern die bekanntesten Steuerungen vorstellen:

Zu den einfachsten Steuerungen der Echdampfmodellmaschinen gehört wohl die mit den "Slipexentern".(z.b. Modelle der Firma Beck)

Die bekanneteste ist die "Heusinger od. Walscharts - Steuerung".

Viele Schmalspur- und auch Feldbahnlok`s der Firma "Orenstein & Koppel" waren mit einer "Lenkersteuerung" ausgerüstet.

Die "Allan/Trick-Steuerung" war auch recht verbreitet.

An älteren Vorbildern findet man noch die "Stephenson-Steuerung".

Diese Liste könnte man noch ein ganzes Stück weiterführen aber so ungefähr hatte ich mir die Reihenfolge vorgestellt.



Seid ihr mit der Art der Beschreibung einverstanden?


freundliche Grüße

Hannes

P.S. Unserem Christian gute Besserung!!


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 Betreff des Beitrags: Re: Steuerungen am Echtdampfmodell
BeitragVerfasst: 22.09.2009, 04:23 
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**** SchienenDampfer
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Hallo Hannes!

Natürlich! Bahn ist Frei! :B :B :B

Gruß
Pál

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 Betreff des Beitrags: Re: Steuerungen am Echtdampfmodell
BeitragVerfasst: 22.09.2009, 21:44 
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Hallo Hannes,
da hast Du Dir eine ehrenvolle Aufgabe gestellt. Ich hatte auch immer wieder einmal die Absicht, Einsteigern den mühevollen Weg mit der Beschaffung und Lektüre von Artikeln unterschiedlicher Qualität zu ersparen, der mich viel Zeit gekostet hat. Aber leider habe ich mich nicht mehr aufraffen können, einen Artikel zu schreiben, nachdem ich den Durchblick bei den einzelnen Steuerungen hatte. Das ist das alte Problem. In der Einarbeitungsphase hat man die meisten Fragen, die einem dann nicht mehr einfallen, wenn man erst einmal erfolgreich eine Steuerung ausprobiert hat.
Ich schreibe diese Mitteilung aber aus einem anderen Grund. In verschiedenen Foren habe ich die Erfahrung gemacht, dass die Ursprungsidee durch die verschiedensten Kommentare völlig verwässert wird und andererseits wichtige Hinweise in den Kommentaren verloren gehen. Ich würde daher den Vorschlag machen, Originalbeitrag und Kommentare deutlich zu trennen, um die Lektüre zu erleichtern.
Für Dein Vorhaben wünsche ich Dir viel Glück. Ullrich.


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 Betreff des Beitrags: Re: Steuerungen am Echtdampfmodell
BeitragVerfasst: 23.09.2009, 16:23 
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*** SchienenDampfer
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Hallo Ullrich,

vielen Dank für Deinen Kommentar. Auch ich habe mich einige Zeit mit dem Thema beschäftigen müssen. Voller Euphorie und auch viel zu optimistisch habe ich vor ca. 5 Jahren mit dem Echtdampfhobby angefangen. Metallbearbeitung war auch was Neues für mich.
Da ist es klar, dass man Lehrgeld zahlen muß.. Vieles wird mittlerweile ganz anders erledigt.
Mein erstes Modell entstand noch mit "Säge u. Feile" . Da die Ergebnisse mich nicht zufrieden stellten hab ich mir in den letzten Jahren, im Rahmen meiner begrenzten Möglichkeiten, eine nette, kleine Kellerwerkstatt eingerichtet. Meine Steuerungsteile mach ich auf einer selbstgestrickten CNC-Fräse.
Eine kleine aber feine Bibliothek ist im Laufe der letzten Jahre auch entstanden. Ein Buch des Camden-Verlags (UK) über die Heusinger-Steuerung hab ich mal mit Hr. Johannes Grabsch (Yorkshireman) versucht ins Deutsche zu übersetzen.
Es freut mich Dich hier zu treffen. An anderer Stelle habe ich Deine Kommentare auch immer gern gelesen.

freundliche Grüße

Hannes


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 Betreff des Beitrags: Re: Steuerungen am Echtdampfmodell
BeitragVerfasst: 23.09.2009, 17:38 
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*** SchienenDampfer
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Hallo Freunde,

also nun, sozusagen als Einstieg die "Steuerung mit Slip-Exenter":

Diese einfache Steuerung einer Modelldampflok funktioniert prima wenn eine gewisse Genauigkeit beim Fertigen der Teile beachtet wird. Der Nachteil besteht in der Tatsache, dass eine Änderung der Zylinderfüllung sowie eine Fahrtrichtungsumkehr über Fernsteuerungen nicht möglich ist. Soll die Maschine rückwärts fahren so muß das Fahrwerk manuell in diese Richtung geschoben werden um den "Slipexenter" in die richtige Position zu bringen. Was ein "Slip" ist werden die meisten wissen :).
Man könnte wohl auch Rutsch-Exenter dazu sagen.

Den benötigen Vor- oder Nachlauf für die gewünscht Fahrtrichtung ermöglicht eine bewegliche Mitnehmerscheibe hinter dem Steuerungsexenter in den ein Zapfen greift.
Den gewünschten Voreilwinkel erreicht man durch die Maße der Aussparung in der Mitnehmerscheibe.

Beschrieben ist diese Steuerung u. A. von Karl Koffend oder auch Greenly..

Ich hab mal versucht ein Bildchen dazu einzustellen (mit geschlitzter Lenkerstange, K.Koffend):

Bild

An den Modellen "Anna" oder "Helene" der Firma Beck sind z.B. diese Steuerungen verbaut. Die Maschinen sind, meiner Meinung nach, sehr solide und laufen zuverlässig.

Am Vorbild soll es diese Art Steuerung auch an alten englischen Lok`s gegeben haben.
Ich selbst habe damit keine praktischen Erfahrungen aber das Thema macht mir den Einstieg leichter :)..


freundliche Grüße

Hannes


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 Betreff des Beitrags: Re: Steuerungen am Echtdampfmodell
BeitragVerfasst: 23.09.2009, 18:52 
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**** SchienenDampfer
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Hallo SchienenDampfer!
Wenn jemanden das noch nicht kennen, hier ist ein Link zum Karl Koffend Dokument:
http://user.acw.at/krammer/der_dampfmodellbau.htm
Gruß
Pál

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 Betreff des Beitrags: Re: Steuerungen am Echtdampfmodell
BeitragVerfasst: 25.09.2009, 11:11 
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*** SchienenDampfer
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Hallo Freunde,

als Nächstes nun zur Heusinger-Steuerung.

Das folgende Bild zeigt eine Steuerung mit Rundschieber und einer "Kuhnschen Schleife".
Wegen des Copyrights habe ich mich entschlossen nur Bilder von Quellen zu benutzen wo sich diese Frage nicht stellt. Wer besseres Bildmaterial betrachten will findet davon ohne Mühe Vieles im WWW.

Bild

Diese Steuerungsart ist am Modell gut zu verwenden aber auch hier sollte so genau wie möglich gearbeitet werden. Wer das Geschick hat die Teile manuell zu fertigen dem zolle ich Respekt! Nachdem das bei mir recht kläglich endete macht das nun meine kleine CNC-Fräse. Der Schwingenstein muß fast spielfrei und ohne zu klemmen in der Schwinge gleiten. Oft ist der Schwingenstein bei unseren Modellgrößen nur eine Welle oder ein 2mm Gewindestift. Der kreuzkopf soll die seitlich auftretenden Kräfte auffangen die die Kolbenstange belasten. Oft ist der Kreuzkopf am Modell nur ein Gelenk ohne richtige Stützfunktion auf die Gleitbahn. Dann sollte aber die Kolbenstange eine solide Führung im Zylinderdeckel haben.
Es gibt verschieden Ausführungen von Kreuzköpfen, Gleitbahnen (einfach/doppelt), Schwingen usw. Die Hebelgeometrie und die Funktion bleibt aber immer gleich.
Eine Besonderheit ergibt sich bei der Verwendung von Flachschiebern die einen Vertauschen der Anlenkungspunkte von Schieberschubstange und Schieberstange am Voreilhebel erforderlich macht. Das resultiert auf der Tatsache, dass man zwischen "innerer" und "äußerer" Einströmung unterscheiden muß.
(Rundschieber = innere, bis auf wenige Ausnahmen, Flachschieber = aüßere Einströmung)

Um sich die Funktionen der verschieden Steuerungen anzusehen gibt es ein sehr nützliches Tool. Damit kann man auch eigene Steuerungen planen: http://www.tcsn.net/charlied/

Eine Anleitung zur Berechnung mit allem mathematischen Hintergründen ist an dieser Stelle wohl übertrieben.

Im nächsten Beitrag werde ich versuchen die Funktiosweise grob zu beschreiben.

freundliche Grüße

Hannes


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 Betreff des Beitrags: Re: Steuerungen am Echtdampfmodell
BeitragVerfasst: 25.09.2009, 12:28 
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*** SchienenDampfer
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Hallo zusammen,

die Funktionsweise möchte ich am Beispiel einer Steuerung mit Flachschieber erklären da das ja auch die verbreiteste Art an Modellen in unserer Baugröße ist.
Im Schieberkasten steht der Dampfdruck an (äußere Einströmung). Der Schieber gibt auf seinem Weg die Dampfeinlaßschlitze frei und entläßt den Abdampf durch seine Kaverne (ausgefräste Tasche) in den Abdampfkanal. Der Schieberweg ist durch die Gegenkurbel, Schwingenstange, Schieberschubstange über die Gelenke festgelegt und wird noch durch den Voreilhebel beeinflußt.
Bei Neutralstellung (Schwingenstein in Mitte der Schwinge, Schieberschubstange waagerecht) legt der Schieber einen Weg zurück der die Dampföffnungen zum Zylinder gerade noch nicht freigibt (+ der so genannten Überlappung). Will man an einem Modell die Steuerung einstellen so kann man in den Schieberkästen diesen Zustand überprüfen. Voraussetzung dafür ist natürlich, dass die beiden Aufwerfhebel richtig (auf beiden Seiten vollkommen gleich) eingestellt sind und dadurch auch auf beiden Seiten der Schwingenstein in der Mitte der Schwinge ist.
Eine oft zu findende Fehlerquelle sind falsch eingestellte Gegenkurbeln. Das Gelenk der Schwingenstange an der Gegenkurbel soll 90 Grad zum Treibzapfen im Bezug auf das Radzentrum haben + dem Voreilwinkel. (siehe Bild im letzten Post)

Man erkennt schnell, dass es nicht viel zum Einstellen gibt.

Über ein wenig Feedback würde ich mich freuen..

freundliche Grüße

Hannes


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 Betreff des Beitrags: Re: Steuerungen am Echtdampfmodell
BeitragVerfasst: 01.10.2009, 06:23 
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*** Moderator
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Hallo Hannes!

Das hast Du sehr schön - kurz und bündig - beschrieben. Ich freu mich schon auf die Erklärung der anderen Steuerungen :Q

vlg, Christian

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:serv Habe die Ehre!


Die Gier ist die Mutter aller Probleme, die Angst der Vater!


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 Betreff des Beitrags: Re: Steuerungen am Echtdampfmodell
BeitragVerfasst: 01.10.2009, 15:49 
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*** SchienenDampfer
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Hallo Freunde,

nun geht`s an die "Lenkersteuerung".

Die Lenkersteuerung fand schon lange vor den Dampflokomotiven ihre Anwendung bei stationären - oder Schiffdampfmaschinen.
An vielen Feldbahn- und Schmalspurlokomotiven der Firma "Orenstein & Koppel" findet man eine solche Steuerung.In Katalogen von O & K wird eine "Patentsteuerung" angepriesen. Deshalb könnte man denken, dass die Lenkersteuerung dort entwickelt wurde.

Bild

Das Problem bei der Steuerung einer Dampflok liegt schlicht in der Tatsache, dass eine Lokachse gefedert ist. Mit dem Einfedern der Achse verändern sich an einer "einfachen" Lenkersteuerung zwangsläufig die Wege und damit die genaue Kontrolle über den Schieber. O & K hat das Gelenklager (141) mit der Achsaufhängung verbunden. Damit hatte sich dieses Problem erledigt.
Am Modell (Bilder folgen) ist die Treibachse starr und so wurde auf diese Besonderheit keine Rücksicht genommen.

Hier eine Feldbahnlok mit dieser Hebelei:

Bild

Am Modell sieht das dann so aus:

Bild

Bild


Eine Beschreibung will ich dazu im nächsten Post versuchen.


freundliche Grüße

Hannes


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 Betreff des Beitrags: Re: Steuerungen am Echtdampfmodell
BeitragVerfasst: 02.10.2009, 22:06 
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Hallo Hannes ,
Du hast um Feedback gebeten. Ich bin sicher, dass Deine Beiträge aufmerksam verfolgt werden auch wenn nicht immer gleich Antworten kommen. Hier eine Ergänzung.
Die Patentsteuerung von Orenstein und Koppel ist letztlich eine Marshall Steuerung wobei der patentierte Trick darin besteht, dass die Einflüsse der Federung auf die Steuerungsgeometrie dadurch ausgeglichen werden, daß der Umlenkpunkt der oberen Führung des Steuerhebels an das Achslager gekoppelt ist. Wenn oben nicht ein Hebel, sondern eine drehbare Gleitbahn den Steuerhebel führt ist es übrigens eine Hackworth Steuerung.
Nun wage ich zu bezweifeln, daß bei gefederten Modellen der Einfluß auf die Steuerungsgeometrie so gravierend ist, dass eine Patentsteuerung vonnöten ist. Die Einflüsse liegen sicherlich in einem Bereich, der im Verhältnis zu den bei Selbstbauern zu erwartenden Toleranzen eher zu vernachlässigen ist. Zumal auch auf eine Federung der Hinterachse bei B-Kupplern verzichtet werden kann, wenn die Vorderachs zur Verbesserung der Traktion um die Längsachse der Lok drehbar ausgeführt ist.( Meinen B-Kuppler mit Hackworthsteuerung habe ich so gebaut. Siehe " meine Galerie " im Buntbahnforum.)
Du siehst, hier spricht der Praktiker. Aber Du hast schon Recht. Erst muß man die Theorie verstehen, um zu begreifen, welchen Einfluß Vereinfachungen auf die Funktion haben.
Gruß Ullrich.


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 Betreff des Beitrags: Re: Steuerungen am Echtdampfmodell
BeitragVerfasst: 02.10.2009, 23:56 
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*** SchienenDampfer
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Hallo Ullrich,

wie man sieht hast Du Dich mit dieser Materie intensiv beschäftigt. Aus schon genannten Gründen wollte ich mich hier auf das Wesentlichste beschränken.
Bei Interesse kann ich Dir die Patentschrift (Patent No.104045) als Pdf zukommen lassen falls Du die nicht schon hast.
Wegen des Copyright möchte ich die hier nicht einstellen.
Ich habe mir gerade nochmal Deine Bilder im BBF angesehen. Mir gefällt besonders der B-Kuppler.

freundliche Grüße

Hannes


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