Bau einer Shay-Locomotive

  • Guten Tag Modell-Lock-Bauer,


    nachdem mein Güter- und Rollwagen fertig waren, war ich auf der Suche, nach einem neuen Projekt. Da fiel mir der Baubericht von Gerd "dem Waldbahner" ein, nach Rücksprache mit ihm, habe ich mir das Buch von dem Japaner Kozo Hiraoka gekauft.

    Diesmal sollte es eine richtige Dampflok werden und in den Kegelrad-Antrieb habe ich mich sofort verliebt.
    Leider ist der Maßstab des Japaners zu groß ( Spurweite 89 mm), denn ich möchte die Lok für 45 mm Spurweite bauen. Das heißt verkleinern, aber nicht alles um Faktor zwei, denn sonst würden die Kolben nur einen Durchmesser von 7 mm haben. Nach Rückfrage bei Gerd kann ich also beruhigt die Verkleinerung frei wählen, denn die Amerikaner haben ihre Loks so gebaut wie sie sie gerade benötigt haben.
    Nun habe ich mich ans Konstruieren gemacht und herausgekommen ist das:



    Mit etwas Fantasie kann man das Achslager und den Kegelrad-Antrieb erkennen. Die Kegelräder und Kugellager sind bestellt. Nun muß noch die Drehbank und Fräse abgestaubt werden, dann kann ich mit der Fertigung beginnen.


    Bis dahin Gruß


    Klaus

  • Hallo Klaus,


    sehr schönes Bauvorhaben, da kannst Du Dich richtig austoben! Ich habe das Buch von Hiraoka auch, und dazu die Dreizylinder-Shay von Aster, auch hier im Forum beschrieben. Diese Aster Shay hat einen Zylinderdurchmesser von 9mm bei einem Hub von 10mm, vielleicht hilft Dir das bei der Eigenkonstruktion weiter.


    Gruß,


    Andreas

  • Hallo Andreas,


    ich habe Deinen Bericht"alishan-b-shay oder beginn einer neuen Liebe" im Forum gefunden und sofort verschlungen.
    Vielen Dank für Deine Information bezüglich Dampfmotor, ich war der Meinung, daß ein 9 mm Kolben nicht richtig laufen könnte, aber Du hast mich eines Bessern belehrt.
    Hat Deine Shay 45 mm Spurweite ??? Wenn ja, möchte ich Dich um ein paar Hauptmaße bitten, damit ich nicht so ganz aus dem Rahmen falle.
    Die Räder meiner Fahrgestelle haben 30 mm Durchmesser und der Achsabstand ist 50 mm, ist das o.k.??
    Heute habe ich mit der Bearbeitung der Achslager begonnen, das ist eine ganz schöne Fummelei. Aber ich bin guter Hoffnung.


    Gruß
    Klaus

  • Hallo Klaus,


    die Aster Shay hat 45mm Spurweite, die Räder haben 30mm Durchmesser. Den Radstand kann ich zur Zeit nicht messen, bin bis Anfang Mai unterwegs und kann erst nach meiner Rückkehr nachmessen. Aufgrund von Fotos, siehe hier, schätze ich den Radstand aber auf 60mm ein, Du kannst ja mal abschätzen auf der Basis 30mm Raddurchmesser.



    Die Angaben für den Zylinderdurchmesser variieren etwas, bei der alten (1972) Ausführung werden 8,5mm genannt, bei der aktuellen 8,8mm und 9,0mm.


    Ich habe gute Fotos von den Explosionszeichnungen, 10 St., je ca 3MB gross, bei Bedarf kann ich Dir diese per email senden.


    Gruss,


    Andreas

  • Hallo Klaus,


    vielleicht hilft es Dir, die Aster Shay hat folgende Maße:


    Länge Rahmen ca. 402 mm
    Breite Rahmen ca. 91 mm
    Rahmenhöhe ca. 47 mm
    Gesamthöhe ca. 141 mm (Schornstein)
    Radstand 58 mm
    Abstand Drehgestelle knapp 280 mm
    Zylinderabstand 19 und 26 mm
    Kesseldurchmesser 48 mm
    Kessellänge bis Führerhaus ca. 200 mm


    Noch weitere Maße erwünscht?


    Gruß Und viel Spass beim Bauen


    Michael

  • Hallo Klaus!
    Schau mal hier http://www.shaylocomotives.com/ . Demnach gab es die Shay von 20" bis 46" (508 - 1168mm) Raddurchmesser. Bei meiner elektr. 3truck Shay von Bachmann Spectrum ist der Raddurchmesser 36mm und der Achsabstand im Drehgestell 64mm.
    Für ein langfristiges Projekt einer Heisler habe ich mir ein Buch mit Bildern, Zeichnungen und Daten der verschiedenen Heisler Typen kommen lassen. So etwas würde ich an deiner Stelle auch machen. Da bekommt man einen realistischen Überblick.
    Gruß Gerd

  • Guten Abend zusammen.


    Andreas vielen Dank für Dein Angebot, Mail an Dich ist unterwegs.


    Michael auch Dir vielen Dank für die Hauptabmessungen. Eigentlich wollte ich die Laufwagen mit einem Radabstand von 50 mm bauen.


    Heute sind die Lagergehäuse halbwegs fertig geworden. Der Kegelradantrieb hat mir einiges an Gehirnschmalz gekostet, denn es ist alles sehr eng, aber seht selbst:



    Hier habe ich das erste Kegelrad-Paar an das Lagergehäuse angebaut, es passt. Die Bohrungen für die Kugellager ( 3 x 7 /3 mm) habe ich mit 4-er-Schaftfräsern gebohrt und die Lagern lassen sich mit etwas Kraft gut einbauen.



    Die Radien wurden mit einem 6 mm Radius-Fräser gemacht.



    Für die 15° Schräge habe ich mir eine Lehre gefräst, da mir die Anschaffung eines winkelverstelbaren Maschinen-Schraubstockes zu teuer ist, dafür kaufe ich mir lieber gute Fräser.
    Nun müssen die Lagergehäuse noch entgratet und geschliffen werden.


    Bis bald


    Klaus

  • Hallo Gerd,


    unsere beiden Beiträge haben sich zeitlich wohl überschnitten, so möchte ich Dir heute für Deine guten Ratschläge danken. Den von Dir auf geführten Titel habe ich auch schon im Internet gefunden und kann aber damit, so richtig, nicht viel anfangen. Bezüglich Literatur habe ich mir auch die Baupläne von Herrn Norbert Kühne besorgt, aber damit bin ich nicht zufrieden.
    Also habe ich Internet gesurft und mehrere Shay-Locomotiv-Typen gefunden. Ich möchte gern so einen Kessel bauen, der zum Führerhaus hin,dicker wird.
    Ja diese Reduzier-Rechnerei kann schon nerven. Wenn ich nach dem Buch von dem Kozo Hiraoka gehe, ist die Spurweite 89 mm und der Radstand 84 mm, d.h. Verhältnis 1:1,059. Wenn meine Spurweite 45 mm ist müßte der Radstand 47,6 mm sein. Nach meinem Verständnis sollte die Spurweite kleiner sein als der Radstand, denn eine Rundführung funktioniert nur richtig, wenn die Führungslänge 1,5 oder größer ist als der Durchmesser.


    Also ich habe mich nun entschieden, den Radstand bei meinen Laufwagen von 50 auf 53 mm zu vergrößern, damit müßte eine ausreichende Führung gewährleistet sein.


    Wenn ich an den Bau des Gasbrenners komme, möchte ich gern Deine Hilfe in Anspruch nehmen, denn da hast Du ja schon genügend Erfahrungen gesammelt, wie ich aus Deinem letzten Beitrag ersehen kann.


    Vielen Dank nochmals


    Klaus

  • Hallo Klaus!

    Zitat von dampfklaus

    Wenn ich an den Bau des Gasbrenners komme, möchte ich gern Deine Hilfe in Anspruch nehmen, denn da hast Du ja schon genügend Erfahrungen gesammelt, wie ich aus Deinem letzten Beitrag ersehen kann.


    Oje, da hebst Du mich in einem Himmel. Ich experimentiere mit Brennern nach Versuch und Irrtum. Irgendwann findet man das Körnchen.
    Als ich für meine K36 eine neue Achse baute, habe ich mir NEM Normen vorgenommen, da ich die Vergleicherei mit vorhandenen Fahrzeugen Leid hatte. Auch waren hier neue Fahrzeuge völlig aus dem Kurs. Hier http://www.morop.eu/de/normes/ findest Du die NEM-Normen. In der NEM310 trifft in 45mm Spur eher die 1:32 (Spur 1). Für meine 1:20,3 (Fn3) und 1:22,5 (IIm) trifft eher die NEM340 zu, die ich auch benutzt habe. Da die NEM Normen zumindest Empfehlungen für die Industrie (Weichen) sind, ist dieses eine gute Konstruktionsvorlage.
    Gruß Gerd

  • Hallo Gerd,


    vielen Dank für die Info über die Normen, die kannte ich noch nicht.
    Heute war das Wetter nicht besonders und ich habe mich in meinen Bastelkeller verkrochen, heraus gekommen ist das:



    Die Räder sind noch von meiner Jung-Jungenthal und tuen hier noch gute Dienste. Das Tellerrad mußte ich um 1,6 mm ausdrehen, damit die Zähne kämmten.



    Den unteren Rahmen habe ich aus L-Profilen 6 x 3 x 0,5 mm genietet. Und dann brauchte ich Flachmaterial 6 x 1 mm. Der Versuch, einen Streifen auf der Schere zu schneiden, ging voll in die Hose, krumm und verzogen.
    Dann habe ich mir auf der Fräse die Streifen mit einem 1 mm dicken Scheibenfräser geschnitten, das ging hervorragend und ohne jeden Verzug. Die Druckfedern sind zu weich und dienen auch nur zur Stellprobe.



    Nun muß ich mir etwas einfallen lassen wie der obere Federbalken sinnvoll geführt wird.
    Es bieten sich zwei Lösungen an: einmal mit zwei Rundführungen oder mit einer breiten Flachführung.
    Aber nun ist erstmal Ostern und da habe ich Zeit genug, zum Grübeln.


    Ein schönes und erholsames Osterfest wünscht


    Klaus

  • Hallo Christoph,


    vielen Dank für Deinen Hinweis, eigentlich wußte ich, was ich wollte, nur mußte ich mich zwischen Rund- oder Flach-Führung entscheiden. Gestern Abend ist dann der Knoten geplatzt und ich habe mich für die Flachführung entschieden, weil die doch mehr Vorteile hat.
    Heute ging es dann frisch ans Werk und so sieht der Laufwagen nun aus:



    Da ich keine passenden Druckfedern hatte, habe ich auf die Schnelle aus einem 1 mm Federstahl-Draht selber einige Federn auf der Drehbank gewickelt. Ging eigentlich sehr einfach.



    Die Fotos von Andreas, an dieser Stelle nochmal herzlichen Dank lieber Andreas, haben mich auf den richtigen Weg gebracht.
    An dem unteren Querholm habe ich rechts und links je ein 0,6 mm dickes Blech angelötet, welches die Führung des oberen Holmes übernimmt. In diesem Raum kann ich nun so viele Druckfedern einbringen, wie ich benötige.



    Die beiden Klötzchen sind auf dem oberen Holm angelötet und geben ihm die seitliche Führung. Die Klötzchen sind nicht verrutscht, die müßen so einseitig sein, damit ich den Holm auch noch ausbauen kann.



    Hier ein Bild von unten, da kann man die Federkammer gut erkennen,



    Und hier ein Bild von oben. Das Feuerzeug zeigt wie groß der Laufwagen in Wirklichkeit ist.


    Und nun kann ich beruhigt die Ostertage genießen.


    Viele Grüße aus Hilden


    Klaus

  • Edit Admin:


    Fotos gelöscht, da sie gegen das Copyright und damit gegen geltende Gesetze verstoßen!

  • Hallo Gerhard
    Danke für die Vorstellung des Herrn Kozo mit seinen Loks
    Ein Wahnsinns Mensch der Herr Kozo habe die Fotoserie mit Interesse, staunen und ein bisschen eifersüchtig angeschaut. Bei mir ging die Moral zum Selbstbau gerade in den Keller bin ich doch eher der Hauruckbauer mit spontanen Eingebungen.
    Hallo Klaus
    Traust Du Dich bei so einem Vorbild was Du da hast überhaupt noch zum bauen?
    Freundliche Grüsse :lol:
    Georg

  • Hallo Georg!
    Für ein langfristiges projekt einer Heisler habe ich mir das Buch "Building the Heisler by Kozo Hiraoka" kommen lassen. Das gibt es auch für die Shay und Climax. Da wird seine Arbeitsweise mit Bildern dargestellt. Ist schon irre, was er macht. Benötigt aber auch einen entsprechenden Werkzeugmaschinenpark. So werden die Räder zusammen gelötet und aus einem großen Bronze-Rundstück Zylinder, Schieberkästen und Getriebegehäuse gefertigt. Sehr interessant, aber ich mach es mir dann doch etwas einfacher.
    Gruß Gerd

  • Hallo Modellbaufreunde
    So war das nicht gemeint,ich dachte halt das man die eine oder andere Idee bekommt wenn man die Bilder sieht.
    Selbstbau mit eigenen Ideen ist immer noch das das beste.
    Schaut doch schon gut aus.
    Ich werde den Bericht gespannt weiterverfolgen.
    Gruß Gerhard

  • Guten Abend zusammen!


    Das ist nun der vierte Versuch eine Antwort zu schreiben, irgendwie fängt mein Laptopp an zu spinnen.
    Hallo Gerhard, vielen Dank für Deine Bilder, die mich im Moment etwas verwirrt haben, aber auch gute Infos geliefert habe.
    Ja, Georg, so schnell schmeiße ich die Flinte nicht ins Korn. Jeder so, wie er kann. Hallo Gerd, da stimme ich Dir voll und ganz zu, mit den Augen klauen und dann überlegen, wie man das Gesehene mit seinen Fertigungsmöglichkeiten umsetzen kann.
    Übrigens war ich am 25.04.04 bei Herrn Reppingen, in Nörvenich, und war sehr überrascht wie zuvorkomment und umfassend ich informiert wurde. Es gibt eine Vorführanlage, die innerhalb von 5 Minuten betriebsfähig ist. Ich kann Euch nur raten, Reppinger fragen und Ihr bekommt auf jede Frage eine fundierte Antwort. Hier hat einer sein Hobby zum Beruf gemacht und das sieht man bei jedem Detail.
    Ja, nun werdet Ihr sagen, reden kann er gut, aber wo bleiben die Taten!
    Also, zuerst habe ich mir Gedanken gemacht, wie ich die Löcher an den Lagerböcken sinnvoll verschließen kann. Das ist nun dabei heraus gekommen:


    Schmierstutzen mit je einer Zentral-Schraube.

    So wie Herr Kozo die Kreuzgelenke gebaut hat, war für mich nicht akzeptabel. Also, wie sieht ein richtiges Kreuzgelenk aus und wie kann ich das bauen? Das erste Muster war natürlich Schrott, aber aus Fehlern gelernt, sieht das zweite Gelenk schon besser aus. Beugungswinkel ca. 30°, was m.E. ausreicht.

    Das ist das zweite Kreuzgelenk. Es fehlt noch ein dünner Überring, der das Herausdrehen der M 1,6 mm Gewindestifte verhindert.

    Und hier Schmierstutzen und Kreuzgelenk am Wagen angebaut.


    Viele Grüße aus Hilden


    Klaus

  • Guten Abend zusammen,


    ich gehe mal davon aus, dass Ihr die Feiertage genossen habt, ich auch. Ich habe es mir in meinem Bastelkeller gemütlich gemacht.
    Für die Kreuzgelenke kann ich bald eine Serienfertigung aufmachen, mit ein paar Hilfsvorrichtungen klappt das wie geschmiert.
    Aber seht selbst:

    An einer 9 mm Welle werden beidseitig eine 8 mm Kugel und ein 6 mm Schaft angedreht. Anschließend werden die Kugeln vorne um 2 mm abgedreht und ein zentrales Loch gebohrt. Bei mir war es ein 2,7 mm Vollhartmetall-Bohrer, der verläuft nicht so schnell, bzw. der Verlauf hält sich in Grenzen.

    Dann wurde in einen Bolzen ein 8 mm Loch, 4 mm tief gedreht, eine Zentralbohrung gebohrt und auf dem Drehtisch je 4 Löcher, 1,3 mm, jeweils um 90° versetzt, im Abstand von 2 mm von vorn gebohrt.

    Wenn der Bolzen im Drehtisch ausgerichtet ist, können die Löcher in die beiden Kugeln gebohrt werden. Ein Stift, mit 2,6 mm Durchmesser, wurde in die Kugel und die Vorrichtung gesteckt, damit beide Teile fluchten.

    Nur habe ich in die Löcher M 1,6 mm Gewinde geschnitten.

    Anschließend wurden die Kugeln auf 3,4 mm abgefräst und mittig ein 4 mm Schlitz eingebracht, und die Gabeln verrundet.

    Dann wurde ein Ring, innen 8, außen 10 und 4 mm breit, gedreht und 4 Löcher, jeweils um 90° versetzt, am Umfang gebohrt. Das erste Gelenk kann mit einer 1,6 mm Schraube eingebaut werden und das zweite Gelenk wird dann mit zwei 1,6 mm Gewindestiften befestigt.

    Damit sich die Schrauben nicht während des Betriebes heraus drehen, wird noch ein 0,5 mm starker Ring über den ersten Ring geschoben und verklebt.
    Damit Ihr nicht glaubt, ich würde nun nur noch Kreuzgelenke bauen, der zweite Laufwagen steht nun auch auf seinen Rädern.

    Mein Freund Lothar hat mir die Räder auf seiner CNC-Fräse ausgefräst. Die Speichen müssen noch verrundet werden und ich überlege noch, ob ich die Räder nicht außen noch etwas ausdrehe. Ja, ich weiß die Laufringe fehlen noch, die werden aus Edelstahl gedreht, wenn ich wieder genug Vormaterial habe.

    So sehen die beiden Laufwagen von der Antriebsseite aus. Da sie in Kugellager haben laufen sie sehr leicht, wenn die Kegelräder richtig eingestellt sind.

    Und so sehen die Wagen von der anderen Seite aus. Die Gelenkwellen laufen mit einem Beugungswinkel von ca. 25°, ich glaube, das das ausreichend ist.
    Als nächstes ist der Dreizylinder-Dampfmotor an der Reihe, aber dafür muß ich noch etwas Gehirnschmalz verbraten und erstmal eine Skizze machen.


    Es wünscht Euch ein schönes Wochenende


    Klaus