Modellbahn-Antrieb-Kuppelstangen.html 2020-01-28
Modellbahn-Antrieb-Kuppelstangen
Die Achsen werden zusätzlich durch die Kuppelstangen mit zyklischen Lastwechseln (Schub u. Zug) in alle Richtungen belastet.
Der Antrieb wird dadurch billiger, aber der Verschleiß ist höher u. der Lauf unruhiger.
Die Modellbahn-Radien u. -Gleislagen erfordern dazu bei Modellen eine große Seitenverschiebarkeit u. "Geländegängigkeit". Das erfordert Kuppelstangen mit sehr viel Spiel an Kuppel- u. Treibzapfen. Die Schub u. Zugkräfte der Kuppelstangen erzeugen daher auf die Achsen zusätzliche zyklische Kräfte in alle Richtungen u. damit auch zyklisch wechselnde Reiblasten einzelner Achsen. Nicht selten hört man sogar wie die Achsen zyklisch auf die Schienen klicken.
Zufällige Entgleisungen sind wahrscheinlicher, weil durch diese Kräfte die Führung durch die Spurkränze gestört wird. Diese Kräfte verursachen nach längerer Betriebszeit öfters Schäden.
Forderungen an die Konstruktion (Widersprüche)
Der Antrieb auf das Achsritzel soll auf eine Achse mit hoher Reiblast erfolgen.
Nur hier wären Haftreifen sinnvoll, weil die Modellbahnradien in den Kurven Schlupf erfordern.
Diese Achse sollte das Modell im Radius auch führen.
Die über Getriebe direkt angetriebenen Achse soll in der Mitte der über Kuppelstangen angetriebenen Achsen sein, um die störenden Kräfte über die Kuppelstangen zu den anderen Achsen zu minimieren.
Die Führung bei Modellen sollten die erste u. letzte Kuppelachse mit einer hohen Achslast übernehmen.
Eine optimale Kraftübertragung über Kuppelstangen kann nur bei radial u. axial starren Achslagern erfolgen. Bzw. Kuppelzapfenspiel u. Axialverschiebung passen zusammen.
Diese Forderungen kann man im Modell nicht erfüllen, weil sie sich bereits widersprechen oder bei Modellbahnradien optisch oder funktionell stören.
Also, ist zumindest bei Schlepptender-Loks der Treibtender die optimale Lösung.
Die großen Tenderloks (BR84, 85, 95) u. Schlepptender-Loks mit Lokantrieb sind bei fast allen Herstellern (Ausnahmen: Brawa BR06, BR19, Lima BR61001) billige Kompromisse.
Das Getriebe treibt oft die vorletzte Achsen an (BR84, 85, 95), damit man es in der Feuerbüchse verstecken kann. Die hintere Achse ist meist höhenbeweglich gefedert u. kann nur begrenzt Seitenführungskräfte übernehmen. Daher sind bei Rückwärts-Fahrten Entgleisungen wahrscheinlicher.
Der Antrieb aller Achsen über Ritzel u. Zwischenritzel, verlangt eine hohe Präzision.
Man müsste das Getriebe auch möglichst auf eine mittlere Treibachse setzen, um das Gesamtzahnspiel zwischen erster u. letzter Achse zu minimieren oder mehrere Verbindungen vom Getriebe zu den Achsen einbauen. Dann braucht man ein Dutzend Zahnräder u. hat bei der Montage einen Aufwand wie bei der Einstellung von Nockenwellen. Bei Dampfloks stört das nun aber oft den Durchblick zwischen Kessel bzw. Wasserkasten u. Rahmen.
Überträgt man die üblichen Radien u. Gleislagen der Modellbahn auf das Vorbild, wäre ein Kuppelstangenantrieb technisch nicht lösbar. Daher gibt es auch diese Konstruktionen, z.B. bei amerikanischen Waldbahnen, über Kardanwellen auf Drehgestelle.
Konstruktive Lösungen vom Vorbild, die bei den kleinen Modellen selten realisiert werden können:
Vorbildähnliche Radien u. Gleislagen.
Konstante Reiblasten bzw. Achslasten durch Ausgleichshebel u. Federung.
Vorbildähnliche Normen für Gleise u. Achsen.
Und hier macht jeder was er will. Wer Loks (H0, 2-Leiter) der letzten 50 Jahre, im Original-Zustand hat, braucht vermutlich Tillig-Standard oder Fleischmann-Profi Gleise.
Interessante Lösungen:
Einen Alternative zum Kuppelstangenantrieb hatten z.B. die Berliner TT Bahnen mit ihrer langen Schnecke über alle Treibachsen entwickelt.
Bei Piko u. Gützold findet man Lösungen, die bei Loks mit Vor- u. Nachläufern, den Führunspunkt vor u. nach den Kuppelachsen verlegen. Damit hat man kleine Überhänge, weniger Probleme mit den Kupplungen in den Radien u. der Abstand Lok-Tender wird minimiert. Die Rahmenkonstruktionen hatten auch eine Ausgleichshebel-Funktion.