Wilesco D49 Schiffs-Dampfmaschine

Vor kurzem hatte ich das Glück eine D48 & D49-Dampfmaschine im Doppelpack erstehen zu können.
Im Gegensatz zur D48 hat die D49 einen stehenden Kessel und ist in wunderschönem Messing ausgeführt.
Allerdings wird diese Maschine mit Trockenbrennstoff betrieben und in den einschlägigen Foren hatte ich gelesen, dass aus diesem Grund die Leistung etwas zu wünschen übrig lässt.
Was lag also näher als das Brennrohr und den Gastank aus der D48 in die D49 einzubauen?!
Das Ergebnis ist beeindrucken! Die Maschine läuft gasbetrieben wirklich super.
Für den Probeaufbau habe ich als Kondensator eine Bierdose verwendet. 🙂

Kleine Kostprobe
Test D49 Kessel mit D48 Aggregat

Hast du Probleme, musst du sie lösen

Die Jungfernfahrt hat sich verzögert, da ich erst einige Probleme mit der Umschaltung vom Antrieb lösen musste.
Im kalten Zustand ließ sich wunderbar zwischen Dampf und Elektro-Antrieb hin und her schalten, aber nach ca. 15Minuten Dampfbetrieb, mit allen montierten Aufbauten, ging irgendwann nichts mehr. Dann setzte auch noch der Empfänger aus und wollte erst wieder nach aus/ein schalten seinen Dienst aufnehmen. Klar, dass ich die Lady-Scarlett so nicht auf das große Gewässer schicken konnte.

Also hieß es viele Stunden Fehleranalyse und tüfteln in der Männerhöhle 🙂
Als erstes viel mir auf, dass sich das große, weiße Zahnrad im warmen Zustand fest klemmte und sich durch den Servo nicht mehr hin und her schieben ließ. Ich hatte die Umschaltung so justiert, dass die Zahnflanken im kalten Zustand ein minimales Spiel hatten, aber dies war wohl bei Erwärmung zu gering.
Leider musste das Dampfmaschinen-Aggregat wieder ausgebaut werden, was viel Arbeit war, da auch der Kessel wieder demontiert werden musste.
Danach habe ich die runden Befestigungslöcher in der Trägerplatte des Aggregats auf Langlöcher gefeilt. Alles wieder eingebaut und das Zahnflankenspiel großzügiger eingestellt.

Langlöcher für bessere Justage

Erneute Tests unter Dampfbetrieb ergaben, dass zwar im warmen Zustand genug Spiel zwischen den Zahnflanken war, aber der Servo sich irgendwann nicht mehr bewegte.
Da wenig Platz im Rumpf ist, musste ich den Micro-Servo genau über einem Zylinder der Dampfmaschine positionieren. Hierdurch wurde dieser so stark erwärmt, dass er irgendwann nicht mehr funktionierte.
Dies wiederum bewirkte, dass die Elektronik vom Servo am Ende den Empfänger lahm legte. Servos arbeiten meist in einem Temperaturbereich bis maximal 55°, der wohl überschritten war.
Ich experimentierte mit einem Hitzeleitblech und mit zusätzlicher Kühlung durch einen PC-Lüfter, aber nichts half.

Weil nichts von den Maßnahmen funktionierte, versuchte ich einem größeren Standard-Servo, an etwas geänderter Position einzubauen (nicht direkt über dem Dampfmaschinen-Zylinder).
Das funktioniert nun hervorragend, auch bei längerer Betriebszeit.

Großer Standard-Servo

Jetzt heißt es im Trockendock, testen, testen und nochmals testen…
Wenn alles stabil funktioniert, gibt es hier demnächst Bilder und Videos von der Jungfernfahrt.

Nicht die Zähne ausbeißen

Über meine Webseite bekam ich eine Anfrage von Peter & Joel, die den Graupner Zahnradsatz 1048 suchen. Allerdings ist dieser schon lange nicht mehr zu bekommen. Ab und zu taucht mal einer bei Ebay auf, aber da muss man schnell sein…

Als ich die Umschaltung für den Hybrid-Antrieb entwickelte benötigte ich auch ein Zahnrad mit 13 Zähnen. Bei meinen Recherchen stieß ich auf die Firma „Zipperle Antriebstechnik“ (zipperle-antriebstechnik.de) welche, zum günstigen Preis und in kleinen Mengen, alle möglichen Zahnräder herstellen kann. Sogar Sonderwünsche sind möglich.

Mann muss allerdings das richtige „Modul“ (Modul (Zahnrad) – Wikipedia) des Zahnrades bei der Bestellung mit angeben, damit die Zähne auch perfekt in einander greifen.
Das Modul war gar nicht so einfach zu ermitteln, da Graupner hier sein eigenes „Süppchen kochte“. Das Norm-Modul 1,25 kommt dem „Graupner-Modul“ am nächsten und passt sehr gut.
Als Material hatte ich „Polyketon“ gewählt, welches Temperaturen bis max. 220 Grad aushalten kann. Das funktioniert super. Zahnräder (PK), Modul 1,25 )
Das kleine Zahnrad mit 13 Zähnen ist mit einer 5mm Bohrung versehen, in welches ich die Messing-Anschlussbuchse von Krick (r 5,2mm Art. Nr. 64009) eingepresst habe.  
Allerdings hat beim Graupner Zahnradsatz 1048, das große Zahnrad 39 Zähne (r 50,2mm). Beim genormten Modul gibt es aber nur 38 Zähne (r 50mm) oder 40 Zähne (r 52,2mm). Außerdem haben die großen Zipperle-Zahnräder eine 8mm Bohrung.
Da mir keine so große Messing-Anschlussbuchse bekannt ist, könnte ich mir vorstellen, dass man z.B. ein Stirnzahnrad mit Radius 8,5mm Zweckentfremdet und dessen Antriebszähne in das 8mm Loch einpresst, um das große 38Zähne-Zahnrad sicher auf der Welle befestigen zu können, z.B. von Conrad (Stirnzahnrad Bohrungs-Ø: 4 mm)

Die 4mm Achse aus Metall kann man von Fischertechnik verwenden und entsprechend kürzen.
Als Lager und zur Arretierung verwendet man 4mm Stellringe, (Stellringe – conrad.de) welche vor dem Einschieben der Achse mit einem Tropfen Öl versehen werden.

Falls jemand ergänzende Tipps hat dann schreib mir bitte per Mail.

Peter & Joel wünsche ich viel Spaß und gutes Gelingen beim Bau ihrer Glasgow. Schickt mal ein paar Bilder vom Baufortschritt…

Revisionsöffnung

Falls ich mal die Achse, auf der die Zahnräder sitzen, ausbauen müsste habe ich eine Revisionsöffnung im Rumpf vorgesehen. Diese Öffnung wird im normalen Betrieb mit einem kleinen Durchführung aus Gummi (aus dem Befestigungsmaterial für Servos) und einem Kunstsoff-Pfropfen verschlossen.

Hybrid-Antrieb

Die eigentliche Umschaltung zwischen den Antriebsarten, Dampf und Elektro, war ja bereits entwickelt und getestet.
Eine ungelöste Aufgabe war bis vor kurzem die Ansteuerung der Umschaltung für die beiden Antriebsarten via Servo. Aber auch für diese Aufgabenstellung gab es eine Lösung.
Etwas Tüftelarbeit, da man den Servo ja nicht an „Lufthaken“ aufhängen kann 🙂
Kurz und gut: Jetzt funktioniert es!

Vollgestopft

Viel Platz ist nicht mehr im Rumpf.
Nach dem Lackieren durfte die Mechanik und Technik nun endlich an ihren Platz im Rumpf.

Folgendes ist nun funktionstüchtig verbaut:
– Dampfmaschine mit Gastank, Aggregat und Kondenser
– Geschwindigkeitsreglung der Dampfmaschinen per Servo
– Piezo Funkenzünder per Druckknopf (Entzünden der Brenner-Flamme)
– Kühlgebläse per PC-Lüfter
– Ruder (links/rechts) per Servo mit fast 90° Wirkung
– Failsafe für Ruder (Schiff fährt im Kreis bei Ausfall Sender)
– Antriebsartumschaltung per Servo (Dampf oder Elektro)
– Geschwindigkeitsreglung Elektroantrieb per Fahrtregler

Weitere Details folgen in den nächsten Tagen…

Die Schaufelräder

Die lange Sommerpause ist vorbei und das Wetter wird nun endlich schlechter. Da zieht es mich wieder in die Männer-Höhle und zu meiner Modellbau-Werft.
Bisher sah die Glasgow noch nicht aus wie ein Schaufelrad-Dampfer aber das wird sich nun ändern.
Der Schaufelrad-Bausatz ist etwas das die Feinmotorik schult.
Laut Plan werden die Räder nur mit kleinen Kunststoff-Bolzen zusammen gesteckt. Das war mir aber für den Betrieb auf See etwas zu unsicher, daher habe ich die Rückseite der Bolzen mit einem Tropfen Kunststoffkleber gesichert. Außerdem habe ich die großen Radringe auf der Trägerplatte ebenfalls festgeklebt.
„Sinnvoller Weise“ hatte Graupner auf der Vorderseite der Schaufelräder Ihren Firmennamen, die Bestellnummer und die Buchstaben L B eingegossen. Da das nicht schön anzusehen ist, habe ich diese Buchstaben und Zahlen mit einer Schlüsselfeile weggeschliffen, danach mit 1000er Nassschleifpapier den Kunststoff geglättet.
Zum Schluss mit etwas Kunststoffpflege (Autozubehör) die Oberfläche wieder zum glänzen gebracht.

Die heiße Luft muss raus!

Da die Dampfmaschine an manchen Stellen bis zu 170°C heiß wird (Siehe auch Artikel Wärmebild-Kamera), habe ich schon in dieser Bauphase Maßnahmen getroffen um Frischluft in und Warmluft aus dem Schiffsrumpf zu bekommen.
Drei PC-Lüfter blasen frische Luft in den Rumpf des Schleppers. Im vorderen Teil des Rumpfes ist unter anderem der Kondenser untergebracht. Da das Kondenswasser vom Abdampf immer noch sehr heiß ist habe ich hinter dem Tank noch ein Blech angebracht das die Hitze von der Rumpfwand abschirmt. Außerdem habe ich einen zusätzlichen Ausschnitt in das Deck gemacht damit man den Tank entnehmen und entleeren kann.
Anstelle des Holzdecks kommt während der Fahrt ein braun lackiertes Lochblech aus Aluminium, unter dem ein PC-Lüfter sitzt, zum Einsatz.
Die anderen beiden PC-Lüfter sitzen hinter dem Kessel rechts und links im Spanten.
Dieses werden aber nicht die einzigen Maßnahmen bleiben. Auch über den Aufbau muss viel von der heißen Luft abgeführt werden können.
Aber das kommt später …


Das Becker-Ruder

Wie ich schon in einigen Foren gelesen habe, lässt die Ruderwirkung der Glasgow sehr zu wünschen übrig. Daher habe ich eine Idee aufgegriffen, die wieder einmal Bob Abell in dem englischen Modellbau-Forum „Model Boats“ vorgestellt hat. Bob verwendet in seiner Glasgow ein so genanntes „Becker-Ruder“.
Von diesem Ruder-Typ hatte ich zuvor noch nie etwas gehört. Das geniale, dieses Ruder bewegt sich nochmal in sich selbst. Durch das Becker-Ruder hat man, schon bei langsamer Fahrt, eine viel größere Ruder-Wirkung und es sind Ruderausschläge bis 90° möglich. Ich denke meine Glasgow sollte jetzt gut zu steuern sein.
Anders als Bob, habe ich das original Glasgow-Ruder umgebaut und nicht einen kompletten Eigenbau verwendet.

@ Bob: I am a fan of your work!

Wilesco D48 läuft nicht von selbst an

Man merkt halt doch, dass die Wilesco D48 ursprünglich als Spielzeug-Dampfmaschine konzipiert war. Beim ersten Probelauf wollte sie einfach nicht von selbst anlaufen und war auch recht langsam. Ich habe Stunden in der „Männer-Höhle“ verbracht und nach der Ursache gesucht. Dass die Dampfmaschine zuverlässig von selbst anläuft ist essenziell wichtig, damit das Modellschiff nicht irgendwo auf dem Weiher manövrierunfähig herum treibt.
Nach langem Suchen habe ich herausgefunden, dass das Problem unter anderem die Bodenplatte des Dampfmaschinen-Aggregates ist. Diese Platte ist aus sehr weichem Blech gefertigt und besitzt kaum Versteifungen. Man sollte auf einem planen Untergrund prüfen ob die Grundplatte verbogen ist und falls notwendig wieder gerade biegen.
Da sich die Grundplatte beim einbauen immer wieder verzogen hat, habe ich diese mit einer ca. 2mm starken Alu-Platte verstärkt.
Mit Druckluftspray kann man prüfen ob das Aggregat nun sicher von selbst anläuft.
Falls es immer noch nicht sauber funktioniert, sollte man, durch lösen der jeweils zwei Schrauben, die beiden Halterungen mit den Lagern für die Hauptwelle neu justieren. Es ist darauf zu achten, dass alles etwas Spiel hat und nicht zu stramm sitzt.
Wieder mit dem Druckluftspray prüfen und evtl. solange die Justierung verändern bis es passt.

D48 Aggregat – Grundplatte mit 2mm Aluplatte verstärkt
D48 Aggregat – Die Schraubenköpfe sollten versenkt werden damit die Platte plan aufliegt.

D48 Aggregat – Gelb eingerahmt sieht man die beiden Halterungen. Die gelben Pfeile zeigen auf die jeweils zwei Schrauben, welche zur Justage leicht gelöst werden müssen.