Mechanische Stellwerke

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Liebe Stellwerksbastler,

ich möchte mal ein paar Grundgedanken zu Modellen mechanischer Stellwerke v. a. für den FREMO-Einsatz aufschreiben. Die folgende Darlegung stellt meine sehr persönliche Ansicht und Wertung dar.

Wie ein mechanisches Stellwerk zu funktionieren hat ist vom Vorbild her vollkommen vorgegeben. Es gibt Hebel mit Handfallen, Seilzüge oder Gestänge zu Weichen und Signalen, Spannwerke und Ausgleichshebel, ein mechanisches Verschlußregister, Blocksperren und Blockfelder. Richtig typisch ist es, wenn die gesamte Sicherungsanlage ohne fremde Stromquelle nur mit der Muskelkraft der Bediener arbeitet. Das ist für mich die Prämisse. Ich will diesen Weg gehen. Es gibt für mich nicht zu diskutieren, ob man irgend eine Funktion nicht mechanisch, sondern elektrisch lösen soll. Es stellt sich nur die Frage, wie man eine Funktion mechanisch löst und wie man die erforderlichen Teile einfach und haltbar herstellen kann. Dabei ist eine weitgehende Nachgestaltung des optischen Erscheinungsbildes der Vorbildstellwerke erwünscht, aber Funktion und Herstellbarkeit haben erste Priorität.

Wenn ich elektrische Weichenantriebe verbauen will, baue ich ein elektromechanisches Stellwerk. Wenn ich stattdessen Relais will, baue ich ein Drucktastenstellwerk. Wenn ich am Computer arbeiten will, muß es ein ESTW sein. Mir bringt es jedenfalls nur Erfüllung, mit den angemessenen Mitteln zu arbeiten. Beim Schlüsselwerk von Epterode funktioniert das und dabei werde ich nicht stehen bleiben.

Zunächst ist zu entscheiden, welche Bauform zugrunde gelegt werden soll. Am häufigsten ist Einheit anzutreffen, gefolgt von Jüdel und Bruchsal J. Dann gibt es noch Zimmermann&Buchloh, Bruchsal G, AEG, Harwig, Scheidt&Bachmann, Stahmer, Fiebrandt, Gast, Müller&May, Willmann, Hein&Lehmann, Vögele und so weiter.

Die Bauart sollte so gewählt sein, daß sie möglichst vielseitig verwendbar ist; sie sollte in alle Regionen und Zeiten passen. Das ist nur bei Einheit und Jüdel erfüllt. Sie sind eng verwandt. Einheit ist weitaus besser dokumentiert als alle anderen Bauarten. Zur Vereinfachung der Fertigung möchte ich jedoch einige Anleihen bei anderen Bauarten machen, so wie man bei der Festlegung von Einheit im Vorbild sich das Beste aller vorhandenen Bauarten zusammengesucht hat.

Das Hebelwerk soll in seinen Hauptabmessungen grob dem Vorbild in einem bestimmten Maßstab entsprechen. Dazu eine kleine Tabelle:

Abmessungen in mm    1:1   1:4   1:5   1:6   1:8  1:10  1:12 1:22,5               
Hebelteilung         140    35    28    23    17    14    12     6 
Seilhub              500   125   100    83    62    50    42    22
Blockfeldteilung     100    25    20    17    13    10     8     4
Höhe Blockfenster   1500   375   300   250   188   150   125    67
Länge Hebeleisen     740   185   148   123    93    74    62    33
Durchm Seilscheibe   333    83    67    56    42    33    28    15
Schubstange        20x50  5x12  4x10   3x8 2.5x6   2x5 1.7x4 1x2.2
Hub Schubstange       30   7.5     6     5     4     3   2.5   1.3
Schraube M10          10   2.5     2   1.7   1.2     1   0.8   0.5
Länge Wf 44H 8B     7490  1873  1498  1248   936   749   624   333

1:4 ist zu groß, weil das Stellwerk "Wf" für Bahnhof Walburg mit über 1,80 m Länge nicht transportierbar wäre. Bei 1,50 m läßt es sich noch mit einem Modulkasten verbinden. 300 mm Höhe ist zwar nicht wenig, aber handhabbar. Mit 28 bzw 20 mm Teilung sind die Weichen- und Fahrstraßenhebel m. E. gut zu befingern. Fahrstraßenschubstange 4x10 und Schraube M 2 zum Befestigen der Verschlußstücke sind gerade noch vertrauenserweckend. Alles jenseits 1:8 halte ich für nicht mehr funktionsfähig machbar, ohne daß es in Uhrmacherarbeit ausartet. Es gibt zwar von SCHEBA Weichenhebel in 1:22.5, da kriegt man aber kein Verschlußregister mehr hin. In 1:12 ist schon mehrfach gebaut worden, z. B. MIBA 9/99, da sind die Verschlußstücke aber in platzfressender Weise mit M 1.6 angeschraubt. Aber wenn der pensionierte Werkzeugmacher da sogar Gruppenverschluß und so etwas wie ein Blockfeld hingekriegt hat, sollten wir das in doppelter Größe bequem schaffen.

Zentrales Bauelement sind die Weichen-, Riegel- und Signalhebel. Im Modell brauchen die Weichenhebel nicht ausscherbar zu sein, weil bei einem Auffahren der Weiche nicht genügend Kraft dazu übertragen werden kann. Für den Riegelhebel ist das noch im Detail zu prüfen, damit ausgeschlossen ist, daß der Hebel eingelinkt werden kann, obwohl die zu riegelnde Einrichtung falsch steht. Riegel spielen aber für uns erstmal eine untergeordnete Rolle.

Bei einem nicht ausscherbaren Hebel haben wir den Hebelbock mit diversen Schraub- und Achsbohrungen sowie dem Schleifkranz, die Achse, das Hebeleisen mit Handfallenstange, Händel und Handfallenfeder sowie die fest damit verbundene Seilscheibe. An dem Hebelbock muß v. a. die Form des Schleifkranzes herausgearbeitet werden. Ich will ihn aus Al-Rechteckrohr lasern lassen, denn es gibt kein U-Profil mit derart langen Schenkeln. Ich kenne bisher nur den Katalog der MVG in Ffm, vielleicht haben andere Händler geeignetere Profile am Lager. Als Rechteckrohr bekommt man 100x18x2, etwa für 1:6 geeignet. 25x100x2 o. ä. wie für 1:5 passend fehlt, es gibt z. B. 30x60x3, wäre für Bruchsal G in 1:5 geeignet. Bei Zusammensetzung aus zwei L-Profilen, z. B. 100x20x2, wird es schwierig die Achsen fluchten zu lassen.

Als Bank-U-Eisen könnte in 1:5 Alu 20x40x20x2 verwendet werden. Beim Vorbild wurden später zwei L-Eisen verwendet, weil das U eine Sonderwalzung war - 90x90 wäre in 1:5 mit Alu 20x20x2 und in 1:6 mit Alu 15x15x2 darstellbar. Schubstangen: 4x10 hat die MVG nur in Edelstahl (Werkstoffnummer 1.4301), alternativ Messing (Ms 58) 10x5. Verschlußkastenwinkel Alu 25x15x2. Für die original 35 mm Blockwellen sollte in 1:5 dann 8 mm Rundmessing genommen werden, dazu Hohlwellen 8 mm mit 1 mm Wandstärke, worin eine 6 mm Welle paßt. Eine Nummer kleiner wäre 6x1 Rohr mit 4 mm Innenwelle passend für 1:6. Das U-Eisen auf dem Blockuntersatz ist original 80x250x20, könnte man für 1:5 aus 30x50x30x3 fräsen oder für 1:6 aus 20x40x20. Um den Blocksperrenkasten auf einen Schlag hinzukriegen, kann man man sich in 1:5 aus 40x80x40x3 was fräsen bzw. in 1:6 paßt 25x65x25x2,5 unbearbeitet recht gut. Hebelbankfüße, Konsolen und Seitenteile des Blockuntersatzes müssen aus dickem Blech gefräst bzw. gelasert werden.

Zum Verschlußapprat gibt es nun noch einiges zu sagen. Bei Einheit wird ein mit zwei Schwingen parallel geführter Verschlußbalken verwendet. Man braucht jeweils zwei Lagerböckchen, 4 Laschen, 4 Bolzen, den Verschlußbalken und noch eine Verbindungslasche mit einem weiteren Bolzen, um den Hebel anzuschließen. In Echt sitzt da eine exzentrische Buchse, mit der man die Verschlußüberdeckung richtig einregeln kann. Das können wir sowieso nicht nachbauen, und mir sind das einfach zu viele Teile. Ich liebäugele mit dem sogenannten Verschlußschwert, das nur aus einem Teil besteht und am Hebel gelagert ist. Es ist komplizierter geformt, aber das macht der Laser für mich. Jüdel, Bruchsal und viele andere Firmen bauten mit Schwert, wenn es nicht allzu viele Fahrstraßenschubstangen waren. Die Verschlußstücke müssen sowieso alle einzeln nachgefeilt werden, da kann man sie auch gleich an das Schwert anpassen.

Das nächste Problem ist die Befestigung der Verschlußstücke auf der Fahrstraßenschubstange. Einheit, Jüdel und die meisten anderen setzen sie Schubstange aus 2 Flacheisen 30x5 und Zwischenklötzen zu einer Art Leiter zusammen. Gesenkgeschmiedete Verschlußstücke setzen sich mit ihren Flügeln in die Gefache dieser Leiter und werden mit einem 10mm Gewindebolzen mit versplinteter Kronenmutter fixiert. Die Schubstange weiter aufzuteilen verbietet sich für uns. Da ist die Konstruktion der AEG willkommen, wo eine massive Schubstange mit Löchern verwendet wird. Jedes Verschlußstück wird mit 2 Zylinderkopfschrauben in Gewindelöcher der Schubstange geschraubt. Bei einer Schubstange 4x10 wären das zwei M2 Schrauben. Selbst wenn man statt der Gewindelöcher Durchgangslöcher nimmt und mit Mutter arbeitet, ist das Bohren eine große Arbeit. Für Walburg "Wf" z. B. 44 Hebel x 8 Schubstangen x 2 Schrauben/Verschlußstück = 704 Löcher.

Beim Doppelsteller-Signalhebel und Doppelsteller-Riegelhebel müßte sich eigentlich die Seilscheibe des nicht bedienten Hebels auskuppeln und über das Kuppelseil drehen lassen. Um diesen Aufwand zu sparen und immer gleiche Hebel verwenden zu können, verwendet man bei Bauart Willmann ein Seilvorgelege. Das bringt zwar die Paradoxie, daß bei gezogenem + und - Riegelhebel die Weiche entriegelt ist, für die Signalabhängigkeit ist das aber unschädlich, wenn die Verschlußstücke richtig projektiert sind. Eine weitere Alternative ist der Riegelhebel von Jüdel mit 3 Stellungen und großer Seilscheibe, das paßt aber nicht recht für außersächsische Stellwerke.

Der Blockuntersatz wird uns recht viel Arbeit machen, wenn richtig Bahnhofsblock gebraucht wird. Bei Nachahmung der Bauart Jüdel 6000 mit Befehlsschalter (nur in Sachsen) beim Fdl läßt sich hier jedoch eine Menge Aufwand sparen. Zumindest für mich eine Überlegung bei meinem Bahnhof. Walburg hat zum Glück nur wenig Bahnhofsblock.

Die Blockfelder sollen funktionsfähig in vereinfachter Form (nur Gleichstromfelder) konstruiert werden. Schlösser am Hebelwerk sind leider ein bißchen zu klobig, wenn es nicht gelingt, noch kleinere Schatullenschlösser aufzutun.

Soweit erstmal.
Die Stellwerksbalsine.
12. August 2003.