Das Innenleben einer E-Lok am Beispiel  der E 69 04

von Volker Brunnauer, Webmaster Bockerlbahner, Dez. 2007

 

Wie sieht eine E-Lok von Innen aus und wie funktioniert der Antrieb ?

Diese Frage wird dem öfteren auf Veranstaltungen von Besuchern und Einsteigern in die Gartenbahnszene gestellt. Nachdem zwar auf vielen Homepageseiten fertige Lokomotiven von außen abgebildet sind, aber in fast keinem Fall das "Innenleben" gezeigt wird, möchte ich in diesem Bericht den "unerfahrenen" Besuchern und Neueinsteigern diese Frage anhand meiner E 69 im Maßstab 1:8 für 7 1/4 Zoll beantworten.

 

Der Antrieb:

Verwendet wird ein 24 Volt, 750 Watt Motor der Fa. Bosch. Diesen Motor gibt es in unterschiedlichen Ausführungen. Ich verwende ausschließlich den Rechts-/und Linksläufer. Dieser ist für Last/Dauerbetrieb für beide Laufrichtungen ausgelegt. Dieser Motor wird üblicherweise als Lüftermotor in Lkw´s und Bussen eingebaut.

Der Motor wird auf ein Motorblech montiert und treibt eine sog. Blindwelle im Übersetzungsverhältnis 10Z/35Z  an.

 (Blick Vorderseite)

(Blick von der Rückseite)

Die Blindwelle treibt dann mit einem Kettenrad (10Z) die jeweilige Achse im Übersetzungsverhältnis 10Z/23Z. an. Wegen der Traktion werden beide Achsen angetrieben.

Die Rollenkette in der Größe 06B1 (9000N - Bruchlast), welche durch die vorhandenen Langlöcher im Motorblech in jede Richtung einzeln gespannt werden kann,  wird auf der Unterseite etwas umgelenkt, da der Platz nicht ganz ausreicht um die Kette "gerade" nach unten laufen zu lassen.

 

 

Die Übersetzung:

Berechnungsgrundlage ist die Nenndrehzahl im Lastbetrieb. Bei dem 750 Watt - Bosch -Motor beträgt diese 3600 U/min. Bei einem Übersetzungsverhältnis von 1/3,5/2,3 und einem Raddurchmesser von 130 mm beträgt die Geschwindigkeit im Lastbetrieb max. 9,5 km/h was durchaus genügt. Die Personenbeförderung darf sowieso nur mit einer Regelgeschwindigkeit von 6 km/h durchgeführt werden.

Weitere Berechnungen können mit der theoretischen Anhängelast durchgeführt werden. Hierbei dienen folgende Werte als Grundlage:

 

Die Ansteuerung und die benötigten Teile:

In der Lok befinden sich zwei 12 Volt Bleigel-Akkus. Bei der Ansteuerungsart für den Motor scheiden sich die Geister. Die einen "schwören" auf die Widerstandssteuerung die anderen auf eine Elektronik. Bei der Elektronik gibt es auch unterschiedliche Anbieter und natürlich auch unterschiedliche Preise, welche gleich mehrere hundert Euro betragen kann. Ich verwende seit ein paar Jahren ohne Probleme und Störungen einen sog. Flugregler von der Fa. Conrad, welcher mit einem Servotester angesteuert wird.

Der 50 gr. leichte Flugregler hat eine Dauerlast von 60 Amperé und kann von 7,2 bis 36 Volt betrieben werden. Eingangsseitig ist die Elektronik bei mir mit 30 Amperé abgesichert. Die Elektronik wird zusätzlich mit einem kleinen Lüfter gekühlt. Der Elektronikhersteller geht in einem sog. Teillastbetrieb (mehrfache unterschiedliche Geschwindigkeiten und Stromaufnahme, was bei einem Zugbetrieb der Fall ist) von ca. 80 % der eigentlichen Dauerlast aus. Das bedeutet dass der Regler in unserer Betriebsart für 48 Amperé ausgelegt ist. Nachdem aber eingangseitig eine 30 Amperesicherung eingebaut wurde (welche noch nie angesprochen hat) ist dieser Regler mehr als ausreichend. Ich hatte noch nie Probleme mit diesem preiswerten Regler, welcher in allen Lokomotiven von mir eingebaut ist, auch nicht beim Lastbetrieb mit 10 Kindern und mehr.

Diese Elektronik, welche nur 1/3 vom Preis einer anderen Steuerung beträgt,  hat zudem auch einen Überhitzungsschutz und regelt bei 80 Ampere selbstständig ab. Außerdem hat diese Elektronik den Vorzug die Bremsenergie in die Akkus zurückzuspeisen (sog. EMK-Bremse). Um einen Akkus mit der Bremsenergie wieder voll zu laden wäre eine Gefällstrecke von mehreren hundert Metern oder gar Kilometern notwendig, was auf keiner Anlage der Fall ist. Aber wenn nur ein kleiner Teil der kurzzeitigen Bremsenergie zurückgespeist wird ist dies deutlich besser als diese Energie in Form von Wärme "zu verbraten". Auf einer Anlage mit den üblichen Steig- und Gefällstrecken erreiche ich mit den beiden 40Ah-Akkus durchaus eine Reichweite von knapp 20 Kilometern!! Somit arbeitet diese Elektronik durchaus sparsam.

Der Nachfolger von dem hier beschriebenen Regler ist der Fly 60 von der Fa. Conrad, Best.Nr. Artikel-Nr.: 225031 - 62

Jedoch müssen die Endpunkte (Vollgas/Stopp) bei jedem Einschalten "angefahren" werden.

Die Funktionsweise (Minischaltplan) der Schaltung kann hier gedownloadet werden.

Die Elektronik erscheint gegenüber dem 60x60 mm großen Lüfter

verschwindend klein.

 

Links im Bild ist die Elektronik des Servotesters. Rechts daneben ist die Stromversorgung (5Volt) für diesen. Rechts daneben befindet sich ein mehrpoliger PC-Stecker. Dieser wird mit dem Lokomotivgehäuse verbunden auf dem sich die Steuerungsknöpfe für die Lok befinden.

 

 

Und hier noch ein paar Anregungen für einen Antrieb, hier anhand einer 5 Zoll - Feldbahnlok

Ein Blick unter die Motorhaube der kleinen Feldbahnlok.

Das Herzstück ist hier ein 12 Volt und 115 Watt starker E-Motor.

Das Zahnrad treibt eine Blindwelle an (links), welche dann mit einer Kette beide Achsen antreibt.

 

Ich hoffe nun, dass ich Interessierten und Neulingen in der Szene wenigstens etwas weitergeholfen habe oder Anregungen für eine Antriebsart liefern konnte.


von Volker Brunnauer, Webmaster Bockerlbahner, Dez. 2007

 

Nach oben