Projekt 2024-04114A | ROCOdil - Instandsetzung alter Modellbahn-Lokomotiven

Projekt 2024-04114A

Roco 04114A - BR 80

Dieses Projekt wurde im März und April 2024 bearbeitet.

Stichworte: Austausch von Getriebezahnrädern, Gestängekorrektur, Wartung, Verbesserung der Stromleitung

Ankauf

Für dieses Projekt wurde eine Bastlerlokomotive auf kleinanzeigen.de erworben:

Laut Beschreibung ist die Lokomotive "defekt. Der Motor läuft nicht". Spannend! Doch um welches Modell handelt es sich eigentlich?

Die BR 80 wurde von Roco seit den 70er-Jahren in allerlei Variationen veröffentlich. Die Modelle der 70er-Jahre unterscheiden sich nicht nur in den Ausführungen, sondern auch im Detailgrad, vor allem des Kolbengestänges. BR 80-Modelle aus Anfängersets haben ein vereinfachtes Gestänge und bestimmte Betriebsnummern. Bei Betriebsnummer 80 028 handelt es sich jedoch um ein relativ hochwertiges Modell - nämlich die 04114A [1]:

Nun müssen wir also nach Erhalt der Lokomotive nur noch herausfinden, warum der Motor nicht läuft. Motorschäden sind, auch bei älteren Modellen, eigentlich sehr selten. Vielleicht gibt es also doch eine andere Ursache?

Diagnose

Die Lok kam in einer Ersatzverpackung, und die Funktionsprüfung auf Testgleisen verlief negativ.

Als nächsten Schritt wird das Gehäuse abgenommen. Dafür dreht man die Lok zunächst um. Bei 04114A funktioniert es ganz gut, indem man versucht, mit Zahnstochern beidseitig zwischen Grundplatte und Gehäuseseiten einen Spalt zu erzeugen. Damit lassen sich dann die Rast-Nasen, die sich auf dem schwarzen Gehäuse befinden, leichter lösen. Danach kann das Gehäuse dann vertikal abgenommen werden.

Falls das nicht auf Anhieb klappt - Lassen Sie sich ruhig Zeit und achten Sie darauf, keine Gewalt anzuwenden. Plastik kann mit der Zeit verspröden, und eventuell hat sich auch Schmutz oder Staub zwischen den Teilen angesammelt

Nach Abnahme des Gehäuses kann man den Motor, die Federkupplung zwischen Motor und Getriebe, sowie eine der beiden goldenen Kontakt-Federn erkennen.

Interessanterweise ist der Motor werkseitig nicht festgeschraubt oder festgeklemmt, sondern eingepasst - üblicherweise mit einer Art Krepp-Band um den Motor herum, um die Toleranz zwischen Motor und dem Metallrahmen zu verkleinern und eine gute Press-Passung zu erhalten (Anmerkung: Im obigen Bild sieht man ein bereits erneuertes Kreppband).

Die Kontakt-Federn sind so konstruiert, dass sie jeweils auf den unteren und den oberen Pol des Motors drücken.. diese Pole stehen als Stäbchen aus dem Motor heraus. Sind beide Kontakt-Federn mit diesen Stäbchen in Kontakt und läuft Strom über den Trafo, findet dieser hier also seinen Weg direkt in den Motor - vom Gleis über die Räder, die Stromabnehmer an der Innenseite der Räder, ein Kabel, eine Platine, und eben diese Kontakt-Federn.

Hier nun eine interessante erste Diagnose: Die obere Kontakt-Feder steht zu weit vom Motor ab - deshalb läuft der Strom nicht! Was passiert also, wenn man die Kontaktfeder bei laufendem Strom gegen den Motorpol drückt? Voilà - Der Motor dreht sich, und auch die Federkupplung dreht sich mit - jedoch fährt die Lok nicht! Das bedeutet, dass der Motor nicht kaputt ist - es scheint jedoch ein Problem der Kraftübertragung vom Motor zu den Rädern zu geben. Dafür müssen wir uns nun das Getriebe etwas genauer anschauen.

Dafür nehmen wir zunächst den schwarzen Getriebedeckel ab - das funktioniert am einfachsten, wenn man eine Seite des Deckels mit einem Schraubendreher nach innen drückt bis man die Rastnase aus dem Metallgehäuse lösen kann.. danach lässt sich der Getriebedeckel heraus-wackeln. Auch hier ist manchmal Geduld und Gefühl gefragt: Altes Öl und Fett könnten ihren Teil dazu beigetragen haben, dass sich der Deckel nach Jahrzehnten schwerer lösen lässt als im Neuzustand.

Das bringt nun die rote Plastik-Schneckenwelle zum Vorschein, welche mittels zwei Metallbuchsen im Gehäuse gelagert ist und die Federkupplung mit den Zahnrädern im Getriebe verbindet. Diese wird nun vorsichtig entfernt indem man Sie nach oben hinauszieht. Der schwarze, zylinderförmige Plastikteil kann dabei einfach aus der Federkupplung herausgezogen werden.

ACHTUNG: Zwischen den Metallbuchsen und der Plastik-Schneckenwelle befinden sich winzige Beilag-Scheiben! Diese gehen sehr leicht verloren wenn man nicht drauf achtet. Nun können wir in den oberen Teil des Getriebes hineinsehen.

Im Getriebe sieht man nun rötliche Überreste an der Wand kleben. Diese zeugen davon, dass sich zumindest eines der Getriebe-Zahnräder zerlegt hat. Einer der Nachteile von Plastik-Getriebezahnrädern gegenüber Metallrädern ist es, dass diese schneller kaputt werden. Die relativ groben Überreste lassen jedoch eher nicht darauf schliessen, dass es sich um Ermüdungs-Abrieb handelte - Viel mehr scheinen die Zahnräder innerhalb sehr kurzer Zeit kaputtgegangen zu sein. Doch was könnte solch einen Schadensfall auslösen?

Eine mögliche Erklärung wäre, dass das Getriebe durch einen Fremdkörper blockiert wurde. Dieser Fremdkörper müsste jedoch irgendwo zu finden sein - ausserdem ist es relativ unwahrscheinlich, dass ein derartiger Fremdkörper seinen Weg ins relativ geschützte Getriebe findet.

Die Antwort findet sich in einer der Besonderheiten der BR 80: Sie ist nämlich eine Dampflokomotive - mit allem, was dazugehört.. inklusive dem filigranen Gestänge, welches die Radachsen miteinander verbindet - und dieses Gestänge müssen wir jetzt etwas näher unter die Lupe nehmen.

Falls das Getriebe nicht blockiert war, könnten auch die Räder blockiert gewesen sein. Bei normalen Lokomotiven ist dies relativ unwahrscheinlich - ausser, es kommt vielleicht ein Fremdkörper zwischen die Radflächen und die Plastik-Ummantelung des Gehäuses. Bei Dampflokomotiven jedoch gibt es auch noch die filigranen Gestänge-Teile.

Hier reicht es schon aus, dass die Teile selbst nicht durch Fremdkörper blockiert werden, sondern dass sie sich selbst blockieren - zum Beispiel, wenn Gestängeteile verbogen sind, oder auch falls sich die winzigen Gestänge-Muttern etwas lösen oder etwas zu fest angezogen wurden. Solche kleinen Gestänge sind sehr sensibel gegenüber Veränderungen - und wenn deren Mechanik blockiert, blockieren in weiterer Folge auch die Räder und die Achsen. Wenn nun der Strom jedoch weiter in den Motor läuft und der Motor dadurch weiterdreht, kommt es also zu einem grossen Drehmoment, welches quasi in der Kupplung und dem Getriebe feststeckt - bis eines der Teile versagt.

Genau das ist in diesem Fall passiert: Man kann erkennen, dass ein paar Gestänge-Teile leicht verbogen sind. Wenn man versucht, die Räder zu drehen (was aufgrund der Entfernung von ein paar Getriebekomponenten ja nun leicht möglich sein sollte) kommt man oft an einen Punkt, wo dies nicht mehr möglich ist weil sich ein Teil des Gestänges selbst blockiert - in diesem Fall, aufgrund einer verbogenen Stange, welche mit einer etwas zu weit herausstehenden Befestigungsmutter kollidiert.

Diese Blockade hat also höchstwahrscheinlich dazu geführt, dass die Plastik-Zahnräder des Getriebes die Kraft des Motors nicht mehr aufnehmen konnten, an der Stelle des geringsten Widerstandes (wahrscheinlich zwischen der Schneckenwelle und des obersten, roten Getriebe-Zahnrades) durchschlüpften, und sich danach selbst abrasierten. Dies sollte man auch deutlich am Profil der kaputten Zahnräder sehen.

Reparatur und Instandsetzung

Nun heisst es zunächst, die Ursache zu beheben: Das verbogene Gestänge wird vorsichtig mit den Fingern und einer kleinen Spitzzange wieder geradegebogen - klarerweise ist hier Vorsicht besser als Nachsicht. Dann wird der Sechskant-Schraubenkopf, welcher zu weit herausgestanden hatte, wieder festgezogen. Ohne Spezialwerkzeug ist dies gar nicht so einfach: Man braucht idealerweise einen speziell gefertigten Mikro-Sechskant-Steckschlüssel dafür, welchen Roco jedoch seit Jahrzehnten nicht mehr im Sortiment hat (Artikel-Nr. 10903).

Falls man diesen alten Roco-Schlüssel gerade nirgendwo rumliegen hat: Abhilfe schafft im Prinzip jeder andere Steckschlüssel mit der selben Nenngrösse. Ein kurzer Blick auf den Mess-Schieber offenbart eine Schlüsselweite von 2.5mm. Diese Weite ist die selbe für alle Mikro-Sechskantschrauben des BR 80-Gestänges. Bei anderen Dampflokomotiven kann diese Weite jedoch variieren - insbesondere bei Lokomotiven anderer Hersteller. Deshalb bietet es sich an, in ein Mikro-Steckschlüssel, bzw. Mikro-Maulschlüssel-Set zu investieren, welche man bei einigen gut sortierten Herstellern (oder oft sogar via ebay oder Amazon) direkt bestellen kann [2][3].

Nun geht es an die Instandsetzung des Getriebes. In den Bildern weiter oben konnte man schon ganz gut erkennen, dass die individuellen Zähne des obersten, roten Zahnrades nicht mehr gleichmässig waren - sie hatten (wahrscheinlich durch die Form der sich durchdrehenden Schneckenwelle) eine konkave Form bekommen, und der Abrieb hatte sich an den Metall-Wänden, vermengt mit Öl und Schmierfett, niedergeschlagen. Auch die Schneckenwelle hat an Profil eingebüsst - besonders am mittleren Teil der Schnecke kann man den Abrieb deutlich erkennen. Zumindest diese beiden Teile müssen also für die Reparatur ersetzt werden.

Die meisten Getriebeteile bekommt man relativ unkompliziert heraus - die Schneckenwelle lässt sich einfach nach oben herausnehmen. Für die unteren Getriebe-Zahnräder muss man den roten Getriebe/Achsen-Deckel abnehmen.. dies lässt sich mit einem Schraubendreher sehr einfach bewerkstelligen. Auch an dieser Stelle Achtung: Die beiden stirnseitigen Kupplungen fallen nach Abnahme des Deckels einfach heraus. Auch hier muss man wieder darauf achten, derartige Kleinteile nicht zu verlieren.

Je nach Verschmutzungsgrad des Getriebes lassen sich dann die Achsen der Lok gemeinsam (verbunden durch das Gestänge) herausnehmen. Schlussendlich müssten dann die beiden unteren Getriebezahnräder und ihre Achsen, je nach Verschmutzungsgrad des Getriebes, etwas schwieriger oder etwas leicher herausrutschen - zur Not kann man mit Zahnstochern etwas nachhelfen.

Übrigens: Weisse Getriebezahnräder drehen sich im Roco-Universum immer in die selbe Richtung - und rote Getrieberäder jeweils immer in die entgegengesetzte Richtung. Rote Getriebezahnräder sind also immer mit weissen Zahnrädern in Kontakt.

Das oberste, rote Zahnrad direkt unter der Schneckenwelle jedoch bekommt man nicht vertikal herausgeschoben. Vielmehr wurde die Achse des Zahnrads durch eine kleine, seitliche Bohrung in Position gepresst: Man muss also zB einen langen Nagel oder ein stabiles Metall-Werkzeug zur Hilfe nehmen, um die Achse mit einem Hammer herauszuschlagen. Achtung: Die Achse lässt sich nur in einer Richtung herausschlagen! Das rote Zahnrad verbleibt im Getriebe und kann danach ohne seine Achse einfach aus der Öffnung herausgenommen werden.

Wie man in der Makro-Aufnahme gut sehen kann, haben die Plastik-Zähne ziemlich gelitten - das Zahnrad muss also ersetzt werden. Ausserdem kann man Reste alten Schmieröls und -fetts erkennen - es ist also wahrscheinlich eine gute Idee, gleich das ganze Getriebe bei dieser Gelegenheit gleich neu zu fetten.

Um welches Zahnrad handelt es sich überhaupt, um bekommt man das Rad als Ersatzteil? Die Antwort ist: Roco hat in den 70er-Jahren keine Ersatzteilnummern für Zahnräder definiert, dies kam erst später hinzu - jedoch kann man davon ausgehen, dass in vielen alten Roco-Modellen die selben Zahnräder verbaut wurden und dass diese deshalb miteinander austauschbar sind - auch mit neueren Zahnrad-Ersatzteilen neuerer Bauart. Man kann feststellen, dass das Zahnrad rot ist, eher klein, und die Zähnezahl Z = 17 aufweist.

Damit kann man also nun ähnliche Ersatzteile "ausprobieren". In diesem Fall wurde auf ein Ersatzteil-Konvolut zurückgegriffen, das von vergleichbaren, alten Lokomotiven stammt und neben dem Zahnrad auch eine passende Schneckenwelle enthielt. Dies ist zwar keine Neuware, fur den Einbau in eine alte BR-80 jedoch völlig ausreichend. Auf den unteren Fotos kann man am Abnutzungsgrad sehr gut erkennen, welche Teile gebraucht und welche neu sind:

Nachdem wir nun alle Teile haben, um die BR 80 wieder instandzusetzen, wird alles wieder in umgekehrter Reihenfolge zusammengebaut. Bei dieser Gelegenheit bietet sich natürlich eine Wartung der Stromübertragung und aller Getriebeteile an.

Wartung und Instandhaltung

Alle Getriebeteile, die Achsen und alle Deckel werden erst einmal gründlich gereinigt da das alte Fett und Öl wahrscheinlich noch aus den 70er-Jahren stammt. Vor allem die Achs-Räder mit den Kontakt-Flächen auf die Schienen wurden mit Waschbenzin blankpoliert, da es ansonsten leicht zu stockender Fahrt aufgrund von kleinen Strom-Unterbrechungen kommen kann. Diese Arbeit erleichtert sich auch etwas durch die Tatsache, dass dieses Modell der BR 80 noch keine Haftreifen besitzt!

Dann werden die Achsen der Plastik-Zahnräder mit einem winzigen Tropfen Spezialöl gefettet und wieder ins Getriebe eingesetzt - und zwar in umgekehrter Reihenfolge wie vorhin: Zunächst wird die Achse des obersten, roten Zahnrads (das ausgetauscht wurde) wieder in die horizontale Öffnung eingeführt. Danach wird das Zahnrad im Getriebe wieder auf die Achse aufgefädelt, und die Achse schlussendlich mit einem beherzten Schlag mit dem Hammer wieder in die ursprüngliche Position eingepasst.

Anmerkung: Das im Bild gezeigte Spezialöl mit Kanülle ist ein älteres Produkt und neigt zum Verharzen. Nach Möglichkeit sollte ein moderneres Schmieröl verwendet werden!

Danach folgen die anderen Zahnräder auf ihren Achsen, die Schneckenwelle, sowie die Achsen der Lokomotivräder - ebenfalls durch einen winzigen Tropfen Öl gefettet. Schliesslich wird noch etwas Roco Spezial-Schmierfett auf die Plastik-Getriebezahnräder aufgetragen bevor der untere Getriebedeckel wieder aufgesetzt wird.

Es gibt übrigens verschiedene Mittel, um den Stromfluss von der Schiene zum Motor etwas zu verbessern - blanke Radkontaktflächen sind der beste Garant dafür. Auch die Leitfähigkeit der Innenfläche der Räder, wo die Stromabnahme mit Schleifern erfolgt, lässt sich etwas aufbessern indem man zB Ballistol-Universalöl aufträgt. Das Öl ist als Dickfilm zwar Isolator, schützt als Dünnfilm jedoch die Flächen vor Korrosion und verbessert etwas die Leitfähigkeit. Ausserdem kann Ballistol generell als Korrosionsschutz für blanke Metallteile (zB Pantographen) verwendet werden.

Beim Einsatz der Schneckenwelle muss man darauf achten, dass die Federkupplung zum Motor korrekt in die Plastikaufnahme der Welle einrastet bevor man den schwarzen Getriebedeckel wieder aufsetzt. Im Falle unserer BR 80 war die Stromkoppel-Feder zwischen Motorpol und Platine (wahrscheinlich absichtlich) etwas verbogen, damit der Motor bei Stromzufuhr nicht lief - diese wird nun mit einer Pinzette und kleinen Zange vorsichtig wieder weiter nach unten gebogen, bis sie wieder zuverlässig auf dem Motorpol aufliegt und Strom von der Platine in den Motor liefern kann.

Anschliessend wurde noch das alte Krepp-Band vom Motor entfernt und durch ein neues Band ersetzt bis der Motor wieder in einer stabil eingepassten Lage im Gehäuse festsitzt. Dabei ist darauf zu achten, dass keine Kabel eingeklemmt werden und dass die Platine, welche sich unter dem Motor befindet, in ihrer nominalen Lage verbleibt.

Nun war es also an der Zeit, die Lokomotive nach der Instandsetzung zu testen - und tatsächlich: Sie lief nun wieder einwandfrei, inklusive des charakteristischen Röhrens der alten Roco-Motoren aus den 70ern [4].

Als letzten Feinschliff wurden noch ein paar optische Mängel ausgebessert: Ein abgebrochenes Kolbenschutz-Rohr wurde wieder angeklebt, und ein paar kleine Macken und Abschürfungen wurden mit schwarzem Permanent-Marker direkt auf dem Lok-Gehäuse ausgebessert: Nun ist unsere BR 80 endlich wieder in herzeigbarem Zustand!

~HS~