Stichworte: Historische Lok, Tausch defekter Achse, Wartung

Erwerb

Diese Lok wurde günstig auf ebay erworben und hatte als Zustandsbeschreibung "bespielt - fährt langsam" angegeben. Das deutete auf ein Problem hin welches wohl erst diagnostiziert gehört.

Doch um welche Lokomotive handelt es sich eigentlich?

Bei der Artikel-Nummer 4151 handelt es sich um eine durchaus historische Lokomotive - nämlich um die erste Lok, die Roco jemals im Angebot hatte! Und zwar im Jahre 1973. Gleich auf der Titelseite des damals noch sehr kurz gefassten Gesamtprogramm-Katalogs "Modelleisenbahnen Spur N + H0 + 0" befand sich die DB V 215 031-6 als Neuheit aufgelistet [1]. Später wurde unter der selben Artikel-Nummer auch noch andere Betriebsnummern vertrieben.

Die Geschichte hinter dieser Lok ist durchaus interessant - sie war nämlich (noch) keine Roco-Eigenentwicklung, sondern ein von der Firma RÖWA übernommenes Modell in Standardfarbgebung der V 215 (weinrot).

Erst im Jahr 1975/76 (zur Herausgabe des neuen Hauptkatalogs) wurde dann das technische Innenleben dieser Lok neu und für damalige Verhältnisse etwas moderner gestaltet bevor dann die ersten "richtigen" Roco-Lokomotiven auf den Markt kamen. Diese waren ebenfalls Modelle der V 215, und zwar gleich in drei verschiedenen Versionen (4151A, 4151B und 4151C) welche sich in Betriebsnummer und äusserlicher Farbgebung unterschieden: Das Gehäuse der 4151 wurde für die 4151A übernommen, jenes der 4151B war türkis/beige, und die 4151C bekam eine weinrot/beige Farbgebung [2].

Für mehr Informationen zur interessanten Geschichte sei an dieser Stelle auch an die website bahnwahn.de verwiesen welche sich dieser Thematik und den Unterschieden der verschiedenen Ausführungen in einer eigenen Rubrik ausführlich gewidmet hat [3]. Ausserdem findet man auch einige Informationen auf der roco-homepage [4]

Diagnose

Die Lok wurde nach der Lieferung zunächst äusserlich unter die Lupe genommen und war in einem dem Alter entsprechend gutem Zustand: Es konnten keine Abbrüche oder grössere Lackschäden gefunden werden.. lediglich ein paar kleine Fehler im Farbverlauf wurden gefunden, welcher wohl vom unsauberen Produktionsprozess stammte.

Die erste Testfahrt offenbarte jedoch ein technisches Problem, welches vom Anbieter als "fährt langsam" umschrieben wurde: Sobald die Lok auf Schienen lief, fing sie an zu klackern und hob sich von Zeit zu Zeit ein paar Millimeter nach oben. Dieses Fahrverhalten kennt man üblicherweise von fehlenden oder beschädigten Haftreifen - welche dieses Modell jedoch gar nicht hatte [5]! Es gibt wohl auch baugleiche Modelle welche Haftreifen haben - die Radsätze der gelieferten Lok hatten jedoch keine entsprechenden Nuten.

Es blieb also nichts anderes übrig, als die Lok zu öffnen und auf Fehlersuche zu gehen. Das Gehäuse lässt sich ganz klassisch mit dem Anheben der seitlichen Rastnasen öffnen, was sehr gut mit Zahnstochern funktioniert. Auch der Plastikdeckel zwischen den Drehgestellen konnte einfach abgezogen werden - dieser beherbergte bei dieser frühen Version der 4151 keine Schrauben, was eines der äusserlichen Alleinstellungsmerkmale gegenüber späteren Modellen darstellte.

Das Innenleben dann offenbarte einen faszinierenden Kabelsalat und war überraschend vollgefüllt - vor allem mit einem etwas überdimensionierten Motor und Gewichten über den Drehgestellen, welche zwei einfache Platinen aufgesetzt hatten. Von dort aus lief die Verdrahtung sowohl zu den Stromfedern an den Achsen als auch zu den Lämpchen, welche ins abgenommene Plastikgehäuse integriert waren.

Man sah auch eine relativ umständliche Verkabelung, welche bei den beengten Platzverhältnissen zu Problemen führen kann wenn man die dafür vorgesehenen Nischen und Volumina unter dem Gehäuse nicht so nutzt wie vorgesehen.

Die Getriebedeckel liessen sich einfach nach unten hin abziehen und offenbarten das Führungssystem der Drehgestelle mit einem Messingpin. Der Motor trieb die Achsen via Getriebe durch zwei Plastik-Kardanwellen an, welche sich nach Entfernen der Drehgestelle einfach entfernen liessen.

Nun konnte man auch einen Blick auf die Achsen werfen und wurde fündig, was eine mögliche Ursache der auf den Schienen eiernden Lok sein könnte: Eine der Achsen war nämlich nicht wie die anderen, sondern hatte auf einer Seite einen kleineren Spurkranz und etwas, das wie ein improvisiertes, aufgepresstes Rad aussah. Dieses Rad könnte auch die Tatsache erklären, warum die Lok von Zeit zu Zeit entgleiste.

Der Rest des Innenlebens der Lok schien in funktionalem Zustand zu sein: Sogar die Lämpchen leuchteten noch alle so, wie sie sollten - auch wenn sie naturgemäss etwas "altersschwach" waren. Beim Testen des Motors stach ins Auge, dass dieser erst ab sehr hohen Spannungswerten am Labornetzteil überhaupt reagierte - was die subjektiv "langsame Fahrt" ebenso erklären konnte.. ebenso die Tatsache, dass das Getriebe wahrscheinlich verharzt war und eine gründlichen Reinigung benötigte.

Ersatzteile

Original-Ersatzteile für dieses Modell zu bekommen war quasi ein Ding der Unmöglichkeit, wir mussten uns für eine Ersatzachse also auf dem Markt oder in diversen Modellbau-Foren umsehen - und tatsächlich: Ein Anbieter auf ebay bot derartige Achsen an! Da es sich um das einzige Angebot zu handeln schien und die Achsen auch nicht überteuert waren wurden zwei davon erworben - eine für den Bastlervorrat: Man weiss ja nie.

Dieser Kauf sollte sich teilweise als Fehlkauf herausstellen - doch dazu kommen wir später noch. Lampen, Platinen und das Getriebe schienen alle noch funktional zu sein - daher war kein Ersatz nötig.

Nach erfolgter Lieferung wurden die offenkundig gebrauchten Räder erst mal gereinigt. Sie hatten bräunliche Verfärbungen, welche auf Flugrost oder poröse Ablagerungen von Schmiermitteln hindeuteten. Testhalber wurde deshalb eine der Achsen 2 Tage lang in Coca-Cola und die andere in SR24-Öl eingelegt. Danach wurden sie abgeschrubbt um zu schauen, welches der beiden Mittel die Verfärbungen wohl besser lösen würde.

Das Ergebnis: Keines der beiden Mittel war erfolgreich. Die Verfärbungen wurden zwar etwas weniger (vor allem nach 2 Tagen in Cola), sie waren jedoch immer noch deutlich zu erkennen.

Wartung und Instandsetzung

Zur Entharzung der Getriebe mussten zunächst die Getriebezahnräder freigelegt werden. Nun hat man die Möglichkeit, entweder ein paar Kabel abzulöten und sich dadurch etwas mehr Freiraum für die Reinigung zu verschaffen - oder man ist vorsichtig und lässt alle Kabel original verlötet, muss dadurch aber ein paar Einschränkungen in Kauf nehmen. Wir wählten die zweite Option: Dadurch blieb ein Teil des Getriebes (nämlich jene Getriebekapsel-Hälfte mit den darauf fixierten Stromabnehmern) immer mit den Platinen auf den Gewichten verbunden: Eine kleine, aber akzeptable Lästigkeit.

Um die Getriebe etwas besser zerlegen zu können bietet es sich an, die Kapseln vollständig durch den Metallrahmen zu fädeln: Mit etwas Geschick bekommt man das hin, ohne Lötstellen zu beschädigen. Davor muss man noch beidseitig die Kardanwellen aus dem Motor ziehen.

Die Getriebezahnräder stammten noch von RÖWA und waren deshalb vergleichsweise groß und schwarz, mit eher grossen Flanken. Später sollten fast alle Getriebezahnräder von Roco weiss und rot werden - auch die Größe der Zahnräder sowie der Modul wurden deutlich kleiner.

Die Kapseln lassen sich sehr einfach öffnen - nämlich mittels eines Schnappverschlusses mit Rastnasen an 2 Stellen der Getriebehälften. Diese brachten dann auch sogleich stark verschmutzte Zahnräder und eine ebenfalls relativ grosse Schneckenwelle zum Vorschein.

Alles wurde sogleich ausgebaut und vorgereinigt - anschliessend ging es, wie gewohnt, in ein SR24 Modellöl-Bad. Nach rund 24 Stunden wurden die Komponenten herausgenommen und luftgetrocknet.

Nun wurde alles wieder zusammengebaut - die obligatorische Schmierung mit Spezialöl für alle Lagerungen sowie Spezial-Schmierfett für die Plastikzahnräder durfte natürlich nicht fehlen. 

Beim Aufsetzen des Gehäuses war darauf zu achten, dass die Kabel nicht zwischen Rahmen, Motor und Gehäuse eingeklemmt wurden und auch keine einfache Möglichkeit hatten, in die Kardanwellen des Motors zu kommen. Ausserdem muss man sicherstellen, dass die an die Achs-Stromabnehmer angelöteten Kabel genug Spielraum haben und die Drehgestelle bei der Kurvenfahrt nicht blockieren.

Nun war es also Zeit für die Testfahrt: Würde die neue Achse Abhilfe schaffen und das Herum-Geeiere der Lok beenden?

Die Antwort nach einer kurzen Testfahrt war leider: Nein! Bei der Lok gab es leider immer noch Geräuschentwicklung, vor allem bei der Kurvenfahrt. Das periodische Klackern deutete auch weiterhin auf ein Problem mit den Achsen oder den Zahnrädern hin - das Problem wurde durch die neue Achse also nur unzureichend gelöst.. also wieder zurück zur Diagnose: Woher kam dieses Geräusch?

Dieses Modell hat die schöne Eigenschaft, dass alle 4 Achsen betrieben sind: Man konnte daher bis zu 3 andere Achsen einfach durch normale Radsätze ohne Treib-Zahnrad ersetzen, und die Lok fuhr trotzdem noch vorwärts. Dies wurde auch ein paarmal gemacht - immer mit dem selben Ergebnis, dass das "Klackern" immer noch teils deutlich zu hören war [6]. Eine Ursache bei den Radsätzen erschien zu diesem Zeitpunkt daher unwahrscheinlich.

EIne andere Ursache könnten die Zahnräder sein - waren sie etwa falsch eingebaut oder abgenutzt?

Verschleiss an den Zahnrädern konnte man eigentlich nicht feststellen, bei genauerer Betrachtung jedoch eine kleine Asymmetrie: Die Zahnräder waren nicht symmetrisch! Auf einer Seite der Zahnflanken konnte man bei jedem Getriebezahnrad und bei jedem Treibachsen-Zahnrad eine kleine Rundung sehen, welche auf der anderen Seite nicht vorhanden war - vielleicht waren die Zahnräder also falsch angeordnet eingebaut worden? Doch welche Seite war die "korrekte" Seite? Eventuell waren sie schon vor dem Kauf vertauscht worden?

Abgesehen von weiterem Rumprobieren könnten wohl nur ein Experte oder eine baugleiche Vergleichslokomotive Aufschluss geben, ob dies tatsächlich Ursache war oder ob man sich bei der Diagnose auf dem Holzweg befand.

Experten gibt es bekanntlich immer weniger - Vergleichslokomotiven sind jedoch glücklicherweise sehr günstig zu haben.. der Markt wird im Moment regelrecht überschwemmt von preiswerten, analogen Lokomotiven - und es ist auch die eine oder andere originale V 215 mit der Artikel-Nummer #4151 dabei - man muss nur suchen und etwas Geduld haben.. und tatsächlich: Ein paar Wochen später konnte eine baugleiche Bastlerlok für sehr wenig Geld erstanden werden - jetzt konnten wir die Modelle also vergleichen.

Abgesehen von ein paar Details entsprach die Bastlerlok technisch exakt unserer Lok, war jedoch sichtbar gebraucht und hatte wohl viele Stunden Betrieb hinter sich. Bei einer Testfahrt dann gab es eine Überraschung: Die Bastlerlok fuhr zwar generell etwas besser als unsere Lok - hatte jedoch das selbe Problem mit dem Klackern auf den Schienen, wenn auch etwas weniger deutlich ausgeprägt [8]! Könnte es also sein, dass dies ein Problem dieses speziellen Modells ist?

Aus dem facebook Ersatzteil- und Technik-Forum [7] kamen inzwischen einige Hinweise, woran es generell noch liegen könnte: Zahnräder, Schnecke, Kardanwellen oder Radsätze mit kaputten Haftreifen. Letzteres konnte man ausschliessen.. alles andere jedoch (noch) nicht.

Auch die Bastlerlok musste zunächst gereinigt werden - und dies war aufgrund des benutzten Zustandes kein leichtes Unterfangen: Schmierfett hatte sich so ziemlich überall in der Lok festgesetzt und war teils auch verharzt - die Instandsetzung nahm also einige Zeit in Anspruch.

Beide Loks waren sehr grosszügig mit Schmierfett eingetränkt worden, was einen Unterschied zu moderneren Loks darstellte. Konnte das Klackern also davon kommen, dass das falsche Schmiermittel verwendet wurde? Wir verwendeten ja bekanntermassen Spezialfett für Plastikzahnräder, welches nur sehr spärlich aufgetragen wird. Die Zahnflanken der schwarzen Zahnräder stehen jedoch relativ weit auseinander und haben auch untereinander viel Spiel - es könnte also sein, dass das Getriebe dafür konstruiert war, umfangreich mit Schmiermittel benetzt zu werden.

Es war einen Versuch wert: Die Zahnräder und die Schnecke wurden nun also in GEARflon eingetunkt, einem relativ zähen Spezialfett, welches auch dabei behilflich sein könnte, die weiten Zwischenräume aufzufüllen und die Fahreigenschaften zu verbessern [9] - so weit die Theorie.

Dabei wurde auch gleich ein weiteres Detail korrigiert: Die Schnecke hatte nämlich in der Getriebekapsel gefühlt zu viel Spiel in Achsrichtung. Eine kleine Beilagscheibe aus unserem Mikro-Konnektorvorrat schaffte Abhilfe und wurde zwischen Lager und Schnecke auf die Achse geschoben - das Axialspiel war nun deutlich weniger.

War das Problem dadurch nun gelöst? Die Antwort: Nein! Das Klackern trat auf wie eh und je.. also wieder zurück zur Diagnose und Fehlerfindung.

Den entscheidenden Hinweis, welcher schliesslich zur Auflösung dieses Rätsels führen sollte, wurde gefunden nachdem wir uns ein neues Werkzeug zugelegt hatten - nämlich einen Rollenprüfstand. Dieses einfache Werkzeug erlaubt es Loks, im Stand auf Rollenlagern zu laufen - dadurch können das Fahrverhalten und diverse Probleme also im Stand evaluiert werden, was unsere Diagnose-Fähigkeiten deutlich verbessern sollte.

Auf dem Rollenprüfstand konnte beobachtet werden, dass das Klackern periodisch wiederkam - und zwar mit exakt jedem Umlauf der Treibachse einmal. Das änderte sich auch beim Fahrtrichtungswechsel nicht. Falls das Problem von den Zahnrädern oder der Schnecke kommen würde, wäre die Periodizität eine andere - in diesem Falle würde sich die Achse nämlich öfter als genau einmal durchdrehen bevor das nächste Klackern kommt weil die Getriebezahnräder deutlich mehr Zähne haben.

Nun mussten wir uns also die Treibachsen also nochmal genauer anschauen. Das geht am besten wenn man das Zahnrad mit einem Abziehwerkzeug von der Achse löst - und siehe da: Man konnte bei einem Treibzahnrad tatsächlich einen kleinen Riss durch den Plastikkörper erkennen wenn man das Zahnrad ganz genau betrachtete: Der Riss war aufgrund der schwarzen Farbe und der Verfettung des Rades kaum zu erkennen.

Doch warum war uns das beim Test weiter oben, als fast alle Treibachsen ausgetauscht wurden und das Klackern nicht verschwand, nicht aufgefallen?

Die ernüchternde Antwort fand sich bei der Inspektion der restlichen Treibachsen - der 4 Original-Achsen, der 4 Treibachsen der Bastler-Lok, sowie der 2 zugekauften Treibachsen: Auf diesen 10 Achsen waren tatsächlich 7 schadhafte Zahnräder zu finden! Deshalb verbesserte sich das Fahrverhalten durch Tausch einzelner Achsen nicht: Wenn man ein kaputtes Teil durch ein anderes kaputtes Teil ersetzt, gibt es klarerweise keinen Effekt.

Die 7 schadhaften Zahnräder mussten also bei Gelegenheit ersetzt werden.. doch was machten wir nun mit unserer Lok, welche für den Betrieb ja 4 Achsen benötigte? Wir hatten ja nur 3 unbeschädigte Achsen übrig.

Hier kommt uns nun zugute, dass dieses alte Modell auf Robustheit ausgelegt war: Da alle 4 Achsen angetrieben sind macht es im Grunde keinen Unterschied, wenn eine Achse keinen Antrieb aufweist.. man konnte ein defektes Zahnrad also ohne weiteres entfernen und die Achse wieder unangetrieben in die Lok einsetzen. Das kann man, wie oben beschrieben, mit einem Abzieh- und Aufpresswerkzeug bewerkstelligen, beispielsweise dem Radsatz-Richtgerät der Firma Fohmann [11]. Mit einer Spurweiten-Lehre kann das Rad nach Entfernung des Zahnrads dann wieder auf die entsprechende Spurweite von 14.3mm gebracht werden, was der Standard-Spurweite von DC-Radsätzen entspricht.

Nun wurde die Lok wieder zusammengebaut und kurz auf dem Rollenprüfstand vorgetestet bevor es zur finalen Testfahrt ging - und hier zeigte sich, dass unsere V 215 nun tatsächlich deutlich besser und runder fuhr als zuvor: Die Instandsetzung hat sich also auf alle Fälle gelohnt [12]!

~ HS ~

Referenzen

[1] Roco International Katalok 1973, Titelseite - https://www.conradantiquario.de/content/katalog/roco-katalog-1973.html

[2] Roco International Katalog 1975, Seite 5 - https://www.conradantiquario.de/content/katalog/roco-katalog-1975.html

[3] Bahnwahn.de - Roco 215 der DB - http://www.bahnwahn.de/rocodb215/Details/details.html

[4] ROCO - Unternehmensphilosophie und Geschichte - https://www.roco.cc/rde/unternehmen-philosophie

[5] V215 - Erste Testfahrt - https://www.dropbox.com/scl/fi/x2k7otwh0ov1eeoclq3wi/Erste-Testfahrt-V-215.mp4?rlkey=i9d8410bcif59xf0jzrc28eq1&st=j15zjz3h&dl=0

[6] V215 - Weitere Testfahrt - https://www.dropbox.com/scl/fi/iwgsd7xg42uzkneqjw7qm/Testfahrt-Klackern.mp4?rlkey=5vmnov2o5kjeddlbqyt4ucjfa&st=9q0avf9f&dl=0

[7] Facebook - Ersatzteil- und Technikstube für Modelleisenbahnen - https://www.facebook.com/groups/4637816152899529

[8] Testfahrt der V 215 Vergleichslok - https://www.dropbox.com/scl/fi/4vp0vdm2jinnwjkvsovv8/V215-Testfahrt-Vergleichslok.mp4?rlkey=blrljq7yfsmvxhkr1itp2a4ah&st=8hbem8ve&dl=0

[9] GEARflon Spezialschmierfett - https://www.fohrmann.com/en/high-performance-ptfe-based-grease.html

[10] Klackern der V 215 auf dem Rollenprüfstand - https://www.dropbox.com/scl/fi/pbx5vwwsr8f3rzu2eig96/V-215-Klackern-auf-dem-Rollenpr-fstand.mp4?rlkey=azp0z7f1chmo2fuqe6tj3nk0g&st=il7tw6e0&dl=0

[11] Radsatz-Richtgerät, Firma Fohmann - https://www.fohrmann.com/de/radsatz-richtgeraet-fuer-modellbahn-spur-h0.html

[12] Finale Testfahrt - V 215 - https://www.dropbox.com/scl/fi/jj3j82o5croqk33rcxoba/V-215-Roco-4151-Finale-Testfahrt.mp4?rlkey=0vnaxymrdghkfossvjl0hm6az&st=x4e1gfk3&dl=0