09.02.2016



   

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Einsetzen von Kugellagern in Märklin Loks

Wozu Kugellager?

Märklin hat in seinen Motoren im Laufe der Zeit verschiedene Lager verwendet. So wurden schon Bronze Lagerbuchsen in das Zinkdruckgussgehäuse eingepresst. Bei anderen Loks sitzt die Rotorachse direkt im Zinkgehäuse, wobei eine mit Schaumstoff gefüllte und Öl getränkte Tasche für einen genügenden Schmiermittelvorrat sorgt. Bei neueren Loks wird die Rotorachse Gehäuseseitig in einer Kunststoffbuchse gelagert, am Motorschild direkt im Kunststoff.

Bei all diesen Lagern handelt es sich um Gleitlager. Das Prinzip hier ist, dass die Achse in einem dünnen Schmiermittelfilm liegt, und eigentlich die Lagerbuchse somit nicht direkt berührt. Dies funktioniert aber nur, wenn der Rotor in Bewegung ist und natürlich auch genügend richtiges Schmiermittel vorhanden ist. Ein Gleitlager hat also eine nahezu unbegrenzte Lebensdauer, wenn die Achse dauernd dreht (und somit immer für einen Schmiermittelfilm sorgt) und immer genug vom richtigen Schmiermittel vorhanden ist. Gerade letzteres ist aber häufig in der Praxis nicht gegeben. Die Lok wird gefahren, bis die Fahreigenschaften schlechter werden oder der Motor ein unschönes Geräusch von sich gibt. Dann ist es häufig aber schon zu spät: Das Lager ist ausgeleiert. Nach erneuter Schmierung läuft die Lok zwar wieder ordentlich, bei gewissen Geschwindigkeiten ist der Motor aber laut. Manchmal wird dann die Lok auch deutlich langsamer. Die Achse "schwingt" im Lager bei dieser Resonanzfrequenz.

Abhilfe mit Kugellager

Gerade solche ausgeleierten Lager können ganz einfach mit einem Kugellager repariert werden. Auch zur Vorbeugung von Lagerschäden können Kugellager eingesetzt werden. Des Weiteren haben Gleitlager eine unschöne Eigenschaft: Da im Stillstand kein Ölfilm vorhanden ist, ist der Reibungswiderstand, welcher beim anlaufen des Motors überwunden werden muss, recht hoch. Auch hier sind Kugel- und Wälzlager klar im Vorteil. Ein Kugellager kann zudem in gewissen (engen) Grenzen Fehler im Winkel der beiden gegenüber liegenden Lager aufnehmen, es kommt nicht gleich zum verkanten der Achse.

Achsen der Märklin Rotoren

Alle Achsen der Trommelkollektor-Rotoren haben einen Durchmesser von 1.5mm, wie auch die kleinen Scheibenkollektor-Rotoren. Die grossen Scheibenkollektoren haben einen Achsdurchmesser von 2mm.
Für beide sind von Conrad und Fohrmann entsprechende Kugellager verfügbar.

Links zwei Kugellager für 2mm Achsen (Conrad 22 20 12), rechts drei kleinere für 1.5mm Achsdurchmesser (Conrad 22 02 49, Fohrmann 14 6815 oder in meinem Shop Artikel 3001). Die Kugellager sind für bis zu 105.000 U/min geeignet und Lebensdauer geschmiert, bitte nicht ölen.
(Datenblatt)
 

Einsetzen der Kugellager

Am Beispiel zweier Loks möchte ich hier zeigen, wie die Kugellager eingesetzt werden. Als erste Lok wird eine Re 460 umgebaut. Bei dieser wird zuerst das Drehgestell ausgebaut.

Umbaukandidat 1: eine Re 460. Ursprünglich Delta, wurde diese schon zuvor auf Hochleistungsantrieb umgebaut. Nun werden noch Kugellager eingesetzt.

Bei der Re 460 - wie bei vielen neueren Loks - ist das gehäuseseitige Lager als Kunststoffeinsatz ausgeführt. Dieses kann ganz leicht von der Aussenseite nach innen herausgedrückt werden.
Das freigelegte Loch hat exakt den gleichen Durchmesser wie das Kugellager. Dieses wird von innen einpresst. (Links im Bild das Kunststofflager.)

Und so sieht das ganze von der äusseren Seite aus.

Das Motorschild wird am besten auf einem Holzstück angeschraubt. So lässt es sich sehr gut positionieren und halten. Zum bohren werden stufenweise verschiedene Durchmesser verwendet. Dadurch wird der Bohrer gut zentriert. Die Verwendung so genannter Zentrierbohrer ist hier weniger empfehlenswert, da die Materialdicke eine Zentrierung dieser Bohrer schlecht zulässt.

Einpressen des Kugellagers mit Hilfe der Tischbohrmaschine (im Stillstand). Ein abgebrochener und flach geschliffener 4mm Bohrer ist dazu ideal. Eine Unterlage aus weichem Holz schützt das Motorschild.
 

Der Motor wird wie üblich zusammengesetzt.
Die erste Probefahrt überzeugt: Sanfter Lauf, von der untersten Fahrstufe an.

Einsetzen der Kugellager bei einer älteren Lok

Bei der über 30 jährigen BR 141 ist gehäuseseitig eine Metallbuchse von innen eingepresst. Um diese zu entfernen, muss das grosse Zahnrad herausgenommen werden.

Umbaukandidat 2: Ein recht alte Märklin Lok. Auch bei dieser wurde bereits vor geraumer Zeit ein Hochleistungsantrieb eingebaut.
Der Einsatz der Kugellager bleibt aber gleich.

So sieht das Drehgestell der Br 141 aus.
Diese Lok wurde schon vor geraumer Zeit auf Hochleistungsmotor umgebaut. (Siehe Umbaubericht)

Auch hier muss zuerst das Drehgestell herausgenommen werden.

Nach entfernen des Motorschildes sieht man die eingepresste Metallbuchse.

Um diese zu entfernen, muss zuerst das erste Zahnrad entfernt werden. Dazu habe ich ein 1mm Bohrer verkehrt herum in die Bohrmaschine eingesetzt und damit den Stift von aussen nach innen herausgepresst. Dabei läuft die Bohrmaschine natürlich nicht!

Jetzt kommt man gut an die Buchse heran. Das Drehgestell wird fest gespannt, Kartonstücke dienen als Schutz. Mit einem 2.1mm Bohrer wird angebohrt.

Der Bohrer verhakt sich im Lager und reisst es aus dem Gehäuse.

Da die Kugellager breiter sind als die Metallbuchse, muss das Loch tiefer gebohrt werden. Es wird aber nicht ganz durchgebohrt.
Wichtig: Tiefe vor einsetzen des Kugellagers überprüfen!

Nun kann das Kugellager eingepresst werden.

Das Zahnrad wird positioniert und die Achse eingesetzt. Zum einpressen eignet sich die Tischbohrmaschine wieder ausgezeichnet. Hier habe ich ein abgebrochener 4mm Bohrer, welcher flach geschliffen wurde, verwendet. Den gleichen Stift habe ich auch zum einpressen der Kugellager verwendet.

Das Motorschild wird gleich wie bei der Re 460 gebohrt und das Kugellager eingesetzt.

Fazit

Die Laufeigenschaften sind bei beiden Loks merklich besser. Bei der Br 141 war das Lager schon recht abgenutzt. Nun läuft diese Lok wunderbar ruhig über den gesamten Geschwindigkeitsbereich.

Der Umbau ist mit etwas Geschick und exaktem Arbeiten recht einfach. Trotzdem besteht natürlich eine gewisse Zerstörungsgefahr, vor allem beim Bohren an Gehäuseteilen. Hier muss jeder selber wissen, ob er dazu in der Lage ist. Bei der Re 460 kann eigentlich höchstens das Motorschild zerstört werden, welches problemlos als Ersatzteil günstig nachbestellt werden kann.

     

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Letzte Änderung:

04.03.2006
09.02.2016

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