Spurnullbahner

Tatra T4D

Baubeschreibung Tatra T4D










1. Vorgeschichte - Warum Eigenbau?


Ich habe lange überlegt, ob ich mich an den Bau eines T4D's wage. In der Zwischenzeit gab es Hoffnung, ein Modell (ohne Antrieb) käuflich zu erwerben. Siehe hier:

http://www.ebay.de/itm/Strasenbahn-TATRA-T-4-Handmade-1-43-Spur-0-DDR-Magdeburg-Raritat-german-tram-/131328739735?pt=Transportwesen&hash=item1e93cd8997

Bei Ebay wurde im Sept. 2014 eine Straßenbahn vom Typ T4D für die Spur 0 (und sogar im Magdeburger Outfit) angeboten. Leider wusste der Hersteller aus der Ukraine nicht, dass in der ehemaligen DDR in den meisten Städten (bis auf zwei) nur 2,20 m breite Wagen im Einsatz waren. Die Breite des Modells war zu groß ... Ein Umbau kam nach reiflicher Überlegung nicht in Betracht, weil auch die Winkel im vorderen und hinteren Bereich beim T4D kleiner als bei der breiten T3-Variante sind. Einfach schmaler machen, hätte nicht ausgereicht. Die Proportionen hätten nicht mehr gepasst.

Dann bin auf diese interessante Seite gestoßen:

http://www.freerails.com/view_topic.php?id=5244&forum_id=53

Ein Triebwagen der Bauart Tatra T3 im Maßstab 1:48 (!). Warum wurde dieser Maßstab gewählt? 1:43 oder 1:45 wären doch toll gewesen. Jetzt habe ich die Info bekommen ... der Maßstab 1:48 ist für den amerikanischen Markt bestimmt.

Dann hatte ich zwischendurch die Hoffnung, dass mir jemand, der bereits einen T4D im Maßstab 1:87 als 3D-Druck konstruiert hat, weiterhilft ... Eine Scalierung auf 1:43 oder 1:45 ist doch eigentlich kein großes Problem oder doch? Jetzt hat mir A. Richter aus München mit einer Außenhülle vom T4D geholfen. Darüber bin ich sehr dankbar. Diese Außenhülle habe ich auf 1:45 hochscaliert. Dennoch werde ich wohl eine Neukonstruktion des Wagenkastens auf Basis dieser Außenhülle umsetzen. Für mich ist das gleichzeitig ein Lernprozess mit TurboCad.

http://www.shapeways.com/model/1738086/stra-szlig-enbahn-tram-tatra-ckd-t4-d-t4d-scale-1-87-h0.html?li=search-results&materialId=99

2. Die Grundplatte entsteht


Schon bei der Grundplatte stehen einem die Haare zu Berge. Warum? Die Maße! Es gibt Zeichnungen mit nur ganz wenigen Maßen. Selbst in einem Fachbuch (40 Jahre Tatra T3) gibt es kaum nutzbare Zeichnungen. Ok, man fängt dann einfach mal an ... und stellt immer wieder fest, dass da was nicht stimmig ist.
Da der T4 im Wesentlichen auf der Basis des T3 entstanden ist, habe ich mich zunächst mit der Geometrie des Vorgängers T3 beschäftigt. Der Trick: ich habe beide Seiten in Fahrtrichtung gegenüber gelegt. Und dann sieht man auch sehr schön, dass es einen Versatz der senkrechten Fenster- und Türstreben gibt.
Hierzu gehen die Meinungen auseinander. Ich bin der Meinung, dass es diesen Versatz gibt. Andere Experten der Materie bzw. Modellbauer sehen das anders.



Ja, meine Vermutung hat sich bestätigt. Ich habe im Hannoverschen Straßenbahn-Museum den Magdeburger T4D mit der Nr. 1008 (Umbauwagen / Zweirichtungstriebwagen) innen an den Fensterholmen fotografiert.

In Fahrtrichtung links:


Der Alu-Blech-Streifen, welcher die obere Innenverkleidung hält, befindet sich genau mittig zum Fensterholm.

... genau gegenüber in Fahrtrichtung rechts:


Es gibt einen Versatz von einigen Centimetern! Die Frage, warum die Hauptelemente der Seitenwände wie Fenster und Türen nicht gespiegelt sind, kann nur der Konstrukteur dieser Wagen beantworten ...

Dann habe ich noch dieses Bild gefunden:

http://gortransport.kharkov.ua/photobase/11072/

Damit kann man sehr gut den Unterbau nachbauen. 3D-Druck oder Ätzverfahren sind aus meiner Sicht gut umsetzbar. In beiden Fällen soll die Unteransicht auch möglichst realistisch sein.

Also an die Arbeit. Zuerst im Maßstab 1:45, weil ich meine anderen Straßenbahnmodelle auch in diesem Maßstab gebaut habe.

Die Bodenplatten

Ätzverfahren (Variante 1)

Die beiden Bodenplatten, die später zusammengesetzt werden, sind in den Hauptteilen fertig gezeichnet (2D-Zeichnung). Im Ätzverfahren sollten eine Dicke von 0,5 bis 0,8 mm gewählt werden. Zwei Messingbleche zusammengesetzt ergeben eine stabile Bodenplatte mit einer Dicke von 1,0 bis 1,6 mm. Hier entscheidet die Stabilität über die Dicke der Bleche. Das muss ich dann im konkreten Fall testen.


Auf dem oberen Blech werden die Flächen für die Sitzunterteile zur Hälfte (also nur von einer Seite) weggeätzt. Auch die "Rillen" zwischen den Bodenplatten werden nur zur Hälfte geätzt. Weiterhin werden Löcher für die Befestigung der Trennwände neben den Stufen (hier als Aussparung ausgearbeitet) und für die drei Entwerterbefestigungsstangen schon mit vorgesehen. An der Stelle, wo die Kabinentrennwand später befestigt wird, ist ebenfalls ein Steg zu erkennen, der auch zur Hälfte weggeätzt wird.
Das untere Blech wird bis auf die Stege komplett durchgeätzt und mit dem oberen Blech verlötet.

3D-Druck (Variante 2)

Teil 1 der Bodenplatte

Im oberen Teil (Dicke 1 mm) befinden sich wie oben beschrieben die "Aussparungen" für die Sitze (0,5 mm tief) und es sind bereits "Bohrungen" für die Aufnahme der Drehgestelle und Kupplungsstangen eingearbeitet. Auch gut erkennbar eine Andeutung der im Gangbereich vorhanden Platten.

Die Bodenplatte hat folgende Maße: 302 x 46 x 1 mm (L x B x H). Das Maß sollte noch auf dem 3D-Drucker Ultimaker 2 druckbar sein. Im oberen Bereich des Bildes sind noch die Sitzplattenaussparungen zu sehen. Die Sitze sind weiter unten beschrieben.

Die Bodenplatte inkl. der Sitze und der Trennwand zum Fahrerbereich. Der obere Teil der Trennwand  wird später aufgesetzt (Messingteil mit eingesetzten Acrylglasscheiben).



Teil 2 der Bodenplatte


Die Bodenplatte hat die Maße: 302,0 x 46,0 x 1,0 bis 4,0 mm (L x B x H). Sie wird von unten auf die Bodenplatte 1 geklebt. In der Bauphase werden bedarfsgerecht weitere Bauteile ergänzt (eine Beschreibung der Rüstteile folgt später). Danach können die Trittstufen eingepasst werden. In der Zeichnung unten ist bereits der mittige Längsträger doppelt so dick wie die anderen Profile. Weiterhin sind die beiden Hauptquerträger im Bereich der Drehgestelle durch prismenartige Teile ergänzt.

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Zwischenmeldung: Endlich habe ich Bilder gefunden, die den Rahmenaufbau ganz gut zeigen.

http://www.drehscheibe-online.de/foren/read.php?5,7223984,page=all

Siehe Eintrag von: Tony Laake  / Datum: 25.12.14 11:26 / ziemlich in der Mitte des Artikels.
 
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Trittstufen

Beispielhaft ist hier nur ein Bild vom hinteren Einstieg dargestellt. Damit sich die Türen auch richtig öffnen können, musste ich die Einstiege noch einmal anpassen. Das könnte ja mal von Nutzen sein ...

Im folgenden Bild sind die Trittstufen bereits in die untere Bodenplatte eingebunden.


Beide Bodenplatten übereinander gelegt:



Seitenwände

Die linke Seitenwand ist als erster Rohentwurf fertig (noch fehlen kleinere Dateils). Die Abstimmung mit den anderen Teilen - hier mit der Bodenplatte - sollte erfolgen, um die Winkel zu überprüfen. Die Fensterleibungen sind auf der Außenseite gefast.



Mittlerweile sind die Bodenplatten um die beiden Seitenteile ergänzt. Zur Probe wurden schon einmal die Sitzgelegenheiten eingebaut. Um einen ersten Eindruck von der Farbgestaltung zu bekommen wurden die Wandelemente in Elfenbein eingefärbt.



Seitenwand links (in Fahrtrichtung):



Seitenwand recht (in Fahrtrichtung):




Der Wagenkasten

... nimmt Gestalt an.


Der Fahrer könnte schon mal Platz nehmen. Das Fahrpult ist grob vorbereitet und eingepasst. Die Details folgen.
Den Unterbau werde ich so gestalten, dass man an die Scheinwerfer-LED's von innen oder unten noch herankommt. Mal sehen, was mir dazu einfällt ...


Das Dach in der Bauphase:




Den Bügel habe ich mir von Tomasz Niemiec auf der GrabCad-Homepage nur zu Demonstrationszwecken heruntergeladen. Ein echt gutes Teil, welches er in sehr feiner Detailarbeit erstellt hat.
Link: https://grabcad.com/library/pantograph-1

Update:

Lange habe ich getüftelt, wie man die runden Ecken vom Dach so zeichnet, dass sie auch gut aussehen. Heute am 18.12.16 habe ich eine gute Lösung gefunden. Und die Teile sind auf einem 3D-Drucker druckbar.








Das Fahrpult

Hier ist ein erster Entwurf zu sehen. Unten eine neue Zeichnung mit deutlich mehr Details.


Eine Frage ergibt sich sofort: sind derart kleine Details (Schalter u. ä.) druckbar? Es gibt zwei Möglichkeiten: die Details weglassen und ein Ausdruck aufkleben (das sieht meistens relativ echt aus) oder die Details wie im Bild oben mitdrucken, dann hat man allerdings den nicht unerheblichen Aufwand der farblichen Einzelgestaltung. Ich neige zu Variante 1.

Aber grundsätzlich bin ich positiv überrascht, das man das Fahrpult mit Frosted Ultra Details und Frosted Extreme Details drucken kann. Die Kosten liegen zwischen 15 € und 22 € pro Stück bei shapeways. Ja ist nicht ganz billig. Nur gut, dass nur ein Teil benötigt wird.



Leider gibt meine Kamera nicht so alle Details wieder. Aber es ist schon beachtlich, welche Feinheiten druckbar sind.



Fenster


Insgesamt werden für einen Wagen 13 Fenster benötigt. Damit die Farbgebung einfacher möglich ist, wurden die Fenster nicht mit den Seitenteilen fest verbunden, sondern als Einzelteile gezeichnet. In den Seitenwänden des Wagenkastens befinden sich auf der Innenseite je Fenster bereits die entsprechenden Vertiefungen, in denen die Fenster einzeln eingesetzt werden können. Auf der Innenseite schließen sie bündig ab. dadurch wird später die "Verglasung" erleichtert. Die Fensterrahmen haben jetzt auch noch in der oberen Hälfte die Rahmen für das Schiebefenster erhalten. Das wirkt optisch deutlich besser.


Türen

Bei den Türen habe ich einfach mal 3 Varianten gezeichnet (ganz geschlossen, fast geschlossen, offen). In der Praxis waren die Türen ja eher theoretisch in einer Linie geschlossen. Meistens waren sie im Winkel von wenigen Grad offen. Ob der 3D-Druck so funktioert? Keine Ahnung. Wenn es nicht funktioniert, dann werde ich wohl die 4 Türelemenete einzeln drucken und zu zwei Türteilen (links und rechts) zusammensetzen.


Variante mit leicht schräg gestellten Türelementen:


3D-Druck von czhunter (shapeways)


Jetzt ganz neu ab Ende Januar 2016 gibt es einen T4D und einen B4D im Maßstab 1:43,5. Die Preise sind erfreulicherweise recht moderat für diesen doch relativ großen Maßstab.

T4 0 Scale  und  B4 0 Scale

Bestellt und geliefert. Alles ohne Probleme. Dann kam der Moment, als ich das Paket öffnete ... wauh! Super! genial!

Welches Filament wurde verwendet? Weiß Strong & Flexible Weiß = Nylon-Kunststoff mit einer matten und leicht körnigen Oberfläche. Ich hoffe, dass es sich gut spachteln und schleifen lässt, damit dann eine Grundierung und ein Farbanstrich vorgenommen werden kann. Zukünftig sollte Weiß poliert genommen werden, weil die Oberfläche glatter ist. Siehe hier.

Eigenschaften von Nylon-Filament: Link

Lässt sich Nylon lackieren? Link

Hier einige Fotos vom T4D:














Drehgestelle


Da die Drehgestelle mit und ohne Antrieb eine andere Bauweise haben, ist hier eine Anpassung notwendig. Wie das gelöst werden kann, muss ich mir noch mal im Detail ansehen. Die von QCarCompany angebotenen Teile sind für Modelle im Maßstab 1:48 vorgesehen! Deshalb sind Achsabstand und Raddurchmesser kleiner und nicht für 1:43 oder 1:45 zu gebrauchen!!!



Drehgestell ohne Antrieb


Drehgestell mit Antrieb

Die Bauteile für die Radsätze gibt es HIER einzeln zu kaufen (fast ganz unten auf der Seite) und zwar in zwei Varianten: isoliert WS423 und nicht isoliert WS422. Aber auch hier gilt das, was ich oben geschrieben habe.

Also beginnt ein Eigenbau --> Weiter unter T4D - Drehgestell

So könnte der T4D mal aussehen:





Sitze

1. Standardsitz

Erste Versuche ... Zwischendurch habe ich mich an das Zeichnen von einigen Bauteilen gewagt und auch schon erste 3D-Drucke als Muster herstellen lassen. Die Sitze werde ich auf jeden Fall drucken lassen (auf einem Ultimaker 2). Die Qualität soll noch besser werden, wenn eine Serie gedruckt wird. Ich lasse mich überraschen. Siehe auch "3D-Druck".



Wochen später ... Die Zeichnung wurde weiter verbessert (Dez. 2016). Drucktechnisch werden die Sitze aus 2 Teilen hergestellt. Sitzfuß und Sitzschale. Eine Verbindung der Teile ist notwendig, sonst "meckert" das Programm von Shapeways rum ... Komisch, auf meinem 3D-Drucker habe ich da keine Probleme.



Die gedruckten Unterteile:




Die Zeichnung für die neuen Sitzschalen:

Ein Druck kann auf Grund der Materialdicke nur in Frosted Ultra Detail und Frosted Extreme Detail (bei shapeways) hergestellt werden. Die Preise für 12 Sitzschalen liegen zwischen 11 € und 15 €. Davon gehen 5,59 € pro File (-Verarbeitung) schon drauf. Größere Mengen pro file sind auf Grund des Druckraumes bei Frosted Extreme Detail nicht möglich (50 x 50 x 200 mm). Bin jetzt auf ca. 28 € für 48 Stück mit Frostes Ultra Detail gekommen. Das ist ok und reicht für mindestens 2 Tatras.

Der Standardsitz zusammengesetzt:


Siehe hier: www.thingiverse.com   (Suchbegriff "0Bahner" eingeben). Hier sind noch nicht die überarbeiteten Teile zu sehen.

Die gedruckten Sitzschalen im Maßstab 1:45:




Sogar der Griff ist dieses Mal super gewurden. Was ich nicht bedacht habe ... Druck im Maßstab 1:45, aber die Preiser-Menschen sind im Maßstab 1:43. Da wird sich der eine oder andere Modellmensch in den Sitz reinpressen müssen.


2. Sitz auf Sandbehälter

Auch hier wird die Sitzschale als 2. Teil einfach auf den Sandbehälter aufgesetzt. Zur vereinfachung der Montage haben Sitzschale und Unterteile quaderförmige Stempfel bzw. Aussparungen.






3. Fahrersitz

Kennt sich jemand mit der Unterkonstruktion des Fahrersitzes aus? Ist das der Originalunterbau eines Fahrersitzes vom T4D? Ich denke, dass nur der untere schwarze "Kasten" da nicht hingehört. Der Rest könnte vom Originalsitz sein oder?



Wenn das der richtige Sitz ist, dann könnte man diese Zeichnung durchaus verwenden:



Heute (17.06.15) habe ich eine interessante Mail aus Magdeburg erhalten. Das ist nicht der Originalsitz! Die Kollegen aus Hannover müssen ihn wohl aus einem anderen Straßenbahnwagen ausgebaut haben oder ich weiß nicht woher ... ich hatte ja so eine Vorahnung. Also muss auch dieses Bauteil noch einmal überarbeitet werden.

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Tipp: ich bin rein zufällig auf die Seite www.grabcad.com gestoßen. Auch hier gibt es einige wenige, aber interessante Straßenbahnmodelle. Einfach den Suchbegriff "tram" eingeben. Und was noch viel interessanter ist ... man kann die Zeichnungen kostenlos herunterladen. Kaum zu glauben!
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Noch eine Bitte: wer hat Fotos vom T4D oder B4D mit Ansichten von unten bzw. vom Rahmenaufbau?
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