Modell kocsi kerék készítés

Az eredeti kocsikerekekről

A korai magyar vasutazás lényeges sajátossága volt, hogy a MÁV már a kezdeti időszaktól dominálta a magyar vasúti közlekedést és a műszaki hátteret mindenre kiterjedő szabványokkal látta el. Ezeket csak a többségükben osztrák tulajdonban lévő társaságok, mint a Déli Vasút hagyták figyelmen kívül, ők az osztrák szabványokat követték. De a többi társaság alkalmazkodott a MÁV szabványokhoz - aztán idővel ők maguk is a MÁV tulajdonába kerültek.

Ez nem volt így más országokban. Amerikában a három mozdonygyár a társaságok részletes műszaki dokumentációja alapján készítette a mozdonyokat, a társaságok által megkívánt szerelvényekkel. Mind különbözők voltak, a hozzáértők már messziről meg tudták mondani, hogy melyik vasúttársaság járművei közelednek a síneken. Nagy-Britanniában az egyes vasúttársaságok technikai háttere annyira eltért egymástól, hogy a mozdonyok, kocsik sokszor beszélő viszonyban sem voltak egymással. Franciaországban annyiban volt más a helyzet, hogy ott a társaságok nem csináltak presztízskérdést abból, hogy a járműveik mindenáron egyediek legyenek, egy-egy jól sikerült konstrukciót gyakran átvettek egymástól. Németországban viszont a tartományi vasúttársaságokat az állam kényszerítette rá az együttműködésre, már a 19.szd. végétől kezdve közös szabványokat alkottak, amelyeknek az alkalmazása kötelező volt.

Magyarországon a széles körű, MÁV eredetű szabványosítás kiterjedt a kocsik kerekeire is. Nagyon hosszú ideig az összes kocsit, teherkocsit, személykocsit egyaránt ugyanazokkal a kerékpárokkal látták el.

A magyar vasúti kocsikerék

A nálunk sokáig használt kocsikerék küllős volt, mégpedig 10 küllővel rendelkezett. Az átmérője a leírások és jellegrajzok szerint ø1050mm volt. Viszont ez a méret a kerekek gyártás-kori átmérője, később a kerék kisebbre kopott. Sajnos nem találtam arra nézve adatot, hogy mekkora volt a megengedett kopás mértéke. Egy osztrák leírás szerint ott a gyártás idején 1040mm volt a szabványos átmérő és 80mm kopást engedtek meg, tehát ø960mm volt a legkisebb, megengedett méret. Ez alapján feltételezem, hogy nálunk is vagy ø970mm-ig engedték meg a kopást, vagy mifelénk erősebb kopás is belefért a tűrésbe, lecsökkenhetett az átmérő egészen ø950mm-ig. Mindenesetre a középérték, tehát a közepesen kopott kerék átmérője 1000-1010mm lehetett.

Ez H0-ás nagyságban kb. 11,5-12,0mm modellvasúti kerék átmérőt jelent. (Az átmérőt mindig a kúpos futófelület legvastagabb részén mérik.)

Magyar kocsikerék modell beszerzése

Sajnos a fenti két feltételnek megfelelő modell-kereket nagyon nehezen lehet beszerezni. Csak két forrást találtam rá. Az egyik gyártó a Fleischmann, de a kerekeket ők sem kocsikhoz készítik. Történetesen néhány német gőzmozdony futókereke rendelkezett a kívánt tulajdonságokkal, amelyeket a Fleischmann lemodellezett. Ezeket a kerékpárokat nem árulják boltokban, de alkatrészként meg lehetett vásárolni. Korábban ilyet szereztem be a Kandó mozdony futókerekéhez (ami szintén a leírt szabványos mérettel keszült). Majd sok évvel később a 327-es és a 301-es gőzmozdony modellek futókerekeihez vásároltam. Ez utóbbi szebb, filigránabb kivitelű, mint a korábban beszerzett kerékpár. A kerekek NEM szabványúak, elég magas nyomkarimával. Ezeket kis mértékben leesztergáltam. A kerekek ránézésre alpakka öntvényből készültek, ami igen kedvező tulajdonság. A kerekek a német mozdonyokra jellemzően piros színűek, tehát át kell őket festeni feketére. Viszont a Fleischmann kerékpárok nem olcsók. Ha azzal számolunk, hogy egy 4-tengelyes kocsihoz 4 kerékpárra van szükség, elég csínos összeg jön össze csak a kerekekre.

A másik forrás volt a már megszűnt, angol Romford. Szerencsére ők a kerekek méretét mm-ben adták meg, így nem kellett az angolszász méreteket átszámolni. A Romford kerekek cinkből készült öntvények. Két kivitelben árulták őket. Az egyszerűbb változat teljesen cink-öntvény, műanyag szigetelő betéttel. Lehetett kapni kúpos tengellyel és kilógó tengelyvég nélkül, mozdony futókerék céljára. A cink futófelület sajnos hajlamos a koszolódásra. Találtam köztük öntés-hibás példányt is, nem egyszer a futófelületen is látszott egy-egy apróbb zárvány.

A drágább Romford kerék kivitele annyiban különbözött az előzőtől, hogy a kerékpántja alpakkából volt. Ez igényesebb megoldás, de ennek az ára majdnem háromszor annyi volt, mint az egyszerű kivitelé, gyakorlatilag a Fleischmann kerék árával egyezett meg.

Hozzá kell még tenni, hogy a Romford kerekek természetesen angol szabvány szerint készültek, ahol a nyomkarima sokkal keskenyebb, mint az európai NEM vagy az amerikai, RP25 keréké. Ez problémát jelenthet a váltók szívdarabjánál, mivel az oldalsó vezetősín nem tartja meg a kerékpárt és az hajlamos "felmászni" a váltó szívére.

Emiatt korábban több olcsó Romford kereket láttam el alpakka kerékpánttal. Ehhez a kerék futófelületét és nyomkarimáját le kellett esztergálni és a megmaradt kerékcsillagra egy alpakka abroncsot húzni. Miután így már csak a nyers kerékcsillag maradt meg az eredeti, gyári kerékből, kézenfekvő volt a gondolat, hogy a kerékcsillagot réz öntésével foglalkozó iparossal készíttessem el és magam húzzak rá alpakka kerékpántot. Így egyáltalán nincs szükség gyári kerékpárok beszerzésére.

A kerék tervezése

A réz öntéshez mesterdarabot kellett előállítani. Ez 3D nyomtatással készült. Felmerülhet a gondolat, hogy miért nem keszültek maguk a kerékcsillagok 3D nyomtatással? Ennek az az oka, hogy a 3D nyomtatásnál használatos, olcsó PLA alapanyag, amiből pl. a személykocsik teteje készült, nem enged meg ilyen méretpontosságot, de a nyomtatható legvékonyabb "rúd" vastagsága is jóval nagyobb, mint a kerék küllőinek a mérete. Az erre alkalmas, nagy felbontást, filigrán struktúrákat lehetővé tevő alapanyag pedig jóval drágább, emellett sokkal törékenyebb is. Persze készült kerékcsillag ilyen módszerrel, a 301-es mozdony modell hátsó futókereke. Ebből azonban összesen két darabra volt szükség.

Modell kocsikerék CAD terve minipic A kerékcsillag CAD programmal lett megtervezve, majd a megadott méretekkel 3D leírás, STL fájl készült. Erről egy profi 3D nyomtató cég készítette el az öntőmintákat két példányban, a második tartalékként szolgált. Érdekes körülmény, hogy az eredeti terv a kerékcsillagot 10,6mm-es külső átmérővel írta elő, de a réz öntvények az anyag zsugorodása miatt csak 10,3mm-esek lettek. Ez persze nem zavar senkit, csak jó tudni, hogy a kerékpántba ekkora furatot kell készíteni.

Modell kocsikerék készítés minipic Itt láthatók a rendelkezésre álló kerekek. A jobb oldalon feltűnik egy réz kerék, aminek nincs különálló kerékpántja, egy darabból készült. Jó ötletnek tűnt, de több problémát is magával hozott. Közismert, hogy a réz futófelület erősen koszolódik. Nem is néz szépen ki a sárga felületű kerék. De olyan probléma is jelentkezett, hogy körülményes volt a perem részt esztergálni, amíg nem volt központi lyuk, a tengely furatot viszont nem lehet központosan befúrni, amíg a kerék pereme durva megmunkálású.

Modell kocsikerék készítés minipic A gyártás első lépése. Középen látható a két 3D nyomtatott minta, balra a szilikon öntőforma. Jobb oldalon pedig az öntött kerékcsillag. Jól kivehető rajta a kettős öntőcsonk, ezen keresztül folyik be az olvadt réz és persze az öntés után ott marad a munkadarabon.

Modell kocsikerék készítés minipic Az öntőcsonkot egy lombfűrésszel le kellett vágni.

Modell kocsikerék készítés minipic Majd a helyét reszelővel lehetett teljesen eltűntetni.

Modell kocsikerék készítés minipic Ezután a kerékpánt esztergálása következett. Az alpakka rúdanyagba egy központosított furat került be.

Modell kocsikerék készítés minipic A központi furat fel lett tágítva 4mm átmérőjű furóval.

Modell kocsikerék készítés minipic A következő lépést egy 10mm átmérőjű ujjmaróval kellett elvégezni. Jóllehet az ujjmaró élei közül az egyik benyúlik a központba, tehát elvileg tele anyagba is lehet vele fúrni, a gyakorlatban ehhez igen nagy erőkifejtésre volt szükség. Ezért került be az előző lépés, a 4mm-es fúróval, ez megkönnyíti az ujjmaró munkáját.

Modell kocsikerék készítés minipic Az ujjmaró 10,0mm-es lyukat készített, a réz kerékcsillag azonban 10,3mm átmérőjű. Ezért a furatot még egy belső esztergakéssel fel kellett tágítani. Ez egy kritikus lépés, hiszen a mi méreteink mellett arról, hogy a kerékcsillag szorul vagy lötyög a kerékpántban, csak század milliméterek döntenek. Végül is sikerült a kerekek többségét úgy elkészíteni, hogy a pántba éppen bele lehetett szorítani a kerékcsillagot. Három-négy darabnál azonban nem szorult, csúszott, ezeket később be kellett ragasztani.

Modell kocsikerék készítés minipic A furat pereméről még egy reszelővel el kellett távolítani a sorját és a perem szélét egy kicsit kitágítani, hogy a kerékcsillag könnyebben beleférjen.

Modell kocsikerék készítés minipic A szegnyeregbe került a préseléshez szükséges célszerszám. Ez egy 10mm átmérőjű acél rúd, aminek a közepe meg lett süllyesztve. Így a préseléskor csak a kerékcsillag peremét nyomja, a közepét nem. A középrész nyomása során a küllők elgörbülnének. Sajnos ezt még korábban a saját káromon tanultam meg.

Modell kocsikerék készítés minipic A bepréselés kezdete. A kerékcsillag már be van helyezve, a furat peremének a kitágítása megtartja.

Modell kocsikerék készítés minipic A préselő szerszám a kerékcsillagot a szegnyereg orsójának segítségével beszorítja a furatba.

Modell kocsikerék készítés minipic A bepréselt kerékcsillag. A szegnyereg pontosan merőlegesen szorította be, egy síkban van a leendő kerékpánttal.

Modell kocsikerék készítés minipic A futófelület esztergálása. Ez a felület nem hengeres, hanem enyhén, 3°-os szögben kúpos. Ezért az eszterga felső szánja ekkora szögben el lett fordítva. A felület esztergálása több fogással történt. Az utolsó fogás állította be a 11,5mm átmérőt. Ezután a nyomkarima külső, 13,3mm-es átmérője lett leesztergálva.

Modell kocsikerék készítés minipic A futófelület külső éle egy reszelővel lett lekapva.

Modell kocsikerék készítés minipic A reszelővel a következő lépésben a nyomkarima keskenyítése következett, majd óvatos mozdulatokkal a külső él legömbölyítése.

Modell kocsikerék készítés minipic Az utolsó lépés a homlokzati részén elkészült kerék leszúrása.

Modell kocsikerék készítés minipic Ezután következik a belső oldal megmunkálása. Ehhez a kereket megfordítva egy erre a célra készült serlegbe kell beszorítani. A serleg belső átmérője 11,4mm, tehát a kúpos futófelület külső pereme belemegy, de az ennél nagyobb átmérőjű töve nem, a kerék megszorul a serlegben a kúpos felületével. Természetesen a serleget már nem lehet tokmányba fogni, az esztergák tokmánya túl pontatlan ehhez. A serleget egy patron tartja, aminek a központossága pár század milliméter.

Modell kocsikerék készítés minipic A kerék belső oldalát le kell esztergálni, hiszen a leszúráskor megmaradt a sorjás, pontatlan felület. De ez az esztergálás adja meg a kerék végső vastagsági méretét is.

Modell kocsikerék készítés minipic A nyomkarimának a belső élét is reszelővel kell beferdíteni, majd a felső peremnek íveltséget adni. A külső és a belső ívnek élben kell találkozni, ez akadályozza meg, hogy a kerék adott esetben felfusson a váltó szívdarabjára vagy vezetősínjére.

Modell kocsikerék készítés minipic Ezután következik csak a tengely furatának a kialakítása. Először egy központfúróval kell pontosan a kerék közepébe fúrni.

Modell kocsikerék készítés minipic Második lépésnek egy 2mm-es furat kerül bele.

Modell kocsikerék készítés minipic Majd egy 2,8mm-es fúró adja meg a szigetelőhüvely helyét. Eredetileg 3mm-es hüvelyt terveztem be, de így a kerékcsillagban túl vékony lett a kerékagy anyaga. A 2,8mm egy jó kompromisszum 2mm-es tengely esetében.

Modell kocsikerék készítés minipic Ezek a szigetelőhüvelyek. Több műanyagot is kipróbáltam. Itt a használhatónak bizonyult anyagok láthatók. A színtelen plexiből van - persze nem igazi "plexi", manapság egyfajta polikarbonátot árulnak ezen néven. A fekete pedig ertacetál, közismert nevén POM. Ez bizonyult szigetelőhüvely céljára a legmegfelelőbbnek.

Modell kocsikerék készítés minipic A szigetelőhüvelyt egy simára esztergált végű tüskével lehetett a furatba bepréselni. Ehhez a lépéshez a kereket ki kell venni a serlegből és egy lemezt kell alátenni. Először a már bent lévő kerékbe próbáltam bepréselni a hüvelyt, de a művelet során többször is sikerült a már bepréselt kerékcsillagot hátrafelé kipréselni a kerékpántból. A lemez alátét középen, a szigetelőhüvely alatt támasztja alá a kereket, nem engedi kitolni a kerékcsillagot.

Modell kocsikerék készítés minipic A tengely készítése. A tengely anyaga 2mm átmérőjű, szilárd acélrúd. Nem sikerült sem fogóval, sem fűrésszel darabolni, csak az apró vágókorong bírt vele. A bal oldalon a kettős, bordázott anya a vágás hosszát adja meg. Olyan pontosan lehet vele dolgozni, hogy a levágott tengelyek hossza csak pár század millimétert szórt.

Modell kocsikerék készítés minipic Mivel nem kúpos végű, hanem csapos tengelyeket készítek, a tengely mindkét végére el kell készíteni a csapot. Ez egy 0,7-0,8mm átmérőjű, 0,5mm hosszúságú, hengeres tengelyvég. Természetesen ezt is patronban kell készíteni, hiszen pontosan koncentrikusnak kell lennie a tengellyel.

Modell kocsikerék készítés minipic Ezután már be lehet szorítani a tengelyt a kerékbe. Ehhez a kerék visszakerül a tartóserlegbe, a tengelyt a szegnyereg fúrótokmánya tolja be a szigetelőhüvelybe.

Modell kocsikerék készítés minipic A másik kerékbe szorításnál a tengely már az első kerékkel együtt kerül be. Ezért nem lehet a fúrótokmányba befogni. A tokmányba egy kis rudacska kerül, amiben a tengely csapjának megfelelő lyuk van. Így a betoláshoz nem a csap végét nyomjuk, mert ettől a vékony csap eltorzulna.

Modell kocsikerék készítés minipic Íme az eredmény, 18 db., küllős kerékpár. Az egyikre cédula került, mert a kerekek kissé túlméretesek, 11,5mm helyett 11,6mm az átmérőjük. Ez nem vészes eltérés, de bizonyos helyekre nem tanácsos berakni.

Vissza a 4-tengelyes kocsi készítés oldalra

Vissza a Főoldalra
Ez az oldal 2021 november 14.-én lett utoljára megváltoztatva.
© Erő János