Märklin BR 191 umrüsten auf Glockenankermotor

(DB E91 / DB 191)

von Manfred G. Fischer, 08. Dezember 2009 (Forumsbeitrag vom 28.11.2009), update 27.08.2012

 

Haftungsausschluss:

Bei einem Umbau von Modellbahnartikeln durch nicht-autorisiertes Personal erlischt ein evtl. vorhandener Gewährleistungsanspruch gegen den/die Hersteller. Alle hier gemachten Angaben zum Umbau erfolgen ohne Gewährleistung auf Vollständigkeit oder Richtigkeit. Ein Nachbau geschieht auf eigene Gefahr und eigenes Risiko. Insbesondere kann ein Rückbau in den Ausgangszustand nicht garantiert werden. Der Autor dieses Artikels kann für evtl. Folgen, die sich aus einem solchen Umbau ergeben, nicht haftbar gemacht werden.

Hinweis auf geschützte Warenzeichen:

Nun zum Umbau der BR 191, Märklin-Modell 3629 (bzw. des analogen Pendants 3329):

Ich konnte eine BR 191 bekommen, die mit 4 Haftreifen ausgestattet war, aber in etwas ramponierten Zustand sich befand. Das Fahrzeug war als 3629.3 noch mit c80-Decoder ausgerüstet, sowie mit digitalen Glühlampen, silbernen Kuppelachsen, aber schon mit KK-Schacht.

Außerdem war aus einem anderen Umbau ein Märklin-Decoder aus der BR 23 ohne Sound (aka m39235) übriggeblieben (mit 21-poliger mtc-Schnittstelle). Dieser Decoder sollte unter Beweis stellen dürfen, dass er neben SDS und HLA auch einen Glockenankermotor ansteuern kann.

Verwendeter Umbausatz: 22048 von http://www.sb-modellbau.com/
Diesem Umbausatz lag auch eine sehr gut bebilderte Anleitung bei:

Der Motor soll in dieses Treibgestell der BR 191:

Zunächst muß der Motor demontiert werden. Hinweise zur Motordemontage finden sich z.B. in diesem Forenbeitrag von 2011:
http://www.stummiforum.de/viewtopic.php?t=60671 - Umrüstung Mä 3629 [191 099-1]
In der Regel müssen zur Motordemontage die Treibstangen abgenommen werden. Darauf achten, dass man sich merkt, welche Schraube auf welches Treibrad gehört.

Dann muß das oberste große Zahnrad des alten Motors demontiert werden. Den Haltestift dieses Zahnrades beim Herausklopfen nicht verbiegen, sondern aufheben, er wird später zum Fixieren des nächst-tiefer liegenden Zahnrades benötigt. Außerdem kann die oberste Motorschild-Befestigungsschraube weiter verwendet werden als Kabelhalter, wenn man "etwas geschickter" sägt als in der Umbauanleitung angegeben. 

Als erste Fräsarbeit muß ein Teil der Motorraumabdeckung Richtung Führerstand weggefräst werden. Mit der Säge ging das nicht so gut, ich habe für den ersten Einsatz des Dremels gleich eine große Fräse genommen. Man muß nicht ganz soviel wegfräsen, wie in der Umbauanleitung angegeben:

Für die Heraustrennung der gegenüberliegenden Wand des Treibgestells habe ich dann eine Säge verwendet. Dazu ist es erfoderlich, das Gestänge, die seitliche Plastikverkleidung, die mittlere Treibachse und das nun lose pendelnde obere Zahnrad zu demontieren:

Dabei geht man sinnigerweise so vor, dass das oberste Bohrloch zur Aufnahme der Motorschild-Befestigungsschraube nicht beschädigt wird (wird später zur Befestigung eines Masselötpunktes verwendet). Es bleibt dann immer noch genug Platz für den Umbausatz. Eine erste Anprobe des Messingfüllstücks zeigt, wo man noch nachfeilen muß:

Die Stellprobe muß unbedingt durchgeführt werden. Auch mit dem Motor. Auch mit montierter Pufferbohle! Ich hatte dies nicht gemacht und somit übersehen, dass mein Umbausatz wegen des zu großen Schwungrades (Flywheel too large) nicht paßt:

WICHTIG / ESSENTIAL: die beiden obigen Fotos von der Stellprobe zeigen den neuen Motor in der falschen Position. Der Motor muß weiter in das Treibgestell hinein platziert werden, so dass das Zahnrad des Glockenankermotors auf der anderen Seite (zur Mitte der Lok hin) des Zwischenzahnrades zu liegen kommt. Das heißt, das Zahnrad des Glockenankermotor muß von der Seite sichtbar sein, dann paßt es später auch mit der großen Schwungmasse. Siehe das letzte Foto von Andreas in diesem Forumsbeitrag:

http://www.stummiforum.de/viewtopic.php?t=44519

 - Märklin BR 191 (3329/3629) Umbau auf Glockenanker + mfx-Deco

Dazu später noch mehr. Zunächst muß aber nun eine Modifikation vorgenommen werden, die in der Umbauanleitung nicht angegeben ist. Das verbleibende oberste Zahnrad pendelt auf seinem Befestigungsbolzen lose hin und her:

Der Bolzen wird von der Rückseite vorsichtig ausgetrieben…

…und durch den Bolzen mit Halteniet aus der Demontage des ersten großen Zahnrades ersetzt:

Nun kann dieses Zahnrad nicht mehr zur Seite pendeln und der Messingblock mit dem Motor anprobiert werden. Als nächstes habe ich die Schnitt- und Schliffstellen farblich in schwarz abgedeckt:

Einkleben des Messingfüllstücks:

Aufkleben des Motorblocks:

Ich habe leichtsinnigerweise wieder Sekundenkleber genommen, der auch in diesem Fall innerhalb einer halben Sekunde fest wurde. Man muß also schon sofort die richtige Position treffen, das Zahnrad des neuen Motorblocks darf nicht seitenverschoben montiert werden (sonst schleift es am Treibgestell) und auch nicht zu eng auf das Getriebezahnrad des Treibgestells drücken. Besser ist es, den von sb-Modellbau empfohlenen Zweikomponenten-Kleber zu verwenden: 

Probemontage der Treibachse und des neuen, brünierten Gestänges (ich hatte die Kunststoffabdeckung des Treibgestells vergessen…):

WICHTIG / ESSENTIAL: die beiden obigen Fotos von der Stellprobe zeigen den neuen Motor in der falschen Position. Der Motor muß weiter in das Treibgestell hinein platziert werden, so dass das Zahnrad des Glockenankermotors auf der anderen Seite (zur Mitte der Lok hin) des Zwischenzahnrades zu liegen kommt. Das heißt, das Zahnrad des Glockenankermotor muß von der Seite sichtbar sein, dann paßt es später auch mit der großen Schwungmasse.

Und Einbau des Treibgestells in die Lok. Alten Decoder ausgebaut, aber seine alte Halteplatte belassen. Der Masselötpunkt befindet sich gut zugänglich auf der Rückseite der Decoder-Halteplatte.

Kabel vom Schleifer an die Verteilerplatine anlöten:

Zwei Drosseln mit 2,2 µH (z.B. Festinduktivität in Widerstandsbauform mit R=0,25 Ohm, Belastbarkeit 630mA, Conrad-Nr: 535648-62) an den Motor anlöten:

 

Und ESU-21pol-mtc-Trägerplatine (ESU Art.-Nr. 51968) im antriebslosen Gestell anpassen (muß etwas gekürzt werden):

Drossel mit 47 µH in die "Schleiferzuleitung" der Verteilerplatine im mittleren Lokkasten einlöten (Märklin Ersatzteil 607478):

Außerdem ist auf diesem Bild bereits die Verbindung der 21pol-mtc-Trägerplatine zum Masselötpunkt am antriebslosen Treibgestell zu sehen. Eine zweite Masseverbindung ist erzielbar durch Einschrauben einer der alten HLA-Motorbefestigungsschrauben in das obere, geschonte Gewinde des Motor-Treibgestells. Um diese Schraube habe ich ein weiteres Massekabel gelötet und mit dem Masselötpunkt auf der Rückseite der Decoder-Halteplatte verbunden:

Über die Notwendigkeit der Masseverbindung an beiden Treibgestellen siehe 
http://www.stummiforum.de/viewtopic.php?t=44197 - Ruckeln nach Umbau einer E91 auf digital mit ESU LokPilot3.0

Motor anschließen und mit der mtc-Platine verbinden. Ich habe dabei etwas dickere Kabel verwendet (genauso wie bei den Zuleitungen von Masse und Schleifer). Decoder auf die 21-polige Schnittstelle stecken. Beim Aufsetzen des Decoders muß beachtet werden, dass dieser keinen elektrischen Kontakt zum Treibgestell bekommt! Also ein Stück Isolierband zwischen Decoder und Treibgestell kleben:

Nun sollte die erste Testfahrt beginnen. Dazu hatte ich auch die Pufferbohlen wieder aufgesteckt:

Das Schwungrad ist zu groß! Was habe ich falsch gemacht… siehe oben: der Motor ist durch mich in der falschen Position eingeklebt worden! Die Schwungscheibe klemmt mit 1mm Überstand an der Inneneinrichtung. Wichtig: die Bilder zeigen die falsche Position, siehe die vorherigen Warnungen.

Die Inneneinrichtung hätte ich schlachten können, dann wäre es mit dem Beleuchten schwieriger geworden. Aber es keimte etwas Größenwahnsinn in mir: die Säge muß ran. Und die Trennscheibe. Schutzbrille aufsetzen. Keine Zeit für Staubsauger oder sonstige Metallpartikel-Absaugung… ran an die Schwungscheibe. Halbieren! Das dauert. Das wird heiß. Das ruiniert den Motor endgültig. Das gibt Unwucht. In der Mitte ist ein Stahlstift. Diesen will die Säge nicht sägen:

Dann steht man da wie Pik-7. Also Trennscheibe wieder ran. Risiko für Gesundheit (Finger, Augen) und Modell, aber irgendwann war ich dann durch:

Jetzt paßt es. Metallspäne entfernen. Und es sind viele Späne. Auch im Teppich. Irgendwann ist dann die erste Testfahrt möglich. Decodereinstellungen an der CS1 auf irgendwelche Mittelwerte aus einem ESU-Handbuch. Der Motor brummt um sein Leben. Unwucht, das war klar.

Nagelfeile heraussuchen. Messing ist eine weiche Legierung. Motor abgelötet und stattdessen mit einem Gleichstrom-Netzteil auf dem Rollenprüfstand verbunden. Halbe Fahrt voraus, und immer schön die Nagelfeile quer vor die Schwungscheibe halten. Gibt ganz kleine feine Messingspäne. Aber die Scheibe ist vorne nun ganz plan (bis auf eine klitzekleine Macke), und natürlich nur noch halb so groß:

Verdrahtung vervollständigen (Beleuchtung) ist dann weniger problematisch:

Ich habe dann ein komplettes brüniertes Gestänge als Ersatzteile bei Märklin bestellt. Sieht m.M.n. besser aus als das Silberne. Anfänglich hatte die Lok überhaupt keine Zugkraft in der Steigung. Dies lag u.a. an der Gestängemontage durch mich: das Gestänge muß leicht beweglich montiert sein. Und die Räder müssen korrekt zum Gestänge passend auf den Achsen sitzen. Dann noch etwas Öl auf die Bereiche, wo das Gestänge mit den Halteschrauben Kontakt bekommen könnte, dann läuft die Lok wesentlich leichter.

Das Brummen vom Motor ist nahezu verschwunden. Nochmal Glück gehabt. Bei Langsamfahrt ist nur das Klackern des langen Schleifer zu hören. Nachwievor brauche ich aber für die Lok eine hohe Anfahrspannung. Das könnte aber auch am gewählten Decoder (Einzelfall ?) liegen. Momentan sind folgende Decoderwerte in Verwendung (Werte abgelesen mit CS1): 

Nach einer gewissen Einfahrzeit wollte ich dann doch mal wissen, wie die Lok sich mit einem ESU LoPi-mfx aktueller Fertigung verhält. Der Wechsel ist bei Wahl eines Decoders mit 21-poliger mtc-Schnittstelle kein Problem:

Damit sind langsame Kriechfahrten möglich. Der Motor brummt auch hier, aber weniger und erst bei höheren Fahrstufen. Um die gleiche maßstäbliche Vmax zu erzielen, waren folgende Werte an der CS1 einzustellen:

 

 

 originaler Decoder aus m39235/m37530
(Baujahr 2009)

 Decoder ESU LoPi-3 mfx 61601

Beschleunigungszeit

 6,5 sec.  6,5 sec.

Bremszeit

 8,0 sec.  8,0 sec.

Anfahrspannung

 36  3

Maximalgeschwindigkeit

 120  255

Regelungsreferenz

 40  67

Parameter K

 30  128

Parameter I

 10  96

Regelungseinfluß

 250  255

Damit fährt die Lok bei 100% in etwa massstäbliche 55 km/h. Mittlerweile habe ich meine Schienen und die Lok geputzt und die alten Haftreifen mit ganz wenig Alkohol entfettet. Das Fahrverhalten wird immer besser. Nun hat die umgebaute 191 auch meinen längsten Güterzug über die Steigung geschafft. Anbei ein Foto von einer Testfahrt mit Messwagen und halb offener 191:

Fazit: der neue mfx-Decoder von Märklin, so wie er in der 39235 verbaut ist, ist auch für Glockenankermotoren geeignet. Er braucht aber in meinem Fall eine zu hohe Anfahrspannung. Kriechfahrten sind so nicht möglich. Dies klappt mit einem anderen Decoder besser.

 

Im Netz gibt es natürlich zu diesem Modell auch Umbauvorschläge anderer Art, z.B.

Umbau auf Doppel HLA des Mist55: http://www.mist55.de/umbauten/191099/191099.htm
Doppel-HLA bei Chr. Hammann: http://www.chammann.de/christian/modellbahn/modelle.html#Anchor_E91_101
Umbau auf HLA mit Kugellager und LED-Beleuchtung: http://www.stummiforum.de/viewtopic.php?t=80491 - Digitaler Umbau einer DB BR 191 (Aug. 2012)

 

2. Nachrüsten rote Schlussleuchten und Soundmodul

Bei dem Modell der BR 191 ist der Lichtleiter getrennt ausgeführt für das obere Spitzenlicht. Dieser Lichtleiter verläuft hinter der Kulisse der Inneneinrichtung. Wenn man kleine rote LEDs vor die Lichtaustritte der beiden unteren Lichtleiter legt, deckt die originale Glühbirne den roten Lichtaustritt nach oben weitesgehend ab. Ich habe mir also aus vier kleinen roten LEDs, zwei SMD-Widerständen mit R=1kOhm und etwas Lochrasterplatine zwei Eigenbauplatinen gebastelt:

Damit die roten LEDs unter den originalen Lichtleiter passen, mußte ich diese schräg anschleifen. Bei Verwendung von SMD-LEDs reicht der Platz allemal aus. Von der Decoder-Adapterplatine müssen nun noch separate Kabel von AUX1 bzw. AUX2 zu den Führerständen verlegt werden. Unter den Pufferbohlenträgern befinden sich die Anschlüsse für Decoder-VDD ("U+", oranges Kabel). An dem Beinchen der Glühlampenhalterung, dass das orange Kabel trägt, wird ein zweites, kurzes oranges Kabel angelötet. Dieses orange Kabel und das jeweilige Kabel von AUX1 oder AUX2 wird dann durch die schon vorhandenen rechteckigen Öffnungen in dem Pufferbohlenträger von unten nach oben durchgeschoben und der Pufferbohlenträger wieder aufgeklipst:

Dann wird das neue orange Kabel und das Kabel von AUX1 bzw. AUX2 an der Bastelplatine angelötet (Polarität beachten):

Anschließend wird diese Selbstbauplatine einfach zwischen Glühlampe und der Rückwand des Pufferbohlenträgers eingeklemmt:

Ansicht der beiden Platinen von vorne:

Später habe ich die Flanken der LEDs gegen austretendes rotes Licht noch mit schwarzes Farbe abgedeckt. Die Anschlüsse an AUX1 und AUX2 befinden sich auf der Decoder-Adapterplatine von ESU auf der Rückseite derselben. Auf dem folgenden Foto habe ich auch bereits AUX3 und AUX4 mit den Ausgängen "W" und "G" eines Soundmoduls (Basis: Märklin-Soundmodul vom Typ "DVM09") verbunden (schwarze Kabel). Ferner ist "GND" des Soundmoduls mit Decoder-Minus ("GND", violettes Kabel) auf der Adapterplatine verbunden. An Decoder-Plus ("U+", "VDD", orange) sind auf diesem Foto drei Kabel angelötet: zwei orange Kabel für die Beleuchtungen und ein rotes Kabel zu "VDD" des Soundmoduls:

Bei Verwendung eines Soundmoduls wird der Lautsprecher nicht an der Adapterplatine, sondern am Soundmodul selber angeschlossen (hier: gelbe Kabel). Den originalen 20mm Lautsprecher (32 Ohm, 0,5 Watt) des Soundmoduls habe ich in einen übriggebliebenen Resonanzkörper gleichen Durchmessers von ESU eingefügt. Man kann aber auch Kappen von Getränkeflaschen mit etwas Glück mit gleichem Durchmesser verwenden:

Stellprobe noch bei offener Lok: es wird eng für Lautsprecher und Soundmodul:

Endgültiger Kompromiss: Soundmodul isoliert mit Isolierband gegen das Metallgehäuse der Lok. Am Boden der Lok eine Rastnase der ehemaligen Drosselbefestigung gekappt, und den Lautsprecher Richtung Motor-Treibgestell positioniert:

 

  • Hinweis zu Links:

    Mit dem Urteil vom 12. Mai 1998 hat das Landgericht Hamburg entschieden, dass man durch die Ausbringung eines Links die Inhalte der gelinkten Seite ggf. mit zu verantworten hat. Dies kann, so das LG, nur dadurch verhindert werden, dass man sich ausdrücklich von diesen Inhalten distanziert. Mafi verweist auf seinen Seiten mit Links zu anderen Seiten im Internet. Für alle diese Links gilt: Mafi erklärt ausdrücklich, dass ich keinerlei Einfluss auf die Gestaltung und die Inhalte der gelinkten Seiten habe. Bei Linksetzung wurden die Inhalte nach bestem Wissen geprüft, da aber eine spätere Veränderung der gelinkten Seiten nicht verhindert werden kann, distanziere ich mich hiermit ausdrücklich von allen Inhalten aller gelinkten Seiten auf allen meinen Homepages und mache mir diese Inhalte nicht zu Eigen. Diese Erklärung gilt für alle angezeigten Links und Banner und für alle Inhalte der Seiten und Banner, zu denen Links führen und zu deren nachgeschalteten Seiten.

    Ferner gilt: bei direkten oder indirekten Verweisen auf fremde Internetseiten, die außerhalb des Verantwortungsbereiches des Autors liegen, würde eine Haftungsverpflichtung ausschließlich in dem Fall in Kraft treten, in dem der Autor von den Inhalten Kenntnis hat und es ihm technisch möglich und zumutbar wäre, die Nutzung im Falle rechtswidriger Inhalte zu verhindern.
    Der Autor erklärt daher ausdrücklich, dass die gelinkten Seiten zum Zeitpunkt der Linksetzung nach bestem Wissen auf rechtswidrige Inhalte geprüft wurden. Der Autor hatte und hat zu keinem Zeitpunkt Einfluss auf den Inhalt der gelinkten Seiten.
    Aus diesem Grund distanziert sich der Autor hiermit ausdrücklich von allen Inhalten aller verknüpften Seiten, die nach der Linksetzung verändert wurden. Für illegale, fehlerhafte oder unvollständige Inhalte und insbesondere für Schäden, die aus der Nutzung oder Nichtnutzung solcherart dargebotener Informationen entstehen, haftet allein der Anbieter der Seite, auf welche verwiesen wurde, nicht derjenige, der über Links auf die jeweilige Veröffentlichung lediglich verweist.