Stabil : Flanschenräder

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Beschrieben werden hier die Teile :



Flanschenrad 37-39mm Durchmesser (Teil 22)

Das Flanschenrad ist eine Kombination aus einem Eisenbahnrad und einem Schnurrad, damals eine geniale Idee, um Material einzusparen. Erfunden hat das Teil der Engländer Frank Hornby, der es schon im Jahr 1901 in der Patentbeschreibung für sein System "Mechanics Made Easy" verwendete.
In den ersten Kästen von "Mechanics Made Easy" waren dann auch vier solche "Flanged and Grooved Wheels" enthalten. Die ebenfalls schon 1901 bei Hornby vorhandenen kleineren Schnurräder (1" Pulley Wheels) waren noch nicht als Räder für Fahrzeuge gedacht. Erst als man kleinere Kästen ohne Flanschenräder verkaufte, wurden auch die Schnurräder als Laufräder für Wagen benützt.
Hornby hat dieses kombinierte Eisenbahn- und Schnurrad als ein einziges Teil schon 1922 wieder aufgegeben.

Bei Walther's Stabil waren die Flanschenräder erst im Kasten 52 enthalten, also dem größten Kasten im Anfangsjahr 1911. Die ersten Stabil-Teile dieser Art gleichen den Teilen von Hornby auffällig. Sie sind aus Messing gegossen, gedreht und anschließend gebohrt. Auffällig ist die große Vielfalt an unterschiedlichen Abweichungen bei den Teilen. Selbst im gleichen Kasten sind bei allen Funden leicht voneinander abweichende Räder enthalten.

Flanschenräder 22 von 1913 Das Bild zeigt Flanschenräder, wie sie 1911-1914 den Kästen beigegeben wurden. Auf den Deckelrückseiten der Baukästen wurden sie als Flanschenräder 37½mm Durchmesser bezeichnet.

Die dunklen Räder im Bild (von links nach rechts das 1., 2. und 4. Rad) stammen alle aus dem gleichen Kasten von 1913. Selbst diese Räder aus dem gleichen Kasten unterscheiden sich schon deutlich voneinander. Das 3. Rad im Bild ist hell und stammt aus einem anderen Kasten.

Das 1. und 3. Rad im Bild haben eine zylindrische Lauffläche, während bei den anderen Rädern die Lauffläche konisch ist (am Spurkranz ist der Durchmesser der Lauffläche größer, siehe dunkles Rad rechts im Bild).

Auffällig ist beim Rad rechts im Bild die geringe Breite des eingefrästen Schnurrades - es ist nur knapp 2mm breit. Bei so einer schmalen Schnurrille muss man sehr dünne Antriebsschnüre nehmen. Das helle Rad (3. Rad im Bild) hat dagegen eine Schnurrille, die 1mm breiter und deutlich größer ist - das gesamte Rad ist insgesamt auch merklich breiter. Alle Räder sind am Boden flach.

Obwohl auf den Deckelrückseiten der damaligen Kästen für das Flanschenrad ein Durchmesser von 37½mm angegeben ist, wurden an den Spurkränzen aller untersuchten Räder nur Werte von 36.9mm bis 37.1mm gemessen. Der Schnurrad-Ø hat Werte von 33.0mm bis 34.4mm über alle Teile. Der Ø der Lauffläche ist außen 30-31mm über alle Teile. Die Gesamtdicke eines Rades kann 8.0mm, aber auch 9.2mm (helles Rad im Bild) sein.
An einem einzelnen Teil ist die Fertigungstoleranz eines beliebigen Durchmessers aber maximal +-0.15mm. Die Drehbank war also in Ordnung.

Die mittlere Bohrung für die Achse wurde von 4.0mm bis 4.25mm gemessen. Die anderen Löcher haben meist 5mm Ø. Es sind auch Räder mit Löchern von 8mm Ø gefunden worden. Die Position der Löcher ist eher willkürlich und hat kein Verhältnis zum Lochabstand (12.5mm) der Flacheisen. Die Löcher dienen damit nur als Dekoration.

Eine genauere zeitliche Zuordnung ist wegen zu weniger Funde und zu vieler Abarten nicht möglich. Offensichtlich wurden die Räder in Kleinstserien von kleinen Handwerksbetrieben hergestellt, und dort wurden sie von Hand Stück für Stück abgedreht, wobei eventuell per Zuruf das eine oder andere Maß abgeändert wurde.

Weitere Maße finden Sie unten.


Flanschenrad 1915-1919 Bei Beginn des Ersten Weltkrieges, ab dem 1. August 1914, wurden Materialbeschränkungen eingeführt. Die Schnurräder durften nicht mehr neu aus Messing gefertigt werden. Vorhandenes Material durfte aber noch aufgebraucht werden. Deshalb findet man die Messing-Räder auch noch vereinzelt in Kästen des Jahres 1915.

In der linken Spalte und unten rechts im Bild sehen Sie Flanschenräder, die in einem Kasten von 1916 gefunden wurden. Sie wurden, soweit Funde vorliegen, auch nur 1915-1916 mit dieser Nabe aus massivem Eisen verwendet.
Diese Teile zeigen bereits die endgültige Form der Flanschenräder.

Das Rad rechts oben, das weniger gut erhaltene, hat lediglich eine anders zusammengesetzte Nabe und stammt aus einem Kasten von 1918. Solche Räder gab es 1917-1919.

Die Räder bestehen aus einem geformten Unterteil und einem Oberteil mit Lauffläche. Sie werden in der Mitte durch eine Nabe vernietet. Die Schnurrille trennt Unter- und Oberteil.
Das Oberteil selbst ist geschweißt oder gelötet. Es wurde zusammengesetzt aus einer Schnurradhälfte und einem Ring, der Lauffläche und Spurkranz bildet. Die Lauffläche ist bei allen gefundenen Teile leicht konisch geformt. Nach dem Vernieten wurden die Teile vermessingt. Eine Skizze verdeutlicht es.

Die Fertigung der Teile ist nicht genau. Anscheinend wurden die Löcher bereits vor dem Formen der Bleche mit ausgestanzt. Beim Zusammennieten ergeben sich dann Versetzungen, die zum Taumel oder zum Eiern der Räder bei einigen wenigen Exemplaren führt. Auch sind manchmal Ober- und Unterteil nicht zentrisch vernietet (siehe stehendes Teil). Der Rand der Lauffläche ist außen zumeist recht wellig.
(Das Rad taumelt, wenn Radfläche und Radachse nicht senkrecht aufeinander stehen. Das Rad eiert, wenn die Radachse nicht durch den Mittelpunkt des Rades geht.)

Der Außendurchmesser der Räder liegt bei 37mm, an der Lauffläche sind es 30mm. Das Schnurrad ist 5mm breit, das gesamte Rad 10mm. All diese Maße haben Fertigungstoleranzen von mind. +-0.4mm, teilweise bis +-0.8mm. Ober- und Unterteil waren an einem Exemplar 0.4mm versetzt.
Die Mittelbohrung kann 4.0mm Ø haben, aber auch 4.2mm. Die anderen Löcher sind unrund, haben aber etwa 4.4mm Ø, so dass man Gewindestifte durchstecken kann.
In den Vorlagenheften ist der Durchmesser von 1916 bis 1924 mit 38mm angegeben.

Weitere Maße finden Sie unten.

In Dänemark war die Materialbeschränkung nicht so streng wie in Deutschland. Dort wurde eine andere Konstruktion des Flanschenrades gefunden, die etwa aus dem Jahr 1916 stammt. Jürgen Kahlfeldt hat ein deutsches Rad von 1918 und das dänische Rad von damals fotografiert und skizziert.
Auf die Idee, die Räder aus geformtem Blech herzustellen, war man übrigens bei Meccano bereits 1911 gekommen.


Flanschenräder, 1919-1926 Das Bild links zeigt Große Flanschenräder etwa von 1919-1926. Die Räder bestehen aus Eisenblech, jedoch aus wesentlich dünnerem Material als früher. Sie sind vermessingt. Ältere Teile könnten jedoch mit Schellack behandelt sein.
Oben im Bild sehen Sie das Rad von der Seite. Darunter in der linken Spalte ist oben ein Rad von hinten, darunter ein Rad von vorne zu sehen. Die Radnabe ist meist zylindrisch.
In der rechten Spalte sind dagegen andere Naben zu sehen, die hier nur als Beispiele für wesentlich mehr gefundene Nabenformen stehen.
Oben ist eine aus Blech gerollte und speziell gequetschte Nabe erkennbar - sicher eine Notlösung wegen Materialknappheit etwa 1923.
Darunter sieht mein eine Nabe aus einer Hülse, die unten abgedreht war. Die Hülse ist unten mit einem Drahtring versehen, um die benötigte Nabenhöhe zu bekommen. Auch diese Nabenform entstand um 1923. Weitere solche Hülsen-Naben mit viel schlechter geformten Draht sind auch zu finden. Hier wurde sicher übrig gebliebenes Kriegsmaterial verbraucht.
Eine weitere, hier nicht gezeigte Nabenform ist ein aufgenieteter Stellring aus ineinander gesteckten Hülsen, wie er ähnlich beim Kleinen Flanschenrad (dort in Bildmitte) verwendet wird.

Die Räder bestehen aus einem geformten Unterteil und einem Oberteil mit Lauffläche. Ober- und Unterteil wurden miteinander verschweißt und in der Mitte durch eine Nabe vernietet. Die Schnurrille trennt Unter- und Oberteil.
Das Oberteil selbst ist zusammengesetzt aus einer Schnurradhälfte und einem Ring, der Lauffläche und Spurkranz bildet. Der Ring wurde auf die Schnurradhälfte an dessen Rand aufgebördelt oder aufgefalzt. Die Lauffläche ist bei allen gefundenen Teile leicht konisch geformt. Nach dem Vernieten wurden die Teile vermessingt. Der Aufbau ähnelt dem der Rädern von 1915.

Der Durchmesser der Räder ist im Mittel 36.7mm, obwohl in den Vorlagenheften der damaligen Zeit 38mm angegeben werden. Die Schnurrille der Räder ist noch nicht geriffelt.

Weitere Maße der Teile finden Sie unten.


Große Flanschenräder 1927-1936
Detailaufnahme Große Flanschenräder 1927-1936
1927-1936 wurden die Großen Flanschenräder dann aus geformtem Messingblech gefertigt. Dabei gab es zwei Varianten die zeitweise parallel nebeneinander hergestellt wurden.
In der oberen Reihe des Bildes sehen Sie jeweils ein Rad von der Seite, darunter die Hinterseite und unten die Vorderseite.

Die linke Spalte des Bildes zeigt die 1. Variante. Die gezeigten Räder sind hell glänzend. Selbst viel benützte Räder sind kaum nachgedunkelt.
Diese Messingräder geben den Stabil-Modellen einen erhabenen Glanz.
Von den Rädern der 1. Variante gibt es wiederum zwei leicht unterschiedliche Chargen.
Die erste Charge wurde etwa ab 1926 für kurze Zeit in größere Kästen gegeben. Die Räder gleichen den abgebildeten, nur dass die beiden Eindellungen fehlen.
Die zweite Charge wurde 1929 ausgegeben. Danach gab es diese Variante nicht mehr. Die Bilder in der linken Spalte hier stammen alle von dieser zweiten Charge. Man erkennt deutlich die beiden Eindellungen in der Radscheibe auf der Vorder- und auf der Rückseite. Sie dienen offensichtlich als Sicherung gegen Verdrehen der beiden Schnurradhälften gegeneinander.

Die rechte Spalte des Bildes zeigt die 2. Variante. Die gezeigten Räder sind alle nachgedunkelt.
Große Flanschenräder dieser Art wurden in Kästen von 1927 bis 1936 gefunden. Nach 1936 wurde diese Form der Großen Flaschenräder aus vernickeltem Eisenblech weiter hergestellt.

Das untere Bild zeigt nochmals beide Varianten als Nahaufnahme. Man erkennt deutlich, dass sich die beiden Varianten auch in der Art der Herstellung, ja sogar in einigen Maßen unterscheiden.

Bei der 1. Variante (hell, links im Bild) erkennt man, dass das Rad aus einem nach außen geformten Ring besteht, der auf das Oberteil des Schnurrades aufgebördelt ist. Oberteil und Unterteil des Schnurrades werden zumindest durch die Naben-Vernietung zusammengehalten.
Die Räder sind nach dem gleichen Prinzip hergestellt, wie die Räder vom Anfang der 20er Jahre.

Die Räder der 2. Variante sind dagegen völlig anders hergestellt.
Die Lauffläche wird jetzt von einer zylinderförmigen Tasse gebildet. Darunter befinden sich die beiden gleich aussehenden Radhälften des Schnurrades. Die drei Bestandteile (Tasse, obere Radhälfte, untere Radhälfte) werden durch die Vernietung mit der Nabe alle zusammen verbunden. Weiter Verbindungspunkte, etwa Schweißpunkte, sind sicher vorhanden.

Variantehelldunkel
Außendurchmesser36.736.9
Durchmesser am Flansch29.831.0
Lochabstand zur Mitte12.012.5
Die beiden Varianten unterscheiden sich auch durch ihre Maße.
Besonders der Abstand der äußeren Löcher zum zentralen Nabenloch (Lochabstand zur Mitte) passt bei der dunkleren Variante erstmals zum Stabil-Lochabstand. Erst jetzt können die Räder durch alle Löcher mit einer Platte geschraubt werden.
Vorher war das nicht möglich - bei keiner früheren Bauart !
Um das zu erreichen, musste auch der Flanschdurchmesser vergrößert werden.

Bei beiden Varianten sind die Schnurrillen geriffelt, d. h. man hat kleine radiale Fugen in das Blech der Schnurrillenhälften hineingedrückt, an denen später eine Treibschnur besser haften soll. An den Bildern ist das nur schwer zu erkennen.

Für das Große Flanschenrad ist in den Vorlagenheften von 1925 und 1927 ein Durchmesser von 39mm, 1929 dann von 38mm und ab 1930 ein Durchmesser von 37mm angegeben. Ab 1930 ist das auch stimmig.

Weitere Maße finden Sie unten.



Große Flanschenräder 1965 Ab 1937, spätestens 1938, wurden dann die Großen Flanschenräder aus Eisenblech hergestellt und anschließend matt vernickelt. Die Maße sind fast gleich mit denen der dunklen Messingteile. Auch der Aufbau ist identisch mit dem der dunklen Messingteile.
Nach 1937 wurden die Großen Flanschenräder in ihren Maßen und ihrem Aussehen bis zum Ende von Stabil nicht mehr geändert.
Lediglich aus den 40er Jahren sind vernickelte Räder mit eine Nabe aus Zink bekannt.

Das Bild links zeigt Räder aus dem Jahr 1966.

Weitere Maße finden Sie unten.

Dampfzylinder mit Großem Flanschenrad
Eine Spezialität bei Stabil ist der Bau eines Dampfzylinders unter Verwendung von großen Flanschenrädern, Baggerschaufeln und Kolbenstangen. 1915 wurden sogar zwei Baggerschaufeln dem Kasten 52 beigegeben, damit man mit diesem Kasten bereits einen Dampfzylinder bauen kann.
Die Baggerschaufeln werden einfach zwischen den Flanschenrädern eingeklemmt. Beim Zylinder rechts unten habe ich die obere Baggerschaufel weggelassen. Zum Einklemmen werden Gewindestifte, hier 90mm lange, verwendet. Als Kolbenstange dient Teil 28 oder eine Glatte Welle, im Bild oben Teil 60c. Ein Gewindestift ist als Kolbenstange nicht geeignet. Er reibt zu stark in den Naben der Flanschenräder.
Bei der Verwendung der Kolbenstange 28 muss man berücksichtigen, dass deren Gewindeenden 20mm lang sind. Die Gewindeenden dürfen nicht in die Nabe der Flanschenräder kommen. Sonst klemmt es. Wenn man für dein Modell jetzt noch eine Kurbelwelle aus 3-Loch-Flacheisen benützt, so kommt ein Hub von 50mm zustande. Die Kolbenstange wird dann am unteren Totpunkt 70mm (oder fast 6 Loch) aus dem Dampfzylinder (im Bild nach links) herausragen. Das muss man beim Bau berücksichtigen. Ein stehender Zylinder mit oben liegender Kurbelwelle muss folglich auf einem 6 Loch hohem Podest stehen !
Wenn man jedoch mit Glatten Wellen arbeitet, kann das Ende der Welle im Zylinder liegen.
In den 20er Jahren hatte man für kurze Zeit einmal 60mm lange Gewindestifte in die Kästen gegeben. Mit denen hätte man die kleineren Zylinder von der Länge her gerade zusammensetzen können. Man ist davon aber wieder abgekommen.
Bei den gebördelten Flanschenrädern (vor 1930) hätte man die Zylinder auch nur an einem einzigen Gewindestift am Modell befestigen können. Man hätte den Zylinder auch nicht auf einer Platte befestigen können. Denn der Lochabstand war bei diesen Flanschenrädern noch etwas zu klein.


Die folgende Tabelle zeigt die Abmessungen von Großen Flanschenrädern (Teil 22) aus verschiedenen Zeiten. Die angegebenen Werte sind Mittelwerte aus mehreren Messungen, die auch mal um +-0.2mm abweichen können.
Aus der Zeit 1911-1918 gibt es wegen Fertigungsproblemen Abweichungen von bis zu +-0.5mm.
Die Spalte "Loch-Abstand" nennt die Entfernung eines Außenloches zum Mittelloch.

Das Mittelloch ist nicht immer gleichmäßig dick (+-0.05mm). Der Durchmesser ist meist knapp. Oft ist es sogar schwierig einen Gewindestift durchzustecken. Ein Arbeiten mit Märklin-Achsen ist nur selten möglich. Sie sind mit 4mm Ø einfach zu dick. Meccano-Achsen (4.1mm Ø) sind nicht verwendbar.

JahrAußen
Ø
Lauf-
ring Ø
DickeØ mitt.
Loch
Ø and.
Löcher
Loch-
Abstand
Material
1911-191437.030.88.54.1 4.910.0Messing massiv, große Toleranzen
1915-191937.130.410.34.0 4.211.4Eisenblech dick, große Toleranzen
1919-192636.729.9510.84.05 4.512.0Eisenblech dünn, vermessingt
1926-192936.729.811.34.0 4.212.0Messingblech hell, geriffelt
1927-193636.931.011.24.0 4.212.5Messingblech dunkel, Tasse, geriff.
1937-195137.0531.110.74.0 4.212.5Eisen vernickelt, Tasse, geriffelt
1952-197037.0531.1511.24.0 4.212.5Eisen vernickelt, Tasse, geriffelt


Zum Großen Flaschenrad 22 gehört der Autoreifen 84a.


Flanschenrad 25mm Durchmesser (Teil 22a)

Das Kleine Flanschenrad ist eine Besonderheit von Stabil. Andere Systeme haben kein vergleichbares Teil. Es besitzt keine Nabe, um es an Glatten Wellen zu befestigen. Ein Mitnehmer (Teil 7b) kann nicht angeschraubt werden. Vier Räder sind in den Kästen 53a, 54 oder 55 enthalten. Es ist also selten.
Das Kleine Flanschenrad ist der Nachfolger der Eisenbahnräder aus den Eisenbahnwagen-Baukästen. Als diese 1915 aufgegeben wurden, verschwand das Rad wieder. Erst 1921, bei der Erneuerung des gesamten Stabil-Systems, wurde es in veränderter Form wieder aufgelegt.

Kleines Flanschenrad, Teil 22a

Das Bild oben zeigt den Werdegang des Kleinen Flanschenrades.

Links im Bild sehen Sie drei Räder aus den Eisenbahnwagen-Baukästen. Sie sind erstmals in den beiden Stabil-Spezialspielen von 1912 enthalten. Die Räder sind aus Messing gedreht.
Die Maße der gefundenen Räder zeigen teilweise starke Abweichungen, was auf eine manuelle Einzelfertigung hindeutet. Manche Räder haben eine zylindrische, die meisten allerdings eine konische Lauffläche. Nur mit Rädern mit konischer Lauffläche lassen sich selbstzentrierende Achsen für Eisenbahnwagen herstellen. Ein Bild von Jürgen Kahlfeldt verdeutlicht die Abweichungen.
Die Durchmesser des Spurkranzes wird mit 25mm durchgehend genau eingehalten. Der mittlere Durchmesser der Lauffläche aufgefundener Räder schwankt aber von 19.6-21.3mm.

In der Mitte des Bildes sehen wir dann das Kleine Flanschenrad, wie es von 1921 bis vielleicht 1929 in die Kästen gegeben wurde. Das Enddatum ist nicht genauer bekannt.
Das Teil ist aus dünnem Eisenblech gefertigt und anschließend vermessingt. Ein zylindrischer Ring ist an einer Seite nach außen geformt. Danach ist der Ring auf die Radscheibe aufgebördelt worden. Die Lauffläche ist zylindrisch, und damit ist das Rad auf einer Schiene nicht selbstzentrierend.
Die Nabe besteht aus einer unteren Hülse, die auf die Radscheibe aufgenietet ist. Das Oberteil der Nabe ist darauf gesteckt, wie beim Stellring aus Formblechen. Sie ist innen hohl.
Die Maße sind nahezu die gleichen, wie bei den Rädern aus den Eisenbahnwagen-Baukästen. Die Bohrungen haben alle etwa 3.9mm Durchmesser. Man kann also auch durch die Außenlöcher einen Gewindestift stecken. Der Abstand der Außenlöcher zum Mittelloch ist 7.1mm und passt damit nicht zu den anderen Stabil-Teilen.
Die Toleranzen sind mit +-0.05mm im üblichen Bereich.

Das vorletzte Teil in Bild zeigt ein Kleines Flanschenrad aus dem Jahr 1930. Solche Räder wurden auch noch in Kästen von 1928, 1941 und 1951 gefunden. Offensichtlich gab es keine spezielle Kriegsproduktion. Die Vorräte reichten bis zum Anfang der 50er Jahre. Genauere Jahreszahlen sind wegen der Seltenheit des Teiles z.Z. nicht möglich.
Das Teil ist vollständig aus Messing gefertigt. Es dunkelt nach. Die Lauffläche wird von einer Tasse gebildet, die mit der Radscheibe über die zentrale massive Nabe vernietet ist.

Das Teil rechts im Bild wurde aus Eisenblech gefertigt und vernickelt. Es stammt aus den 60er Jahren. Genauere Jahresangaben sind noch nicht möglich. Vom Aussehen und von den Maßen her gleicht es dem zuvor besprochenen Rad.


Die folgende Tabelle zeigt die Abmessungen von Kleinen Flanschenrädern (Teil 22a) aus verschiedenen Zeiten. Die angegebenen Werte sind Mittelwerte aus mehreren Messungen, die auch mal um +-0.2mm abweichen können.
Die meisten Räder der Zeit 1911-1914 sind konisch und damit selbstzentrierend. Der "Laufring Ø" ist dabei ein gemittelter Wert aus dem Durchmesser der Lauffläche am Spurkranz und dem kleinsten Durchmesser des durch die Lauffläche gebildeten Kegelstumpfes. Der Durchmesser ist außen um 0.6-0.9mm kleiner und am Radkranz um den gleichen Wert größer.
Die Spalte "Loch-Abstand" nennt die Entfernung eines Außenloches zum Mittelloch.

Das Mittelloch ist nicht immer gleichmäßig dick (+-0.05mm). Der Durchmesser aller Löcher ist meist knapp, reicht aber für Stabil-Achsen. Ein Arbeiten mit Märklin-Achsen ist fast nie möglich. Sie sind mit 4mm Ø zu dick. Meccano-Achsen sind nicht verwendbar.

JahrAußen
Ø
Lauf-
ring Ø
DickeØ mitt.
Loch
Ø and.
Löcher
Loch-
Abstand
Material
1912-191425.019.6-21.35.7-7.54.05 4.9-5.06.1-7.2Messing massiv, große Abweichungen
1921-~192925.8520.07.33.95 3.97.1Eisenblech gebördelt
~1928-~195125.019.958.43.95 3.97.0Messingblech dunkel, Tasse
~1952-197025.219.98.64.0 3.97.0Eisen vernickelt, Tasse


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